초록

정렬이 용이하고 소형으로 제조할 수 있는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 및 그 제조 방법이 개시된다. 프레넬 렌즈 일체형 광섬유는 입사된 광이 전송되는 광 전송구간과, 광 전송구간과 접속되고 광 전송구간으로부터 제공된 광이 확장되는 광 확장구간 및 광 확장구간의 절단면에 형성되고 광 확장구간에서 확장된 광을 통과시켜 소정의 초점거리에 집속하는 프레넬 렌즈면을 포함한다. 따라서, 렌즈 기능을 수행하는 프레넬 렌즈면이 곡률을 포함하지 않기 때문에 광 결합 시스템의 정렬이 용이하고 제조가 용이하며 광 결합 시스템의 소형화가 가능하다.

대표청구항 ▼

입사된 광이 전송되는 광 전송구간; 상기 광 전송구간과 접속되고 상기 광 전송구간으로부터 제공된 광이 확장되는 광 확장구간; 및 상기 광 확장구간의 절단면에 형성되고 상기 광 확장구간에서 확장된 광을 통과시켜 소정의 초점거리에 집속하는 프레넬 렌즈면을 포함하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 광 전송구간은 단일모드 광섬유(Single Mode Fiber), 다중모드 광섬유(Multi Mode Fiber), 광자 결정 광섬유(Photonic Crystal Fiber) 및 중공 광섬유(Hollow Optical F

입사된 광이 전송되는 광 전송구간; 상기 광 전송구간과 접속되고 상기 광 전송구간으로부터 제공된 광이 확장되는 광 확장구간; 및 상기 광 확장구간의 절단면에 형성되고 상기 광 확장구간에서 확장된 광을 통과시켜 소정의 초점거리에 집속하는 프레넬 렌즈면을 포함하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 광 전송구간은 단일모드 광섬유(Single Mode Fiber), 다중모드 광섬유(Multi Mode Fiber), 광자 결정 광섬유(Photonic Crystal Fiber) 및 중공 광섬유(Hollow Optical Fiber) 중 어느 하나의 광섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 광 확장구간은 코어 없는 광섬유(Coreless Silica Fiber), 그린 렌즈(GRIN fiber) 및 공기 구멍이 제거된 광자 결정 광섬유 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 광 전송구간 및 상기 광 확장구간은 융착 접속법(fusion splice)을 통해 접속되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈면은 홀수 존 및 짝수 존으로 구성된 프레넬 존 플레이트 형상으로 형성되고, 상기 짝수 존은 상기 광 확장구간의 절단면을 펨토초(femtosecond) 레이저로 가공하거나 에칭(etching)을 통해 형성한 음각면인 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 제1항에 있어서, 상기 광 확장구간의 직경이 상기 광 전송구간의 직경과 같거나 더 큰 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유. 광 전송구간을 구성하는 제1 광섬유와 광 확장구간을 구성하는 제2 광섬유를 접합하는 접합 단계; 상기 광 확장구간을 구성하는 제2 광섬유를 소정 길이로 절단하는 절단 단계; 및 상기 제2 광섬유의 절단면에 프레넬 존 플레이트 형상을 형성하는 프레넬 렌즈면 형성 단계를 포함하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제7항에 있어서, 상기 접합 단계는 상기 제1 광섬유의 일측 단면과 상기 제2 광섬유의 일측 단면을 아크 방전 또는 CO2 레이저를 이용하는 융착 접속법(fusion splice)을 통해 접합하는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제7항에 있어서, 상기 절단 단계는 상기 제2 광섬유에서 확장된 광이 상기 제2 광섬유의 내주연에 부딪혀 반사되지 않는 길이로 상기 제2 광섬유를 절단하는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제7항에 있어서, 상기 프레넬 렌즈면 형성 단계는 상기 광 확장구간의 절단면에 각각 다른 반경을 가지는 적어도 하나의 음각면을 형성하는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제10항에 있어서, 상기 적어도 하나의 음각면은 펨토초(femtosecond) 레이저 또는 에칭(etching)을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제7항에 있어서, 상기 제1 광섬유는 단일모드 광섬유(Single Mode Fiber), 다중모드 광섬유(Multi Mode Fiber), 광자 결정 광섬유(Photonic Crystal Fiber) 및 중공 광섬유(Hollow Optical Fiber) 중 어느 하나의 광섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법. 제7항에 있어서, 상기 제2 광섬유는 코어 없는 광섬유(Coreless Silica Fiber), 그린 렌즈(GRIN fiber) 및 공기 구멍이 제거된 광자 결정 광섬유 중 어느 하나의 광섬유로 구성되는 것을 특징으로 하는 프레넬 렌즈 일체형 광섬유 제조 방법.