KR100755342B1 - Wavelength division multiplexing device - Google Patents
Wavelength division multiplexing device Download PDFInfo
- Publication number
- KR100755342B1 KR100755342B1 KR1019990052309A KR19990052309A KR100755342B1 KR 100755342 B1 KR100755342 B1 KR 100755342B1 KR 1019990052309 A KR1019990052309 A KR 1019990052309A KR 19990052309 A KR19990052309 A KR 19990052309A KR 100755342 B1 KR100755342 B1 KR 100755342B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wavelength
- wavelengths
- awg
- output
- waveguide
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12019—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the optical interconnection to or from the AWG devices, e.g. integration or coupling with lasers or photodiodes
- G02B6/12021—Comprising cascaded AWG devices; AWG multipass configuration; Plural AWG devices integrated on a single chip
-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the arrayed waveguides, e.g. comprising a filled groove in the array section
-
- 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
- G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
- G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
- G02B6/12007—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
- G02B6/12009—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides
- G02B6/12016—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer comprising arrayed waveguide grating [AWG] devices, i.e. with a phased array of waveguides characterised by the input or output waveguides, e.g. tapered waveguide ends, coupled together pairs of output waveguides
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J14/00—Optical multiplex systems
- H04J14/02—Wavelength-division multiplex systems
Abstract
본 발명은 파장 분할 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing : WDM)소자에 관한 것으로서, 다수의 파장을 입력하여 FSR을 갖는 파장별로 출력하는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)에 MZI(MachZehnder Interferometer)를 연결하며, 이 MZI는 AWG로부터 FSR을 갖는 파장들을 입력하여 이들을 파장별로 출력한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wavelength division multiplexing (WDM) device, and connects a MachineZehnder Interferometer (MZI) to an arrayed waveguide grating (AWG) that inputs a plurality of wavelengths and outputs each wavelength having an FSR. Input the wavelengths having FSR from the AWG and output them by wavelength.
따라서, 본 발명은 WDM 전송 채널수를 간단히 증가시킬 수 있으며, 전송 채널의 증가에 대비한 WDM 소자의 크기의 증가는 무시할 수 있으므로 결국 전송 채널 수가 증가한 WDM 소자를 소형화 할 수 있다는 효과가 있다. Therefore, the present invention can simply increase the number of WDM transmission channels, and can increase the size of the WDM device in preparation for the increase of the transmission channel, thereby miniaturizing the WDM device having the increased number of transmission channels.
Description
도 1은 종래 MZI 소자의 구조를 도시한 도면, 1 is a view showing the structure of a conventional MZI device;
도 2는 종래 MZI 소자의 연결 상태를 도시한 도면, 2 is a view showing a connection state of a conventional MZI device;
도 3은 종래 AWG 소자의 구조를 도시한 도면, 3 is a view showing the structure of a conventional AWG device;
도 4는 종래 AWG 소자의 입력 및 출력측 슬랩 도파로 상태를 도시한 도면, 4 is a view showing the state of the input and output side slab waveguide of the conventional AWG device,
도 5는 AWG 소자의 FSR을 도시한 도면, 5 shows an FSR of an AWG device;
도 6은 종래 AWG 소자의 출력 특성을 도시한 도면, 6 is a view showing the output characteristics of the conventional AWG device,
도 7은 본 발명에 따른 파장 분할 멀티플렉싱 소자를 도시한 도면.7 illustrates a wavelength division multiplexing element according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
41 : 입력 도파로 42 : 출력 도파로41: input waveguide 42: output waveguide
43, 44 : 슬랩 도파로 45 : 도파로 어레이43, 44: slab waveguide 45: waveguide array
100 : AWG 소자 101,102,103 : MZI 소자100: AWG element 101,102,103: MZI element
본 발명은 파장 분할 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing : WDM) 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 MZI(Mach-Zehnder Interferometer) 소자와 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 소자를 결합시킨 WDM 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a wavelength division multiplexing (WDM) device, and more particularly, to a WDM device in which a machine-machined interferometer (MZI) device and an arrayed waveguide grating (AWG) device are combined.
WDM 소자로서 현재까지 알려져 있는 집적 광학형 소자는 MZI와 AWG가 있다. MZI는 도 1에 도시된 바와 같이 길이(d)를 갖는 두 개의 3dB 커플러(C1, C2)와 길이(L),(L+ΔL)를 갖는 경로차 도파로(11),(12)로 구성되어 있다. 입력단(I1,I2)들중 어느 하나로 입사된 레이저 광은 전단의 3dB 커플러(C1)를 거치면서 세기가 1/2이고 위상차가 90°를 갖는 두 개의 광으로 양분된다. 길이(L),(L+ΔL)가 다른 도파로(11),(12)를 따라 후단의 3dB 커플러(C2)까지 광이 진행하면서 두 광파간의 위상차가 변하게 된다. 두 개의 3dB 커플러(C1,C2)간에에 존재하는 도파로(11),(12)의 경로차(ΔL)는 일정하므로 두 도파로(11),(12)를 진행한 각 광파의 위상차는 파장에 따라 변하게 된다. 이때, 경로차(ΔL)에 의하여 발생한 위상 차이가 180°의 홀수배이면 입력된 광이 입사한 입력단(예컨데 I1)의 반대쪽 출력단(O2)로 출력되고, 180°의 짝수배이면 그대로 출력단(O1)을 통하여 출력된다. 즉, 180°의 홀수배의 위상차를 발생시키는 파장(λ1)과 짝수배의 위상차를 발생시키는 파장(λ2)이 동시에 입력단(I1)으로 입사되면 파장(λ1)의 광은 단자(O2)로 출력되고, 파장(λ
2)의 광은 단자(O1)로 출력되므로 두파장(λ1, λ2)을 분리할 수 있다. 이때, 경로차(ΔL)와 분리가능한 파장 간격(Δλ)간에는 수학식 1의 관계가 있다. Integrated optical devices known to date as WDM devices are MZI and AWG. The MZI is composed of two 3dB couplers C1 and C2 having a length d and
여기서, Ng는 도파로의 유효 굴절률을 의미한다.Here, N g means the effective refractive index of the waveguide.
수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이 분리 가능한 파장 간격은 경로차(ΔL)와 반비례 관계가 있음을 알 수 있다. 즉, 분리하고자 하는 파장간의 간격이 클수록 경로차(ΔL)는 작아지고 소자의 크기가 작아짐을 알 수 있다. As can be seen in
이러한 MZI의 성질을 이용하여 도 2와 같이 MZI(10,20,30)를 다단으로 연결 구성하면 여러 파장(λ1, λ2, λ3, λ4)을 분리해 낼 수 있다. By using the properties of the MZI by connecting the MZI (10, 20, 30) in multiple stages as shown in Figure 2 it is possible to separate the various wavelengths (λ 1 , λ 2 , λ 3 , λ 4 ).
AWG는 도 3에 도시된 바와 같이 입력 도파로(41), 출력 도파로(42), 두 개의 슬랩(slab) 도파로(43,44)가 있고, 도파로 어레이(45)가 두 개의 슬랩 도파로(43,44)를 연결하는 형태를 갖는다. AWG의 동작원리는 다음과 같다. 입력 도파로(41)로 입사된 광이 슬랩 도파로(43)에 입사되면 슬랩 도파로(43)에서는 수평 방향으로는 광을 제한하지 않기 때문에 마치 자유 공간에서 진행할 때와 같이 광이 퍼지게 된다. 도 4 a와 같이 입력 도파로(41)를 통하여 입사된 광은 슬랩 도파로(43)에서 수평 도파로 어레이(45)에 입사된다. 도파로 어레이(45)에 입사된 광은 각각의 도파로(L1 - L8)를 따라 진행하며 이때 각 도파로(L1 - L8)의 길이는 서로 상이하며 도파로 어레이(45)에서 이웃하는 도파로(L1 - L8)들간의 길이 차이는 다음의 수학식 2와 같다. The AWG has an
수학식 2에서 s는 도파로(L1 - L8)간의 길이 차이이며, m은 임의의 정수이고 λc는 중심 파장으로서 출력 도파로들의 중심을 통과하는 파장이며, Ng는 도파로 어레이 부분(45)의 유효 굴절율이다. In
중심 파장(λc)에 대해서만 생각하면, 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 도파로 어레이(45)내 도파로(L1 - L8)간의 경로 차는 중심 주파수(λc)의 정수배만큼 차이가 나므로 각각의 도파로(L1 - L8)를 통과하는 광의 위상은 서로 동일하다. 도 4b에서 알 수 있는 바와 같이 도파로 어레이(45)의 각 도파로(L1 - L8) 끝단에서 출력 도파로(L9, L10)의 중심인 P점까지의 거리는 모두 같다. 따라서, 입력 도파로(L1 - L8)들에서 출발해서 출력 도파로(L9, L10)의 중심인 P점까지의 거리는 모두 같다. 따라서, 입력 도파로(L1 - L8)에서 출발해서 거쳐서 P점까지 도달한 중심 파장(λc)의 위상 차이는 없으므로 각 도파로(L1 - L8)로 나뉘어졌던 중심 파장(λc)의 광은 P점에서 합해진다. 이에 반하여 각 도파로(L1 - L8)의 끝부분에서 P점에서 떨어진 지점(예컨데 Q점)으로의 광 진행 경로는 도파로 어레이(45)의 각 도파로(L1 - L8)에 따라 다르므로, 광 진행 거리가 다르고 위상 차이가 발생한다. 따라서, 중심 파장(λc)의 광은 P점에 집중된다. Considering only the center wavelength λ c , the path difference between the waveguides L 1 -L 8 in the
중심 파장(λc)에 반하여 즉, 중심 파장에서 벗어난 파장(λc+Δλ)에 대하여 고려하여 보면, 이 경우 도파로 어레이(43)의 도파로(L1 - L8)들의 길이 차이는 파장(λc+Δλ)의 정수배가 아니므로 어레이를 통과한 후에 각 도파로(L1 - L8)의 끝단에서의 위상이 서로 상이하다. 도 4 b에서와 같이 도파로 어레이(45)의 도파로(L1 - L8)들을 통과한 파장(λc+Δλ)의 광이 동위상을 갖는 선을 연결하면 원(O)을 형성하며 이 원(O)은 중심 파장(λc)에 의한 동위상 선(즉, 도파로(L1 - L8)의 끝부분에 의하여 형성되는 원)에 대하여 각도(θ)가 틀어진다. 이 원(O)상에는 파장(λc+Δλ)이 동일 위상을 가지므로 중심 파장(λc)의 광에서와 동일한 원리로 파장(λc+Δλ)은 점(Q)에 초점을 형성한다. 즉, 파장(λc+Δλ)을 갖는 광은 점(Q)에 집중된다. In contrast to the center wavelength λ c , that is, the wavelength λ c + Δλ deviating from the center wavelength, in this case, the length difference between the waveguides L 1 -L 8 of the
한편, 원(O)이 각도(θ)만큼 틀어져 있을 때, 이웃하는 도파로(L5 - L6)에서 초점(Q)까지의 경로 차이는 경로(RQ : 점(R)에서 점(Q)까지의 길이)와 경로(TQ : 점(T)에서 점(Q)까지의 길이)간의 길이 차이(S)이다. △SRT에서 ∠TRS는 θ이므로 이웃하는 도파로(L5),(L6)들로부터 원(O)간의 경로차(TS)는 a sinθ ?? aθ이다. 여기서, a는 도파로(L5),(L6)간의 간격을 의미한다. On the other hand, when the circle O is distorted by the angle θ, the path difference from the neighboring waveguides L 5 -L 6 to the focal point Q is the path RQ: from the point R to the point Q. Length difference) and the path (TQ: length from point (T) to point (Q)). In ΔSRT, ∠TRS is θ, so the path difference TS between neighboring waveguides L 5 and L 6 to circle O is a sin θ ?? aθ. Here, a means an interval between the waveguides L 5 and L 6 .
따라서, 파장(λ)이 입력 도파로(41)를 출발하여 이웃하는 두 도파로(L5),(L6)를 통과한 후에 점(Q)에 초점을 형성하기 위해서는 두 도파로(L5),(L6)간의 경로차(s)가 다음 조건(수학식 3)을 만족시켜야 한다.Therefore, in order to form a focal point at the point Q after the wavelength λ leaves the
여기서, s는 도파로(L5),(L6)간의 경로차이며, a는 도파로들간의 간격, θ는 동일 위상의 연결점(Q)이 틀어진 각도이고, ng는 도파로 어레이에서의 유효 굴절률, ns는 슬랩에서의 유효 굴절율이고, m은 정수이다. Where s is the path difference between the waveguides L 5 and L 6 , a is the distance between the waveguides, θ is the angle at which the connection point Q of the same phase is twisted, n g is the effective refractive index in the waveguide array, n s is the effective refractive index in the slab, and m is an integer.
수학식 3에서 알 수 있는 바와 같이 도파로(L1 - L8)들간의 경로차이에 의한 파장(λ)의 위상차와 도파로(L1 - L8)들과 원(O)간의 경로차(aθ)에 의한 위상차가 2πm을 형성할 때에 Q점에 초점을 형성한다. As can be seen from Equation 3, the phase difference of the wavelength λ by the path difference between the waveguides L 1 -L 8 and the path difference aθ between the waveguides L 1 -L 8 and the circle O When the phase difference by 2? M forms a focal point at the Q point.
수학식 3으로부터 각도(θ)와 파장(λ)간의 관계는 수학식 4와 같이 주어진다. The relationship between the angle θ and the wavelength λ from Equation 3 is given by Equation 4.
수학식 4에서와 같이 파장에 따라 초점 위치(Q)가 상이해지므로, 파장(λ)에 대응하는 초점위치(Q)에 출력 도파로를 위치시키면 해당 파장(λ)만을 분리해낼 수 있다. As shown in Equation 4, since the focal position Q is different depending on the wavelength, if the output waveguide is positioned at the focal position Q corresponding to the wavelength λ, only the wavelength λ can be separated.
여기서, 수학식 4로부터 파장 간격(Δλ)와 회절각차(Δθ)의 관계는 수학식 5와 같다. Here, the relationship between the wavelength interval Δλ and the diffraction angle difference Δθ from Equation 4 is shown in
수학식 4에서 a 및 s는 일정하고, ng, ns는 파장(λ)의 약한 함수라고 가정하면 각도(θ)는 여러 파장에 대해서 같은 값을 가질 수 있다. 즉, (θ1, m1, λ1),(θ2, m2,λ2) 이 수학식 4를 만족하고, 수학식 6을 만족한다면 같은 위치(동일 초점(Q)상에 파장(λ1), (λ2)의 광이 수집된다. In Equation 4, a and s are constant, and assuming that n g and n s are weak functions of the wavelength λ, the angle θ may have the same value for several wavelengths. That is, if (θ 1 , m 1 , λ 1 ), (θ 2 , m 2 , λ 2 ) satisfy Equation 4 and satisfy Equation 6, the wavelength λ on the same position (same focal point Q) 1 ), light of (λ 2 ) is collected.
즉, 파장(λ1, λ2)은 동일한 출력 도파로를 통하여 출력될 수 있다. That is, the wavelengths λ 1 and λ 2 may be output through the same output waveguide.
도 5에는 일예로서 4개의 출력 채널 즉, 4개의 출력 도파로를 갖는 AWG에서의 각 출력 도파로(1, 2, 3, 4)에서 출력되는 파장의 응답 특성이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 각 출력 도파로(1,2,3,4)에는 같은 형태의 파장 피크(peak)가 계속된다. 즉, 출력 도파로(1,2,3,4)는 상이한 파장의 광신호들을 출력하는 것이다. 여기서, 같은 출력 도파로(1,2,3,4)에서 출력되는 광신호들의 파장 간격을 FSR(Free Spectral Range)라 한다. FIG. 5 shows response characteristics of wavelengths output from each
도 6에는 1.55um 파장대에서 사용하기 위하여 설계한 실리카 AWG의 파장 응답 특성을 1.55um대 및 1.31um대에서 측정한 결과가 도시되어 있으며, 표 1에는 이 의 측정된 성능이 표시되어 있다 6 shows the results of measuring wavelength response characteristics of silica AWGs designed for use in the 1.55 um wavelength band at 1.55 um and 1.31 um bands, and Table 1 shows the measured performances.
도시되어 있는 바와 같이 측정된 AWG의 파장 특성은 1.55um 대역에서 최적화되었음에도 불구하고, 1.31um 대역에서도 나쁘지 않는 특성을 보인다. 단지 수학식 6으로부터 파장(λ)이 1.31um일 때의 정수값(m1)이 1.55um일때의 정수값(m2)보다 크므로 수학식 5로부터 1.31um 파장대에서 파장 간격이 작아짐을 알 수 있다. Although the wavelength characteristics of the measured AWG as shown are optimized in the 1.55um band, it is not bad even in the 1.31um band. From Equation 6, since the integer value m 1 when the wavelength λ is 1.31 um is larger than the integer value m 2 when the wavelength λ is 1.55 um, it can be seen from
이와 같이 종래의 AWG는 각 출력 도파로 각각은 FSR주기를 갖는 여러 파장이 출력되나, 이들 중 하나의 파장만을 선택하여 사용하였다. As described above, in the conventional AWG, each of the output waveguides outputs several wavelengths each having an FSR period, but only one wavelength is selected and used.
한편, 현재 중계망에서 사용되는 WDM 전송에서는 광증폭기를 적용할 수 있는 1.55um파장 대역을 사용하나, 광섬유의 손실은 1.27um∼1.65um 파장 범위에 걸쳐 매우 적고, 1.55um이외의 파장 대역에서 사용할 수 있는 광 증폭기가 현재 연구가 진행되고 있는 바, WDM 전송 파장 대역은 확장될 가능성이 높다. 또한, 가입자망에서 WDM 전송을 하는 경우에 광 증폭이 필요하지 않으므로, 손실이 적은 전 파장 영역에 걸쳐 WDM 전송이 가능하다.On the other hand, the WDM transmission used in the current relay network uses a 1.55um wavelength band to which an optical amplifier can be applied, but the loss of optical fiber is very small over the 1.27um to 1.65um wavelength range, and it can be used in a wavelength band other than 1.55um. As optical amplifiers are currently being studied, the WDM transmission wavelength band is likely to be expanded. In addition, since the optical amplification is not required in the case of WDM transmission in the subscriber network, WDM transmission is possible over the entire wavelength range with low loss.
따라서, 다수 파장을 분리해낼 수 있는 별도의 광 소자가 필요하며, 이 경우 에 다수의 MZI 및 AWG를 이용하면 다수 파장을 분리해낼 수 있으나, 이러한 구성은 다수의 광소자들이 사용되어야 하므로 그 구성이 복잡해지고 대형화되는 문제가 있다. Therefore, a separate optical device capable of separating multiple wavelengths is required, and in this case, using multiple MZIs and AWGs can separate multiple wavelengths, but such a configuration requires a plurality of optical devices to be used. There is a problem that is complicated and enlarged.
본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수 파장을 간단히 분리해낼 수 있는 파장 분할 멀티플렉싱 소자를 제공하는데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve this problem, and an object of the present invention is to provide a wavelength division multiplexing device capable of simply separating multiple wavelengths.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 파장 분할 멀티플렉싱(Wavelength Division Multiplexing : WDM)소자로서, 다수의 파장을 입력하여 FSR을 갖는 파장별로 출력하는 AWG(Arrayed Waveguide Grating)과; AWG로부터 FSR을 갖는 파장들을 입력하여 이들을 파장별로 출력하는 MZI(MachZehnder Interferometer)를 구비한다. In order to achieve this object, the present invention provides a wavelength division multiplexing (WDM) device, comprising: an AWG (Arrayed Waveguide Grating) for inputting a plurality of wavelengths and outputting each wavelength having an FSR; It is provided with a MachineZehnder Interferometer (MZI) which inputs wavelengths having FSR from the AWG and outputs them by wavelength.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7에는 본 발명에 따른 WDM 소자의 계념도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 WDM 소자는 하나의 AWG 소자(100)에 다수개의 MZI 소자(101,102,103)들이 연결되어 있는 구조를 가지고 있다. 7 is a conceptual diagram of the WDM device according to the present invention. As shown, the WDM device of the present invention has a structure in which a plurality of
상술한 구성에서 AWG 소자(100)의 입력단에는 파장(λ11,...,λ1j,...,λ1n,...,λi1,...,λij, ...λin,..., λm1,...λmj,...,λmn)을 갖는 광들이 입사된다. 여기서, λ11,λi1,λm1의 파장, λ1j,λ
ij,λmj의 파장, λ1n,λin,λmn의 파장들은 FSR의 관계가 있다. 즉, λ11,λ
i1,λm1의 파장의 광은 AWG 소자(100)의 출력단(O1)으로,..., λ1j,λij,λmj의 파장의 광은 AWG 소자(100)의 출력단(Oj)으로,..., λ1n,λin,λmn의 광은 AWG 소자(100)의 출력단(On)으로 각각 출력된다. In the above-described configuration, the input terminals of the
한편, AWG 소자(100)의 각 출력단(O1,.., Oj, ...On)에는 MZI 소자(101,102,103)가 연결되어 있으며, 이들 MZI 소자(101,102,103)들은 FSR 간격을 갖는 파장들을 분리하여 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 즉, MZI 소자(101)은 AWG 소자(100)의 단자(O1)로부터의 파장들을 입력, 분리하여 파장(λ11), (λi1),(λm1)을 각각 출력하고, MZI 소자(102)는 AWG 소자(100)의 단자(Oj)로부터의 파장들을 입력, 분리하여 파장(λ1j),(λij),(λmj)을 각각 출력하며, MZI 소자(103)는 AWG 소자(100)의 단자(On)으로부터의 파장들을 입력, 분리하여 파장(λ1n),(λin),(λmn)들을 각각 분리하여 출력한다. On the other hand, each output terminal (O 1, .., O j, ... O n), the MZI device and (101 102 103) is connected, these MZI device (101 102 103) of the
한편, 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이 MZI 소자는 분리하고자 하는 파장(λ)간의 간격이 커질수록 경로차는 작아지고 따라서 차지하는 면적이 작아진다. 즉, 도 1의 MZI 소자의 경우에 경로차(ΔL)과 파장 간격(Δλ)사이에는 수학식 7에서 알 수 있는 바와 같이 반비례 관계가 있다. On the other hand, as can be seen in
예를 들어 일반적으로 많이 사용되는 크래드와 코아간의 굴정률 차가 0.75%이고, 유효 굴절률이 1.45인 실리카 평면 도파로의 경우, 0.04nm의 파장 간격을 갖는 1.51um와 1.55um의 광파를 분리하기 위해서는 20.2um의 경로차가 필요하며, 이를 MZI 소자로 구현하는 경우에 필요한 면적은 폭이 170um, 길이는 6mm정도가 필요하다. For example, a silica planar waveguide having a refractive index difference of 0.75% and an effective refractive index of 1.45, which is commonly used in a clad and core, is used to separate light waves of 1.51 um and 1.55 um having a wavelength interval of 0.04 nm. A path difference of um is required, and when the MZI device is implemented, the area required is 170um in width and 6mm in length.
한편, 실리카 AWG 소자는 일반적으로 3cmm×6cm 정도가 필요하므로, 상술한 바와 같이 MZI 소자를 상술한 AWG 소자에 추가 구성한다고 하여도 그 면적 증가는 무시할 수 있음을 알 수 있다. On the other hand, since a silica AWG device generally requires about 3 cmm × 6 cm, it can be seen that the area increase can be neglected even when the MZI device is additionally configured to the AWG device as described above.
이와 같이 본 발명에서는 출력 도파로를 통하여 FSR을 갖는 다수의 파장을 출력하는 AWG 소자에 MZI소자를 연결구성하여 FSR을 갖는 다수 파장을 다시 분리하여 출력하므로 WDM 전송 채널수를 간단히 증가시킬 수 있다는 효과가 있다. As described above, in the present invention, since the MZI device is connected to the AWG device that outputs the plurality of wavelengths having the FSR through the output waveguide, the plurality of wavelengths having the FSR are separated and output again so that the number of WDM transmission channels can be easily increased. have.
또한, 본 발명에서는 AWG 소자에 MZI 소자를 연결 구성하는 경우에 MZI 소자의 추가 구성에 의한 면적 증가는 AWG 소자의 크기에 대비하여 보면 무시할 수 있으므로 전송 채널 수가 증가한 WDM 소자를 소형화 할 수 있다는 효과가 있다. In addition, in the present invention, when the MZI device is connected to the AWG device, the area increase due to the additional configuration of the MZI device may be negligible compared to the size of the AWG device, thereby miniaturizing the WDM device having an increased number of transmission channels. have.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990052309A KR100755342B1 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Wavelength division multiplexing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990052309A KR100755342B1 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Wavelength division multiplexing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010047904A KR20010047904A (en) | 2001-06-15 |
KR100755342B1 true KR100755342B1 (en) | 2007-09-04 |
Family
ID=19621509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990052309A KR100755342B1 (en) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Wavelength division multiplexing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100755342B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100407340B1 (en) * | 2002-02-19 | 2003-11-28 | 삼성전자주식회사 | Optical communication apparatus using arrayed waveguides grating |
-
1999
- 1999-11-24 KR KR1019990052309A patent/KR100755342B1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1995년 IEEE 논문 "Silica-based planar lightwave circuits for dense WDM application" |
IEEE 1996 논문 "Eight-Channel Flat Spectral Response Arrayed-Waveguide Multiplexer with Asymmetrical Mach-Zehnder Filters" |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20010047904A (en) | 2001-06-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6163637A (en) | Chirped waveguide grating router as a splitter/router | |
JP3524336B2 (en) | Optical device | |
EP1226461B1 (en) | Phasar with flattened pass-band | |
US6882772B1 (en) | Optical device for dispersion compensation | |
JPH11202152A (en) | Optical device having optical multiplexer and optical demultiplexer | |
JPH0627339A (en) | Optical device | |
JP3842804B2 (en) | Dual band wavelength division multiplexer | |
JP2002236227A (en) | Bidirectional multiplexer and demultiplexer based on single echelle waveguide reflection grating | |
JP2001333015A (en) | Device and method for optical multiplexing | |
KR20020055445A (en) | Arrayed waveguide grating type otpical multiplexer/demultiplexer | |
JPH05313029A (en) | Light wave combining/splitting instrument | |
US7031568B2 (en) | Optical power monitor | |
US6236781B1 (en) | Duplicated-port waveguide grating router having substantially flat passbands | |
EP1111418A2 (en) | Arrayed-waveguide grating | |
Madsen | A multiport frequency band selector with inherently low loss, flat passbands, and low crosstalk | |
US20230228944A1 (en) | Wavelength division multiplexer and demultiplexer | |
KR100755342B1 (en) | Wavelength division multiplexing device | |
JP2861996B1 (en) | Optical wavelength multiplexer / demultiplexer | |
US20030108283A1 (en) | Optical demultiplexer module | |
US6731836B2 (en) | Dispersion compensator | |
JP3128974B2 (en) | Waveguide type optical multiplexer / demultiplexer | |
JPH0659291A (en) | Waveguide type optical multiplexer-branching filter for four-wave multiplex transmission and eight-wave multiple transmission | |
US20040109643A1 (en) | Wavelength-division-multiplexer/demultiplexer using parabolic horn type waveguide | |
EP1447693A1 (en) | Flexible Passband Filter | |
Doerr et al. | Compact and low-loss integrated flat-top passband demux |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
G170 | Publication of correction | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110809 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |