다중모드 광섬유 테이퍼(taper)를 이용하여 레이저와 광섬유 혹은 두 개의 서로 다른 광섬유 사이의 효과적인 광결합을 위한 모드 크기 변환기를 제안하고 구현하였다. 이 소자의 입력 단은 다중 모드 구조이고 출력단은 단일 모드 구조이다. 소자의 구조 및 광원과 소자사이의 결합 조건이 결합 효율에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 이론적 결과는 제안된 소자가 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 거의 손실 없이 결합할 수 있는 것을 보였다. 제안된 소자를 두 개의 마이크로 토치가 부착된 장비를 이용해 제작하였다. 실험 결과 제작된 다중모드광섬유 테이퍼를 통해 $50;{mu}m$ 빔 크기를 가지는 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 효과적으로 결합할 수 있는 것을 보였다. 소자의 삽입 손실은 1.3 dB였다.
Based on the multimode fiber taper, a mode size converter for effective optical beam coupling between laser and optical fiber or between the two different optical fibers has been proposed and demonstrated. The device has a multimode input end and a single mode output end. The influence of various parameters, including device structure and launching conditions, on the coupling efficiency has been theoretically analyzed. The theoretical results revealed that the gaussian beam can be coupled into a single mode fiber without considerable insertion loss. The proposed multimode fiber taper has been fabricated using heating and pulling equipment incorporating two micro-torches. Experimental results showed that an optical beam with $50;{mu}m$ of large beam size was effectively coupled into single mode fiber through the multimode fiber taper. The insertion loss of the device was 1.3 dB.
