KR20040048581A - Optical fiber array - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An optical fiber array is provided to adhere firmly a V-shaped groove block, optical fibers, and a cover to each other by reducing a gap between optical fibers. CONSTITUTION: An optical fiber array includes a V-shaped groove block, an epoxy, a plurality of optical fibers, and a cover. The V-shaped groove block(110) is formed with a silicon material. A plurality of V-shaped grooves(113) are formed on a top surface of the V-shaped groove block. The V-shaped grooves are covered by the epoxy. The optical fibers are arranged on the V-shaped grooves. A bottom face of the cover is adhered on a top face of the V-shaped groove block. The neighboring optical fibers are in contact with each other. A rim part of the bottom face of the cover(140) is projected to the V-shaped groove block.

Description

광섬유 어레이 {OPTICAL FIBER ARRAY}Fiber Optic Array {OPTICAL FIBER ARRAY}

본 발명은 덮개의 구조를 개선한 광섬유 어레이에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber array having an improved structure of a cover.

초고속 정보통신 기술은 인터넷 및 멀티미디어 등의 발달로 인하여 광대역, 고속 및 대용량의 환경을 요구하며, 광통신을 기반으로 하는 초고속 정보통신망의구축은 국가산업의 중대한 역할을 차지한다. 이로인해, 국가경쟁력의 차원에서 여러 방향으로의 초고속 정보통신 기술 발전을 모색하고 있다.High-speed information and communication technology requires broadband, high-speed and high-capacity environment due to the development of the Internet and multimedia, and the construction of the high-speed information communication network based on optical communication plays an important role in the national industry. As a result, Korea is seeking to develop high-speed information and communication technology in various directions in terms of national competitiveness.

초고속 정보통신 기술 중 가장 각광을 받고 있는 기술 중의 하나가, 광섬유 하나당 전송효과를 늘리는데 가장 효과적인 파장분할다중(Wavelength Division Multiplexing ; WDM)방식이다. 이에 사용되는 필수적인 소자 중의 하나가 광섬유 어레이(Optical Fiber Array)인데, 상기 광섬유 어레이는 그 특유의 물성으로 인해 고도의 기계적 및 물리적 제조기술이 필요하다.One of the most popular technologies among the high-speed information communication technologies is the Wavelength Division Multiplexing (WDM) method, which is most effective for increasing the transmission effect per optical fiber. One of the essential devices used for this is an optical fiber array, which requires high mechanical and physical manufacturing techniques due to its unique physical properties.

광섬유 어레이는 V-홈이 형성된 V-홈블럭과 상기 V-홈블럭에 정렬되는 광섬유와 상기 광섬유를 덮으면서 상기 V-홈블럭의 상면에 접착되는 덮개를 가진다. 상기 V-홈블럭은 유리재 또는 실린콘재로 마련되는데, 상기 V-홈블럭이 유리재인 경우에는 연삭하여 V-홈을 형성하고, 상기 V-홈블럭이 실리콘재인 경우에는 습식식각으로 V-홈을 형성한다.The optical fiber array has a V-groove block in which a V-groove is formed, an optical fiber aligned with the V-groove block, and a cover bonded to an upper surface of the V-groove block while covering the optical fiber. The V-groove block is provided with a glass material or a silicone material. When the V-groove block is a glass material, the V-groove is formed by grinding, and when the V-groove block is a silicon material, the V-groove is wet-etched. To form.

유리재의 V-홈블럭의 경우에는 연삭정밀도 및 작업 환경에 따라 균일도가 저하되는 단점이 있고, 실리콘재의 V-홈블럭의 경우에는 식각깊이 및 폭 등의 요소들을 원하는 대로 형성할 수 있는 장점이 있어 실리콘재의 V-홈블럭을 습식식각하여 V-홈을 형성하는 것이 일반적이다.In the case of the V-groove block of glass material, there is a disadvantage that the uniformity decreases according to the grinding precision and the working environment.In the case of the V-groove block of silicon material, the elements such as etch depth and width can be formed as desired. It is common to wet-etch V-groove blocks made of silicon to form V-grooves.

도 1 및 도 2a를 참조하여 종래의 광섬유 어레이를 설명한다. 도 1은 광섬유와 광섬유 사이의 간격이 넓은 종래의 광섬유 어레이의 구성을 보인 도이고, 도 2a는 광섬유와 광섬유 사이의 간격이 좁은 종래의 광섬유 어레이의 구성을 보인 도이다.A conventional optical fiber array will be described with reference to FIGS. 1 and 2A. 1 is a view showing a configuration of a conventional optical fiber array having a wide distance between the optical fiber and the optical fiber, Figure 2a is a view showing a configuration of a conventional optical fiber array having a narrow gap between the optical fiber and the optical fiber.

도 1 및 도 2a에 도시된 바와 같이, V-홈블럭(11,21)에 형성된 V-홈(11a,21a)에 자외선(Uutraviolet)경화성 또는 열경화성 에폭시(13,23)를 도포함과 동시에 광섬유(15,25)를 정렬한 후, 덮개(17,27)를 V-홈블럭(11,21)의 상면에 덮어서 접착한다.As shown in FIG. 1 and FIG. 2A, an ultraviolet-curable or thermosetting epoxy (13,23) is applied to the V-grooves (11a, 21a) formed in the V-groove blocks (11, 21) and at the same time an optical fiber After aligning (15, 25), cover 17, 27 is covered with the top surface of V-groove blocks 11, 21 and bonded.

이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 상호 인접하는 광섬유(15)가 상호 접촉하지 않을 정도로 충분히 넓은 간격을 가지는 경우에는 V-홈블럭(11)의 상면과 동일면 상에 V-홈(11a)의 상단부가 위치되게 형성된다.In this case, as shown in FIG. 1, when the adjacent optical fibers 15 have a wide enough gap so as not to contact each other, the V-groove 11a of the V-groove block 11 is flush with the upper surface of the V-groove block 11. The upper end is formed to be located.

그러나, 도 2a에 도시된 바와 같이, 광대역화, 대용량화 또는 소형화에 기인하여 상호 인접하는 광섬유(25)의 간격이 좁아서 상호 인접하는 광섬유(25)가 상호 접촉하는 경우에는 V-홈블럭(21)의 상면 하측에 V-홈(21a)의 상단부가 위치되게 형성된다. 이는, V-홈블럭(21)의 내부에 대부분의 광섬유(25)가 위치되게 하여 V-홈블럭(21)과 광섬유(25)와 덮개(27)를 상호 안정적으로 접착하기 위함이다. 상세히 설명하면, 도 2b와 같이 V-홈블럭(31)에 V-홈(31a)을 형성하면, 광섬유(35)가 안정되게 정렬되기 어려울 뿐만 아니라 에폭시(33)층의 두께의 증가로 인한 기포의 발생으로 신뢰성이 저하된다. 이로인해, 도 2a와 같이 V-홈(21a)을 형성한다.However, as shown in FIG. 2A, the V-groove block 21 is used when the adjacent optical fibers 25 are in contact with each other due to the narrow spacing of the adjacent optical fibers 25 due to widening, large capacity, or miniaturization. The upper end of the V-groove 21a is formed below the upper surface of the. This is because most of the optical fibers 25 are positioned inside the V-groove block 21 to stably bond the V-groove block 21, the optical fiber 25, and the cover 27 to each other. In detail, when the V-groove 31a is formed in the V-groove block 31 as shown in FIG. 2B, not only the optical fibers 35 are difficult to align stably but also bubbles due to an increase in the thickness of the epoxy 33 layer. The occurrence of this lowers the reliability. As a result, the V-groove 21a is formed as shown in FIG. 2A.

그리고, 도 2a와 같이 V-홈블럭(21)에 V-홈(21a)을 형성하기 위해서는 V-홈블럭(21)을 2회에 걸쳐 습식식각하여야 하는데, 이로인해 공정 및 시간이 많이 소요되어 비경제적인 단점이 있다.In addition, in order to form the V-groove 21a in the V-groove block 21 as shown in FIG. 2A, the V-groove block 21 needs to be wet-etched twice, which requires a lot of processes and time. There is an uneconomical disadvantage.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 광섬유의 간격이 좁으므로 인해 V-홈에 안치되지 못한 광섬유 많은 부분을 덮개로 감싸므로써, 견고하고 안정되게 V-홈블럭과 광섬유와 덮개를 접착할 수 있는 광섬유 어레이를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is because the gap of the optical fiber is narrowed by covering a large portion of the optical fiber that is not placed in the V-groove, the cover, firmly and stably To provide a fiber array that can bond the V-groove block and the optical fiber and the cover.

도 1은 광섬유와 광섬유 사이의 간격이 넓은 종래의 광섬유 어레이의 구성을 보인 도.1 is a diagram showing the configuration of a conventional optical fiber array having a wide distance between the optical fiber and the optical fiber.

도 2a는 광섬유와 광섬유 사이의 간격이 좁은 종래의 광섬유 어레이의 구성을 보인 도.Figure 2a shows the configuration of a conventional optical fiber array with a narrow gap between the optical fiber and the optical fiber.

도 2b는 도 2a의 설명을 보충하기 위한 도.FIG. 2B is a diagram to supplement the description of FIG. 2A; FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 어레이의 구성을 보인 도.Figure 3 is a view showing the configuration of an optical fiber array according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings

100 : 광섬유 어레이110 : V-홈블럭100: optical fiber array 110: V-groove block

120 : 에폭시130 : 광섬유120: epoxy 130: optical fiber

140 : 덮개140: cover

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광섬유 어레이는, 실린콘재로 마련되며 상면에는 소정간격을 가지는 다수의 V-홈이 일방향으로 형성된 V-홈블럭, 상기 V-홈에 도포되어 충진된 에폭시, 상기 V-홈에 정렬된 광섬유 및 상기 광섬유를 덮는 형태로 상기 V-홈블럭의 상면에 하면이 부착된 덮개를 구비하는 광섬유 어레이에 있어서,The optical fiber array according to the present invention for achieving the above object is provided with a silicon material and the upper surface of the V-groove block formed with a plurality of V-grooves having a predetermined interval in one direction, epoxy applied to the V-groove, An optical fiber array having an optical fiber aligned to the V-groove and a cover having a lower surface attached to an upper surface of the V-groove block in a form of covering the optical fiber.

상기 광섬유 중 상호 인접하는 광섬유 어레이는 상호 접촉하고, 상기 광섬유와 평행하는 상기 덮개의 하면의 테두리부는 중앙부측 보다 상기 V-홈블럭측으로 돌출된다.The optical fiber arrays adjacent to each other among the optical fibers are in contact with each other, and the edge portion of the lower surface of the cover parallel to the optical fiber protrudes toward the V-groove block side rather than the center portion side.

이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 어레이를 상세히 설명한다.Hereinafter, an optical fiber array according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 어레이의 구성을 보인 도이다.3 is a view showing the configuration of an optical fiber array according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 광섬유 어레이(100)는 V-홈블럭(110), 에폭시(120), 광섬유(130) 및 덮개(140)를 가진다.As shown, the optical fiber array 100 has a V-groove block 110, an epoxy 120, an optical fiber 130, and a cover 140.

V-홈블럭(110)은 실리콘재로 마련되며 상면에는 소정간격을 가지는 다수의 V-홈(113)이 형성된다. 이때, V-홈(113)은 V-홈블럭(110)의 길이방향 또는 폭방향 중 어느 한 방향으로만 형성된다. 그리고, V-홈(113)에는 자외선(Uutraviolet)경화또는 열경화의 성질을 가지는 에폭시(120)가 도포된다. 에폭시(120)가 도포된 V-홈(113)에는 광섬유(130)가 정렬되는데, 상호 인접하는 광섬유(130)는 상호 접촉되게 배치된다. 광대역화, 대용량화 또는 소형화에 기인하여 상호 인접하는 광섬유(130) 사이의 간격이 좁게 마련된다. 그리고, 광섬유(130)를 덮는 형태로 덮개(140)의 하면이 에폭시(120)에 의하여 V-홈블럭(110)의 상면에는 접착된다.The V-groove block 110 is formed of a silicon material, and a plurality of V-grooves 113 having a predetermined interval is formed on an upper surface thereof. At this time, the V-groove 113 is formed only in either the longitudinal direction or the width direction of the V-groove block 110. The V-groove 113 is coated with an epoxy 120 having a property of ultraviolet curing or thermosetting. The optical fibers 130 are aligned with the V-groove 113 coated with the epoxy 120, and the adjacent optical fibers 130 are disposed to be in contact with each other. Due to wide bandwidth, large capacity, or small size, the space between adjacent optical fibers 130 is narrow. In addition, the bottom surface of the cover 140 is bonded to the top surface of the V-groove block 110 by the epoxy 120 in a form of covering the optical fiber 130.

본 실시예에 따른 덮개(140)의 테두리부 중, 광섬유(130)와 평행하는 덮개(140)의 하면의 테두리부는 하측으로 돌출된 돌출레일(143)로 마련된다. 즉, 덮개(140)는 돌출레일(143)이 중앙부측 보다 더 돌출된 ┏┓형상으로 마련된다. 이는, 광섬유(130) 사이의 간격이 좁으면 광섬유(130)의 많은 부위가 V-홈(113)에 안치되지 못하고 V-홈블럭(110)의 상측으로 노출되는데, V-홈블럭(110)의 상측으로 노출된 광섬유(130)의 부위를 덮개(140)가 감싸서 덮기 위함이다.Among the edge portions of the lid 140 according to the present embodiment, the edge portion of the bottom surface of the lid 140 parallel to the optical fiber 130 is provided as a protruding rail 143 protruding downward. That is, the cover 140 is provided in a U-shape in which the protruding rail 143 protrudes more than the center portion side. This means that when the gap between the optical fibers 130 is narrow, a large portion of the optical fiber 130 is not placed in the V-groove 113 and is exposed to the upper side of the V-groove block 110. The V-groove block 110 Cover 140 is to cover the portion of the optical fiber 130 exposed to the upper side of the cover.

다음에는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 어레이의 제조방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing an optical fiber array according to an embodiment of the present invention will be described.

세척된 실리콘 웨이퍼의 상면에 마스크층 및 감광막을 순차적으로 형성한 후, 포토리소그라피와 식각으로 상기 실리콘 웨이퍼의 상면에 V-홈을 형성한다. 그후, 상기 실리콘 웨이퍼의 상면에 존재하는 상기 마스크층을 제거한 후 상기 실리콘 웨이퍼를 칩 단위로 절단하여 원하는 V-홈블럭(110)을 제조한 후, 세정한다.After the mask layer and the photoresist are sequentially formed on the upper surface of the cleaned silicon wafer, V-grooves are formed on the upper surface of the silicon wafer by photolithography and etching. Thereafter, after removing the mask layer existing on the upper surface of the silicon wafer, the silicon wafer is cut in chip units to manufacture a desired V-groove block 110, and then cleaned.

그리고, V-홈(113)이 형성된 V-홈블럭(110)에 에폭시(120)를 도포하여 V-홈(113)에 에폭시(120)를 충진한 후, V-홈(113)에 광섬유(130)를 정렬한다. 그후, 광섬유(130)를 덮는 형태로 V-홈블럭(110)의 상면에 덮개(140)를 얹은 후, 덮개(140)에 소정의 힘을 가하여 잉여의 에폭시(120)를 계면(界面) 밖으로 유출시킨다. 그리고, UV 또는 열을 에폭시(120)에 쪼여 에폭시(120)를 경화시키면 V-홈블럭(110)과 광섬유(130)와 덮개(140)가 일체로 접착된다.Then, the epoxy 120 is applied to the V-groove block 110 in which the V-groove 113 is formed to fill the epoxy 120 in the V-groove 113, and then the optical fiber ( 130). Subsequently, the cover 140 is placed on the top surface of the V-groove block 110 in a form of covering the optical fiber 130, and then a predetermined force is applied to the cover 140 to remove the excess epoxy 120 out of the interface. Let out. When the epoxy 120 is cured by UV or heat applied to the epoxy 120, the V-groove block 110, the optical fiber 130, and the cover 140 are integrally bonded to each other.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 광섬유 어레이는 광섬유의 간격이 좁아서 광섬유의 많은 부분이 V-홈블럭의 V-홈에 안치되지 못하여도, 덮개의 테두리부에 의하여 광섬유가 감싸이므로 견고하고 안정되게 V-홈블럭과 광섬유와 덮개가 접착된다.As described in detail above, the optical fiber array according to the present invention is strong because the optical fiber is wrapped by the edge of the cover even if a large part of the optical fiber is not placed in the V-groove of the V-groove because the gap of the optical fiber is narrow. The V-groove block, the optical fiber and the cover are securely bonded together.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변형이나 개량한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described according to an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited thereto, and self-deformation or improvement having ordinary skill in the art within the technical scope of the present invention is also provided. Belongs to.

Claims (1)

실린콘재로 마련되며 상면에는 소정간격을 가지는 다수의 V-홈이 일방향으로 형성된 V-홈블럭, 상기 V-홈에 도포되어 충진된 에폭시, 상기 V-홈에 정렬된 광섬유 및 상기 광섬유를 덮는 형태로 상기 V-홈블럭의 상면에 하면이 부착된 덮개를 구비하는 광섬유 어레이에 있어서,The V-groove block is formed of a silicon material and has a plurality of V-grooves having a predetermined distance on one surface thereof, an epoxy applied to the V-groove and filled, an optical fiber aligned to the V-groove, and an optical fiber. In the optical fiber array having a cover having a lower surface attached to the upper surface of the V-groove block, 상기 광섬유 중 상호 인접하는 광섬유 어레이는 상호 접촉하고,Adjacent optical fiber arrays of the optical fibers are in contact with each other, 상기 광섬유와 평행하는 상기 덮개의 하면의 테두리부는 중앙부측 보다 상기 V-홈블럭측으로 돌출된 것을 특징으로 하는 광섬유 어레이.And an edge portion of a lower surface of the cover parallel to the optical fiber protrudes toward the V-groove block rather than a center portion.
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