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광자결정 광섬유의 융착 접속기술

전문가 제언: ○ 오늘날 광통신 기술은 옥내 응용 단계까지 넘보아 FTTH의 완성을 바라보고 있다. 여기에는 우수한 전송 특성의 광섬유뿐만 아니라 케이블 기술 및 접속기술의 눈부신 발전에 힘입은 바 크다. 단일 모드 광섬유의 좁은 공간에서의 큰 굽힘 손실이 과제로 아직 남아있다.

○ 잠재적 가능성이 큰 광자결정 광섬유(PCF), 일명 다공성 광섬유가 굽힘 손실을 줄이기 위한 대책으로 나타났다. 섬유 단면의 클래딩 부분에 미세 기공(氣孔)을 종 방향으로 배치하여 실효 굴절률을 저하시켜 코어와의 비굴절률차를 증대시켜 코어 내 빛의 가둠 현상을 강화시킨 것이다.

○ 실용화에 가까운 다공성 광섬유에는 두 종류가 있다. SMF에서와 같이 코어의 굴절률을 높여 비굴절률차를 더 증대시킨 HAF(Hole Assisted Fiber)가 있다. 본문에서 Fujikura사는 이를 HA-PCF 또는 HA-SMF라고 하였다. 다른 하나로 전반사 광자결정 광섬유(TIR-PCF)가 있다.

○ 광자결정 광섬유 융착 접속에는 그러나 기공이 열에 의해 무너져 접속손실이 증가하는 문제가 있었다. 따라서 보통 단일 모드 광섬유의 융착 접속법을 적용할 수 없고, 이 현상은 SMF와 비슷한 구조의 HA-PCF보다 기공수가 많은 TIR-PCF에서 현저하여 새로운 접속법이 필요했다.

○ 일본의 Fujikura사는 융착 접속 시 접속점 근처에서 기공의 테이퍼 형태가 유지 되도록 횡 방향으로 이동이 되는 아크 방전(sweep arc discharge)식 융착 접속기를 개발하였다. 가급적 저온에서 매우 짧은 가열시간의 반복 작동에 의한 간헐식 접속법의 적용으로 선구적 실험결과를 보고하였다.

○ HA-PCF에서는 이들 광섬유 사이의 융착 접속과 및 통상의 단일 모드 광섬유와의 융착 접속의 두 경우 모두 1.55㎛ 파장에서 최적의 접속조건에서 0.05dB의 양호한 접속손실과 접속강도를 얻었다. 모드필드 직경(MFD)이 대부분 SMF보다 적은 TIR-PCF에서 이들 광섬유 사이 및 SMF와의 융착 접속손실이 모두 0.2dB 정도가 되어 기계적 접속손실 수준까지 이르러 광자결정 광섬유 시대의 도래를 예고하고 있다.

저자: Kuniharu HIMENO
자료유형: 학술정보