저손실 광자결정 광섬유의 진보

전문가 제언

○ 광자결정 광섬유(PCF : Photonic Crystal Fiber)는 굴절률 조정을 위해 도핑 된 유리를 사용하는 기존 광섬유와 달리, 단순 석영 유리를 사용하며 미세한 많은 기공(氣孔)의 주기적 배열로 기존 광섬유에서 얻을 수 없는 새로운 기능의 가능성을 가진다. PCF에는 고체 코아 내의 전반사를 이용하는 일명 다공성 광섬유라고도 하는 전반사형 PCF와, 기공 코아를 포함한 주기적 기공 구조에 의한 광자 밴드갭 효과를 통해 낮은 굴절률의 기공 코아를 통한 광도파 식 PBF(Photonic Bandgap Fiber)의 두 종류가 있다. 통상 PCF는 고체 코아의 전반사형 PCF를 의미한다.

○ PCF는 기존 광섬유의 도핑 된 재료의 농도 변동에 따른 산란손실의 걱정이 없어, 기존 단일모드 광섬유(CSMF)보다 전송손실을 낮출 수 있는 가능성을 가진다. 기공의 크기, 피치, 수효 등의 적절한 설계로 코아와 클래딩 사이의 굴절률차를 비롯한 특성을 유연성 있게 설계할 수 있다.

○ PCF가 최초 소개된 이후 지난 수년간 광 전송손실은 급격히 개선되었으나 아직도 CSMF에 비해 높다. 본고에서 NTT사는 기공 내면의 거칠기가 PCF의 산란손실의 주 원인임을 밝히고, 이를 줄이는 공정으로 산란손실을 개선하였다. 또 VAD법 모재에 의한 순도 제고와 습기 제거 및 탈수 공정의 추가로 OH－ 이온 흡수손실을 줄여 파장 1.55㎛에서 전송손실을 CSMF의 0.2dB/km에 가까운 0.28dB/km까지 개선시켰다.

○ 5mm의 구부림 반경에서 구부림 손실이 측정될 수 없을 정도로 거의 없다는 본고의 PCF의 매력적인 실험결과와 기공 내면의 거칠기를 줄이면 더욱 전송손실을 향상시킬 수 있다는 이 기본 기술이 FTTH를 위한 SEI사, Fujikura사, Hitachi전선 등이 실용 개시한 구부림 손실 절감형 다공성 광섬유의 전송손실 개선에 이용될 수 있었으면 한다.

○ 본고의 PCF의 기초 기술에서는 클래딩 직경과 차단파장 등은 밝혀지지 않았으나, FTTH의 Last One Mile을 위한 옥내 광 코드의 성공을 위해서는 금후 접속손실과 90개의 많은 기공 구조에 대한 파단강도 등의 신뢰성 확인을 거쳐 구조의 개선 여부에 대한 검토가 필요할 것이다.

저자

Jian Zhou et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

정보통신

연도

2005

권(호)

11

잡지명

Optical Fiber Technology

과학기술
표준분류

정보통신

페이지

101~110

분석자

변*호

분석물

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