KR19980064430A - 불투열 코도핑된 광도파관 디바이스 - Google Patents

불투열 코도핑된 광도파관 디바이스 Download PDF

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리사완-아이 리오
로버트아담 모다비스
다니엘알로이시어스 노란
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알프레드 엘.미첼슨
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Abstract

불투열 광도파관 디바이스 및 이 불투열 디바이스의 제조방법에 관한 것이다. 붕소는 광도파관의 조성물로 포함되어 온도변화에 의해 발생하는 스펙트럼의 이동을 감소시켜 도파관을 불투열화시킨다. 본 발명은 마하-젠더 커플러 디바이스 및 긴 주기 섬유 격자와 같은 광도파관 디바이스의 코어 및 클래딩에서 붕소 도펀트의 이용을 포함한다.

Description

불투열 코도핑된 광도파관 디바이스
본 발명은 열스펙트럼의 이동을 억제하는 광도파관 디바이스에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 광전송 특성이 온도의 변화 및 변동에 영향을 받지 않는 불투열성 광도파관 디바이스에 관한 것이다.
전송 필터, 센서(sensors), 및 파장 멀티플랙싱 디바이스 및 파장 디멀티플랙싱 디바이스와 같이 광신호를 이용하는 마하-젠더 커플러 디바이스 및 긴 주기 섬유 격자들과 같은 광도파관 디바이스는 표준 실내 온도에서 좋은 성능을 제공하지만, 여러 온도들로 열적 변화 및 변동에 노출되는 환경에서 사용될 때 열스펙트럼 이동 및 저성능을 나타낸다.
마하-젠더 커플러 디바이스들 및 긴 주기 섬유 격자들은 전송 필터와 같은 좁은 대역, 다중-파장 시스템 응용에 사용될 수 있다. 또한, 마하-젠더 커플러 디바이스는 센서, 파장 멀티플랙싱 디바이스 및 파장 디멀티플랙싱 디바이스로서 사용될 수 있다.
긴 주기 섬유 격자에서, 긴 주기 섬유 격자는 도파관 코어에서 전파된 기본모드(fundamental mode) 및 가이드된 클래딩모드(guided cladding mode) 사이의 광을 결합시키는 기능의 섬유에서 제조된다. 상기 격자들은 섬유의 도파관 축을 따라 굴절률 변조(index modulation)를 갖고, 주기적 변동을 일으키는 UV 방사, 에칭(etching), 또는 다른 수단들로 기록되어 제조될 수 있다.
마하-젠더 커플러 디바이스는 마하-젠더 간섭계의 일종이다. 마하-젠더 커플러 디바이스(Mach-Zehnder coupler device)에서, 커플러는 둘 또는 그 이상의 도파관들, 다른 광통로 길이를 갖는 통상적인 광섬유로 광을 분리시킨다. 제 2커플러는 광이 다른 광통로 길이로 전달된 이후에 이 광을 재결합시킨다. 또한, 마하-젠더 커플러 디바이스는 디멀티플랙서 및 센서 응용들로서 사용될 수 있다. 다양한 마하-젠더 커플러 디바이스 족(family)들은 멀티클래드TM(MultiCladTM) 마하-젠더 커플러 디바이스, 용융된 섬유 마하-젠더 커플러 및 마하-젠더 격자 필터들을 포함한다.
긴 주기 섬유 격자들 및 마하-젠더 커플러 디바이스들과 같은 광도파관 디바이스들의 사용은 디바이스의 온도 의존성 때문에 제한된다. 상기 디바이스에서, 1550nm의 전송 파장에서 0.04nm/℃보다 큰 열스펙트럼 이동(thermal spectral shift)은 다른 온도의 환경에서 그들의 응용 및 유용성을 한정시킨다.
따라서, 본 발명은 관계된 종래기술의 한계 및 단점으로 인한 하나 또는 그 이상의 문제점들을 실질적으로 해결하는 광도파관에 관한 것이다.
본 발명의 부가적인 특색 및 잇점은 하기 발명의 상세한 설명에서 거론될 것이고, 일부 본 발명의 설명으로부터 명백하게 될 것이며, 본 발명을 실시함으로써 알게 될 것이다. 본 발명의 목적 및 또 다른 잇점은 첨부된 도면 뿐만 아니라 명세서 및 청구범위에서 상세하게 지적되는 조성물, 구조물, 및 방법에 의해 도달되고 얻어진다.
본 발명의 이점을 달성하기 위해서 그리고 본 발명의 목적에 따라, 구체적이고 광범위하게 설명된 것처럼, 본 발명은 적어도 하나의 광전송 GeO2로 도핑된 실리카 코어(GeO2doped silica core)가 온도변화에 의한 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 B2O3로 코도핑된(codoped) 불투열 광도파관 디바이스를 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 B2O3로 도핑된 불투열 광도파관을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광도파관의 열민감성을 중화시키기 위해 B2O3로 도파관을 코도핑시켜 광도파관을 불투열시키는 방법을 제공하는 것이다.
전술한 일반적인 설명 및 후술할 상세한 설명 모두는 예시적이며, 청구된 발명을 더욱 설명하기 위한 것임을 이해해야 한다.
첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고자 제공될 것이고, 명세서의 일부를 구성하며, 본 발명의 원리를 설명하기 위해 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 구현예를 도시한 것이다.
도 1은 마하-젠더 커플러 디바이스의 개략도이고,
도 2는 마하-젠더 커플러 디바이스의 비교모델에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이며,
도 3은 본 발명에 따른 마하-젠더 커플러 디바이스에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이고,
도 4는 본 발명에 따른 마하-젠더 커플러 디바이스에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이며,
도 5는 본 발명에 따른 마하-젠더 커플러 디바이스에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이고,
도 6은 본 발명에 따른 B2O3함량(중량%) 대 열스펙트럼 이동계수(nm/℃)를 나타낸 그래프이며,
도 7은 본 발명에 따른 긴 주기 섬유 격자에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이고,
도 8은 본 발명에 따른 긴 주기 섬유 격자에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이고,
도 9는 본 발명에 따른 긴 주기 섬유 격자에 있어서 온도(℃) 대 피크파장(nm)을 나타낸 그래프이고,
도 10은 본 발명에 따른 긴 주기 섬유 격자들의 코어 및 클래딩 사이에서의 B2O3중량% 차이에 대한 20℃에서 긴 주기 섬유 격자의 기울기(nm/℃)를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 광도파관 디바이스는 게르마니아(germania)로 도핑된 실리카 코어 및 열스펙트럼 이동을 억제하기 위한 충분한 양의 B2O3도펀트(dopant)를 포함한다.
본 발명의 불투열 광도파관 디바이스는 실리카 코어를 통해 광을 전송하기 위해 제공되는 광도파관, 광섬유, 마하-젠더 커플러 및 긴 주기 섬유 격자를 포함한다. 본 발명의 불투열 광도파관 디바이스는 전송필터, 디멀티플랙서(demultiplexer), 멀티플랙서(multiplexer), 및 센서(sensor)로서 넓은 범위에 있어 유용하다.
본 발명의 광도파관 디바이스는 이 디바이스가 온도변화의 영향을 받을 때, 디바이스에서 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 충분한 양의 B2O3의 코도펀트(codopant) 및 굴절률 증가 도펀트로 도핑된 광도파관 실리카 코어를 포함한다. 발명의 바람직한 굴절률 증가 도펀트(index raising dopant)는 GeO2이다.
본 발명의 광도파관 디바이스는 전송 필터를 포함한다. 본 발명의 전송 필터는 긴 주기 섬유 격자 및 마하-젠더 간섭계를 포함한다. 본 발명의 마하-젠더 커플러 디바이스는 제 1도파관 코어에서 가이드된 광의 모드가 제 2도파 코어와 결합되는 마하-젠더 간섭계를 이용한다. 본 발명의 긴 주기 섬유 격자 전송 필터는 도파관의 클래딩에서의 모드(mode)와 결합하기 위해 도파관 코어로 전파되는 광의 모드를 위해 제공된다.
본 발명의 광도파관 디바이스는 1중량% B2O3: 3중량% GeO2에서 1중량% B2O3: 10중량% GeO2까지의 범위, 더욱 바람직하게는 1중량% B2O3: 4중량% GeO2에서 1중량% B2O3: 6중량% GeO2까지의 범위를 갖는 B2O3: GeO2비를 갖는 실리카 코어를 포함한다. 바람직한 실리카 코어는 1중량% B2O3: 5중량% GeO2비를 갖는다.
불투열 광도파관은 B2O3를 함유하는 도펀트 및 하나 또는 그이상의 굴절률 증가 도펀트를 갖는 실리카 유리 조성물을 포함하는데, 여기서, B2O3를 함유하는 도펀트 : 굴절률 증가 도펀트 몰비의 범위는 1몰 B2O3: 1.5몰의 굴절률 증가 도펀트에서 1몰 B2O3: 8몰의 굴절률 증가 도펀트의 범위이다. 더욱 바람직한 도펀트 함량 범위는 1몰 B2O3: 2몰의 굴절률 증가 도펀트에서 1몰 B2O3: 7몰의 굴절률 증가 도펀트의 범위이다. 더욱 바람직한 도펀트 함량범위는 1몰 B2O3: 3몰의 굴절률 증가 도펀트에서 1몰 B2O3: 4몰의 굴절률 증가 도펀트의 범위이다.
본 발명의 광도파관 디바이스의 제조방법은 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 광도파관 디바이스를 불투열시키는 방법을 포함한다. 이 방법은 실리카 도파관 코어를 형성하는 단계 및 굴절률을 증가시키는 도펀트 바람직하게 GeO2로 코어를 도핑하는 단계를 포함한다. 이 방법은 B2O3로 코어를 코도핑하는 단계를 더욱 포함한다. B2O3로 코도핑하는 단계는 충분한 양의 B2O3를 제공하고, 여기서 도파관 디바이스가 온도변화에 영향을 받을 때 1550nm에서 0.04nm/℃보다 적은 열스펙트럼 이동을 나타낸다. 이 코어는 충분한 양의 B2O3로 코도핑되어 코어의 열민감성을 중화시킨다.
이 방법은 코도핑된 실리카 도파관 코어를 갖는 마하-젠더 간섭계를 제조하는 단계를 더욱 포함한다.
또한 상기 방법은 광도파관을 제조하기 위해 코도핑된 도파관 코어를 피복하는 단계를 포함한다. 상기 피복단계는 실리카 또는 B2O3로 도핑된 실리카로 구성될 수 있다. 본 발명의 추가적인 단계는 광도파관에 긴 주기 격자를 기록하는 것이다.
본 발명은 광도파관 디바이스의 온도 의존성을 감소시키는 방법을 포함한다. 이 방법은 도파관 코어를 제조하는 단계, 양(positive)의 열스펙트럼 이동 기울기를 갖는 굴절률 증가 도펀트로 상기 도파관 코어를 도핑하는 단계 및 음(negative)의 열스펙트럼 이동 기울기를 갖는 제 2도펀트로 도파관 코어를 코도핑하는 단계를 포함한다. 코어를 코도핑하는 단계는 음의 열스펙트럼 이동 기울기의 제 2도펀트로 코어의 양의 열스펙트럼 이동 기울기를 중화시키는 단계를 포함한다. 상기 제 2도펀트는 굴절률을 감소시키는 도펀트인 붕소가 바람직하다. 코도핑 단계는 굴절률 증가 도펀트에 대한 제 2도펀트의 몰비가 2∼4몰의 굴절률 증가 도펀트에 대한 1몰의 제 2도펀트의 범위가 되도록 제 2도펀트의 양으로 코도핑하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
이러한 방법은 도파관 코어를 피복하는 단계 및 이 피복된 도파관 코어로부터 광도파관 디바이스를 제조하는 단계를 더욱 포함한다. 상기 피복단계는 제 2도펀트로 도핑된 유리의 이용을 포함한다.
본 발명은 광이 가이드되도록 하는 굴절률 변화 도펀트로 도파관을 도핑하는 단계 및 도파관의 온도 의존성을 감소시키는 온도 의존성 탈피 도펀트로 도파관을 도핑하는 단계에 의해 감소된 온도 의존성(reduced temperature dependence)을 갖는 광도파관을 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명의 불투열 광도파관은 코어 및 클래딩을 포함하며, 여기서 코어 및 클래딩은 1에서 5중량% B2O3의 범위의 B2O3도펀트 함량 차이를 갖는데, 바람직한 도펀트 함량 차이의 범위는 2내지 4중량%B2O3이다.
본원 발명의 참고로 포함된 Miller et al.의 미합중국 특허 제 5,295,205호는 마하-젠더 커플러 및 그 다바이스를 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 한 구체예는 온도 변화에 의한 마하-젠더 커플러 디바이스에서의 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 B2O3로 코도핑되고 GeO2로 도핑된 실리카 코어를 갖는 제 1광섬유를 이용하는 멀티클래드TM마하-젠더 커플러 디바이스를 포함한다. 본 발명의 마하-젠더 커플러 디바이스는 제 1광섬유와 다른 B2O3의 도펀트 농도를 갖는 제 2광섬유를 더욱 포함한다. 이러한 구체예는 온도 변화에 따른 민감성이 감소된 마하-젠더 커플러 디바이스를 제공한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 마하-젠더 커플러 디바이스(20)에 있어서, 동일한 물리적 통로 길이의 두 암(arms)을 갖지만, 기본적 모드의 효율적 굴절률이 다른 유형의 다수의 멀티클래드TM마하-젠더 커플러 디바이스는 -40℃ 내지 125℃의 온도 범위에서 제조되고, 분석된다. 도 1에서, 삽입된 마하-젠더 커플러 디바이스 암(arm)(11)은 삽입되지 않은 마하-젠더 커플러 디바이스 암(12)과 같이 동일한 물리적 통로 길이를 갖는다. 제 1커플러(16)는 삽입된 커플러 암(11)과 삽입되지 않은 커플러 암(12)으로 광을 분할시킨다. 삽입된 커플러 암(11)은 광통로 변화 섬유 시그먼트(optical path changing fiber segment)(13)의 삽입에 의해 삽입되지 않은 커플러 암(12)의 광통로 길이와 다른 광통로 길이를 갖는다. 제 2커플러(17)는 커플러 암(11 및 12)을 통해 전파된 분할광을 재결합시킨다. 마하-젠더 커플러 디바이스(20)에서, 광은 두 개의 다른 광통로 길이로 분할되어 마하-젠더 간섭계에 의해 선택적으로 전송되고나서 재결합된다. 또한 본 발명은 마하-젠더 간섭계 및 커플러 디바이스들-예를 들어 두 개 이상의 암을 갖는 마하-젠더 커플러, 동일하지 않은 커플러 분할을 갖는 마하-젠더 커플러 및 물리적 통로 길이가 다른 암들을 갖는 마하-젠더 커플러 디바이스의 다른 형태로 이용될 수 있다.
마하-젠더 커플러 디바이스의 비교모델(comparison model)로 상업적으로 유용한 광섬유들을 도 1에 나타내었다. 본 발명의 실험적 마하-젠더 커플러 디바이스들은 도 1에 나타난 바와 같이 제조되고, 비교모델과 비교되었다. 비교모델에서, 마하-젠더 커플러 디바이스의 삽입되지 않은 커플러 암(12)은 상업적으로 유용한 코닝 SMF-28TM단일 모드 광섬유로부터 제조되었다.
삽입되지 않은 커플러 암(12)과 같이 동일한 물리적 통로 길이를 갖는 삽입된 커플러 암(11)은 상업적으로 유용한 코닝 CS-980TM단일 모드 광섬유의 시그먼트에서 삽입하여 제조된다. 코닝 SMF-28TM단일 모드 광섬유는 1260nm의 차단(cutoff)과 함께 =0.35% 의 코어-클래드 및 약 6∼10중량%의 GeO2로 도핑된 GeO2도핑 실리카 코어를 갖는다. 코닝 CS-980TM단일 모드 광섬유는 950nm의 차단(cutoff)과 함께 =1.0% 의 코어-클래드 및 약 18∼20중량%의 GeO2로 도핑된 GeO2도핑된 실리카 코어를 갖는다. 섬유 시그먼트(13)로 삽입된 이러한 비교모델에서, 코닝 CS-980TM단일 모드 광섬유의 10mm의 시그먼트는 삽입(15 및 14)에서 코닝 SMF-28TM단일 모드 광섬유 시그먼트(18 및 19)사이에서 삽입된다. 이러한 마하-젠더 비교모델 커플러의 열스펙트럼 이동을 광 스펙트럼 분석기 및 에르븀 ASE 광소스(light source)를 이용하여 분석하였다. -40℃ 내지 125℃의 온도범위의 온도변화에서 이 비교모델의 성능을 열적 챔버(thermal chamber)를 이용하여 테스트하였다. 이 비교모델의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 2에 도시되었다. 도 2에서, 이 비교모델이 0.043nm/℃의 열스펙트럼 이동계수를 갖는다는 것이 결정되었다. 실질적으로 동일한 열스펙트럼 이동 계수는 다양한 GeO2코어 도펀트 수준, 다른 차단들을 갖는 코닝 SMF-28TM및 CS-980TM광섬유같은 유형의 암 길이 및 섬유, TiO2도핑된 실리카 코어를 갖는 광섬유, 및 1210nm의 차단을 갖는 =2.0% 를 갖는 계단형 광섬유를 갖는 또 다른 비교모델에 의해 측정된다.
실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 1호는 도 1의 마하-젠더 커플러 디바이스(20)의 구조로 제조되고, 삽입된 섬유의 길이(13)가 코닝 CS-980TM광섬유가 아닌 것을 제외하고는 비교모델과 동일한 설정 및 방법으로 제조된다. 실험적 커플러 제 1호의 삽입된 섬유(13)의 길이는 25중량% GeO2로 도핑되고, 14중량% B2O3로 코도핑된 광도파 실리카 코어를 갖는 실험적 섬유의 10mm 섹션이었다. (16.5몰% GeO2, 13.7몰% B2O3, 및 69.8몰% SiO2) 실험적 커플러 제 1호의 열스펙트럼 이동을 비교모델과 동일한 방법으로 분석하였다. 실험적 커플러 제 1호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 3에 도시되었다. 도 3에서, 실험적 커플러 제 1호는 -0.204nm/℃의 열스펙트럼 이동계수를 갖는 것이 결정되었다.
실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 2호는 도 1의 마하-젠더 커플러 디바이스(20)의 구조로 제조되고, 삽입된 섬유의 길이(13)가 코닝 CS-980TM단일모드 광섬유의 7.757mm로 이루어진 섬유 시그먼트이었던 것을 제외하고는 비교모델과 동일한 설정 및 방법으로 제조되고, 비교모델에서 사용된 것처럼 실험적 커플러 제 1호에서 사용된 바와 같은 25중량% GeO2로 도핑되고, 14중량% B2O3로 코도핑된 실리카 코어를 갖는 실험적 섬유의 1.158mm길이로 삽입되었다. 실험적 커플러 제 2호에 있어서 삽입된 섬유의 이러한 결합은 정확한 0(zero)의 열스펙트럼 이동 계수에 도달하도록 선택되었다. 실험적 커플러 제 2호의 열스펙트럼 이동을 비교모델과 동일한 방법으로 분석하였다. 실험적 커플러 제 2호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 4에 나타내었다. 도 4에서, 실험적 커플러 제 2호는 -0.008nm/℃의 열스펙트럼 이동계수를 갖는 것이 결정되었다.
실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 3호는 도 1의 마하-젠더 커플러 디바이스(20)의 구조로 제조되고, 삽입된 섬유의 길이(13)가 15중량% GeO2로 도핑되고, 5중량% B2O3로 코도핑된 광도파 실리카 코어를 갖는 실험적 섬유의 10mm섹션임을 제외하고는 비교모델과 동일한 설정 및 방법으로 제조된다. (16.5몰% GeO2, 13.7몰% B2O3, 및 69.8몰% SiO2) 실험적 코도핑된 섬유는 실리카로 코도핑된 코어를 제조하기 위해 실리카, GeO2도펀트, B2O3코도펀트 원료의 적합한 정도를 갖는 불꽃 가수분해 장치를 이용하는 외부 증기 설치 공정(outside vapor deposition process)에 의해 제조되었다. 실험적 커플러 제 3호의 열스펙트럼 이동을 비교모델과 동일한 방법으로 분석하였다. 실험적 커플러 제 3호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 5에 나타내었다. 도 5에서, 실험적 커플러 제 3호는 -0.07nm/℃의 열스펙트럼 이동계수를 갖는 것이 결정되었다.
가상의 실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 4호는 단일의 삽입된 섬유(13)의 길이로부터 제조되어 실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 2호에서 GeO2로 도핑된 섬유 및 B2O3로 코도핑된 섬유로부터 제조된 삽입된 섬유의 길이(13)의 복잡을 피해 0에 가까운 열스펙트럼 이동계수를 갖는 불투열 광도파관 디바이스를 달성할 수 있다. 도 6은 비교모델(0중량%의 B2O3에서 0.043nm/℃), 실험적 커플러 제 3호(5중량%의 B2O3에서 -0.07nm/℃), 및 실험적 커플러 제 1호(14중량%의 B2O3에서 -0.215 nm/℃)의 열스펙트럼 이동 계수들을 나타내었다. 도 6은 이러한 커플러들의 중량% 로 B2O3함량에 대한 이러한 커플러들의 열스펙트럼 이동 계수(nm/℃)의 그래프이다. 도 6은 온도에 대해 독립적이도록 GeO2도핑된 실리카 코어들의 적당한 수준의 붕소 코도핑을 제공하였다. 도 6에 나타난 데이터의 선형 내삽으로 0nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수를 달성하기 위해 대략 1.7±0.6중량% B2O3의 15중량% GeO2로 도핑된 실리카 코어의 붕소 코도핑의 적합한 수준(9.3몰% GeO2,1.6몰% B2O3, 89.1몰% SiO2)을 얻었다. 이러한 적합하고 충분한 B2O3코도핑 농도 수준은 게르마니아만으로 도핑된 실리카 코어 도파관의 열스펙트럼 이동 계수가 약 10중량% 내지 40중량%의 GeO2의 넓은 범위내에서 게르마니아 도핑된 수준에 대해 독립적이기 때문에, GeO2코어 도핑 수준의 넓은 범위에서 사용될 수 있다.
가상 실험적 커플러 제 4호는 도 1과 동일한 구조로 제조되고, 삽입된 섬유의 길이(13)가 1중량% 내지 40중량%의 GeO2, 바람직하게 15중량% 내지 25중량%의 GeO2로 도핑되고, 1중량% 내지 4중량%의 B2O3, 바람직하게 1.1중량% 내지 2.3중량%의 B2O3로 코도핑된 광도파 실리카 코어를 갖는 실험적 섬유의 10mm섹션임을 제외하고는 비교모델과 동일한 설정 및 방법으로 제조되었다. 이러한 실험적 코도핑된 섬유는 실리카로 코도핑된 코어를 제조하기 위해 실리카, GeO2도펀트, B2O3코도펀트 원료의 적합한 정도를 갖는 불꽃 가수분해 장치를 이용하는 외부 증기 설치 공정(outside vapor deposition process)에 의해 제조되었다.
본 발명의 추가적인 구체예는 B2O3로 코도핑된 실리카 코어를 갖는 광섬유로부터 긴 주기 섬유 격자들의 제조를 포함하였다. 본 발명의 긴 주기 섬유 격자들은 적당한 에너지, 노출시간, 및 격자주기를 갖는 UV 엑시머 레이져(UV excimer laser)를 이용하여 제조되었다.
긴 주기 섬유 격자의 비교모델은 상업적으로 유용한 약 18∼20중량%의 GeO2의 피크를 갖는 분산 이동 코어 프로파일(profile)을 갖는 분산 이동된 섬유인코닝 SMF-DSTM으로부터 제조되었다. 긴 주기 격자들은 550mJ 펄스(pulse)로 248nm 및 6분동안의 8Hz의 반복속도에서 레이져를 이용하는 이러한 섬유에서 기록되었다. 이러한 긴 주기 격자의 기록에 앞서, 섬유는 섬유의 광민감성을 증가시키기도록 일주일동안 1550psi에서 수소기압상에 방치시켰다. 이것으로 단 9% 세기 전송을 갖는 강한 격자를 갖는 비교모델을 얻을 수 있었다. 긴 주기 섬유 격자의 이러한 비교모델에서 열스펙트럼 이동을 마하-젠더 커플러 디바이스와 같은 유사한 방법으로 분석하였다.
실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 15중량%의 GeO2로 도핑되고, 5중량%의 B2O3로 코도핑된 실리카 코어를 갖는 실험적 광섬유로부터 제조되었다. 이러한 실험적 코도핑된 섬유 코어는 대략 0.8중량%의 B2O3를 갖는 실리카 클래딩으로 피복되었다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 수소처리되고, 비교모델과 같은 동일한 방법으로 기록되었다. 그 결과 비교모델보다 더 약한 격자를 얻었다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 이러한 실험적 광섬유가 비교모델에서 사용되는 통상적인 분산 이동 섬유보다 덜 민감함을 나타내는 62% 세기 전송을 가졌다. 이러한 긴 주기 격자의 열스펙트럼 이동을 마하-젠더 커플러 디바이스 및 긴 주기 섬유 격자의 비교모델과 같은 유사한 방법으로 분석하였다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장의 그래프인 도 7에 도시된다. 도 7에서, 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 -0.028nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수를 갖는 것으로 결정되었다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 클래딩에서 붕소의 존재로 인해 GeO2및 B2O3의 동일한 섬유 코어 조성물을 이용하는 실험적 마하-젠더 커플러 디바이스 제 3호보다 더욱 불투열적이 된다.
실험적 긴 주기 섬유 격자 제 2호는 15중량%의 GeO2로 도핑되고, 2중량%의 B2O3로 코도핑되는 실리카 코어를 갖는 실험적 광섬유로부터 제조되었다. 이러한 실험적 코도핑된 섬유 코어는 1중량%의 B2O3를 갖는 실리카 클래딩으로 피복되었다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 2호는 수소처리되고나서 비교모델과 같은 동일한 방법으로 기록된다. 이러한 긴 주기 섬유격자의 열스펙트럼 이동을 마하-젠더 커플러 디바이스 및 긴 주기 섬유 격자와 유사한 방법으로 분석하였다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 2호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 8에 도시되었다. 도 8에서, 실험적 긴 주기 격자 제 2호가 0.026nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수를 갖는 것이 결정되었다.
실험적 긴 주기 섬유 격자 제 3호는 17중량%의 GeO2로 도핑되고, 3.3중량%의 B2O3로 코도핑되는 실리카 코어를 갖는 실험적 광섬유로부터 제조되었다. 이러한 실험적 코도핑된 섬유 코어는 0.9중량%의 B2O3를 갖는 실리카 클래딩으로 피복된다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 3호는 수소처리되고나서 비교모델과 같은 동일한 방법으로 기록되었다. 이러한 긴 주기 섬유격자의 열스펙트럼 이동을 마하-젠더 커플러 디바이스 및 긴 주기 섬유 격자와 유사한 방법으로 분석하였다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 3호의 열스펙트럼 이동은 온도(℃)에 대한 피크 파장(nm)의 그래프인 도 9에 도시되었다. 도 9에서, 실험적 긴 주기 격자 제 3호가 0.004nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수를 갖는 것이 결정되었다.
도 10은 이러한 긴 주기 섬유 격자들 각각에 있어서의 B2O3중량%의 차이에 대한 코어 및 클래딩 사이의 실험적 긴 주기 섬유 격자 및 비교모델의 열스펙트럼 이동 계수의 그래프이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 비교모델은 붕소로 도핑되지 않은 코어 및 클래딩의 사이에서 0.044nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수 및 0의 B2O3중량% 차이를 가졌다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 1호는 5중량% B2O3의 코어 및 0.8중량% B2O3의 클래딩의 사이에서 -0.028nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수 및 4.2의 B2O3중량% 차이를 가졌다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 2호는 2중량% B2O3의 코어 및 1중량% B2O3의 클래딩의 사이에서 0.026nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수 및 1의 B2O3중량% 차이를 가졌다. 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 3호는 3.3중량% B2O3의 코어 및 0.9중량% B2O3의 클래딩의 사이에서 0.004nm/℃의 열스펙트럼 이동 계수 및 2.4의 B2O3중량% 차이를 가졌다. 도 10에 도시된 바와 같이, 약 2 내지 3.2의 코어 및 클래딩 사이에서 B2O3중량% 차이를 갖는 광섬유를 갖는 것은 바람직하다. 최적의 불투열화된 긴 주기 섬유 격자는 0.7중량%의 B2O3를 갖는 실리카 클래딩으로 피복된 실험적 긴 주기 섬유 격자 제 3호의 실리카 코어와 같은 코어 및 클래딩의 B2O3농도들 사이에서 약 2.6중량%의 차이를 갖는다.
1중량% 내지 40중량%의 GeO2, 바람직하게 15중량% 내지 25중량%의 GeO2를 갖고, 1중량% 내지 5중량%의 B2O3, 바람직하게 2중량% 내지 4.5중량%의 B2O3로 코도핑되고, 약 0중량% 내지 2중량%의 B2O3, 바람직하게 0.6 내지 1중량%의 B2O3를 갖는 실리카 클래딩으로 피복된 광도파 실리카 코어는 긴 주기 섬유 격자와 같은 불투열화 온도 비의존성 광도파관 디바이스를 달성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 불투열화 온도 비의존성 광도파관 디바이스 특히 긴 주기 섬유 격자를 달성하는 것은 도 10에 나타난 바와 같이 코어 및 클래딩 사이의 B2O3농도의 차이가 약 2 내지 3.2중량%, 바람직하게 2.2 내지 3중량%의 범위인 것이 중요하다.
긴 주기 섬유 격자에 있어서, B2O3는 마하-젠더 커플러 디바이스에서 광도파관 섬유의 코어를 둘러싼 실리카 클래딩에서 사용될 수 있다. 본 발명의 광도파관 섬유에 있어서, 클래딩에서 실제적인 B2O3농도는 코어 및 클래딩에서 B2O3농도의 차이에 비해 비교적 작은 효과를 갖는다. 또한, 마하-젠더 커플러 디바이스는 붕소로 도핑되는 섬유들의 하나이상으로 제조될 수 있다.
본 발명의 실험적 섬유는 외부 증기 설치 방법을 이용하는 불꽃 가수분해 장치로 제조되어 GeO2로 도핑되고, B2O3로 코도핑되는 광도파관 실리카 코어를 형성한다. 적합한 실리카, GeO2도펀트, 및 B2O3코도펀트의 증기 원료 수준은 불꽃 가수분해 버너(burner)로 전달되어 특정한 도펀트 및 코도펀트 농도 수준을 위해 제공된다. 유사하게, 적합한 실리카 및 B2O3증기 원료 수준은 불꽃 가수분해 버너(burner)로 전달되어 긴 주기 섬유 격자들에서 사용되는 실리카 클래딩 유리에서 특정한 B2O3농도를 위해 제공된다.
이러한 본 발명의 GeO2로 도핑된 실리카 코어를 B2O3로 코도핑하는 단계는 광섬유의 도파관 분산 효과 및 응력-광 효과의 다른 잠재적인 잇점과 함께 도파관 코어의 굴절률의 열적 가변성을 유익하게 변화시키는 것으로 확신되었다.
본 발명의 도파관 코어 및 광섬유 조성물은 특히 B2O3도펀트 농도에 민감하고, 영향받는다. 본 발명의 도파관 코어 조성물에서, GeO2는 광을 가이드하는 유익한 Δ를 달성하기 위해, 긴 주기 섬유 격자에서 광민감성을 제공하기 위해 실리카 코어의 굴절률을 유리하게 변형시키기 위한 도펀트로서 이용된다. B2O3는 실리카 코어의 굴절률의 열적 가변성을 유리하게 변형시키기 위한 코도펀트로서 이용된다. 1중량%의 B2O3: 3중량%의 GeO2내지 1중량%의 B2O3: 10중량%의 GeO2의 범위에서의 GeO2에 대한 B2O3의 농도비는 적합한 도파관 코어 굴절률을 제공하면서 열스펙트럼 이동을 감소시키고 억제시키는 유익한 열가변성을 제공할 것이다. 바람직한 GeO2에 대한 B2O3의 농도비는 1중량%의 B2O3: 4중량%의 GeO2내지 1중량%의 B2O3: 6중량%의 GeO2의 범위이다. 가장 바람직한 GeO2에 대한 B2O3의 농도비는 1중량%의 B2O3: 5중량%의 GeO2이다.
B2O3의 농도차이를 피복하기 위해 유익한 코어를 얻는 관점에서, 바람직한 코어 조성물은 1∼40중량%의 GeO2: 0.5∼15중량%의 B2O3이다. 좀더 바람직한 코어 조성물은 0.75∼7의 B2O3: 6중량%의 GeO2의 범위이다. 가장 바람직한 코어 조성물은 6∼20중량%의 GeO2및 1∼3중량%이다.
또한 본 발명의 GeO2가 광파를 가이드하기 위해 굴절률 증가 변경 도펀트로서 사용되고, B2O3는 굴절률 증가 도펀트 및 실리카 조성물의 양의 열스펙트럼 이동을 중화하기 위해 음의 열스펙트럼 이동 도펀트로서 사용된다는 관점에서, 바람직한 몰비는 게르마늄 및 인과 같은 도펀트를 포함하는 굴절률 증가 도펀트들의 총 2∼4몰에 대해 1몰의 B2O3이다. 굴절률 증가 도펀트의 총 몰수에 대한 음의 열스펙트럼 이동 도펀트의 가장 바람직한 몰비는 불투열 광도파관을 달성하기 위해 굴절률 증가 도펀트들의 총 3몰에 대해 1몰의 B2O3이다.
본 발명의 디바이스는 GeO2도핑된 실리카 코어를 전송하는 적어도 하나의 광이 온도변화에 기인한 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 B2O3로 코도핑되는 불투열 광도파관 디바이스로서, 광도파관의 열민감성을 중화시키기 위해 B2O3로 도파관을 코도핑시켜 광도파관을 불투열시키는 방법을 제공할 수 있다.

Claims (32)

  1. 굴절률 증가 도펀트로 도핑된 광도파관 실리카 코어가 광도파관 디바이스의 온도변화에 의한 디바이스에서의 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해 충분한 양의 B2O3로 코도핑되는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 굴절률 증가 도펀트가 GeO2인 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 도파관 디바이스가 전송 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 도파관 코어에 의해 가이드되는 모드가 제 2도파관 코어와 결합됨을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 디바이스가 상기 코어에서 전파되는 모드가 상기 클래딩에서의 모드와 결합되는 클래딩을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 실리카 코어가
    1중량%의 B2O3: 3중량%의 GeO2에서
    1중량%의 B2O3: 10중량%의 GeO2범위의
    B2O3: GeO2비를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  7. 제 2항에 있어서, 상기 실리카 코어가
    1중량%의 B2O3: 4중량%의 GeO2에서
    1중량%의 B2O3: 6중량%의 GeO2범위의
    B2O3: GeO2비를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  8. 제 2항에 있어서, 상기 실리카 코어가 1중량%의 B2O3: 5중량%의 GeO2의 B2O3: GeO2비를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  9. 제 4항에 있어서, 상기 디바이스가 마하-젠더 간섭계로 구성됨을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  10. 제 5항에 있어서, 상기 디바이스가 긴 주기 섬유 격자로 구성됨을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  11. B2O3로 구성된 도펀트 함량을 갖는 실리카 유리 및 복수의 굴절률 증가 도펀트 분자들로 구성된 것을 특징으로 하는 불투열화 광도파관.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 도펀트 함량이 1몰의 B2O3: 2몰의 굴절률 증가 도펀트 분자들에서 1몰의 B2O3: 7몰의 굴절률 증가 도펀트 분자들까지의 범위인 B2O3: 굴절률 증가 도펀트 분자의 비를 갖는 것을 특징으로 하는 불투열화 광도파관.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 도펀트 함량이 1몰의 B2O3: 3몰의 굴절률 증가 도펀트 분자들에서 1몰의 B2O3: 4몰의 굴절률 증가 도펀트 분자들까지의 범위인 B2O3: 굴절률 증가 도펀트 분자의 비를 갖는 것을 특징으로 하는 불투열화 광도파관.
  14. B2O3와 GeO2를 필수적으로 포함하는 도펀트 함량을 갖는 실리카 유리로 구성된 것을 특징으로 하는 불투열화 광도파관 디바이스.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 도펀트 함량이
    1중량%의 B2O3: 3중량%의 GeO2에서
    1중량%의 B2O3: 10중량%의 GeO2범위의
    B2O3: GeO2비를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  16. 제 14항에 있어서, 상기 도펀트 함량이 1중량% 내지 5중량%의 B2O3및 10중량% 내지 30중량%의 GeO2를 필수적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  17. 제 14항에 있어서, 상기 도펀트 함량이 1몰의 B2O3: 1.5몰의 GeO2에서 1몰의 B2O3: 8몰의 GeO2범위의 B2O3: GeO2몰비를 갖는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스.
  18. 열스펙트럼 이동을 억제하기 위해,
    (a) 실리카 도파관 코어를 제조하는 단계;
    (b) 상기 실리카 도파관 코어를 GeO2로 도핑하는 단계;
    (c) 상기 실리카 도파관 코어를 B2O3로 코도핑하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  19. 제 18항에 있어서, 상기 실리카 도파관 코어를 B2O3로 코도핑하는 단계가 1550nm에서 0.04nm/℃보다 적은 열스펙트럼 이동을 나타내는 상기 도파관 디바이스에서 충분한 양의 B2O3로 상기 실리카 도파관 코어를 코도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 방법이
    상기 GeO2도핑된 실리카 도파관 코어의 열민감성을 중화시키기 위해 충분한 양의 B2O3로 상기 GeO2도핑된 실리카 도파관 코어를 코도핑하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  21. 제 18항에 있어서, 상기 방법이 상기 코도핑된 실리카 도파관 코어를 갖는 마하-젠더 간섭계를 제조하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  22. 제 18항에 있어서, 상기 방법이 B2O3로 도핑된 실리카로 상기 코도핑된 도파관 코어를 피복하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  23. 제 18항에 있어서, 상기 방법이
    광도파관을 제조하기 위해 상기 코도핑된 도파관 코어를 피복하는 단계; 및
    상기 제조된 광도파관에서 긴 주기 격자를 기록하는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 광도파관 디바이스를 불투열화시키는 방법.
  24. 상기 방법이
    (a) 도파관 코어를 제조하는 단계;
    (b) 양의 열스펙트럼 이동 기울기를 갖는 굴절률 증가 도펀트로 도파관 코어를 도핑하는 단계;
    (c) 음의 열스펙트럼 이동 기울기를 갖는 제 2도펀트로 상기 도파관 코어를 코도핑하는 단계;
    (d) 상기 도파관 코어를 피복하는 단계; 및
    (e) 상기 피복된 코도핑된 도파관 코어로부터 광도파관 디바이스를 제조하는 단계를 포함하는 광도파관의 온도 의존성을 감소시키는 방법.
  25. 제 24항에 있어서, 상기 코도핑 단계가 제 2도펀트로 도파관 디바이스의 양의 열스펙트럼 이동 기울기를 중화시키는 단계를 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제 24항에 있어서, 상기 도파관 코어를 제 2도펀트로 코도핑하는 상기 단계가 굴절률 감소 도펀트로 상기 도파관 코어를 코도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제 24항에 있어서, 상기 도파관 코어를 제 2도펀트로 코도핑하는 상기 단계가 상기 도파관 코어를 붕소로 코도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 제 24항에 있어서, 상기 도파관 코어를 제 2도펀트로 코도핑하는 상기 단계가 상기 굴절률 증가 도펀트에 대한 상기 제 2도펀트의 몰비가 2∼4몰의 상기 굴절률 증가 도펀트에 대한 1몰의 상기 제 2도펀트의 범위이도록 상기 제 2도펀트의 양으로 코도핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  29. 제 24항에 있어서, 상기 도파관 코어를 피복하는 단계가 상기 제 2도펀트로 도핑된 유리를 갖는 도파관 코어를 피복하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  30. 1중량%에서 5중량%의 B2O3범위로 B2O3함량의 차이를 갖는 코어 및 클래딩으로 구성되는 불투열화 광도파관.
  31. 제 30항에 있어서, 상기 B2O3함량의 차이가 2중량%에서 4중량%의 B2O3범위인 것을 특징으로 하는 광도파관.
  32. (a) 광이 가이드되도록 굴절률 변화 도펀트로 도파관을 도핑하는 단계; 및
    (b) 도파관의 온도 의존성을 감소시키는 온도 의존성 탈피 도펀트로 도파관을 도핑하는 단계를 포함하는 감소된 온도 의존성을 갖는 광도파관을 제조하는 방법.
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Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5949542A (en) * 1998-03-27 1999-09-07 Corning, Inc. Method of tuning an optical device
EP0982607A1 (en) * 1998-08-27 2000-03-01 Corning Incorporated Athermal integrated optical waveguide device
US6256442B1 (en) * 1999-09-08 2001-07-03 Corning Incorporated Athermal integrated optical waveguide device
GB9824246D0 (en) 1998-11-06 1998-12-30 Kelsill Limited Electronic circuit
US6192179B1 (en) 1999-01-25 2001-02-20 Corning Incorporated Distributed resonant ring fiber filter
US6697541B1 (en) * 1999-05-17 2004-02-24 Corning Incorporated Amplitude tunable filter
AUPQ165599A0 (en) * 1999-07-15 1999-08-05 University Of Sydney, The Optical processing method and apparatus and products thereof
US6510264B2 (en) 2000-07-31 2003-01-21 Corning Incorporated Bulk internal bragg gratings and optical devices
US6731839B2 (en) 2000-07-31 2004-05-04 Corning Incorporated Bulk internal Bragg gratings and optical devices
CA2335216C (en) 2001-02-09 2007-06-05 Itf Optical Technologies Inc.-Technologies Optiques Itf Inc. Passive thermal compensation of all-fiber mach-zehnder interferometer
US6705123B2 (en) 2001-03-30 2004-03-16 Corning Incorporated Making a photosensitive fiber with collapse of a MCVD tube that is in a small positive pressure atmosphere
JP2003050327A (ja) 2001-05-31 2003-02-21 Hoya Corp 光導波路装置及びその製造方法
US6850670B2 (en) * 2001-06-28 2005-02-01 Lightwave Microsytstems Corporation Method and apparatus for controlling waveguide birefringence by selection of a waveguide core width for a top clad
AU2002322549A1 (en) 2001-07-20 2003-03-03 Nufern Optical fiber grating having high temperature insensitivity
US7160746B2 (en) 2001-07-27 2007-01-09 Lightwave Microsystems Corporation GeBPSG top clad for a planar lightwave circuit
US6553170B2 (en) 2001-08-31 2003-04-22 Lightwave Microsystems Corporation Method and system for a combination of high boron and low boron BPSG top clad fabrication process for a planar lightwave circuit
US6603892B1 (en) 2001-10-24 2003-08-05 Lightwave Microsystems Corporation Mechanical beam steering for optical integrated circuits
US6975793B2 (en) * 2002-03-18 2005-12-13 Lightwave Microsystems Corporation Method and apparatus facilitating mechanical beam steering for optical integrated circuits
US6738545B1 (en) * 2002-03-18 2004-05-18 Lightwave Microsystems Corporation Athermal AWG and AWG with low power consumption using groove of changeable width
CA2385176C (en) * 2002-05-07 2007-03-13 Itf Technologies Optiques Inc./Itf Optical Technologies Inc. Adjustment of thermal dependence of an optical fiber
US6631232B1 (en) * 2002-05-07 2003-10-07 Itf Optical Technologies Inc. Adjustment of thermal dependence of an optical fiber
US6904214B2 (en) * 2002-05-14 2005-06-07 Nufern Method of providing an optical fiber having a minimum temperature sensitivity at a selected temperature
US7194176B2 (en) * 2002-05-29 2007-03-20 Hoya Corporation Functional optical devices and methods for producing them
US6888981B2 (en) * 2002-09-13 2005-05-03 Honeywell International Inc. Wavelength division multiplexing coupler with loss element
US20040057735A1 (en) * 2002-09-23 2004-03-25 Katsumi Uesaka Optical transmitter using highly nonlinear fiber and method
US7609917B2 (en) * 2005-10-11 2009-10-27 Lightwave Microsystems Corporation Method and apparatus for controlling waveguide birefringence by selection of a waveguide core width for a top cladding
CN104252018A (zh) * 2013-06-28 2014-12-31 北京自动化控制设备研究所 一种可减小光纤陀螺温度漂移量的保偏光纤
CN105425340B (zh) * 2015-12-21 2018-08-31 华中科技大学 一种光学梳状滤波器
US11022750B2 (en) 2018-09-13 2021-06-01 Corning Incorporated Wideband multimode co-doped optical fiber employing GeO2 and Al2O3 dopants

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4768859A (en) * 1984-01-24 1988-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Cladding glass for optical fiber
US4979971A (en) * 1984-05-15 1990-12-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing glass preform for optical fiber
US5295205A (en) * 1993-03-29 1994-03-15 Corning Incorporated Environmentally stable monolithic Mach-Zehnder device
JPH08136754A (ja) * 1994-11-02 1996-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 光導波路の作製方法
WO1997006514A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-20 Genrad Limited Electronic diagnostic system

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4025156A (en) * 1975-09-12 1977-05-24 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Graded-index fiber for multimode optical communication
US4111525A (en) * 1976-10-12 1978-09-05 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Silica based optical fiber waveguide using phosphorus pentoxide and germanium dioxide
US4106850A (en) * 1977-04-04 1978-08-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optical fiber with graded index core and pure silica cladding
JPS5448566A (en) * 1977-07-30 1979-04-17 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Production of fiber parent material for optical communication
US4358181A (en) * 1977-09-29 1982-11-09 Corning Glass Works Gradient index optical waveguide and method of making
US4165223A (en) 1978-03-06 1979-08-21 Corning Glass Works Method of making dry optical waveguides
US4277270A (en) * 1978-04-21 1981-07-07 Eotec Corporation Method of manufacture of optical fiber
JPS5521059A (en) * 1978-07-31 1980-02-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber
JPS57114111A (en) * 1981-01-08 1982-07-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical polarized branching filter
US4432606A (en) * 1981-09-24 1984-02-21 Hughes Aircraft Company Optical fiber insensitive to temperature variations
US4482205A (en) 1982-10-01 1984-11-13 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Temperature-insensitive optical fibers
GB8902512D0 (en) 1989-02-04 1989-03-22 Plessey Co Plc A method for the manufacture of a waveguide mixer
US5018827A (en) 1989-10-03 1991-05-28 Patrick Brownrigg Method for eliminating the temperature sensitivity of an optical fiber and a temperature insensitive optical fiber
US5011251A (en) 1989-12-08 1991-04-30 Corning Incorporated Achromatic fiber optic coupler
US5064266A (en) * 1990-07-05 1991-11-12 Photonic Integration Research, Inc. Circular channel waveguides and lenses formed from rectangular channel waveguides
WO1993018420A1 (en) 1992-03-09 1993-09-16 British Telecommunications Public Limited Company Silica germania glass compositions
US6075625A (en) 1992-06-24 2000-06-13 British Telecommunications Public Limited Company Photoinduced grating in B2 O3 containing glass
US5488475A (en) 1994-03-31 1996-01-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Active fiber cavity strain sensor with temperature independence
US5563967A (en) 1995-06-07 1996-10-08 Mcdonnell Douglas Corporation Fiber optic sensor having a multicore optical fiber and an associated sensing method
US5703978A (en) 1995-10-04 1997-12-30 Lucent Technologies Inc. Temperature insensitive long-period fiber grating devices
US5949934A (en) * 1996-04-05 1999-09-07 Fujikura, Ltd. Optical waveguide grating and production method therefor
US5757540A (en) 1996-09-06 1998-05-26 Lucent Technologies Inc. Long-period fiber grating devices packaged for temperature stability

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4768859A (en) * 1984-01-24 1988-09-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Cladding glass for optical fiber
US4979971A (en) * 1984-05-15 1990-12-25 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing glass preform for optical fiber
US5295205A (en) * 1993-03-29 1994-03-15 Corning Incorporated Environmentally stable monolithic Mach-Zehnder device
JPH08136754A (ja) * 1994-11-02 1996-05-31 Sumitomo Electric Ind Ltd 光導波路の作製方法
WO1997006514A1 (en) * 1995-08-10 1997-02-20 Genrad Limited Electronic diagnostic system

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Publication number Publication date
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BR9706433A (pt) 1999-05-25
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CA2225138A1 (en) 1998-06-20
JPH10274718A (ja) 1998-10-13

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