KR19980087591A - Long Cycle Lattice Filter Manufacturing Equipment - Google Patents
Long Cycle Lattice Filter Manufacturing Equipment Download PDFInfo
- Publication number
- KR19980087591A KR19980087591A KR1019980033626A KR19980033626A KR19980087591A KR 19980087591 A KR19980087591 A KR 19980087591A KR 1019980033626 A KR1019980033626 A KR 1019980033626A KR 19980033626 A KR19980033626 A KR 19980033626A KR 19980087591 A KR19980087591 A KR 19980087591A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser light
- optical fiber
- period grating
- amplitude mask
- long period
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/0208—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response
- G02B6/02085—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by their structure, wavelength response characterised by the grating profile, e.g. chirped, apodised, tilted, helical
- G02B6/02095—Long period gratings, i.e. transmission gratings coupling light between core and cladding modes
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/02—Optical fibres with cladding with or without a coating
- G02B6/02057—Optical fibres with cladding with or without a coating comprising gratings
- G02B6/02076—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings
- G02B6/02123—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating
- G02B6/02142—Refractive index modulation gratings, e.g. Bragg gratings characterised by the method of manufacture of the grating based on illuminating or irradiating an amplitude mask, i.e. a mask having a repetitive intensity modulating pattern
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
Abstract
본 발명은 장주기 격자 필터 제조 장치에 관한 것으로, 레이저 광원; 레이저 광원에서 생성된 레이저 광을 반사시켜서 그 경로를 변경하는 미러; 미러에 의해 반사된 레이저 광을 포커싱하는 렌즈; 렌즈를 통과한 레이저 광을 분산시키는 분산부; 및 분산된 레이저 광을 장주기 격자가 형성될 광섬유에 선택적으로 주사하는 진폭 마스크를 포함하고, 진폭 마스크에 의해 결정된 장주기 격자의 주기에 따라 광섬유의 굴절률이 변화되어 광섬유를 통과하는 광의 코아모드가 클래딩모드로 커플링됨을 특징으로한다.The present invention relates to a long-period grating filter manufacturing apparatus, the laser light source; A mirror reflecting the laser light generated by the laser light source and changing its path; A lens for focusing the laser light reflected by the mirror; A dispersion unit for dispersing the laser light passing through the lens; And an amplitude mask for selectively scanning the scattered laser light onto the optical fiber on which the long-period grating is to be formed, wherein the refractive index of the optical fiber is changed in accordance with the period of the long-period grating determined by the amplitude mask, so that the core mode of the light passing through the optical fiber is the cladding mode. Characterized in that coupled to.
본 발명에 의하면, 광섬유에 주사되는 레이저 빔의 크기를 조절하여 장주기 격자 필터의 대역폭을 조절할 수 있다. 또한 마스크의 제조가 쉽고 제조비용이 저렴하며 한계손상파워가 크다According to the present invention, the bandwidth of the long-period grating filter can be adjusted by adjusting the size of the laser beam scanned on the optical fiber. In addition, the mask is easy to manufacture, the manufacturing cost is low, and the limit damage power is large.
Description
본 발명은 장주기 격자 필터 제조 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a long period grating filter manufacturing apparatus.
통상적으로 장주기 격자 필터는 광섬유의 코아(core)로 진행하는 코아 모드(core mode)를 클래딩 모드(cladding mode)로 커플링(coupling)시키는 소자로서, 자외선에 민감(sensitive)한 광섬유의 코아에 주기적으로 굴절율 변화를 주어 제작한다. 즉, 자외선에 노출된 부분은 굴절율이 증가하고 그렇지 않는 부분은 변화가 없어 주기적인 굴절율 변화가 발생한다. 상술한 코아 모드를 클래딩 모드로 커플링시키기 위하여는 다음의 수학식 1을 만족하여야 한다.In general, a long-period grating filter is a device that couples the core mode, which proceeds to the core of the optical fiber, to the cladding mode, and is periodic to the core of the ultraviolet-sensitive fiber. To give a refractive index change. In other words, the portion exposed to ultraviolet rays increases in refractive index, while the portions not exposed to ultraviolet rays do not change, causing periodic refractive index changes. In order to couple the core mode to the cladding mode, the following Equation 1 must be satisfied.
여기서, βco는 코아 모드의 전달 상수(propagation constant)이고,는 n차 클래딩 모드의 전달 상수(propagation constant)이고, Λ는 격자 주기(grating period)이다.Here, β co is a propagation constant of core mode, Is the propagation constant of the n-th order cladding mode, and Λ is the grating period.
그런데, 수학식 1에서 β= 2πn/λ(여기서, n은 굴절율)을 대입하면 코아 모드와 클래딩 모드의 굴절률 차는 nco- ncl= λ/Λ가 된다. 따라서, 어떤 파장을 클래딩 모드로 변경시키려면 주기(Λ)와 굴절율차(nco- ncl)을 정하면 된다. 굴절율차는 자외선에 민감한 광섬유에 자외선 레이저를 적절히 감광시켜 얻을 수 있다.However, when β = 2πn / λ (where n is a refractive index) in Equation 1, the difference in refractive index between the core mode and the cladding mode is n co − n cl = λ / Λ. Therefore, in order to change a wavelength into the cladding mode, a period (Λ) and a refractive index difference (n co -n cl ) may be determined. The refractive index difference can be obtained by appropriately exposing an ultraviolet laser to an ultraviolet-sensitive optical fiber.
자외선 레이저를 주사하여 장 주기 격자 필터를 제조하는 장치에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 종래의 장 주기 격자 필터 제조 장치를 도시한 것이다. 도 1에 따른 장주기 격자 필터 제조장치는 자외선 레이저를 주사할 수 있는 고출력의 엑시머(excimer) 레이저 광원(100)과, 엑시머 레이저 광원(100)에서 방출된 레이저 광의 경로를 변경하는 미러(102)와, 미러(102)에 의하여 변경된 레이저 광을 포커싱하여 광섬유(108)에 초점을 맞추는 원통형 렌즈(Cylindrical Lens, 104)와, 렌즈를 통과한 레이저 광을 선택적으로 통과시키는 진폭 마스크(106)와, 진폭 마스크(106)를 통과한 레이저 광이 주사되어 코아에 장주기 격자가 형성되는 광섬유(108)로 구성된다.An apparatus for manufacturing a long period grating filter by scanning an ultraviolet laser will be described. Figure 1 shows a conventional long period grating filter manufacturing apparatus. The long-period grating filter manufacturing apparatus according to FIG. 1 includes a high power excimer laser light source 100 capable of scanning an ultraviolet laser, a mirror 102 that changes a path of laser light emitted from the excimer laser light source 100, and A cylindrical lens 104 focusing the laser light modified by the mirror 102 to focus on the optical fiber 108, an amplitude mask 106 selectively passing the laser light through the lens, and an amplitude The laser light passing through the mask 106 is scanned to form an optical fiber 108 in which a long period grating is formed in the core.
상술한 구성에 따른 장 주기 격자 필터의 제조 과정은 다음과 같다. 레이저 광을 원통형 렌즈(104)에 통과시켜 진폭 마스크(106)와 접촉되어 있는 광섬유(108)에 주사되도록 한다. 이때, 광섬유(108)에는 레이저광이 주사되어 굴절률이 다른 장주기 격자가 형성되는데, 광섬유(108)에 광원(110)에서 출력되는 광을 통과시키고 검출기(112)로 광을 검출하여 원하는 특성을 갖도록 한다.The manufacturing process of the long period lattice filter according to the above-described configuration is as follows. Laser light passes through the cylindrical lens 104 to be scanned into the optical fiber 108 in contact with the amplitude mask 106. At this time, the laser light is scanned on the optical fiber 108 to form a long-period grating having different refractive indices. The optical fiber 108 passes the light output from the light source 110 and detects the light with the detector 112 to have desired characteristics. do.
이 때, 마스크는 정확한 주기를 갖는 것이 중요하다. 마스크가 정확한 주기를 갖게하기 위해 여러 방법이 사용되었는데, 그 중 하나가 단일 슬릿을 위치이동 스테이지(translation stage)에 장착하여 원하는 주기만큼 슬릿 혹은 광섬유를 이동시켜서 레이저 광을 주사한다.At this time, it is important that the mask has a correct period. Several methods have been used to ensure that the mask has the correct period, one of which mounts a single slit to a translation stage to move the slit or optical fiber by the desired period to scan the laser light.
그러나, 이 방법은 정확한 주기가 가능하고 주기를 조절할 수 있다는 장점이 있으나, 슬릿의 폭이 고정되어있어서 주기를 변경하는 경우 광이 투과하는 부분과 투과하지않는 부분의 비를 나타내는 듀티 사이클(duty cycle)이 일정하지않다는 단점이 있다. 또한, 포인트 단위로 굴절률 변화를 주므로 시간이 많이 걸리며, 큰 빔 사이즈를 효율적으로 사용하지 못한다. 원하는 필터 스펙트럼을 정확히 디자인하기 위해서는 펄스당 굴절률변화값을 정확히 알아야한다. 또한, 고가의장비인 위치이동 스테이지가 필요하다.However, this method has the advantage of allowing accurate periods and adjusting the periods.However, due to the fixed width of the slit, the duty cycle representing the ratio of the light transmitting portion and the non-transmissive portion when the period is changed. ) Has the disadvantage that it is not constant. In addition, since the refractive index is changed in units of points, it takes a long time, and a large beam size cannot be efficiently used. To accurately design the desired filter spectrum, it is necessary to know the refractive index change per pulse exactly. There is also a need for a positioning stage, which is expensive equipment.
마스크의 주기를 정확하게하기위한 방법으로 실리카위에 패턴을 뜬 후 크롬을 도핑하여 마스크를 제작하는 방법이 있다. 이 방법으로 제작된 마스크의 경우, 정확한 주기를 가지는 마스크를 제조할 수 있으나 마스크 제조과정이 복잡하고 비용이 많이 들며, 주기가 고정되어 있으므로 하나의 마스크로 디자인하고자하는 스펙트럼은 하나만 가능하다. 또한, 이 경우 한계손상파워(damage threshold power)가 낮아서 고출력의 엑시머 레이저를 효율적으로 이용할 수 없다는 단점이 있다.As a method for accurately correcting the period of the mask, a pattern is formed on silica and doped with chromium to make a mask. In the case of a mask manufactured by this method, a mask having an accurate period can be manufactured, but since the mask manufacturing process is complicated, expensive, and the period is fixed, only one spectrum to be designed as one mask is possible. In addition, in this case, the damage threshold power (damage threshold power) is low, there is a disadvantage that can not efficiently use a high power excimer laser.
마스크의 주기를 정확하게하는 또 다른 방법으로는 다중 슬릿(multi-slit)을 사용하는 방법은 격자가 형성되는 부분의 전체에 레이저 광을 동시에 주사하는 방법으로 마스크를 준비하는 과정이 간단하고 제조비용이 적으나 레이저 가공시 발생하는 오차가 ±5μm로 매우 커서 정밀한 스펙트럼 디자인이 어려우며 마찬가지로 주기가 고정되어 있으므로 디자인할 수 있는 스펙트럼이 한정되어 있다.Another method of accurately correcting the period of the mask is to use a multi-slit method in which a mask is prepared by simultaneously scanning laser light in the entire area where the grating is formed. Although the error generated during laser processing is very small, ± 5μm, it is difficult to design precise spectrum, and because the period is fixed, the spectrum that can be designed is limited.
또한, 종래의 방법으로 장주기 격자 필터 제조시 주문 제작하는 경우 마스크를 새로이 제작해야하므로 장시간과 고비용이 요구된다.In addition, when manufacturing a long period grating filter by the conventional method in order to manufacture a new mask because it requires a long time and high cost.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 입사광을 분산시키는 오목렌즈와 소정 주기를 갖는 진폭마스크를 구비하여 진폭마스크의 위치를 변경함으로써 광섬유상에 맺히는 격자의 주기를 조절하는 장주기 격자 필터 제조 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a long-period grating filter manufacturing apparatus for adjusting a period of a grating formed on an optical fiber by changing the position of the amplitude mask by providing a concave lens for dispersing incident light and an amplitude mask having a predetermined period. .
도 1은 종래의 장 주기 격자 필터 제조 장치를 도시한 것이다.Figure 1 shows a conventional long period grating filter manufacturing apparatus.
도 2는 본 발명에 따른 장주기 격자 필터 제조 장치에 대한 구성도이다.2 is a configuration diagram of a long period grating filter manufacturing apparatus according to the present invention.
도 3은 도 2의 진폭 마스크에 대한 실시예를 도시한 것이다.3 illustrates an embodiment of the amplitude mask of FIG. 2.
도 4는 진폭 마스크의 위치 조절에 의한 필터격자 주기 결정과정을 설명하는 도면이다.4 is a view for explaining a process of determining the filter grid period by adjusting the position of the amplitude mask.
도 5a는 x+y=700mm일 때, x값의 변화에 따른 격자주기를 도시한 것이다.5A shows a lattice period according to a change in x value when x + y = 700 mm.
도 5b는 x+y=430mm일 때, x값의 변화에 따른 격자주기를 도시한 것이다.5B illustrates a lattice period according to a change in x value when x + y = 430 mm.
도 6a 내지 도 6d는 x+y=430mm일 때, x값의 변화에 대해 다양한 파장에서 소정의 소광비를 갖는 장주기 격자 필터의 스펙트럼을 나타낸다.6A-6D show the spectra of a long period grating filter having a predetermined extinction ratio at various wavelengths for a change in x value when x + y = 430 mm.
상기 기술적 과제를 달성하기위한, 본 발명에 따른 장주기 격자 필터 제조 장치는 레이저 광원; 상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 광을 반사시켜서 그 경로를 변경하는 미러; 상기 미러에 의해 반사된 레이저 광을 포커싱하는 렌즈; 상기 렌즈를 통과한 레이저 광을 분산시키는 분산부; 및 상기 분산된 레이저 광을 장주기 격자가 형성될 광섬유에 선택적으로 주사하는 진폭 마스크를 포함하고, 상기 진폭 마스크에 의해 결정된 장주기 격자의 주기에 따라 상기 광섬유의 굴절률이 변화되어 상기 광섬유를 통과하는 광의 코아모드가 클래딩모드로 커플링됨을 특징으로한다.In order to achieve the above technical problem, the long-period grating filter manufacturing apparatus according to the present invention comprises a laser light source; A mirror reflecting the laser light generated by the laser light source and changing its path; A lens for focusing the laser light reflected by the mirror; A dispersion unit for dispersing the laser light passing through the lens; And an amplitude mask that selectively scans the scattered laser light onto the optical fiber on which the long period grating is to be formed, wherein the refractive index of the optical fiber is changed according to the period of the long period grating determined by the amplitude mask to pass through the optical fiber. Mode is coupled to the cladding mode.
상기 기술적 과제를 달성하기위한, 본 발명에 따른 장주기 격자 필터 제조 장치는 레이저 광원; 상기 레이저 광원에서 생성된 레이저 광을 반사시켜서 그 경로를 변경하는 미러; 상기 미러에 의해 반사된 레이저 광을 포커싱하는 렌즈; 상기 렌즈를 통과한 레이저 광을 분산시키는 분산부; 상기 분산된 레이저 광을 장주기 격자가 형성될 광섬유에 선택적으로 주사하며, 그 위치에 따라 상기 광섬유에 형성되는 장주기 격자의 주기를 결정하는 진폭 마스크; 상기 광섬유에 형성된 장주기 격자 필터의 커플링 피크를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 측정된 커플링 피크시의 파장에 따라 원하는 커플링 피크 파장을 얻도록 상기 진폭 마스크의 위치를 조절하는 제어부를 포함함을 특징으로한다.In order to achieve the above technical problem, the long-period grating filter manufacturing apparatus according to the present invention comprises a laser light source; A mirror reflecting the laser light generated by the laser light source and changing its path; A lens for focusing the laser light reflected by the mirror; A dispersion unit for dispersing the laser light passing through the lens; An amplitude mask for selectively scanning the scattered laser light onto an optical fiber on which a long period grating is to be formed, and determining a period of the long period grating formed on the optical fiber according to a position thereof; A measuring unit measuring a coupling peak of a long period grating filter formed in the optical fiber; And a control unit for adjusting the position of the amplitude mask to obtain a desired coupling peak wavelength according to the wavelength at the coupling peak measured by the measuring unit.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 따른 장주기 격자 필터 제조 장치에 대한 구성도이다. 도 2에 따른 장치는 자외선 레이저 광원(200), 자외선 레이저 광원(200)에서 생성된 자외선 레이저 광을 반사시키는 미러(202), 미러(202)에 의해 경로가 변경된 레이저 광을 포커싱하는 원통형 렌즈(204), 원통형 렌즈(204)에 의해 초점이 맞춰진 레이저 광을 분산시키는 분산부(206), 분산부(206)를 통과한 광을 선택적으로 통과시키는 진폭 마스크(208), 진폭 마스크(208)를 통과한 레이저 광이 광섬유(212)에서 장주기 격자가 형성될 부분에만 주사되도록하는 슬릿(210), 슬릿(210)을 통과한 레이저 광이 주사되는 광섬유(212), 광원(214), 광섬유(212)를 통과한 광의 특성을 측정하는 측정부(216) 및 측정부(216)에서 측정되는 커플링 피크에 따라 진폭 마스크(208)의 위치를 결정하는 제어부(218)를 포함한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 2 is a configuration diagram of a long period grating filter manufacturing apparatus according to the present invention. The apparatus according to FIG. 2 includes an ultraviolet laser light source 200, a mirror 202 for reflecting ultraviolet laser light generated by the ultraviolet laser light source 200, and a cylindrical lens for focusing laser light whose path is changed by the mirror 202 ( 204, a dispersion unit 206 for dispersing the laser light focused by the cylindrical lens 204, an amplitude mask 208 and an amplitude mask 208 for selectively passing the light passing through the dispersion unit 206. A slit 210 for scanning the laser light passing through only the portion where the long period grating is to be formed in the optical fiber 212, an optical fiber 212 for scanning the laser light passing through the slit 210, a light source 214, and an optical fiber 212. A measurement unit 216 for measuring the characteristics of the light passing through) and a control unit 218 for determining the position of the amplitude mask 208 according to the coupling peak measured by the measurement unit 216.
상술한 구성에 따른 동작은 다음과 같다. 미러(202)는 자외선 레이저 광원(200)에서 생성되어 입사된 레이저 광을 반사시킨다. 원통형 렌즈(204)는 반사된 레이저 광을 한 축으로 모으는데, 초점은 광섬유(212)에 맺히도록 한다. 분산부(206)는 원통형 렌즈(204)를 통과한 레이저 광을 분산시키는데, 대표적인 예로서 오목렌즈(Concave Lens)가 적절하다.Operation according to the above-described configuration is as follows. The mirror 202 reflects the incident laser light generated by the ultraviolet laser light source 200. Cylindrical lens 204 collects the reflected laser light on one axis, which focuses on the optical fiber 212. The dispersing portion 206 disperses the laser light passing through the cylindrical lens 204, and a representative concave lens is suitable.
진폭 마스크(208)는 분산부(206)를 통과한 광을 선택적으로 투과시킨다. 슬릿(210)은 장주기 격자의 대역폭을 결정하는 격자 길이만큼의 폭을 갖는다. 슬릿(210)을 통과한 광이 광섬유(212)에 주사되면, 측정부(216)는 광원(214)에서 생성되어 광섬유(212)를 통과한 광에 대해 파장에 따른 커플링 피크를 측정한다. 여기서, 광섬유(212)는 자외선에 민감한(UV photosensitive) 광섬유가 적절하다.The amplitude mask 208 selectively transmits light that has passed through the dispersion portion 206. The slit 210 has a width equal to the grating length that determines the bandwidth of the long period grating. When the light passing through the slit 210 is scanned into the optical fiber 212, the measurement unit 216 measures the coupling peak according to the wavelength of the light generated by the light source 214 and passed through the optical fiber 212. Here, the optical fiber 212 is preferably an UV photosensitive optical fiber.
제어부(218)는 장주기 격자 필터가 원하는 파장에서 커플링이 일어나도록 진폭 마스크(208)의 위치를 조절함으로써 장주기 격자의 주기를 조절한다.The controller 218 adjusts the period of the long period grating by adjusting the position of the amplitude mask 208 such that the long period grating filter occurs at a desired wavelength.
도 3은 진폭 마스크(208)의 실시예를 도시한 것이다. 도 3에 따른 진폭 마스크는 0.2mm 정도의 얇은 금속 기판(300), 예컨대 스테인레스 스틸 기판에 수백 ㎛의 주기(Λ0)로 광을 통과시킬 수 있는 통과영역(302)과 그 외의 비통과영역(304)으로 구성된다. 통과영역(302)은 이산화탄소 레이저를 이용한 가공 또는 화학적 식각(chemical etching) 등의 방법으로 가공된다. 금속 기판(300)의 사용은 손상 한계의 제한을 없애므로 고파워 자외선 레이저를 소스로 사용할 수 있다는 잇점이 있다. 통과영역(302)으로는 레이저가 통과하여 광 도파로의 굴절률을 높이게 되며, 비통과영역(304)은 금속부분으로 자외선 레이저를 차단한다.3 illustrates an embodiment of an amplitude mask 208. The amplitude mask according to FIG. 3 includes a pass region 302 and other non-pass regions (not shown) that can pass light through a thin metal substrate 300 of about 0.2 mm, for example, a stainless steel substrate at a cycle Λ 0 of several hundred μm. 304). The passage region 302 is processed by a method such as processing using a carbon dioxide laser or chemical etching. The use of the metal substrate 300 has the advantage that a high power ultraviolet laser can be used as a source because it removes the limitation of the damage limit. The laser passes through the pass region 302 to increase the refractive index of the optical waveguide, and the non-pass region 304 blocks the ultraviolet laser through the metal part.
도 4는 진폭 마스크의 위치 조절에 의한 격자 주기 결정과정을 설명하는 도면이다. 도 4에 따르면, 원통형 렌즈(400)를 통과한 레이저 광은 오목 렌즈(402)에 의해 분산하고, 진폭 마스크(404)에 의해 마스킹되어 광섬유(406)에 맺히게 된다. 여기서, 설명의 편의를 위해 오목렌즈(402)의 초점으로부터 진폭 마스크(404)까지의 거리를 x라 하고, 진폭 마스크(404)와 광섬유(406)까지의 거리를 y라 하자. 도시된 바와 같이 진폭 마스크의 반주기를 a라 하고, 수평방향의 레이저 광(408)에 대해 오목 렌즈(402)의 초점으로부터 진폭 마스크(404)를 지나 광섬유(406)에 도달하는 레이저 광의 각도를 각각 γ, β, α라 하며, 경로에 따라 광섬유(406)에 맺히는 레이저 광의 길이를 각각 C, B, A라 하면, 다음과 같은 식이 성립한다.4 is a view for explaining the lattice period determination process by adjusting the position of the amplitude mask. According to FIG. 4, the laser light passing through the cylindrical lens 400 is dispersed by the concave lens 402, and masked by the amplitude mask 404 to form the optical fiber 406. Here, for convenience of explanation, the distance from the focus of the concave lens 402 to the amplitude mask 404 is x, and the distance between the amplitude mask 404 and the optical fiber 406 is y. As shown, the half-period of the amplitude mask is referred to as a, and the angles of the laser light reaching the optical fiber 406 from the focus of the concave lens 402 past the amplitude mask 404 to the laser light 408 in the horizontal direction are respectively. It is called γ, β, and α, and the lengths of the laser beams formed on the optical fiber 406 along the paths are C, B, and A, respectively.
Δ를 광섬유(406)에 형성된 격자의 주기라 할 때, Λ(=B)는 수학식 2로부터 다음과 같이 구해진다.When Δ is a period of a grating formed in the optical fiber 406, Λ (= B) is obtained from Equation 2 as follows.
여기서, Λ0는 진폭 마스크의 주기이고 2a이다.Where Λ 0 is the period of the amplitude mask and is 2a.
즉, 오목 렌즈(402)와 광섬유(406)와의 거리가 조정되었을 때, 진폭 마스크(404)의 위치에 따라 광섬유(406)상에 맺히는 장주기 격자의 주기가 조절된다.That is, when the distance between the concave lens 402 and the optical fiber 406 is adjusted, the period of the long period grating formed on the optical fiber 406 is adjusted according to the position of the amplitude mask 404.
도 5a는 x+y=700mm일 때, x값의 변화에 따른 격자주기를 도시한 것이고, 표 1은 그 값을 도표로 나타낸 것이다. 여기서, 마스크의 주기는 420μm이다.FIG. 5A shows the lattice period according to the change of the x value when x + y = 700 mm, and Table 1 shows the value graphically. Here, the period of the mask is 420 μm.
도 5b는 x+y=430mm일 때, x값의 변화에 따른 격자주기를 도시한 것이고, 표 2은 그 값을 도표로 나타낸 것이다. 여기서, 마스크의 주기는 420μm이다.FIG. 5B shows the lattice period according to the change of the x value when x + y = 430 mm, and Table 2 shows the value graphically. Here, the period of the mask is 420 μm.
오목렌즈의 초점과 광섬유 사이의 거리 x+y가 클수록 x의 변화량에 대한 주기의 변화정도가 작아서 정밀주기 조절에 유리하다. 즉, 원하는 스펙트럼을 디자인할 경우, 대역폭을 슬릿 폭으로 조절하고 오목렌즈와 진폭 마스크간 거리 x와 진폭 마스크와 광섬유간 거리 y를 조절하여 커플링 피크 파장 및 커플링 피크를 조절한다.The larger the distance x + y between the focal point of the concave lens and the optical fiber, the smaller the degree of change of period with respect to the amount of change of x, which is advantageous for precise period control. In other words, when designing the desired spectrum, the coupling peak wavelength and coupling peak are adjusted by adjusting the bandwidth to the slit width, and adjusting the distance x between the concave lens and the amplitude mask and the distance y between the amplitude mask and the optical fiber.
도 6a 내지 도 6d는 x+y=430mm일 때, x값의 변화에 대해 다양한 파장에서 5.4dB의 소광비를 갖는 장주기 격자 필터의 스펙트럼을 나타낸다. 도 6a 내지 도 6d는 각각 x=400mm, 395mm, 385mm 그리고 355mm에 진폭 마스크를 위치시킨 경우의 커플링 피크를 도시한 것이다. 도시된 바에 따르면, x를 355≤x≤400mm의 범위에서 이동시켰을 때 커플링 피크 파장은 1300nm 에서 1500nm까지 250nm 영역에 걸쳐 연속적으로 얻을 수 있다.6A-6D show the spectra of a long period grating filter having an extinction ratio of 5.4 dB at various wavelengths for a change in x value when x + y = 430 mm. 6A-6D show coupling peaks when an amplitude mask is placed at x = 400 mm, 395 mm, 385 mm and 355 mm, respectively. As shown, when x is moved in the range of 355 ≤ x ≤ 400 mm, the coupling peak wavelength can be obtained continuously over a 250 nm region from 1300 nm to 1500 nm.
본 발명에 의하면, 광섬유에 주사되는 레이저 빔의 크기를 조절하여 장주기 격자 필터의 대역폭을 조절할 수 있다. 또한 마스크의 제조가 쉽고 제조비용이 저렴하며 한계손상파워가 크다. 광섬유상의 격자주기가 정밀하게 조절되므로 하나의 마스크로 원하는 특성을 갖는 필터를 간편하게 제조할 수 있다.According to the present invention, the bandwidth of the long-period grating filter can be adjusted by adjusting the size of the laser beam scanned on the optical fiber. In addition, the mask is easy to manufacture, the manufacturing cost is low, and the limit damage power is large. Since the lattice period on the optical fiber is precisely controlled, a filter having desired characteristics can be easily manufactured with one mask.
Claims (8)
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980033626A KR100322120B1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Apparatus for manufacturing long-period grating filter |
| CA002340913A CA2340913C (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same |
| EP99938622A EP1121613A1 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same |
| CNB998095540A CN1163770C (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber grating using the same |
| JP2000566710A JP2002523800A (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Long period optical fiber grating manufacturing apparatus and two band long period optical fiber grating manufacturing apparatus using the same |
| PCT/KR1999/000443 WO2000011509A1 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same |
| AU53064/99A AU763596B2 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same |
| RU2001107252/28A RU2205437C2 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-11 | Gear manufacturing fiber-optical diffraction gratings with large period, facility fabricating double-pole diffraction gratings with large period based on it |
| US09/377,184 US6201911B1 (en) | 1998-08-19 | 1999-08-19 | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980033626A KR100322120B1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Apparatus for manufacturing long-period grating filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980087591A true KR19980087591A (en) | 1998-12-05 |
| KR100322120B1 KR100322120B1 (en) | 2002-03-08 |
Family
ID=37460656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980033626A KR100322120B1 (en) | 1998-08-19 | 1998-08-19 | Apparatus for manufacturing long-period grating filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100322120B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100333901B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-04-24 | 윤종용 | Apparatus for fabricating two band long priod gratings |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106524935B (en) * | 2016-10-11 | 2019-01-18 | 北京信息科技大学 | A kind of method of the round trip MZ structure measurement strain of welding long-period fiber grating |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09288204A (en) * | 1996-04-19 | 1997-11-04 | Fujikura Ltd | Production of optical waveguide grating |
-
1998
- 1998-08-19 KR KR1019980033626A patent/KR100322120B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100333901B1 (en) * | 1999-06-21 | 2002-04-24 | 윤종용 | Apparatus for fabricating two band long priod gratings |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100322120B1 (en) | 2002-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2193220C2 (en) | Amplitude mask, device and process of manufacture of filter based on large-period lattice using such amplitude mask | |
| Thomas et al. | Inscription of fiber Bragg gratings with femtosecond pulses using a phase mask scanning technique | |
| AU763596B2 (en) | Apparatus for manufacturing long-period fiber gratings and apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same | |
| JPH10319254A (en) | Forming method of bragg reflection grating in waveguide and bragg reflection grating thereof formed by same method | |
| KR100322121B1 (en) | Apparatus for fabricating long-period grating filter | |
| RU2001107252A (en) | DEVICE FOR MANUFACTURE OF FIBER OPTICAL FIBER LATTICES WITH A LARGE PERIOD, AND ALSO BASED ON ITS DEVICE FOR MANUFACTURE OF TWO-BAND FIBER OPTIC LATTICES WITH A LARGE PERIOD | |
| EP1393115A1 (en) | Systems and methods for scanning a beam of light across a specimen | |
| US6591039B2 (en) | Method and equipment for writing a Bragg grating in a waveguide | |
| KR100322120B1 (en) | Apparatus for manufacturing long-period grating filter | |
| US6911659B1 (en) | Method and apparatus for fabricating and trimming optical fiber bragg grating devices | |
| KR100333901B1 (en) | Apparatus for fabricating two band long priod gratings | |
| AU2002301376B2 (en) | Apparatus for manufacturing two-band long-period fiber gratings using the same | |
| KR100306165B1 (en) | Apparatus for fabricating long-period optical fiber grating | |
| KR100342493B1 (en) | Optical fiber grating fabricating apparatus for minimizing diffraction effect | |
| KR100500771B1 (en) | Scanning-slit exposure device | |
| KR100294537B1 (en) | Apparatus for manufacturing long period grating filter | |
| EP1207410A1 (en) | Method and equipment for writing a bragg grating in a waveguide | |
| KR20000008018A (en) | Long period grating filter and method using thereof | |
| JP2000105308A (en) | Manufacturing method of optical waveguide grating and manufacturing device therefor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| G15R | Request for early opening | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20051219 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |