KR100783363B1

KR100783363B1 - 가변 도파로 브래그 격자 소자

Info

Publication number: KR100783363B1
Application number: KR1020060096325A
Authority: KR
Inventors: 김민수; 주정진; 박승구; 김종배; 이명현
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-12-07
Also published as: US20080080804A1

Abstract

본 발명은 가변 도파로 브래그 격자 소자에 관한 것으로, 본 발명은 입사한 빛이 진행할 수 있는 도파로; 상기 도파로에 형성된 브래그 격자; 상기 도파로의 코어의 길이 방향을 따라 상기 도파로 코어의 중심선으로부터 이격된 위치에 형성되는 적어도 하나의 열적 가변 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 도파로 브래그 격자 소자의 반사파장 대역 및 군 지연 특성을 다양한 형태로 가변할 수 있으며, 또한 어레이 형태의 배열을 적용하여 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자를 용이하게 제작할 수 있어 집적광학 모듈의 구성에 큰 이점을 갖는다.

도파로 소자, 브래그 격자 소자, 열적 가변 수단, 다채널 집적

Description

가변 도파로 브래그 격자 소자{Tunable Waveguide Bragg Grating Device}

도 1a는 열 광학 효과를 이용하여 반사파장 대역을 가변할 수 있는 종래의 가변 도파로 브래그 격자 소자의 평면도이다.

도 1b는 도 1a의 A-A'선에 대한 구조 단면도이다.

도 2a는 열 광학 효과를 이용하여 반사파장 대역 및 군 지연 특성을 가변할 수 있는 선행 가변 도파로 브래그 격자 소자의 평면도이다.

도 2b는 도 2a의 B-B'선에 대한 구조 단면도이다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 가변 도파로 브래그 격자 소자의 개략적인 평면도이다.

도 3b는 도 3a의 C-C'선에 대한 구조 단면도의 일례이다.

도 4a는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 가변 도파로 브래그 격자 소자의 개략적인 평면도이다.

도 4b는 도 4a의 D-D'선에 대한 구조 단면도의 일례이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자의 기본적인 구조 단면도이다.

도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자 의 구조 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110: 기판 130: 브래그 격자 영역

131: 도파로 코어 132: 브래그 격자

133: 클래딩층 141, 142 : 열적 가변 수단

150: 온도 조절 수단 170: 트렌치 구조

본 발명은 가변 도파로 브래그(Bragg) 격자 소자에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 집적 광학 모듈의 구현에 유리한 도파로의 형태를 가지며 브래그 격자에 의한 반사파장 대역과 반사파장 대역 내의 군 지연(group delay) 특성을 열 광학적 효과에 기반하여 효과적으로 가변할 수 있는 가변 도파로 브래그 격자 소자에 관한 것이다.

일반적으로, 브래그 격자 소자는 좁은 영역의 파장 대역을 선택적으로 반사시키거나 회절시키는 데 우수한 특성을 보이므로, 다양한 형태와 구조로 응용되어 필터, 공진기, 결합기, 회절기, 센서, 광 펄스 압축기, 분산 보상기 등과 같은 폭 넓은 분야에서 활용되고 있다. 브래그 격자 소자는 직접 광학 모듈의 구현에 적합한 도파로 형태로도 적용되어, 현재 광통신 영역에서 주로 적용되고 있으며 센서 영역에서도 활발한 응용이 이루어지고 있다.

광섬유를 비롯한 도파로 형태의 브래그 격자 소자는, 도파로를 진행하는 다양한 파장의 빛 중에서 브래그 반사조건(λ_B = 2NΛ)을 만족하는 특정 파장 주위에서 좁은 대역의 빛만 역방향으로 반사되는 특성을 주로 이용한다. 상기 반사조건에서, λ_B 는 반사 대역의 중심파장, N은 해당 파장의 도파로 내 모드 유효 굴절률, Λ는 브래그 격자의 주기를 나타낸다.

유효 굴절률이 일정하고 주기가 균일한 도파로 브래그 격자 소자의 경우에는, 브래그 격자 영역의 길이가 길어짐에 따라 중심파장의 변화 없이 반사파장의 대역폭은 줄어들고 반사율은 점차로 높아지는 특성을 보인다. 이때 반사파장 대역에서의 파장에 따른 군 지연 스펙트럼은 거의 일정한 값을 유지한다. 한편 도파로 브래그 격자 소자의 길이 방향으로 유효 굴절률 또는 주기가 점차로 감소하거나 증가하는 첩(chirp) 도파로 브래그 격자 소자의 경우에는, 길이 방향의 브래그 반사조건 변화로 인해 위치에 따라 서로 다른 파장 대역의 빛이 반사되므로, 이를 이용하여 반사파장 대역과 군 지연 특성을 조절할 수 있다.

나아가, 상기 도파로 브래그 격자 소자에 열 광학 효과를 적용하면 반사파장 대역 또는 군 지연 특성을 다양한 형태로 변조할 수 있다. 이러한 특성을 활용하여 최근 광통신 영역에서는 초고속 광통신에서 발생하는 분산 효과를 보상하기 위 해 첩 광섬유 브래그 격자를 활용하려는 노력이 활발하게 이루어지고 있다. 또한, 광소자 집적에 보다 유리하고 열 광학 계수가 실리카 광섬유에 비해 월등히 큰 폴리머 재료를 기반으로, 평면 도파로 구조의 브래그 격자 소자 제작 및 열 광학 효과에 의한 반사파장 대역 및 군지연 특성 가변 기술이 점진적으로 개발되어 왔다.

이하에서는 도면을 참조하여 열광학 효과를 이용하여 특성을 가변할 수 있는 평면 도파로 브래그 격자 소자를 설명한다.

도 1a는 열 광학 효과를 이용하여 반사 파장 대역을 가변할 수 있는 종래의 가변 도파로 브래그 격자 소자의 평면도이며, 도 1b는 도 1a의 A-A'선에 대한 구조 단면도이다. 도 1a 및 도 1b에 도시된 가변 도파로 브래그 격자 소자(100)는 기판(110) 상에 형성된 도파로 브래그 격자 영역(130)과 상기 도파로 브래그 격자 영역 상에 형성된 열적 가변 수단(141)을 포함하는 구조이다. 도파로 브래그 격자 소자(100)를 구성하는 도파로 브래그 격자 영역(130)은 기판(110) 상부에 형성되는 도파로 코어(131)와, 도파로 코어(131)를 둘러싸는 클래딩 영역(133)과, 도파로 코어(131) 상에 형성된 균일한 주기의 브래그 격자(132)를 포함한다. 또한 열적 가변 수단(141)은 바람직하게는 박막 히터를 적용하는 것이 적합하며, 양단에 한 쌍의 전극(143)이 연결되어 열적 가변에 필요한 전력을 공급 받게 된다. 상기 구성을 갖는 종래의 가변 도파로 브래그 격자 소자의 경우, 열적 가변 수단(141)을 통해 발생된 소자 내부의 온도 변화가 도파로 코어의 유효 굴절률에 변화를 일으키며, 이에 따라 브래그 격자 소자의 반사파장 대역이 이동하게 된다.

도 2a는 열 광학 효과를 이용한 반사파장 대역 및 군 지연 특성의 가변 방법을 보여주는 선행 가변 도파로 브래그 격자 소자의 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 B-B'선에 대한 구조 단면도이다. 도 2a는 선행 특허(출원번호 10-2006-0031487)를 통해 개시된 기술로, 상기 도 1a의 구조와 마찬가지로 가변 도파로 브래그 격자 소자(200)가 기판(110) 상에 형성된 도파로 브래그 격자 영역(130)과 상기 도파로 브래그 격자 영역(130) 상에 형성된 열적 가변 수단(141)을 포함하며, 기판(110) 하부에 온도 조절 수단(150)을 더 포함한다. 상기 구조에서는 도파로 코어(131)가 브래그 격자(132)의 적용 영역에서 테이퍼(taper) 형태를 가지는데, 테이퍼 형태의 도파로 코어(131)의 길이 방향으로 발생되는 유효 굴절률의 변화를 통한 첩 효과로부터 특정한 군 지연 특성이 발생된다. 도파로 브래그 격자 영역(130) 상단에 위치한 열적 가변수단(141) 역시 테이퍼 구조를 가지며, 상기 테이퍼 형태의 열적 가변 수단(141)의 양 단에 한 쌍의 전극(143)이 연결되어 있어, 열적 가변 수단(141)의 모양에 의해 형성되는 소자 내 온도 분포 특성을 이용하여 군 지연 특성을 가변하게 된다. 또한, 온도 조절 수단(150)은 군 지연 특성에 거의 영향을 주지 않고 반사파장 대역을 이동시키는 역할을 수행한다.

본 발명의 목적은 도파로 브래그 격자 소자의 반사파장 대역 및 군 지연 특성을 다양한 형태로 가변할 수 있는 가변 도파로 브래그 격자 소자를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 가변 도파로 브래그 격자 소자의 다채널 집적에 적합한 구조를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 입사한 빛이 진행할 수 있는 도파로; 상기 도파로에 형성된 브래그 격자; 상기 도파로의 코어의 길이 방향을 따라 상기 도파로 코어의 중심선으로부터 이격된 위치에 형성되는 적어도 하나의 열적 가변 수단을 포함하는 가변 도파로 브래그 격자 소자를 제공한다.

바람직하게, 상기 도파로 코어는 폭과 높이가 일정한 구조, 또는 폭이나 높이가 상기 도파로의 코어의 길이방향에 따라 변하는 테이퍼 구조를 가진다. 상기 브래그 격자는 상기 도파로의 코어 내부 또는 상기 도파로를 진행하는 빛의 모드가 결합될 수 있는 영역 내에 형성된다. 또한 상기 브래그 격자는 균일한 주기를 가지거나, 길이 방향에 따라 주기가 증감하는 첩(chirp) 형태를 가진다. 상기 브래그 격자의 일단 또는 양단에는 상기 브래그 격자의 결합 계수를 점차로 줄여주는 어포다이제이션(apodization)이 적용될 수 있다. 상기 열적 가변 수단은 바람직하게는 박막 히터를 적용하는 것이 적합하며, 폭과 높이가 일정한 구조, 또는 폭이나 높이가 변하는 테이퍼 구조를 갖는다. 상기 열적 가변 수단이 복수 개인 경우, 이들 중 적어도 한 쌍의 열적 가변 수단은 동일한 테이퍼 특성을 가지면서 상기 도파로 코어의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향으로 정렬될 수 있으며, 또한 복수 개의 열적 가변 수단이 서로 다른 테이퍼 특성을 가지면서 상기 도파로 코어의 길이 방향에 대해 정렬될 수 있다. 한편, 상기 적어도 하나의 열적 가변 수단은 상기 도파로의 코어와 다른 층에 존재하며 평면도 상에서 부분적으로 중첩되어 보이도록 형성되는 특징 또한 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 상기 열적 가변 수단과 별도의 층에 배치되어 소자의 전체적 온도를 조절하는 온도조절 수단을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 본 발명은 전술한 가변 도파로 브래그 격자 소자를 어레이 형태로 배열하여 복수의 채널 구조를 갖는 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자를 제공한다. 상기 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자는 상기 채널 사이에 함몰 형성된 트렌치 구조를 더 포함할 수 있다.

이하 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예들은 여러 가지 다양한 형태로 변형될 수 있다. 이하의 모든 실시 예에 걸쳐서 동일한 구성요소는 동일한 참조번호로 나타낸다.

(제1 실시 예)

본 발명의 제1 실시 예는 도파로 브래그 격자 소자의 반사파장 대역 및 군지연 특성의 가변을 위한 열적 가변 수단의 적용 방식에 관한 것으로, 특히, 하나의 열적 가변 수단이 도파로 코어 외부에 도파로의 중심에서 벗어나 도파로의 길이 방 향을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다. 본 제1 실시 예는 가변 도파로 브래그 격자 소자에 적용되는 열적 가변 수단의 위치 선정에 상당한 자유도를 부여함으로써, 본 발명에 따른 하기의 다른 실시 예들에서 다양한 형태의 반사파장 대역 및 군지연 특성 가변 효과를 얻을 수 있게 하는 본 발명의 기본적 구성을 이룬다.

도 3a는 본 발명의 제1 실시 예에 따라 가변 도파로 브래그 격자 소자를 구현하는 일례를 도시한 평면도이며, 도 3b는 도 3a의 C-C'선에 대한 구조 단면도이다.

도 3a 및 도 3b에 도시된 가변 도파로 브래그 격자 소자(300)는 기판(110) 상에 형성된 브래그 격자 영역(130)과, 브래그 격자 영역(130) 상에 형성된 열적 가변 수단(141)과, 기판(110) 하부에 형성되는 온도 조절 수단(150)을 포함한다. 브래그 격자 영역(130)은 도파로 코어(131)와, 도파로 코어(131)의 하단에 형성된 균일한 주기의 브래그 격자(132)와, 도파로 코어(131)를 둘러싸는 클래딩층(133)을 포함한다. 온도 조절 수단(150)은 브래그 격자 소자(300)의 전체적인 작동온도 조절 또는 작동 파장 대역의 이동을 위한 온도 가변 기능을 수행한다.

한편, 열적 가변 수단(141)은 도파로 코어(131)와 다른 층, 도 3a에 따를 경우, 클래딩층(133) 상에 위치하되, 도파로 코어(131)의 중심에서 벗어나 도파로 코어(131)의 길이 방향을 따라 형성된다. 도 3a에서는 열적 가변 수단(141)을 테이퍼 구조로 형성한 경우를 예시적으로 보이고 있는데, 이러한 열적 가변 수단(141)으로는 박막 히터를 적용하는 것이 일반적으로 바람직하다. 열적 가변 수단(141) 의 양단에는 한 쌍의 전극(143)이 연결되어 전극(143)을 통하여 소자 외부로부터 전압이나 전류 또는 열을 공급받게 된다. 도 3a 및 도 3b에 개시된 바와 같이, 테이퍼 구조를 갖는 열적 가변 수단(141)에 의해서 형성된 브래그 격자 소자 내 온도 분포 특성으로부터 도파로 코어(131)의 길이 방향으로 유효 굴절률에 변화가 발생하게 되며, 이에 따라 브래그 격자 소자(300)의 반사파장 대역과 군 지연 특성의 가변 효과를 얻을 수 있다.

도 3a 및 도 3b에 개시된 제1 실시 예는 개시된 구조에 국한되지 않고, 다양한 형태로 변형되어 적용될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에는 편의상 채널 구조의 도파로 격자 소자에 대해 도파로 코어(131)가 균일한 폭과 높이를 가지며, 브래그 격자(132)의 주기는 균일하고, 열적 가변 수단(141)은 폭에 대하여 테이퍼가 적용된 경우를 도시하였다.

그러나, 본 발명은 브래그 격자 소자 구조에서 도파로 코어의 외부에 도파로의 길이 방향을 따라 열적 가변 수단(141)을 적용하는 것에 관한 발명이므로, 본 실시 예의 실질적 구현에 있어서 도파로 코어(131)의 구조 또는 그 소재 등에 의해 발명의 범위가 제한되지 않는다. 물론, 도파로 코어(131)의 폭 또는 높이에 대한 테이퍼 적용 여부, 브래그 격자에 대한 테이퍼 적용 여부 및 첩 또는 어포다이제이션의 적용 여부에 발명이 범위가 제한되지 않으며, 온도 조절 수단(150)의 포함 여부에 의해서도 제한되지 않는다. 또한, 상기 브래그 격자 소자 구조에서 기판(110)의 유무에도 발명의 범위가 제한되지 않는다.

브래그 격자(132)의 위치 및 구조와 관련하여서는, 도파로를 진행하는 빛의 모드가 결합될 수 있는 영역 이내에 형성된 표면 부조격자, 도파로 영역 내에 형성된 벌크 형태의 격자, 도파로 내의 일부 영역에 형성된 격자 및 상기 격자들의 다양한 변형 또는 확장 형태 등이 적용될 수 있다. 한편, 열적 가변 수단(141)의 경우에도, 도 3a에 도시된 열적 가변 수단(141)의 배치 방식 이외에, 도파로 코어(131)의 내부에 일부분이라도 걸치지 않는 한에서 도파로 코어(131)에 대한 상부층, 하부층 또는 동일 층을 막론하여 상대적인 층 배치에 구애되지 않으며, 폭 또는 높이에 대한 테이퍼의 적용 여부나, 도파로 코어(131)와 다른 층에서 평면도 상에서 볼 때 도파로 코어와의 부분적인 겹침 발생 여부에 의해 발명의 범위가 국한되지 않는다. 열적 가변 수단(141)이 도파로 코어(131)를 가로지르지 않고 도파로 코어(131)와 작은 각도를 형성하여 도파로의 길이 방향과 거의 나란하게 배치된 경우 등은 본 실시 예의 변형 예로서 역시 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는다. 이상에서 상세히 기술한 본 실시 예에 따른 발명의 범위 및 변형 예 등은 하기의 실시 예들에 대해서도 이에 준하여 적용된다.

(제2 실시 예)

본 발명의 제2 실시 예는 도파로 브래그 격자 소자의 반사 파장 대역 및 군지연 특성의 가변을 위하여 두 개의 열적 가변 수단을 포함하며, 이들이 도파로 코어 외부에 도파로의 길이 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 한다.

도 4a는 본 발명에 따른 가변 도파로 브래그 격자 소자를 구현하는 제2 실시 예를 도시한 평면도이며, 도 4b는 도 4a의 D-D'선에 대한 구조 단면도이다. 도 4a 및 도 4b에 도시된 가변 도파로 브래그 격자 소자(400)는, 폭에 대해 테이퍼가 적용된 두 개의 열적 가변 수단(141, 142)이 도파로 코어(131)에 대해 좌우 대칭적인 위치에 반대의 방향으로 배치되어 있다는 점 이외에 여타의 구성에 있어, 도 3a 및 도 3b와 동일하다.

이러한 구조에서, 도 4a의 상단에 보이는 제1 열적 가변 수단(141)은 브래그 격자 소자의 반사파장 대역과 군 지연 특성의 가변에 있어서 도 3a의 열적 가변 수단(141)과 유사한 효과를 발생시키지만, 도 4a의 하단에 보이는 제2 열적 가변 수단(142)은 군 지연 특성의 가변에 있어서 오히려 반대의 효과를 발생시키는 역할을 한다. 이와 같이 두 개의 열적 가변 수단(141, 142)을 활용할 경우, 단 하나의 열적 가변 수단을 활용하는 경우에 비해 군 지연 특성의 가변 범위를 더욱 넓힐 수 있다는 장점을 갖는다.

본 실시 예에서 적용되는 두 개의 열적 가변 수단(141, 142)은 기본적으로 둘 다 테이퍼 구조에 무관하게 적용될 수 있지만, 두 개의 열적 가변 수단(141, 142) 중 적어도 하나에는 테이퍼 구조를 적용하는 것이 군 지연 특성의 가변과 관련하여 더욱 바람직하다. 두 개의 열적 가변 수단(141, 142)이 서로 다른 테이퍼 특성을 갖는 경우, 보다 복잡한 양상의 군 지연 특성 가변이 가능한데, 이러한 특성을 갖는 브래그 격자 소자는 광통신에서의 분산 기울기 보상 등과 같이 더욱 복잡한 영역의 응용에 적용될 수 있다. 또한 두 개의 열적 가변 수단(141, 142)이 도 4a에 도시된 바와 같이 반드시 같은 층에 존재할 필요는 없으며, 이들이 모두 도파로 코어(131)의 중심선에서 이격된 위치에 존재할 필요는 없다. 따라서 이들 중 하나가 도파로 코어 중심의 상부 또는 하부의 중심선 상에 또는 중심선에 걸쳐 위치하는 구조 역시 본 실시 예의 응용에 포함되며, 상기 열적 가변 수단(141, 142)에 의한 열 광학 효과를 다양하게 보완하기 위해 국소적인 열적 가변수단을 더 포함하는 것도 본 실시 예의 범위에서 벗어나지 않는다.

(제3 실시 예)

본 발명의 제3 실시 예는 다채널 집적에 적합한 소자의 구조를 제공하기 위하여 가변 도파로 브래그 격자 소자를 어레이 형태로 배열한 것을 특징으로 한다. 도파로 소자는 기본적으로 어레이 배열에 의한 집적광학 모듈의 구성에서 있어 큰 장점을 갖는다.

도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자의 기본적인 구조 단면도이다. 도 5는 상기 제2 실시 예에 의한 가변 도파로 브래그 격자 소자를 어레이 형태로 배열한 다채널 소자의 기본 구조를 나타내는 단면도이므로, 이들 구조에 대한 구체적인 설명은 도 4a 및 도 4b에 개시된 제2 실시 예 설명을 참조한다. 도 5를 참조하면, 상기 어레이 형태는 제2 실시 예에 개시된 가변 도파로 브래그 격자 소자(400)의 구조가 좌우 방향으로 단순히 반복되는 구조에 해당한다. 이와 같이 브래그 격자 소자를 좌우 방향으로 반복 배치함으로써 다채널 구조를 갖는 집적광학 모듈의 생성이 용이하다.

(제4 실시 예)

제3 실시 예에 따른 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자의 구조에서는 한 채널에 대한 열적 가변수단에 의해서 발생되는 열 광학 효과가 이웃 채널에도 영향을 줄 수 있다. 이를 개선하기 위해 고안된 다채널 소자의 구조가 도 6에 개시되어 있다. 도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자의 변형 예이므로, 도 6을 구성하는 구성요소에 대한 세부적인 설명 역시 전술한 실시 예들의 설명을 참조한다. 도 6은 도 5의 다채널 가변 브래그 격자 소자를 구성하는 채널들 사이에 트렌치 구조를 추가한 구조이다. 이 경우, 열적 누화 효과 방지 효과를 얻을 수 있음은 물론이고, 트렌치(170)의 추가를 통해 도파로 소자(130) 내부의 스트레인-스트레스에 의한 복굴절 감소 효과와 열적 가변 수단에 의한 가변 효율의 향상 효과를 부수적으로 얻을 수 있다. 이와 같은 다채널 소자 구조는 가변 도파로 브래그 격자 소자 뿐 아니라 여타 종류의 다채널 열 광학 가변 소자에도 폭 넓게 적용될 수 있다.

전술한 실시 예에서는 열적 가변 수단이 하나의 도파로 브래그 격자 영역(130)에 대해 하나 혹은 둘 씩 배치된 구도를 주로 다루었으나, 복수 개의 열적 가변 수단이 폭, 두께, 또는 길이에 대해 각각 다른 형태를 갖거나, 이들 중 일부가 동일한 형태를 갖거나 서로 반대 방향으로 정렬된 경우도 본 발명의 범위에 포함된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발 명은 앞서 상세히 기술한 대로 상기의 실시 예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

전술에 따르면, 본 발명은 가변 도파로 브래그 격자 소자를 이용하여, 도파로 브래그 격자 소자의 반사파장 대역 및 군 지연 특성을 다양한 형태로 가변할 수 있다.

또한, 어레이 형태의 배열이 용이하여 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자를 효과적으로 구현할 수 있다는 장점을 갖는다.

더욱이, 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자에 트렌치 구조를 형성함으로써, 이웃 채널들 사이의 열적 누화 문제를 효과적으로 제거할 수 있다.

Claims

입사한 빛이 진행할 수 있는 도파로;

상기 도파로에 형성된 브래그 격자;

상기 도파로의 코어의 길이 방향을 따라 상기 도파로 코어의 중심선으로부터 이격된 위치에 형성되는 적어도 하나의 열적 가변 수단

을 포함하는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 도파로 코어는 폭과 높이가 일정한 구조, 또는 폭이나 높이가 상기 도파로의 코어의 길이 방향에 따라 변하는 테이퍼(taper) 구조인 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 브래그 격자는 상기 도파로의 내부 또는 상기 도파로를 진행하는 광 모드가 결합되는 영역 내에 형성되는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제3항에 있어서,

상기 브래그 격자는 균일한 주기를 갖는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제3항에 있어서,

상기 브래그 격자는 길이 방향에 따라 주기가 증감하는 첩(chirp) 형태인 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제3항에 있어서,

상기 브래그 격자의 일단 또는 양단에는 상기 브래그 격자의 결합 계수를 점차로 줄여주는 어포다이제이션(apodization)이 적용되는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 열적 가변 수단은 박막 히터인 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 열적 가변 수단은 폭과 높이가 일정한 구조, 또는 폭이나 높이가 상기 도파로의 코어의 길이 방향에 따라 변하는 테이퍼 구조인 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 열적 가변 수단이 복수 개인 경우, 적어도 한 쌍의 열적 가변 수단이 동일한 테이퍼 특성을 가지면서 상기 도파로 코어의 길이 방향에 대해 서로 반대 방향으로 정렬되는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 열적 가변수단이 복수 개인 경우, 각각이 서로 다른 테이퍼 특성을 가지면서 상기 도파로 코어의 길이 방향에 대해 정렬되는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 적어도 하나의 열적 가변 수단은 상기 도파로의 코어와 다른 층에 존재하며, 평면도 상에서 부분적으로 중첩되어 보이도록 형성되는 것을 특징으로 하는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항에 있어서,

상기 열적 가변 수단과 별도의 층에 배치되어 상기 브래그 격자 소자의 전체적 온도를 조절하는 온도조절 수단을 더 포함하는 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 따른 가변 도파로 브래그 격자 소자를 어레이 형태로 배열하여 복수의 채널 구조를 갖는 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자.
제13항에 있어서,

상기 채널 사이에 함몰 형성된 트렌치 구조를 더 포함하는 다채널 가변 도파로 브래그 격자 소자.