본 발명은 종단면에 미세 패턴이 형성된 광섬유로서 이루어지는 미세 패턴 일체형 광섬유 소자를 제작하는 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 광섬유의 종단면에 대해서만 감광층을 형성하는 것이 아니라, 광섬유-페룰 어셈블리의 종단면에 감광층을 형성하거나, 광섬유-페룰 어셈블리를 페룰홀더에 삽입 결합한 후 광섬유-페룰 어셈블리의 종단면과 페룰홀더의 상면에 동시에 감광층을 형성하기 때문에 광섬유의 종단면에 평탄한 감광층을 형성할 수 있으며, 이에 따라 감광층의 노광 및 현상이 이루어질 경우 광섬유의 종단면에는 왜곡되지 않은 형태의 미세 패턴을 형성할 수 있게 된다.