일반기술

측면 연마 광섬유상에 장주기 격자와 전극을 형성하여 파장 가변 필터를 제작하는 방법

본 발명은 광통신의 파장분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing) 및 파장 가변형 광섬유 레이저 등에 응용할 수 있는 격자형 광섬유(Fiber bragg grating)의 파장 가변 방법에 관한 것이며, 격자가 주기적으로 형성된 광섬유의 코어에 외부에서 적당한 섭동을 가함으로서 파장 가변을 시킬 수 잇는 새로운 형태의 구조이다.이를 위하여 본 발명은 격자가 형성된 곳의 클래딩 층을 적당한 깊이로 측면 연마하고 그 위에 폴리머 기반의 평면 도파로를 만들어 격자의 유효굴절율을 변화시킬 수 있도록 함으로서 중심 파장을 가변시킬 수 있도록 하였다.본 소자는 비교적 제작공정이 단순하고 저렴한 비용으로 제작할 수 잇는 측면 연마기법을 격자형 광섬유에 적용하여 효율적으로 파장을 가변시키고자 한다. 먼저 실리콘 V-홈에 고정된 광섬유를 연마분말과 연마필림을 이용하여 클래딩 층을 측면 연마한다. 이때 연마되고 남은 클래딩의 두께는 광섬유 코어의 감쇠장(Evanescent field)이 연마된 부위 상부층의 섭동에 충분히 민감하게 변할 수 있을 정도로 조절되어야 한다. 두꺼운 커버 글라스를 이용하여 광 결합 정도를 관측함으로서 연마된 정도를 측정한다. 그 다음 이 부분에 원하는 파장대의 필터 특성이 나타나게 브래그 격자를 형성시킨다. 브래그 격자는 통신용 광섬유의 코어에 UV(자외선) 광원을 위상 마스크에 조사함으로서 간섭무늬에 의한 일정한 주기의 굴절률 변화가 광섬유 코어에 생기고 주기적인 격자가 형성된다. 파장을 가변시키기 위해서 연마된 후 형성된 광섬유의 편편한 면 위에 폴리머 계열의 물질로 폴리머 기반의 평면 도파로를 제작함으로서 가능하다. 평면 도파로의 두께는 스핀코딩의 속도로 조절하고 폴리머의 전기광학 효과를 이용하는 경우 폴링 과정이 수반되어야 하며 이미 형성된 상하부 전극을 이용하여 접촉 폴링(contact polling)을 한다. 파장 가변 원리는 전기광학 효과나 열 광학 효과에 의한 평면 도파로의 굴절률의 변화가 광섬유 코어의 유효 굴절률에 변화를 줌으로서 격자의 주기에 의해 결정된 중심 파장이 가변되는 원리이다. 폴리머 기반의 평면 도파로의 제작조건에 따라서 열 광학 효과를 이용하는 구조와 전기광학 효과를 이용하는 구조로 두 가지 제작방법이 가능하다.