Abstract
Dielectric thin film mirrors are embedded in multimode and single-mode fibers by a fusion splicing technique. The fibers with $45{\circ}$ angled embedded mirrors serve as ultra-compact directional couplers with low excess optical loss of 0.2 dB for multimode and 0.5 dB for single mode at 1.3 ${\mu}m$ and excellent mechanical properties. The reflectance is wavelength dependent and strongly polarization depencient. Far-field scans of the reflected output power measured with a white-light source show a pattern which is almost circularly symmetric with aspect ratio of 1.09 at 5% of the peak power. The splitting ratio in a multimode coupler measured with a diode laser source is much less dependent on input coupling conditions than in conventional fused biconical-taper couplers, indicating that these couplers are less susceptible to modal noise occuring in optical fiber communication systems. Spectral properties of multilayer internal mirrors normal to the fiber axis have been investigated experimentally, and a matrix analysis has been used to explain the results.
융착 접속 기술을 이용하여 다중모우드 광섬유와 단일 모우드 광섬유내에 유전체 박막 거울을 제작하였다. $45{\circ}$ 유전체 거울이 내장된 광섬유는 극소형이며, 광학적인 손실이 매우 작고(1.3 ${\mu}m$에서, 다중 모우드 광섬유의 경우 0.2dB, 단일 모우드 광섬유의 경우 0.5dB), 기계적 강도가 우수한 결합기로 사용될 수 있다. 반사율은 파장에 따라 변화하며, 편광에 매우 민감하였다. 백색광을 사용하여 유전체 거울로부터 반사되는 출력 파워를 원거리 스캔하며 측정하였을 때 출력 빔의 모양은 거의 원형 대칭으로써 최대 파워의 5%에서 측정된 종횡비는 1.09이었다. 다이오우드 레이저 광원을 사용하여 측정한 다중모우드 광섬유 결합기의 광분파율은 종래의 FBT(Fused Biconical Taper) 결합기보다 입력 광신호의 결합 조건에 따른 변화가 훨씬 적어서 사용하는 광통신 시스템의 모우드 잡음에 덜 민감하다. 광섬유 축에 수직하게 증착된 다층 유전체 거울들의 반사율 스펙트럼 특성을 측정하였으며, 행렬 해석법을 사용하여 실험 결과를 분석, 고찰하였다.