KR100264469B1 - 다파장 채널 투과형 광필터 - Google Patents

다파장 채널 투과형 광필터 Download PDF

Info

Publication number
KR100264469B1
KR100264469B1 KR1019970038482A KR19970038482A KR100264469B1 KR 100264469 B1 KR100264469 B1 KR 100264469B1 KR 1019970038482 A KR1019970038482 A KR 1019970038482A KR 19970038482 A KR19970038482 A KR 19970038482A KR 100264469 B1 KR100264469 B1 KR 100264469B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical fiber
optical
wavelength
transmission
optical filter
Prior art date
Application number
KR1019970038482A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990016060A (ko
Inventor
안준태
이학규
김경헌
이일항
Original Assignee
정선종
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정선종, 한국전자통신연구원 filed Critical 정선종
Priority to KR1019970038482A priority Critical patent/KR100264469B1/ko
Priority to US09/132,432 priority patent/US6055345A/en
Publication of KR19990016060A publication Critical patent/KR19990016060A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100264469B1 publication Critical patent/KR100264469B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
    • G02B6/29352—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means in a light guide

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

본 발명은 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 투과형 광필터에서 투과 파장 폭을 더 좁게 한 광필터에 관한 것이다. 간섭계의 두 출력 단자를 광고립기(optical isolator)를 사용하여 연결함으로써 투과 파장의 선폭을 기존에 발표된 결과보다 더 좁게 할 수 있다. 이 광필터 구조는 광원의 가간섭 거리가 아주 짧고 넓은 선폭을 갖는 광원의 경우 간섭계의 간섭 정보에 따라 광원의 스펙트럼이 변조되는 현상을 이용한 것이다. 이 광필터는 여러개의 파장을 동시에 투과시키는 다파장 투과형 광필터이다. 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계의 광경로 차를 조절하면 투과되는 파장의 간격을 원하는 파장 간격으로 쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 여러 파장을 사용하는 파장분할 다중 광통신에 있어서 채널 분배기(channel divider) 소자로 응용될 수 있다.

Description

다파장 채널 투과형 광필터{MULTI-WAVELENGTH CHANNEL TRANSMISSION TYPE OPTIC FILTER}
본 발명은 다파장 채널 투과형 광필터에 관한 것으로, 특히 파장분할다중 대용량 광통신에 있어서 다파장 채널 신호를 발생 및 분리하는 기능을 갖는 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용하여 광필터에서 투과 파장 폭을 더 좁게 할 수 있도록 한 다파장 채널 투과형 광필터에 관한 것이다.
일반적으로, 파장분할다중 대용량 광통신에 있어서 여러 파장 채널의 파장의 안정화 및 표준화가 필요하며, 또한 이 다파장 채널 신호를 분리하는 소자들의 확보가 중요하다. 이러한 다파장 채널의 광통신에서 여러 채널 신호를 분리하기 위해서는 기존의 단일 파장용 광필터를 여러개 사용하는 방법이 시도될 수 있다. 그러나, 이 방법은 분리하고자 하는 채널 수가 커질수록 빛의 세기가 급격히 감소하고, 또한 부피가 커져 시스템 구성에 적합하지 않다.
다파장 채널을 동시에 분리할 수 있는 광필터로는 배열된 도파로 격자(arrayed-waveguide grating, AWG)를 이용한 간섭계형 광필터(참고자료: Electronics Letters, vol. 30, 642-643, 1994)가 있다. 이 필터는 최근에 많은 발전을 보이고 있으나 제작이 다소 복잡하고, 투과 파장(또는 주파수) 간격, 파장 폭(Δλ)(또는 Δv)을 조절하기 어렵다. 이에 비해 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계형 광필터는 제작도 간편하고 투과파장 조절도 매우 쉬운 장점이 있다. 그렇지만 투과되는 파장이 간섭계의 출력에 따라 사이누소이덜(sinusoidal) 하게 투과되므로 투과 파장 폭이 비교적 넓다.
따라서, 본 발명은 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계형 광필터에서 파장의 투과 및 분리 특성을 향상시키기 위해 투과 파장 폭 대 투과 파장 간격의 비를 더 작게하고, 다파장 채널의 선택 특성을 동시에 향상 시킬 수 있는 다파장 채널 투과형 광필터를 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다파장 채널 투과형 광필터는 파장 폭이 넓은 광을 둘로 나누는 제 1 광섬유 결합기와, 상기 제 1 광섬유 결합기에 의해 분리된 광을 각각 입력으로 하여 투과 파장 간격을 조절하는 광섬유 길이 조절 장치 및 광섬유 길이와, 상기 광섬유 길이 조절 장치 및 광섬유 길이를 진행한 각각의 광을 출력하도록 하는 제 2 광섬유 결합기와, 상기 제 2 광섬유 결합기의 두 출력을 연결하여 투과 파장 폭을 더 좁게하고 파장 선택 특성을 향상시키는 광고립기로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 한 개의 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계와 광고립기를 사용하여 다파장 채널 투과형 광필터를 구성하였다. 이 구조에서는 빛이 동일한 투과 특성을 갖는 광필터를 두 번 지나게 되기 때문에 투과 파장 폭이 더 좁아진다.
도 1은 종래의 다파장 채널 투과형 광필터의 구조도.
도 2는 본 발명에 따른 다파장 채널 투과형 광필터의 구조도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 4, 11, 14: 광섬유 결합기(3dB DC)
2, 12: 광섬유 길이 조절 장치(LMD)
3, 13: 광섬유 길이 15: 광고립기
도 1은 종래에 보고된 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 광필터 구조도 이다. 입력단(Input)에 입사된 파장 폭이 넓은 신호는 제 1 광결합기(1)에서 둘로 나뉘어 간섭계의 두 광통로인 광섬유 길이 조절 장치(LMD)(2) 및 광섬유 길이(3)를 진행한 뒤 제 2 광결합기(4)에서 만나 간섭한다. 간섭계인 제 2 광결합기(4)의 두 출력 단자(Output, I1및 Output, I2)에서 나오는 파장(λ)에 따른 출력은 아래의 [수학식]과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
여기서, Io은 입력광의 강도, n은 광섬유 코어의 굴절율 그리고 Δl은 간섭계 두 광통로 사이의 경로차이다. 수학식으로부터 두 출력 사이에 180도 위상차이가 있음을 알 수 있다. 즉, I1에서 강도가 최대인 파장은 I2에서는 최소가 된다. 두 식으로 부터 투과 파장폭(Δλ)은 [수학식 3]과 같다.
Figure pat00003
따라서, 광섬유 길이 조절 장치(LMD)(2)를 이용해 간섭계의 경로차(Δl)를 조절하면 투과 파장 폭을 쉽게 조절할 수 있다. [수학식 1]과 [수학식 2]로 부터 투과 파장 폭의 반치폭(FWHM)은 투과 파장 간격의 절반임을 알 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 투과 파장 폭을 더 좁게 하여 파장 선택 특성을 향상시킨 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 다파장 채널 투과형 광필터의 구조도 이다. 본 발명의 광필터는 도 1과 같은 간섭계의 두 출력 단자를 광고립기(optical isolator)(15)를 사용하여 연결한 것이다. I1은 광고립기(15)에서 차단되므로 I2출력만 다시 간섭계 필터에 되먹임된다. 이 경우 출력 I3은 동일한 간섭계를 두 번 진행하기 때문에 상기 [수학식 2]를 제곱한 아래의 [수학식 4]와 같다.
Figure pat00004
[수학식 4]를 [수학식 2]와 비교하면 투과 파장 주기는 동일한 반면에 투과파장폭의 반치폭이 27% 가량 더 좁아진다. 결과적으로 본 발명에서 제안한 광필터 구조는 기존의 것에 비해 더 향상된 파장 선택 특성을 갖는다.
도 1 및 도 2와 같이 간섭계를 이용하는 경우 주위의 온도, 진동 등의 영향을 받아 간섭하는 빛의 위상이 변하기 쉽기 때문에 반드시 간섭계를 안정화시켜야 한다. 몇가지 안정화 방법이 발표된바 있으므로 본 발명에서는 안정화에 필요한 구조를 생략하였다.
본 발명에서 제안하는 광필터 구조는 설명에서 예시한 것처럼 광섬유로 가능할 뿐만 아니라 실리카 재료, 유기물 재료 또는 반도체 재료 등의 평면 기판 위에 집적형으로도 구현 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 출력을 되먹임하는 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 다파장 채널 투과형 광필터는 투과 파장 폭이 더 좁아지는 특성을 갖는다. 이러한 구도의 광필터는 대용량 파장분할다중 광통신에서 채널 파장의 발생 및 분리 소자로써 활용이 가능하게 된다.
또한, 광필터가 제작된 뒤에도 간섭계의 광 경로차를 미세 조정함으로써 파장 채널의 수 및 파장 채널의 간격을 쉽게 조절할 수 있다.

Claims (3)

  1. 파장 폭이 넓은 광을 둘로 나누는 제 1 광섬유 결합기와,
    상기 제 1 광섬유 결합기에 의해 분리된 광을 각각 입력으로 하여 투과 파장 간격을 조절하는 광섬유 길이 조절 장치 및 광섬유 길이와,
    상기 광섬유 길이 조절 장치 및 광섬유 길이를 진행한 각각의 광을 출력하도록 하는 제 2 광섬유 결합기와,
    상기 제 2 광섬유 결합기의 두 출력을 연결하여 투과 파장 폭을 더 좁게 하고 파장 선택 특성을 향상시키는 광고립기로 구성된 것을 특징으로 하는 다파장 채널 투과형 광필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 다파장 채널 투과형 광필터의 구조를 평면형으로 집적화하기 위해 실리카 재료, 유기물 또는 반도체 재료 등을 이용한 것을 다파장 채널 투과형 광필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 다파장 채널 투과형 광필터는 파장분할다중 광네트워크에서 여러 채널의 광신호를 동시에 발생 및 분리시키는 소자로 사용되는 것을 특징으로 하는 다파장 채널 투과형 광필터.
KR1019970038482A 1997-08-12 1997-08-12 다파장 채널 투과형 광필터 KR100264469B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970038482A KR100264469B1 (ko) 1997-08-12 1997-08-12 다파장 채널 투과형 광필터
US09/132,432 US6055345A (en) 1997-08-12 1998-08-11 Multi-wavelength channel transmission-type optical filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970038482A KR100264469B1 (ko) 1997-08-12 1997-08-12 다파장 채널 투과형 광필터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990016060A KR19990016060A (ko) 1999-03-05
KR100264469B1 true KR100264469B1 (ko) 2000-08-16

Family

ID=19517336

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970038482A KR100264469B1 (ko) 1997-08-12 1997-08-12 다파장 채널 투과형 광필터

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6055345A (ko)
KR (1) KR100264469B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222958B1 (en) * 1999-07-22 2001-04-24 Jds Fitel Inc. Optical interleaver/de-interleaver
US6384964B1 (en) * 1999-01-27 2002-05-07 The Furukawa Electric Co., Ltd. Optical gain equalizer, and method for producing the optical gain equalizer, and applications of the optical gain equalizer
KR100377199B1 (ko) * 2000-10-27 2003-03-26 주식회사 케이티 파장가변 광신호 삽입/추출 장치
US20030031404A1 (en) * 2001-08-07 2003-02-13 Corvis Corporation Optical transmission systems including optical components and optical filters and methods of use therein
EP1286488A1 (de) * 2001-08-20 2003-02-26 Alcatel Optischer Kodekonverter
US6724956B2 (en) * 2002-04-03 2004-04-20 Fitel Usa Corporation Method and apparatus for providing dispersion compensation
US7343095B2 (en) * 2004-06-07 2008-03-11 Agency For Science, Technology And Research Optical interleaver
EP1748580A1 (en) * 2005-07-28 2007-01-31 Alcatel Method for recognizing the integrity of an optical access line

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06308348A (ja) * 1993-04-21 1994-11-04 Shin Etsu Chem Co Ltd 広帯域の光ファイバカプラおよびその製造方法
US5636309A (en) * 1996-02-21 1997-06-03 Lucent Technologies Inc. Article comprising a planar optical waveguide mach-zehnder interferometer device, and method of making same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989000779A1 (en) * 1987-07-17 1989-01-26 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Apparatus for controlling laser wavelength
DE3744323C2 (de) * 1987-12-28 1999-03-11 Lambda Physik Forschung Verfahren und Vorrichtung zum Stabilisieren der Frequenz eines Laserstrahles
US5191586A (en) * 1991-07-18 1993-03-02 General Instrument Corporation Narrow band incoherent optical carrier generator
DE4222208A1 (de) * 1992-07-07 1994-01-13 Sel Alcatel Ag Optisches Nachrichtenübertragungssystem mit optischem Filter zum Schutz vor Riesenimpulsen
US5471334A (en) * 1992-10-21 1995-11-28 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method and apparatus for monitoring noise figure of optical amplifier
JP3329655B2 (ja) * 1996-03-04 2002-09-30 ケイディーディーアイ株式会社 光ａｄｍ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06308348A (ja) * 1993-04-21 1994-11-04 Shin Etsu Chem Co Ltd 広帯域の光ファイバカプラおよびその製造方法
US5636309A (en) * 1996-02-21 1997-06-03 Lucent Technologies Inc. Article comprising a planar optical waveguide mach-zehnder interferometer device, and method of making same

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990016060A (ko) 1999-03-05
US6055345A (en) 2000-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6289147B1 (en) Passband flattening of a phasar
JP3098235B2 (ja) 波長分波器、光スペクトラムアナライザおよび光バンドパスフィルタ
CN107735707A (zh) 用于调谐光学信号的光学装置和方法
US7035505B2 (en) Optical performance monitor
Yoshikuni Semiconductor arrayed waveguide gratings for photonic integrated devices
KR100258183B1 (ko) 채널간 지연보상형 다파장 채널 투과 광필터
US20160156415A1 (en) Multi-channel tunable laser
US6108469A (en) Wavelength selective resonant gratings
KR20010098684A (ko) 어레이도파로 회절격자형 광합분파기
KR100264469B1 (ko) 다파장 채널 투과형 광필터
Chang et al. Low-loss broadband silicon-on-insulator demultiplexers in the $ O $-Band
US9025958B1 (en) Planar lightwave circuit optical multiplexer for non-sequential wavelength channels
Nyman et al. Technology trends in dense WDM demultiplexers
Jeong et al. Polarization insensitive CWDM optical demultiplexer based on polarization splitter-rotator and delayed interferometric optical filter
US6697544B2 (en) Tunable thermo-optic device and method for using
JP2001051136A (ja) 光波長合分波器
Rigny et al. Double-phased array for a flattened spectral response
US20030198435A1 (en) Optical wavelength tunable filter
EP1447693A1 (en) Flexible Passband Filter
KR100223033B1 (ko) 다파장 채널 투과형 광 필터
US11815716B2 (en) Arrayed waveguide gratings with stabilized performance under varying parameters
KR0175355B1 (ko) 집적형 다파장 채널 통과 필터
KR100271206B1 (ko) 파장분할다중광전송시스템에서의온도제어방식의에탈론필터를이용한주파수및광출력감시장치
JP2004145166A (ja) アレイ型導波路格子
KR0175536B1 (ko) 다채널 광전송 시스템에서 광섬유 마이켈슨 간섭계형 광학필터를 이용한 다채널 광 주파수 정렬 방법 및 다채널 광 주파수 정렬장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20080428

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee