KR100795736B1 - Athermal awg and awg with low power consumption using groove of changeable width - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따라, 렌즈 또는 도파관 격자를 가로지르는 갭 및 이 갭의 각각의 측면 상에 광학 집적 회로를 조절 가능하게 위치시키는 작동기를 갖는 광학 집적 회로가 개시된다. 결과적으로, 광학 집적 회로들, 예를 들면 배열된 도파관 격자들의 열 감응성은 완화된다. 또한, 갭 및 작동기를 사용하는 광학 집적 회로의 제조 방법이 개시되어 있다.In accordance with the present invention, an optical integrated circuit is disclosed having a gap across a lens or waveguide grating and an actuator for controllably positioning the optical integrated circuit on each side of the gap. As a result, the thermal sensitivity of optical integrated circuits, for example arranged waveguide gratings, is relaxed. Also disclosed is a method of fabricating an optical integrated circuit using a gap and an actuator.

Description

무열 에이더블유지 및 변화 가능한 폭의 홈을 사용한 저전력 소비용 에이더블유지{ATHERMAL AWG AND AWG WITH LOW POWER CONSUMPTION USING GROOVE OF CHANGEABLE WIDTH}ATHERMAL AWG AND AWG WITH LOW POWER CONSUMPTION USING GROOVE OF CHANGEABLE WIDTH}

본 발명은 광학 집적 회로 분야에 관한 것이며, 보다 상세하게는 온도에 관계없이 중심 파장을 갖는 배열된 도파관들을 제공하는 장치 및 방법들에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of optical integrated circuits, and more particularly, to apparatus and methods for providing arranged waveguides having a center wavelength regardless of temperature.

광학 집적 회로들(OICs)은 1xN 광학 스플리터들, 광학 스위치들, 파장 분할 멀티플렉서들(WDMs), 디멀티플렉서들, 광학 애드/드롭 멀티플렉서들(OADMs) 등의 많은 형태들로 쓰인다. 그러한 OICs는 광 신호들이 데이터를 전달하기 위해 광학 디바이스들 사이에서 전송되는 광학 네트워크들을 구축하는데 사용된다. 예를 들면, 전통적인 신호는 원격 통신 네트워크들 및 데이터 통신 네트워크들 내에서 광섬유들로 대체되고 있는 전기 도전성 라인들 및 광(예, 빛) 신호들이 전송되는 회로들을 통해 전기 신호들의 전송을 사용하여 교환된다. 그러한 광 신호들은 광학 네트워크를 통해 정보를 전송하기 위해 변조 기술들을 통해 데이터 또는 기타 정보를 전달할 수 있다. OICs는 광학 매체와 전기 매체 사이의 중간 변환 없이 광신호들의 분기화, 결합, 스위칭, 분리, 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱을 허용한다.Optical integrated circuits (OICs) are used in many forms, such as 1xN optical splitters, optical switches, wavelength division multiplexers (WDMs), demultiplexers, optical add / drop multiplexers (OADMs), and the like. Such OICs are used to build optical networks in which optical signals are transmitted between optical devices to carry data. For example, traditional signals are exchanged using transmission of electrical signals through electrically conductive lines that are being replaced by optical fibers within telecommunication networks and data communications networks and circuits through which optical (eg, light) signals are transmitted. do. Such optical signals may carry data or other information via modulation techniques to transmit information over the optical network. OICs allow for branching, coupling, switching, separation, multiplexing and demultiplexing of optical signals without intermediate conversion between optical and electrical media.

그러한 광학 회로들은 편평한 기판들 상에 광 도파관들을 갖는 평면 광파 회로들(PLCs)을 포함하고, 이는 많은 입력 광섬유들 중의 하나로부터 많은 출력 광섬유들 또는 광 회로들 중의 임의의 것으로 광 신호들을 라우팅시키기 위해 사용될 수 있다. PLCs는 반도체업계와 전형적으로 연관된 제조 기술들의 사용을 통해 섬유 성분들에 의해 이용될 수 있는 것보다 큰 밀도, 보다 큰 생산 볼륨 및 보다 다양한 기능들을 달성할 수 있게 한다. 예를 들면, PLCs는 리쏘그래픽 프로세싱을 사용하여 실리콘 웨이퍼 기판 상에 형성된 도파관들로서 공지된 광 경로들을 포함하고, 여기서 도파관들은 광 경로에 따라 광선을 안내하기 위해 칩 기판 또는 외부의 클래딩 층들보다 큰 굴절률을 갖는 투과성 매체로 제조된다. 진보된 포토리쏘그래픽 프로세스들 및 기타 프로세스들을 사용함으로써, PLCs는 다수의 성분들 및 기능성들을 단일 광학 칩 내로 집적시키도록 만들어진다. Such optical circuits include planar lightwave circuits (PLCs) having optical waveguides on flat substrates, which are intended to route optical signals from one of many input optical fibers to any of many output optical fibers or optical circuits. Can be used. PLCs make it possible to achieve greater densities, larger production volumes and more functions than can be used by fiber components through the use of manufacturing techniques typically associated with the semiconductor industry. For example, PLCs include optical paths known as waveguides formed on a silicon wafer substrate using lithographic processing, where the waveguides have a refractive index greater than the chip substrate or external cladding layers to guide light rays along the optical path. It is made of a transmissive medium having. By using advanced photolithographic processes and other processes, PLCs are made to integrate multiple components and functionalities into a single optical chip.

특히 PLCs 및 OICs의 중요한 용도는 일반적으로 치밀한 파장-분할 멀티플렉싱(DWDM)을 포함하는 파장-분할 멀티플렉싱(WDM)을 포함한다. DWDM은 광학적 네트워크 내엣 단일 광 채널 또는 광 섬유를 통해 전송되어야 할 별개의 정보를 각각 전달하는 상이한 파장의 광 신호들을 허용한다. 현행 멀티플렉스된 광학 시스템들은 각각의 광 섬유에 대해 160 파장만큼을 사용한다.In particular, important applications of PLCs and OICs generally include wavelength-division multiplexing (WDM), including dense wavelength-division multiplexing (DWDM). DWDM allows optical signals of different wavelengths to each convey separate information to be transmitted through a single optical channel or optical fiber within the optical network. Current multiplexed optical systems use as much as 160 wavelengths for each optical fiber.

그러한 네트워크들 내에 진보된 멀티플렉싱 및 디멀티플렉싱(예, DWDM) 및 기타 기능들을 제공하기 위해, 배열된-도파관 격자들(AWGs)은 PLCs의 형태로 개발되었다. 현존하는 AWGs는 80개의 채널들에 이르는 멀티플렉싱 또는 디멀티플렉싱 또는 50GHz 만큼 근접한 간격의 파장들을 제공할 수 있다. 도 1에 예시된 바와 같 이, 종래의 디멀티플렉싱 AWG(2)는 단일 입력 포트(3) 및 다중 출력 포트(4)를 포함한다. 다중 파장 광선은 입력 포트(3)(예, 네트워크에서 광섬유로부터, 도시되지 않음)에서 수신되고, 입력 광학 경로 또는 도파관(6)을 통해 입력 렌즈(5)에 제공된다.To provide advanced multiplexing and demultiplexing (eg DWDM) and other functions within such networks, arrayed-waveguide gratings (AWGs) have been developed in the form of PLCs. Existing AWGs can provide multiplexing or demultiplexing up to 80 channels or wavelengths as close as 50 GHz. As illustrated in FIG. 1, a conventional demultiplexing AWG 2 includes a single input port 3 and multiple output ports 4. Multi-wavelength light is received at the input port 3 (eg, from the optical fiber in the network, not shown) and provided to the input lens 5 via the input optical path or waveguide 6.

입력 렌즈(5)는 때때로 도파관 격자라 칭하는 도파관들(7)의 배열 내로 다중 파장 광선을 퍼트린다. 도파관들(7) 각각은 입력 렌즈(5)로부터 출력 렌즈(8)로 상이한 광학 경로 길이를 갖고, 파장에 의존하여 출력 렌즈(8)로 입력단에서 상이한 위상 경사를 초래한다. 다시, 이러한 위상 경사는 광선이 보강 간섭을 통해 출력 렌즈(8) 내에서 어떻게 재조합되는지에 영향을 미친다. 따라서 출력 렌즈(8)는 개개의 출력 도파관들(9)을 통해 출력 포트들(4)에 상이한 파장들을 제공함으로써, AWG(2)는 입력 포트(6)로 유입되는 빛 신호들을 출력 포트(4)에서 2개 이상의 디멀티플렉스된 신호들로 디멀티플렉싱하는데 사용될 수 있다. AWG(2)는 선택적으로 포트들(4)로부터 빛 신호들을 포트(3)에서 2개 이상의 파장 성분들을 갖는 멀티플렉싱된 신호로 멀티플렉스하기 위해 사용될 수 있다.The input lens 5 spreads the multi-wavelength light rays into an array of waveguides 7 sometimes called waveguide gratings. Each of the waveguides 7 has a different optical path length from the input lens 5 to the output lens 8 and results in different phase tilts at the input end to the output lens 8 depending on the wavelength. Again, this phase slope affects how light rays recombine within the output lens 8 via constructive interference. The output lens 8 thus provides different wavelengths to the output ports 4 via the individual output waveguides 9 so that the AWG 2 receives the light signals entering the input port 6. ) Can be used to demultiplex into two or more demultiplexed signals. AWG 2 may optionally be used to multiplex light signals from ports 4 into a multiplexed signal having two or more wavelength components at port 3.

도 1의 종래의 AWG(2) 등의 OICs가 갖는 문제점은 온도 감지성이다. 도파관 물질은 보편적으로 온도 의존성 굴절률을 갖기 때문에, 멀티/디멀티플렉서의 채널 파장들은 온도가 변화함에 따라 시프트된다. 이러한 시프트는 전형적으로 실리카-베이스 디바이스들에서 0.01 nm/E℃ 및 InP 베이스 디바이스들에서 0.1 nm/E℃의 치수이다. 이러한 파장 시프트는 AWG(2)를 사용하는 통신 시스템(들)에서 신호의 손실 및(또는) 혼선을 초래할 수 있다. 통신 시스템(들)이 점진적으로 보다 작은 채널 간격을 갖도록 고안됨에 따라, 심지어 작은 온도 의존성 파장 시프트는 시스템 성능에 대한 현저한 효과를 가질 수 있다. 현재, AWGs는 허용 가능하게 수행하기 위해 디바이스 작동 온도의 활성 안정화를 가져야 한다. 이러한 안정화는 전형적으로 저항성 히터들, 온도 센서들, 활성 전자 부품들 및 일부 경우들에는 열-전기 냉각기들을 부가함으로써 달성된다. AWG가 수동 필터인 경우조차, 현재 그것은 효과적으로 작동하도록 유효 전자 부품들 및 몇 와트의 전력을 필요로 한다.A problem with OICs, such as the conventional AWG 2 of FIG. 1, is temperature sensitivity. Since waveguide materials generally have a temperature dependent refractive index, the channel wavelengths of the multi / demultiplexer shift as the temperature changes. This shift is typically on the order of 0.01 nm / E ° C. in silica-based devices and 0.1 nm / E ° C. in InP base devices. This wavelength shift can result in loss of signals and / or crosstalk in the communication system (s) using the AWG 2. As communication system (s) are designed to have progressively smaller channel spacing, even small temperature dependent wavelength shifts can have a significant effect on system performance. Currently, AWGs must have an active stabilization of the device operating temperature in order to perform acceptable. This stabilization is typically achieved by adding resistive heaters, temperature sensors, active electronic components and in some cases thermo-electric coolers. Even if the AWG is a passive filter, it currently requires active electronic components and several watts of power to work effectively.

발명의 요약Summary of the Invention

다음은 본 발명의 일부 국면들의 기본적인 이해를 제공하기 위해 본 발명의 단순화된 요약을 제공한다. 이러한 요약은 본 발명의 광범위한 개관이 아니다. 본 발명의 키 소자 또는 중요 소자들을 식별하지 않거나 또는 본 발명의 범위를 서술하지 않도록 의도된다. 오히려, 이러한 요약의 유일한 목적은 이후 제공되는 보다 상세한 설명에 대한 서두로서 단순한 형태로 본 발명의 일부 개념들을 제공하는 것이다.The following provides a simplified summary of the invention in order to provide a basic understanding of some aspects of the invention. This summary is not an extensive overview of the invention. It is not intended to identify key elements or critical elements of the invention or to delineate the scope of the invention. Rather, the sole purpose of this summary is to present some concepts of the invention in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.

본 발명은 무열 광학 집적 회로들 및 종래의 광학 집적 회로(들) 및 기타 디바이스들과 연관된 단점들을 완화시키고(시키거나) 극복한 광학 집적 회로들을 무열화시키는 방법들을 제공한다.The present invention provides methods for mitigating and / or overcoming disadvantages associated with heatless optical integrated circuits and conventional optical integrated circuit (s) and other devices.

본 발명은 추가로 OICs를 제조하는 방법 및 홈 및 작동기를 이용하는 온도 감응성을 완화시키는 방법을 포함한다. 현저히 낮은 전력 소비는 또한 본 발명의 다른 국면에서 온도 반응성 기계적 작동기들을 사용하는 것을 초래한다. 본 발명은 또한 종래의 OICs 및 기타 디바이스들과 연관된 단점들을 완화시키고(시키거나) 극복한 기계적 빔 스티어링을 위한 OIC 장치들 및 그 방법들을 제공한다. 본 발명은 추가로 OICs의 제조 방법 및 OICs에서 기계적 빔 스티어링을 위해 작동기들을 이용하는 온도 감응성을 완화시키는 방법을 포함한다.The invention further includes methods of making OICs and methods of mitigating temperature sensitivity using grooves and actuators. Significantly lower power consumption also results in the use of temperature reactive mechanical actuators in another aspect of the invention. The present invention also provides OIC devices and methods for mechanical beam steering that mitigate and / or overcome the disadvantages associated with conventional OICs and other devices. The present invention further includes a method of manufacturing OICs and a method of mitigating temperature sensitivity using actuators for mechanical beam steering in OICs.

본 발명의 일 국면에 따라, 힌지에 의해 분리되는 제1 영역 및 제2 영역을 포함하는 베이스 및 베이스 상의 AWG 칩을 포함하는 광학 집적 회로가 제공되고, 여기서 홈은 1개 이상의 렌즈 및 도파관 격자를 가로지르고, 작동기는 베이스의 제1 영역 및 제2 영역을 접속시키는 것이다. 베이스 및 작동기는 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다. 작동기는 온도 변화들에 의해 팽창 및(또는) 수축함으로써 제1 영역 및 그 위의 AWG 칩의 적어도 일부가 제2 영역 상의 AWG 칩의 일부에 관하여 이동하게 한다. 따라서, 도파관 의존성 굴절률과 연관된 파장 시프트가 완화될 수 있다.According to one aspect of the invention, there is provided an optical integrated circuit comprising a base comprising a first region and a second region separated by a hinge, and an AWG chip on the base, wherein the groove is provided with at least one lens and waveguide grating. Across, the actuator connects the first area and the second area of the base. The base and the actuator have different coefficients of thermal expansion. The actuator expands and / or contracts with temperature changes to cause at least a portion of the AWG chip above and in the first region to move relative to a portion of the AWG chip on the second region. Thus, the wavelength shift associated with the waveguide dependent refractive index can be relaxed.

본 발명의 다른 국면에 따라, 1개 이상의 렌즈 및 도파관 격자를 가로지르는 홈을 갖는 AWG 칩을 포함하는 광학 집적 회로가 제공된다. AWG 칩은 힌지에 의해 접속되고 홈에 의해 분리되는 제1 영역 및 제2 영역을 포함한다. 작동기는 AWG 칩의 제1 영역 및 제2 영역을 접속시킨다. AWG 칩 기판 및 작동기는 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다. 작동기는 온도 변화들에 의해 팽창 및(또는) 수축함으로써 AWG 칩의 제1 영역이 제2 영역에 관하여 이동하게 한다. 따라서, 도파관 의존성 굴절률과 연관된 파장 시프트가 완화될 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, an optical integrated circuit is provided that includes an AWG chip having one or more lenses and a groove across a waveguide grating. The AWG chip includes a first area and a second area connected by a hinge and separated by a groove. The actuator connects the first area and the second area of the AWG chip. The AWG chip substrate and the actuator have different coefficients of thermal expansion. The actuator expands and / or contracts with temperature changes to cause the first region of the AWG chip to move relative to the second region. Thus, the wavelength shift associated with the waveguide dependent refractive index can be relaxed.

본 발명의 다른 국면은 도파관 의존성 굴절률과 연관된 파장 시프트를 완화시킬 수 있는 OIC의 제조 방법론을 제공한다. OIC의 제조는 AWG 칩 내에 홈을 형 성함으로써 작동기는 온도 변화들에 응답하여 칩의 상이한 부분들 사이에 상대적 상대적 이동을 포함할 수 있도록 AWG 칩 내에 홈을 형성하는 것을 포함한다.Another aspect of the invention provides a methodology for manufacturing OIC that can mitigate wavelength shifts associated with waveguide dependent refractive index. Fabrication of the OIC involves forming grooves in the AWG chip such that grooves can be included in the AWG chip so that the actuator can include relative relative movement between different portions of the chip in response to temperature changes.

본 발명의 다른 국면에 따라, 제2 열 팽창 계수를 갖는 제2 작동기 본체 부분에 결합된 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 작동기 본체를 갖는 작동기들이 제공된다. 본 발명의 다른 국면은 OICs와 사용될 작동기들을 제공한다. OICs는 도파관을 갖는 제1 영역, 도파관을 갖는 제2 영역 및 제1 영역 및 제2 영역에 결합된 접속 영역을 포함한다. 접속 영역은 제1 영역의 도파관을 제2 영역의 도파관에 임의로 결합시키는 제1 렌즈를 포함할 수 있다. 작동기는 예를 들면 기계적 빔 스티어링을 고무시키기 위해 제1 영역에 인접하게 배치된다.According to another aspect of the invention, actuators are provided having a first actuator body having a first coefficient of thermal expansion coupled to a second actuator body portion having a second coefficient of thermal expansion. Another aspect of the invention provides actuators for use with OICs. OICs include a first region having a waveguide, a second region having a waveguide and a connection region coupled to the first region and the second region. The connection region may include a first lens that arbitrarily couples the waveguide of the first region to the waveguide of the second region. The actuator is arranged adjacent to the first area, for example to inspire mechanical beam steering.

본 발명의 또 다른 국면은 OIC의 제조 방법론을 제공한다. 이 방법은 베이스를 제공하는 단계, 제1 영역 내에 적어도 하나의 도파관을 형성하는 단계, 제2 영역 내에 적어도 하나의 도파관을 형성하는 단계 및 제1 영역의 적어도 하나의 도파관을 제2 영역의 적어도 하나의 도파관에 결합시키는 제1 렌즈를 포함하는 접속 영역을 형성하는 단계를 포함한다. 이어서, 제1 영역 및 제2 영역은 남아있는 기계적 연속성이 일반적으로 접속 영역을 통해 제공되도록 서로 스크롤-다이스된다. 이후, 작동기는 제1 영역과 제2 영역 사이에 놓인다.Another aspect of the present invention provides a methodology for producing OIC. The method comprises providing a base, forming at least one waveguide in the first region, forming at least one waveguide in the second region and at least one waveguide in the first region at least one of the second region. And forming a connection region comprising a first lens coupled to the waveguide of the lens. The first region and the second region are then scrolled to each other such that the remaining mechanical continuity is generally provided through the connection region. The actuator is then placed between the first area and the second area.

상기 결과 및 관련된 결과들을 달성하기까지, 본 발명의 특정 예시적 국면들이 다음 설명 및 첨부된 도면들과 관련하여 본원에 기재된다. 그러나, 이들 국면들은 분 발명의 원리들이 사용될 수 있고, 본 발명이 그러한 모든 국면들 및 이들의 등가물들을 포함하도록 의도되는 여러 방식들 중의 일부 만을 지시한다. 본 발 명의 다른 장점들 및 신규 특징들은 도면들과 관련하여 고려할 때 본 발명의 다음 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.To achieve the above and related results, certain illustrative aspects of the invention are described herein in connection with the following description and the annexed drawings. These aspects are indicative, however, of but a few of the various ways in which the principles of the invention may be employed and the present invention is intended to include all such aspects and their equivalents. Other advantages and novel features of the invention will become apparent from the following detailed description of the invention when considered in conjunction with the drawings.

도 1은 종래의 AWG 멀티플렉서/디멀티플렉서 디바이스의 개략적 평면도.1 is a schematic plan view of a conventional AWG multiplexer / demultiplexer device.

도 2는 본 발명의 일 국면에 따른 베이스 또는 라이저의 개략적 평면도.2 is a schematic plan view of a base or riser in accordance with an aspect of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 국면에 따른 OIC의 개략적 평면도.3 is a schematic plan view of an OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 4는 도 3의 OIC의 단면도.4 is a cross-sectional view of the OIC of FIG. 3.

도 5는 본 발명의 일 국면에 따른 다른 베이스 또는 라이저의 개략적 평면도.5 is a schematic plan view of another base or riser in accordance with an aspect of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 국면에 따른 다른 OIC의 개략적 평면도.6 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 베이스 또는 라이저의 개략적 평면도.7 is a schematic plan view of another base or riser in accordance with an aspect of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 OIC의 개략적 평면도.8 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 9는 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 베이스 또는 라이저의 개략적 평면도.9 is a schematic plan view of another base or riser in accordance with an aspect of the present invention.

도 10은 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 OIC의 개략적 평면도.10 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 11은 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 베이스 또는 라이저의 개략적 평면도.11 is a schematic plan view of another base or riser in accordance with an aspect of the present invention.

도 12는 본 발명의 일 국면에 따른 다른 OIC의 개략적 평면도.12 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 13은 본 발명의 일 국면에 따른 AWG 칩의 개략적 평면도.Figure 13 is a schematic plan view of an AWG chip in accordance with an aspect of the present invention.

도 14는 본 발명의 일 국면에 따른 다른 AWG 칩의 개략적 평면도.14 is a schematic plan view of another AWG chip in accordance with an aspect of the present invention.

도 15는 본 발명의 일 국면에 따른 OIC의 개략적 평면도.15 is a schematic plan view of an OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 16은 본 발명의 일 국면에 따른 다른 OIC의 개략적 평면도.16 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 17은 본 발명의 일 국면에 따른 다른 OIC의 개략적 평면도.17 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 18은 본 발명의 일 국면에 따른 또 다른 OIC의 개략적 평면도.18 is a schematic plan view of another OIC in accordance with an aspect of the present invention.

도 19는 온도 안정되지 않은 종래의 AWG 및 본 발명의 일 국면에 따른 AWG에 대한 CW의 변화(y 축) 대 온도의 변화(x 축)를 플로팅한 그래프도.19 is a graph plotting the change in CW (y axis) versus the change in temperature (x axis) for a conventional AWG that is not temperature stable and an AWG according to an aspect of the present invention.

도 20은 전형적인 OIC의 개략적 평면도.20 is a schematic plan view of a typical OIC.

도 21은 도 20의 OIC의 단면도.21 is a cross-sectional view of the OIC of FIG. 20.

도 22는 본 발명의 일 국면에 따른 전형적인 작동기의 사시도.22 is a perspective view of an exemplary actuator in accordance with an aspect of the present invention.

도 23은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 일 성분의 단면도.23 is a cross-sectional view of one component of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 24는 본 발명의 일 국면에 따른 도 22의 작동기를 사용하는 도 20의 OIC의 개략적 평면도.24 is a schematic plan view of the OIC of FIG. 20 using the actuator of FIG. 22 in accordance with an aspect of the present invention.

도 25는 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 사시도.25 is a perspective view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 26은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 사시도.Figure 26 is a perspective view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 27은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 개략적 평면도.27 is a schematic plan view of an actuator according to an aspect of the present invention.

도 28은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 개략적 평면도.28 is a schematic plan view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 29는 본 발명의 일 국면에 따른 도 28의 작동기를 사용한 OIC의 단면도.29 is a cross-sectional view of an OIC using the actuator of FIG. 28 in accordance with an aspect of the present invention.

도 30은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 개략적 평면도.30 is a schematic plan view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 31은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 단면도.Fig. 31 is a sectional view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 32는 도 31의 작동기의 개략적 평면도.32 is a schematic plan view of the actuator of FIG. 31;

도 33은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 단면도.33 is a sectional view of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 34는 도 33의 작동기의 개략적 평면도.34 is a schematic plan view of the actuator of FIG. 33.

도 35는 본 발명의 일 국면에 따른 작동기를 사용하는 OIC의 개략적 평면도.35 is a schematic plan view of an OIC using an actuator in accordance with an aspect of the present invention.

도 36은 도 35의 작동기를 갖는 OIC의 단면도.FIG. 36 is a cross sectional view of the OIC with the actuator of FIG. 35; FIG.

도 37은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기를 사용하는 OIC의 개략적 평면도.37 is a schematic plan view of an OIC using an actuator in accordance with an aspect of the present invention.

도 38은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기를 사용하는 OIC의 개략적 평면도.38 is a schematic plan view of an OIC using an actuator in accordance with an aspect of the present invention.

도 39는 도 38의 작동기를 갖는 OIC의 단면도.FIG. 39 is a cross sectional view of the OIC with the actuator of FIG. 38; FIG.

도 40은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기를 사용하는 OIC의 단면도.40 is a cross-sectional view of an OIC using an actuator in accordance with one aspect of the present invention.

도 41은 본 발명의 일 국면에 따른 작동기의 개략도.41 is a schematic representation of an actuator according to one aspect of the present invention.

도 42는 본 발명의 일 국면에 따른 웨지를 사용하는 OIC의 개략적 평면도.42 is a schematic plan view of an OIC using a wedge in accordance with an aspect of the present invention.

본 발명의 여러 국면들은 이하 도면들을 참조하여 기재할 것이며, 여기서 동일한 참조 번호들은 명세서 전반에서 동일한 소자들을 의미하도록 사용된다. 본 발명은 기계적 빔 스티어링을 사용함으로써 광학 집적 회로들의 온도 민감성의 이동을 제공한다.Various aspects of the invention will now be described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used to refer to like elements throughout the specification. The present invention provides for the movement of temperature sensitivity of optical integrated circuits by using mechanical beam steering.

본 발명은 서로 상대적일 수 있는 2개 이상의 독특한 영역들 또는 조각들을 갖는 OIC 또는 AWG를 사용하여, 빔 편향을 사용함으로써 낮은 전력 소비로 무열 OICs 및 OICs를 제공한다. 이러한 상대적 움직임은 2 조각의 모션에 비례하는 OIC의 중신 파장(CW) 또는 주어진 채널에 대한 피크 전송 파장에서 시프트들을 유발한 다. OIC는 2 조각의 모션에 의해 유발된 CW 변화 정도가 OIC에서 고유한 CW 변화(OIC의 팽창/수축 및 온도에 따른 도파관 굴절률의 의존성에 의해 유발됨)에 대해 크기가 동일하고 부호가 반대이도록 고안되고, 이어서 디바이스는 온도에 따라 거의 0의 순수한 CW 의존도를 갖고, 실질적으로 온도에 독립적인 중신 파장을 갖고, 따라서 무열성인 것으로 정의된다.The present invention provides heatless OICs and OICs with low power consumption by using beam deflection using OIC or AWG with two or more unique regions or pieces that may be relative to each other. This relative motion results in shifts in the OIC's center wavelength (CW) or peak transmission wavelength for a given channel proportional to two pieces of motion. The OIC ensures that the magnitude of the CW change caused by two pieces of motion is the same magnitude and opposite sign for the CW change inherent in the OIC (induced by the OIC's expansion / contraction and dependence of waveguide refractive index over temperature). Otherwise, the device is then defined as having a pure CW dependence of nearly zero with temperature, having a neutral wavelength that is substantially temperature independent, and therefore heatless.

OIC의 온도가 증가하거나 또는 감소함에 따라, 1개 이상의 영역의 도파관(들)의 굴절률이 변화할 수 있다. 굴절률 변화에 기초하여 이러한 온도를 보상하기 위해, 작동기는 온도 변화의 결과로서 팽창/수축하고, 홈 내의 AWG 칩의 에지들이 이동(예, 회전)하게 한다. 온도 변화들에 의해 유발된 움직임(회전)은 온도 의존성 굴절률로 인해 도파관(들) 내의 온도-변화 유발된 파장 시프트들에 대응하거나 또는 그것을 보상한다. 그러한 것으로, 도파관 온도 의존성 굴절률 변화와 연관된 파장 시프트는 완화될 수 있다. 따라서, OIC를 사용하는 통신 시스템(들)에서 신호의 손실 및(또는) 혼선이 감소될 수 있다.As the temperature of the OIC increases or decreases, the refractive index of the waveguide (s) in one or more regions may change. To compensate for this temperature based on the refractive index change, the actuator expands / contracts as a result of the temperature change and causes the edges of the AWG chip in the groove to move (eg rotate). The movement (rotation) caused by temperature changes corresponds to or compensates for the temperature-changed induced wavelength shifts in the waveguide (s) due to the temperature dependent refractive index. As such, the wavelength shift associated with the waveguide temperature dependent refractive index change can be relaxed. Thus, signal loss and / or crosstalk in communication system (s) using OIC can be reduced.

일반적으로 말하자면, AWG 칩은 베이스 상에 위치한다. 베이스는 이 베이스의 제1 영역 및 제2 영역을 분리하고 접속시키는 힌지를 갖는다. 힌지는 제1 영역 및 제2 영역을 접속시키지만, 베이스의 제1 영역 및 제2 영역이 서로 상대적으로 이동하도록 허용한다. 전형적으로, 힌지는 베이스 (또는 아래 기재되는 바의 AWG 기판)의 상대적으로 좁은 스트립이다. 작동기는 베이스의 제1 영역 및 제2 영역에 접속되고, 작동기의 팽창/수축은 힌지에 관하여 제1 및 제2 영역들의 움직임을 유도할 수 있다. 작동기 및 베이스는 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다. 힌지 상으 로 적어도 대략적으로 어떤 위치에서 AWG 칩 내에 홈 또는 갭이 형성된다. 홈의 한쪽 측면 상의 AWG 칩의 하나의 부분 또는 조각이 우위에 있고, 베이스의 제1 영역에 의해 지원되는 한편, 홈의 다른 측면 상의 AWG 칩의 다른 부분 또는 조각이 위에 있고 베이스의 제2 영역에 의해 지원된다. 따라서, 작동기의 팽창/수축에 의해 유도된 힌지에 관하여 제1 및 제2 영역들의 움직임은 AWG 칩의 2 부분들 또는 조각들이 서로 상대적으로 이동하게 한다.Generally speaking, the AWG chip is located on the base. The base has a hinge that separates and connects the first and second regions of the base. The hinge connects the first region and the second region but allows the first region and the second region of the base to move relative to each other. Typically, the hinge is a relatively narrow strip of base (or AWG substrate as described below). The actuator is connected to the first and second regions of the base, and the expansion / contraction of the actuator can induce the movement of the first and second regions with respect to the hinge. The actuator and the base have different coefficients of thermal expansion. Grooves or gaps are formed in the AWG chip at least approximately in some position on the hinge. One part or piece of the AWG chip on one side of the groove is dominant and supported by the first region of the base, while the other part or piece of AWG chip on the other side of the groove is above and in the second area of the base. Is supported by Thus, the movement of the first and second regions relative to the hinge induced by the expansion / contraction of the actuator causes the two parts or pieces of the AWG chip to move relative to each other.

대안으로, 작동기는 AWG 칩의 2 부분들 또는 조각들을 접속시키고, 작동기의 팽창/수축은 서로 상대적인 AWG 칩의 2 부분들 또는 조각들의 움직임을 유도할 수 있다. 작동기 및 AWG 칩 기판은 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다. 베이스는 (상기한 바와 같이) AWG 칩의 부분들 또는 조각들 사이의 움직임을 허용하도록 하는 방식으로 구축된다.Alternatively, the actuator connects two portions or pieces of the AWG chip, and the expansion / contraction of the actuator can induce the movement of the two portions or pieces of the AWG chip relative to each other. The actuator and the AWG chip substrate have different coefficients of thermal expansion. The base is constructed in such a way as to allow movement between portions or pieces of the AWG chip (as described above).

또 다른 대안으로, 상기 메카니즘은 AWG 칩의 거의 절반을 포함하지만, 거울이 장착된 구조에 적용될 수 있다. 그러한 구조에서, 거울에 근접하지만, 거울에 직접적으로 고정되지 않게 (움직임을 허용하게) 도파관 격자 또는 렌즈를 위치시킴으로써 홈이 형성된다. 작동기 및 AWG 칩/거울 기판은 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다.Alternatively, the mechanism includes almost half of the AWG chip, but can be applied to mirror mounted structures. In such a structure, a groove is formed by positioning the waveguide grating or lens in proximity to the mirror but not directly fixed to the mirror (allowing movement). The actuator and the AWG chip / mirror substrate have different coefficients of thermal expansion.

도파관 격자를 포함하는 AWG 칩들은 길이로 고찰되지만, OIC는 마하-젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 홈은 마하-젠더 디바이스의 암들 또는 도파관들을 가로지른다.AWG chips containing waveguide gratings are considered in length, but the OIC may include a Mach-Zehnder interferometer. In this case, the groove traverses the arms or waveguides of the Mach-Gender device.

AWG 칩 내의 홈의 폭 또는 AWG 칩과 거울 사이의 폭(이하 홈이라 칭하기도 함)은 CW를 시프트하도록 움직임을 허용하기에 충분하다. 일 실시예에서, 홈의 폭은 약 1 미크론 이상, 약 50 미크론 이하이다. 다른 실시예에서, 홈의 폭은 약 3 미크론 이상, 30 미크론 이하이다. 또 다른 실시예에서, 홈의 폭은 약 5 미크론 이상, 약 25 미크론 이하이다. 또 다른 실시예에서, 홈의 폭은 약 7 미크론 이상, 약 20 미크론 이하이다. AWG 칩은 1개 이상의 홈을 포함할 수 있다. 홈 또는 갭은 직선, 곡선일 수 있고, 그것이 렌즈, 도파관 격자를 가로지르거나 또는 거울에 인접함에 따라 대칭 형상 또는 비대칭 형상을 가질 수 있다. 홈이 비대칭인 실시예들에서, 홈이 렌즈 또는 도파관 격자들을 가로지름에 따라 홈의 폭은 변화할 수 있지만, 상기 폭 파라메터들 내에 남아있다. 50 미크론 이상의 폭에서, 삽입 손실 관심사는 현저해지기 시작한다.The width of the groove in the AWG chip or the width between the AWG chip and the mirror (also referred to as groove) is sufficient to allow movement to shift CW. In one embodiment, the groove width is at least about 1 micron and at most about 50 microns. In other embodiments, the width of the grooves is at least about 3 microns and at most 30 microns. In yet another embodiment, the width of the grooves is at least about 5 microns and at most about 25 microns. In yet another embodiment, the width of the grooves is at least about 7 microns and at most about 20 microns. The AWG chip may comprise one or more grooves. The groove or gap may be straight, curved, and may have a symmetrical or asymmetrical shape as it traverses the lens, waveguide grating, or is adjacent to the mirror. In embodiments where the groove is asymmetric, the width of the groove may change as the groove traverses the lens or waveguide gratings, but remains within the width parameters. At widths above 50 microns, insertion loss concerns begin to stand out.

작동기와 베이스 사이, 작동기와 AWG 칩 기판 사이 또는 작동기와 AWG 칩/거울 기판 사이의 열 팽창 계수들의 차이는 작동기의 팽창/수축에 의해 AWG 칩의 2 부분들 또는 조각들의 상대적 움직임을 유도하기에 충분하다. 일 실시예에서, (예를 들면, 작동기와 베이스 사이의) 열 팽창 계수들의 차이는 적어도 약 25%이다. 다른 실시예에서, 열 팽창 계수들의 차이는 적어도 약 100% (다시 말하자면, 작동기는 베이스의 값의 적어도 2배일 수 있다)이다. 또 다른 실시예에서, 열 팽창 계수들의 차이는 적어도 약 200% (다시 말하자면, 작동기는 베이스의 값의 적어도 3배일 수 있다)이다. 일 실시예에서, 무열 OIC는 도파관 격자 아래, 예를 들면 도파관 격자의 중심 부분 아래 배치된 힌지와 함께 베이스 또는 라이저 상에 설치된 AWG 칩을 포함한다. 예를 들면, 도 2 내지 4를 참조하면, 그러한 OIC의 일 실시예 및 OIC의 하나의 제조 방법이 도시된다.The difference in coefficient of thermal expansion between the actuator and the base, between the actuator and the AWG chip substrate, or between the actuator and the AWG chip / mirror substrate is sufficient to induce the relative movement of two parts or pieces of the AWG chip by expansion / contraction of the actuator. Do. In one embodiment, the difference in thermal expansion coefficients (eg, between the actuator and the base) is at least about 25%. In another embodiment, the difference in coefficients of thermal expansion is at least about 100% (that is, the actuator can be at least twice the value of the base). In another embodiment, the difference in coefficients of thermal expansion is at least about 200% (that is, the actuator can be at least three times the value of the base). In one embodiment, the heatless OIC includes an AWG chip mounted on a base or riser with a hinge disposed below the waveguide grating, for example below the center portion of the waveguide grating. For example, referring to FIGS. 2-4, one embodiment of such an OIC and one method of making the OIC are shown.

구체적으로, 도 2를 참조하면, 때때로 라이저라 언급되는 베이스(10)가 제공된다. 베이스(10)는 제1 영역(11) 및 제2 영역(13)을 분리하고 접속시키는 힌지(14)를 포함하도록 구성된다. 베이스는 제1의 열 팽창 계수를 갖는 물질로 제조된다. 베이스는 금속, 금속 합금 또는 경질 플라스틱 물질로 제조될 수 있다. 금속들의 예로는 알루미늄, 놋쇠, 청동, 크롬, 구리, 금, 철, 마그네슘, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 스테인레스강, 주석, 티탄, 텅스텐, 아연, 지르코늄, Hastelloy?, Kovar?, Invar, Monel?, Inconel? 등 중의 1개 이상을 포함한다.Specifically, referring to FIG. 2, a base 10, sometimes referred to as a riser, is provided. The base 10 is configured to include a hinge 14 that separates and connects the first region 11 and the second region 13. The base is made of a material having a first coefficient of thermal expansion. The base can be made of metal, metal alloy or hard plastic material. Examples of metals include aluminum, brass, bronze, chromium, copper, gold, iron, magnesium, nickel, palladium, platinum, silver, stainless steel, tin, titanium, tungsten, zinc, zirconium, Hastelloy ? , Kovar ? , Invar, Monel ? , Inconel ? It contains one or more of these.

베이스(10)의 제1의 열 팽창 계수와 상이한 제2의 열 팽창 계수를 갖는 작동기(12)는 베이스(10)의 제1 영역(11) 및 제2 영역(13)을 접속시키도록 제공된다. 베이스는 힌지(14)로 인해 굽을 수 있다. 즉, 제1 영역(11) 및 제2 영역(13)은 화살표들과 일치하게 힌지(14) 둘레로 회전할 수 있다.An actuator 12 having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion of the base 10 is provided to connect the first region 11 and the second region 13 of the base 10. . The base can be bent due to the hinge 14. That is, the first region 11 and the second region 13 may rotate around the hinge 14 to coincide with the arrows.

작동기(12)는 알루미늄, 놋쇠, 청동, 크롬, 구리, 금, 철, 마그네슘, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 스테인레스 강, 주석, 티탄, 텅스텐, 아연, 지르코늄, Hastelloy?, Kovar?, Invar, Monel?, Inconel? 등의 금속, 알루미나 또는 알루미늄 실리케이트 등의 세라믹 물질, 실리콘 고무 또는 엘라스토머 등의 중합성 물질, 폴리카르보네이트들, 폴리올레핀들, 폴리아미드들, 폴리에스테르들, 액정 폴리머들, 폴리머 복합체 물질(탄소 섬유, 흑연 또는 유리 섬유와 조합된 폴리머) 등 중 의 1개 이상으로 제조될 수 있다. 폴리머 복합체의 일 예는 DuPont사의 Zytel? 유리 섬유 보강 나일론이다. 작동기(12)는 대안으로 전체적으로 특이적 열 팽창 계수(베이스(10)의 그것과 상이함)를 갖도록 고안된 많은 상이한 물질들을 포함하는 기계적 어셈블리일 수 있다.The actuators 12 are aluminum, brass, bronze, chrome, copper, gold, iron, magnesium, nickel, palladium, platinum, silver, stainless steel, tin, titanium, tungsten, zinc, zirconium, Hastelloy ? , Kovar ? , Invar, Monel ? , Inconel ? Metal, ceramic materials such as alumina or aluminum silicate, polymerizable materials such as silicone rubber or elastomer, polycarbonates, polyolefins, polyamides, polyesters, liquid crystal polymers, polymer composite materials (carbon fiber , Polymers in combination with graphite or glass fibers), and the like. An example of a polymer composite is DuPont's Zytel® . It is glass fiber reinforced nylon. The actuator 12 may alternatively be a mechanical assembly comprising many different materials designed to have a specific coefficient of thermal expansion as a whole (different from that of the base 10).

기계적 작동기(12)는 대안으로 압전 소자, 일렉트로스트릭티브 작동기, 솔레노이드, 전기 모터, 예를 들면 서보 모터, 선형 모터 또는 스테퍼 모터, 또는 저항 가열된 열 팽창 부재일 수 있다. 작동기(12)가 압전 소자, 솔레노이드, 전기 모터 또는 저항 가열된 열 팽창 부재 중의 하나일 때, 1개 이상의 온도 센서들이 작동기(제어기 및(또는) 프로세서는 피드백 루프에 포함될 수도 있다)에 접속된 피드백 루프에 접속된 도파관 격자 내에 위치할 수 있다. 센서에 의해 검출된 온도 변화들은 제어기/프로세서로 전송되는 신호를 유도하고, 이는 다시 작동기의 기계적 발동을 유도한다. 다른 실시예에서, 작동기 또는 블록은 2001년 10월 24일자로 출원되어 동시 계류중인 미합중국 특허 출원 제09/999.692호 및 현재는 "광학 집적 회로들을 위한 기계적 빔 스티어링"이라는 표제로 미합중국 특허 제6,603,892호에 기재되어 있으며, 참고 문헌으로서 본원 명세서에 인용한다.The mechanical actuator 12 may alternatively be a piezoelectric element, an electrostatic actuator, a solenoid, an electric motor such as a servo motor, a linear motor or a stepper motor, or a resistance heated thermal expansion member. When the actuator 12 is one of a piezoelectric element, a solenoid, an electric motor or a resistance heated thermal expansion member, one or more temperature sensors are connected to the actuator (the controller and / or the processor may be included in a feedback loop). It may be located within a waveguide grating connected to a loop. Temperature changes detected by the sensor induce a signal sent to the controller / processor, which in turn induces mechanical actuation of the actuator. In another embodiment, an actuator or block is disclosed in US patent application Ser. No. 09 / 999.692, filed Oct. 24, 2001, and currently entitled “Mechanical beam steering for optical integrated circuits.” US Pat. No. 6,603,892. And incorporated herein by reference.

도 3을 참조하면, AWG 칩(16)은 임의의 적절한 수단에 의해 베이스(10)에 첨부된다. 예를 들면, UV 경화성 접착제 등의 접착제는 AWG 칩(16)과 베이스(10) 사이에 위치할 수 있다. AWG 칩(16)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. AWG 칩(16)의 기판은 실리카, 실리콘, InP, GaAs 등 중 1개 이상으로 제조될 수 있다. 입력 도파관, 도파관 격자, 및 출력 도파관은 독립적으로 리튬 니오베이트(LiNbO3) 또는 기타 무기 결정들, 도핑된 실리카, 도핑되지 않은 실리카, 유리, 열-광학적 폴리머들, 전기-광학적 폴리머들 및 인듐 포스파이드(InP) 등의 반도체들 중의 1개 이상으로 제조될 수 있다. 클래딩 층들은 여러 도파관들을 둘러쌀 수 있다. 작동기(12)는 AWG 칩(16)이 베이스(10)에 첨부되기 전후에 베이스(10)에 부착될 수 있는 것으로 인지된다. 도시되지 않았지만, AWG 칩(16) 및(또는) 베이스(10)는 홈(18)의 길이를 최소화시키기 위해; 즉, 그것이 도파관 격자(또는 아래 기재된 바의 렌즈)를 가로지르지 않는 위치들에서 홈의 폭을 크게 증가시키기 위해 절단될 수 있다. Referring to FIG. 3, the AWG chip 16 is attached to the base 10 by any suitable means. For example, an adhesive, such as a UV curable adhesive, may be located between the AWG chip 16 and the base 10. The AWG chip 16 is shown having a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. The substrate of the AWG chip 16 may be made of one or more of silica, silicon, InP, GaAs, and the like. The input waveguide, waveguide grating, and output waveguide are independently lithium niobate (LiNbO 3) or other inorganic crystals, doped silica, undoped silica, glass, thermo-optic polymers, electro-optic polymers and indium phosphide And one or more of semiconductors such as (InP). Cladding layers may surround several waveguides. It is recognized that the actuator 12 may be attached to the base 10 before and after the AWG chip 16 is attached to the base 10. Although not shown, the AWG chip 16 and / or base 10 may be provided to minimize the length of the grooves 18; That is, it can be cut to significantly increase the width of the groove at locations that do not cross the waveguide grating (or lens as described below).

이러한 실시예에서, AWG 칩(16)은 베이스 상에 배치됨으로써, 도파관 격자는 직접적으로 베이스(10)의 힌지(14) 위에 있다. 갭 또는 홈(18)이 도파관 격자를 가로지르는 AWG 칩(16) 내에 형성된다. 홈(18)은 AWG 칩(16)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행하고, AWG 칩(16)을 2개의 독특한 조각들로 분할할 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. AWG 칩은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 다이스된다. 홈(18)의 하나의 측면 상의 AWG 칩(16)의 일 부분은 베이스(10)의 제1 영역(11)에 의해 지지되는 한편, 홈(18)의 다른 측면 상의 AWG 칩(16)의 다른 부분은 베이스(10)의 제2 영역(13)에 의해 지지된다.In this embodiment, the AWG chip 16 is disposed on the base such that the waveguide grating is directly above the hinge 14 of the base 10. A gap or groove 18 is formed in the AWG chip 16 across the waveguide grating. The groove 18 runs all the way vertically through the AWG chip 16 and may or may not split the AWG chip 16 into two distinct pieces. The AWG chip is diced in any suitable manner including using a dicing saw, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutter, wire-saw, EDM, and the like. One portion of the AWG chip 16 on one side of the groove 18 is supported by the first region 11 of the base 10 while the other of the AWG chip 16 on the other side of the groove 18. The part is supported by the second region 13 of the base 10.

도 4를 참조하면, 도 3의 구조의 측면도가 도 3의 화살표들을 따라 도시된 다. 갭(18)은 완전히 AWG 칩(16)을 통해 수직 배향이다. 갭(18)은 격자의 중심에 또는 그 근처에 배치되거나, 또는 격자의 도파관들에 대해 수직각으로 또는 그 근처에 배치된다. 홈(18) 내의 AWG 칩(16)의 내부 에지들이 베이스(10)의 표면에 대해 수직으로 도시되었지만, 홈(18)은 임의로 형성될 수 있음으로써, 그것은 빛이 홈(18)을 교차함에 따라 빛의 되반사를 완화시키기 위해 베이스 표면의 법선에 대해 작은 각도이다. 예를 들면, 홈(18)은 베이스 표면의 법선에 약 5˚이상이고 약 15˚이하의 각도로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 4, a side view of the structure of FIG. 3 is shown along the arrows of FIG. 3. The gap 18 is fully vertical through the AWG chip 16. The gap 18 is disposed at or near the center of the grating, or at or near a perpendicular angle to the waveguides of the grating. Although the inner edges of the AWG chip 16 in the grooves 18 are shown perpendicular to the surface of the base 10, the grooves 18 can be formed arbitrarily, as the light crosses the grooves 18. It is a small angle to the normal of the base surface to mitigate light reflection. For example, the groove 18 may be formed at an angle of about 5 degrees or more and about 15 degrees or less to the normal of the base surface.

갭 또는 홈(18) 내에서, 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(18)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 도파관 격자의 도파관들의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 그 효과는 굴절률이 매치되는 물질의 굴절률에 대해 단지 약하게 의존함으로써, 기질의 굴절률의 치밀한 제어는 필요치 않다. 다른 대안으로, (홈(18) 내의) AWG 칩(16)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gaps or grooves 18, waveplates (not shown), such as half waveplates, can be formed arbitrarily. Additionally or alternatively, the gap or groove 18 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the waveguides of the adhesive, gel, polymer or waveguide grating. The effect is only weakly dependent on the refractive index of the material with which the refractive index matches, so that tight control of the refractive index of the substrate is not necessary. Alternatively, the inner opposing edges of the AWG chip 16 (in the groove 18) may be coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(12)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, 베이스(10)와 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(18)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관 격자에서 상이한 도파관들에 대한 상이한 위상 지연을 유발하고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 12 changes length at a different speed than the base 10 due to differences in coefficients of thermal expansion. This causes a change in the angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 18), and causes a different phase delay for different waveguides in the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. . The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

다른 실시예에서, 무열 OIC는 렌즈들 중의 하나 아래 위치한 힌지와 함께 베이스 또는 라이저 상으로 설치된 AWG 칩을 포함한다. 예를 들면, 도 5 내지 8을 참조하면, 그러한 OICs의 예들 및 OICs의 제조 방법이 도시된다.In another embodiment, the heatless OIC includes an AWG chip installed on a base or riser with a hinge located under one of the lenses. For example, referring to FIGS. 5-8, examples of such OICs and methods of making the OICs are shown.

구체적으로 도 5를 참조하면, 베이스(20)가 제공된다. 베이스(20)는 제1 영역(21) 및 제2 영역(23)을 분리하고 접속시키는 힌지(24)를 포함하도록 구성된다. 베이스는 제1 열 팽창 계수를 갖는 물질로 제조된다. 베이스(20)의 제1 열 팽창 계수와 상이한 제2 열 팽창 계수를 갖는 작동기(22)는 베이스(20)의 제1 영역(21) 및 제2 영역(23)을 접속시키도록 제공된다. 베이스는 힌지(24)로 인해 굽을 수 있다. 즉, 제1 영역(21) 및 제2 영역(23)은 화살표들과 일치하게 힌지(24) 둘레로 회전할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 5, a base 20 is provided. The base 20 is configured to include a hinge 24 that separates and connects the first area 21 and the second area 23. The base is made of a material having a first coefficient of thermal expansion. An actuator 22 having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion of the base 20 is provided to connect the first region 21 and the second region 23 of the base 20. The base can be bent due to the hinge 24. That is, the first area 21 and the second area 23 may rotate around the hinge 24 to coincide with the arrows.

도 6을 참조하면, AWG 칩(26)은 임의의 적절한 수단에 의해 베이스(20)에 첨부된다. 예를 들면, 접착제는 AWG 칩(26)과 베이스(20) 사이에 위치할 수 있다. AWG 칩(26)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 베이스(20), 기판, 작동기(22) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. 작동기(22)는 AWG 칩(26)이 베이스(20)에 첨부되기 전후에 베이스(10)에 부착될 수 있는 것으로 인지된다. Referring to FIG. 6, the AWG chip 26 is attached to the base 20 by any suitable means. For example, the adhesive may be located between the AWG chip 26 and the base 20. AWG chip 26 is shown having a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. The base 20, substrate, actuator 22 and waveguides can be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3. It is appreciated that the actuator 22 may be attached to the base 10 before and after the AWG chip 26 is attached to the base 20.

이러한 실시예에서, AWG 칩(26)은 베이스 상에 배치됨으로써, 렌즈들 중의 하나는 직접적으로 베이스(20)의 힌지(24) 위에 있다. 갭 또는 홈(28)이 렌즈를 가로지르는 AWG 칩(26) 내에 형성된다. 홈(28)은 렌즈 중앙에, 렌즈의 입력/출력 도파관들 측면 근처에 또는 렌즈의 도파관 격자 측면 근처에 형성된다. 홈(28)은 AWG 칩(26)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행하고, AWG 칩(26)을 2개의 독특한 조각들로 분할할 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 홈은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 홈(28)의 하나의 측면 상의 AWG 칩(26)의 일 부분은 베이스(20)의 제1 영역(21)에 의해 지지되는 한편, 홈(28)의 다른 측면 상의 AWG 칩(26)의 다른 부분(도파관 격자를 포함함)은 베이스(20)의 제2 영역(23)에 의해 지지된다.In this embodiment, the AWG chip 26 is disposed on the base such that one of the lenses is directly above the hinge 24 of the base 20. A gap or groove 28 is formed in the AWG chip 26 across the lens. The groove 28 is formed in the center of the lens, near the input / output waveguide sides of the lens or near the waveguide grating side of the lens. The groove 28 runs all the way vertically through the AWG chip 26 and may or may not split the AWG chip 26 into two distinct pieces. The grooves are formed in any suitable manner including using dicing saws, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutters, wire-saws, EDM, and the like. One portion of the AWG chip 26 on one side of the groove 28 is supported by the first region 21 of the base 20, while the other of the AWG chip 26 on the other side of the groove 28. The portion (including the waveguide grating) is supported by the second region 23 of the base 20.

갭 또는 홈(28)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 임의로 충전될 수 있다. 그 효과는 굴절률이 매치되는 물질의 굴절률에 대해 단지 약하게 의존함으로써, 기질의 굴절률의 치밀한 제어는 필요치 않다. 대안으로, (홈(28) 내의) AWG 칩(26)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 임의로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.The gap or groove 28 may optionally be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. The effect is only weakly dependent on the refractive index of the material with which the refractive index matches, so that tight control of the refractive index of the substrate is not necessary. Alternatively, the inner opposing edges of the AWG chip 26 (in the groove 28) may be optionally coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(22)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, 베이스(20)와 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(28)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(28)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 22 changes length at a different speed than the base 20 due to differences in coefficients of thermal expansion. This causes a change in the angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 28), in particular between the two regions of the lens across the groove 28, the waveguide being relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

구체적으로 도 7을 참조하면, 베이스(30)가 제공된다. 베이스(30)는 제1 영역(31) 및 제2 영역(33)을 분리하고 접속시키는 힌지(34)를 포함하도록 구성된다. 베이스는 제1 열 팽창 계수를 갖는 물질로 제조된다. 베이스(30)의 제1 열 팽창 계수와 상이한 제2 열 팽창 계수를 갖는 작동기(32)는 베이스(30)의 제1 영역(31) 및 제2 영역(33)을 접속시키도록 제공된다. 베이스는 힌지(34)로 인해 굽을 수 있다. 즉, 제1 영역(31) 및 제2 영역(33)은 화살표들과 일치하게 힌지(34) 둘레로 회전할 수 있다. 이 실시예에서, 베이스(30)의 형상은 아래 기재된 AWG 칩(36)의 형상으로 맞춤된다.Specifically, referring to FIG. 7, a base 30 is provided. The base 30 is configured to include a hinge 34 that separates and connects the first region 31 and the second region 33. The base is made of a material having a first coefficient of thermal expansion. An actuator 32 having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion of the base 30 is provided to connect the first region 31 and the second region 33 of the base 30. The base can be bent due to the hinge 34. That is, the first region 31 and the second region 33 may rotate around the hinge 34 to coincide with the arrows. In this embodiment, the shape of the base 30 is tailored to the shape of the AWG chip 36 described below.

도 8을 참조하면, AWG 칩(36)은 임의의 적절한 수단에 의해 베이스(30)에 첨부된다. 예를 들면, 접착제는 AWG 칩(36)과 베이스(30) 사이에 위치할 수 있다. AWG 칩(36)은 그 위의 배열된 도파관 격자에 맞춤된다. AWG 칩(36)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 베이스(30), 기판, 작동기(32) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. 작동기(32)는 AWG 칩(36)이 베이스(30)에 첨부되기 전 후에 베이스(30)에 부착될 수 있는 것으로 인지된다. Referring to FIG. 8, the AWG chip 36 is attached to the base 30 by any suitable means. For example, the adhesive may be located between the AWG chip 36 and the base 30. The AWG chip 36 is fitted to the waveguide grating arranged above it. AWG chip 36 is shown having a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. The base 30, substrate, actuator 32 and waveguides can be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3. It is appreciated that the actuator 32 may be attached to the base 30 before and after the AWG chip 36 is attached to the base 30.

이러한 실시예에서, AWG 칩(36)은 베이스 상에 배치됨으로써, 렌즈들 중의 하나는 직접적으로 베이스(30)의 힌지(34) 위에 있다. 갭 또는 홈(38)이 렌즈를 가로지르는 AWG 칩(36) 내에 형성된다. 홈(38)은 AWG 칩(36)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행하고, AWG 칩(36)을 2개의 독특한 조각들로 분할할 수 있거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 홈은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 홈(38)의 하나의 측면 상의 AWG 칩(36)의 일 부분은 베이스(30)의 제1 영역(31)에 의해 지지되는 한편, 홈(38)의 다른 측면 상의 AWG 칩(36)의 다른 부분(도파관 격자를 포함함)은 베이스(30)의 제2 영역(33)에 의해 지지된다. AWG 칩(36)의 형상은 입력/출력 도파관들, 렌즈들, 도파관 격자들 중의 임의의 하나에 근접하지 않은 기판이 제거되도록 및(또는) 작동기의 설치를 위한 적절한 공간을 허용하도록 맞춤될 수 있다. 노치들, 돌기들 등이 작동기의 부착을 고무시키도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 8의 AWG 칩(36)은 맞춤된 형상을 갖는 한편, 도 6의 AWG 칩(26)은 그렇지 않다.In this embodiment, the AWG chip 36 is disposed on the base such that one of the lenses is directly above the hinge 34 of the base 30. A gap or groove 38 is formed in the AWG chip 36 across the lens. The groove 38 runs all the way vertically through the AWG chip 36 and may or may not split the AWG chip 36 into two distinct pieces. The grooves are formed in any suitable manner including using dicing saws, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutters, wire-saws, EDM, and the like. One portion of the AWG chip 36 on one side of the groove 38 is supported by the first region 31 of the base 30 while the other of the AWG chip 36 on the other side of the groove 38. The portion (including the waveguide grating) is supported by the second region 33 of the base 30. The shape of the AWG chip 36 may be tailored to remove a substrate that is not in proximity to any one of the input / output waveguides, lenses, waveguide gratings, and / or to allow adequate space for installation of the actuator. . Notches, protrusions and the like can be formed to encourage attachment of the actuator. For example, the AWG chip 36 of FIG. 8 has a customized shape while the AWG chip 26 of FIG. 6 does not.

갭 또는 홈(38)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 임의로 충전될 수 있다. 그 효과는 굴절률이 매치되는 기질의 굴절률에 대해 단지 약하게 의존함으로써, 기질의 굴절률의 치밀한 제어는 필요치 않다. 대안으로, (홈(38) 내의) AWG 칩(36)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 임의로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.The gap or groove 38 may optionally be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. The effect is only weakly dependent on the refractive index of the substrate with which the refractive index matches, so that tight control of the refractive index of the substrate is not necessary. Alternatively, the inner opposing edges of the AWG chip 36 (in the groove 38) may be optionally coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(32)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, 베이스(30)와 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(38)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(38)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 32 changes its length at a different speed than the base 30 due to differences in the coefficients of thermal expansion. This causes a change in the angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 38), in particular between the two regions of the lens across the groove 38, the waveguide being relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

또 다른 실시예에서, 무열 OIC는 도파관 격자 및 거울 아래 위치한 힌지와 함께 베이스 또는 라이저 상으로 설치된 AWG 칩을 포함한다. 예를 들면, 도 9 내지 10을 참조하면, 그러한 OIC의 일 예 및 OIC의 제조 방법이 도시된다.In another embodiment, the heatless OIC includes an AWG chip installed on a base or riser with a hinge positioned below the waveguide grating and mirror. For example, referring to FIGS. 9-10, an example of such an OIC and a method of making the OIC are shown.

구체적으로 도 9를 참조하면, 베이스(40)가 제공된다. 베이스(40)는 제1 영역(41) 및 제2 영역(43)을 분리하고 접속시키는 힌지(44)를 포함하도록 구성된다. 베이스(40)의 제1 열 팽창 계수와 상이한 제2 열 팽창 계수를 갖는 작동기(42)는 베이스(40)의 제1 영역(41) 및 제2 영역(43)을 접속시키도록 제공된다. 베이스는 힌지(44)로 인해 굽을 수 있다. 즉, 제1 영역(41) 및 제2 영역(43)은 화살표들과 일치하게 힌지(44) 둘레로 회전할 수 있다.Specifically, referring to FIG. 9, a base 40 is provided. The base 40 is configured to include a hinge 44 that separates and connects the first area 41 and the second area 43. An actuator 42 having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion of the base 40 is provided to connect the first region 41 and the second region 43 of the base 40. The base can be bent due to the hinge 44. That is, the first region 41 and the second region 43 may rotate around the hinge 44 to coincide with the arrows.

도 10을 참조하면, AWG 칩(46) 및 거울(47)은 임의의 적절한 수단에 의해 베 이스(40)에 첨부된다. 예를 들면, 접착제는 AWG 칩(46)과 베이스(40) 사이에 위치할 수 있다. AWG 칩(46)은 기판, 입력 도파관(52), 렌즈(50), 복수개의 도파관들을 포함하는 렌즈와 거울(47) 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들(54)을 갖는 것으로 도시된다. 베이스(40), 기판, 작동기(42) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. AWG 칩(46) 및 거울(47)은 홈 또는 갭(48)이 그들 사이에 존재하도록 위치한다. 거울(47)은 도파관 격자로부터의 빛을 도파관 격자 내로 다시 반사하는 기능을 한다. 작동기(42)는 AWG 칩(46)이 베이스(40)에 첨부되기 전후에 베이스(40)에 부착될 수 있는 것으로 인지된다. Referring to FIG. 10, AWG chip 46 and mirror 47 are attached to base 40 by any suitable means. For example, the adhesive may be located between the AWG chip 46 and the base 40. AWG chip 46 is shown having a waveguide grating and output waveguides 54 between a substrate, an input waveguide 52, a lens 50, a lens comprising a plurality of waveguides and a mirror 47. The base 40, substrate, actuator 42 and waveguides can be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3. AWG chip 46 and mirror 47 are positioned such that a groove or gap 48 is between them. Mirror 47 serves to reflect light from the waveguide grating back into the waveguide grating. It is recognized that the actuator 42 may be attached to the base 40 before and after the AWG chip 46 is attached to the base 40.

이러한 실시예에서, AWG 칩(46)은 베이스(40) 상에 배치됨으로써, 도파관 격자 및 거울(47)이 직접적으로 베이스(40)의 힌지(44) 위에 있다. 갭 또는 홈(48)은 도파관 격자를 가로지른다. 홈(48)은 거울(47)로부터 AWG 칩(46)을 완전히 분리한다. AWG 칩(46)은 홈(48)의 한쪽 측면에 있고 베이스(40)의 제1 영역(41)에 의해 지지되는 한편, 거울(47)은 홈(48)의 다른 측면 상에 있고, 베이스(40)의 제2 영역(43)에 의해 지지된다.In this embodiment, the AWG chip 46 is disposed on the base 40 such that the waveguide grating and mirror 47 are directly above the hinge 44 of the base 40. The gap or groove 48 crosses the waveguide grating. The groove 48 completely separates the AWG chip 46 from the mirror 47. The AWG chip 46 is on one side of the groove 48 and supported by the first area 41 of the base 40, while the mirror 47 is on the other side of the groove 48 and the base ( Supported by a second region 43 of 40.

갭 또는 홈(48) 내에서, 1/4 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)는 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(48)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 도파관 격자의 도파관들의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 그 효과는 굴절률이 매치되는 기질의 굴절률에 대해 단지 약하게 의존함으로써, 기질의 굴절률의 치밀한 제어는 필요치 않다. 또 다른 대안으로, (홈(48) 내의) AWG 칩(46)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 연마될 수 있거나 또는 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gaps or grooves 48, waveplates (not shown), such as quarter waveplates, may be formed arbitrarily. Additionally or alternatively, the gap or groove 48 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the waveguides of the adhesive, gel, polymer or waveguide grating. The effect is only weakly dependent on the refractive index of the substrate with which the refractive index matches, so that tight control of the refractive index of the substrate is not necessary. As another alternative, the inner opposing edges of the AWG chip 46 (in the groove 48) can be polished or coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(42)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, 베이스(40)와 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 AWG와 거울(47) 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관 격자 내의 상이한 도파관들에 대한 상이한 위상 지연을 유발하고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 특히, 거울이 부착되는 각은 AWG CW를 선택하기 위해 사용되고, 온도의 함수로서 작동기에 의해 제공된 거울의 회전도는 AWG=s 열적 응답을 취소하기 위해 사용된다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 42 changes its length at a different speed than the base 40 due to differences in the coefficients of thermal expansion. This causes a change in angle between the AWG and the mirror 47 and causes different phase delays for the different waveguides in the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. In particular, the angle to which the mirror is attached is used to select the AWG CW, and the rotation of the mirror provided by the actuator as a function of temperature is used to cancel the AWG = s thermal response. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

또 다른 실시예에서, 무열 OIC는 렌즈 및 거울 아래 위치한 힌지와 함께 베이스 또는 라이저 상으로 설치된 AWG 칩을 포함한다. 예를 들면, 도 11 내지 12를 참조하면, 그러한 OIC의 일 예 및 OIC의 제조 방법이 도시된다.In another embodiment, the heatless OIC includes an AWG chip installed on a base or riser with a hinge located under the lens and mirror. For example, referring to FIGS. 11-12, one example of such an OIC and a method of making the OIC are shown.

구체적으로 도 11을 참조하면, 베이스(60)가 제공된다. 베이스(60)는 제1 영역(61) 및 제2 영역(63)을 분리하고 접속시키는 힌지(64)를 포함하도록 구성된다. 베이스(60)의 제1 열 팽창 계수와 상이한 제2 열 팽창 계수를 갖는 작동기(62)는 베이스(60)의 제1 영역(61) 및 제2 영역(63)을 접속시키도록 제공된다. 베이스는 힌지(64)로 인해 굽을 수 있다. 즉, 제1 영역(61) 및 제2 영역(63)은 화살 표들과 일치하게 힌지(64) 둘레로 회전할 수 있다. Specifically, referring to FIG. 11, a base 60 is provided. The base 60 is configured to include a hinge 64 that separates and connects the first area 61 and the second area 63. An actuator 62 having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion of the base 60 is provided to connect the first region 61 and the second region 63 of the base 60. The base can be bent due to the hinge 64. That is, the first area 61 and the second area 63 may rotate around the hinge 64 to coincide with the arrows.

도 12을 참조하면, AWG 칩(66) 및 거울(67)은 임의의 적절한 수단에 의해 베이스(60)에 첨부된다. 예를 들면, 접착제는 AWG 칩(66)과 베이스(60) 사이에 위치할 수 있다. AWG 칩(66)은 기판, 입력 도파관(72), 제1 렌즈(70), 접혀진 제2 렌즈(76), 복수개의 도파관들을 포함하는 제1 렌즈(70)와 접혀진 렌즈(76) 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들(74)을 갖는 것으로 도시된다. 베이스(60), 기판, 작동기(62) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. AWG 칩(66) 및 거울(67)은 홈 또는 갭(68)이 그들 사이에 존재하도록 위치한다. 거울(67)은 그것이 도파관 격자에 유입될 수 있도록 접혀진 렌즈(76)로부터 빛을 다시 접혀진 렌즈(76)로 반사하는 기능을 한다. 작동기(62)는 AWG 칩(66)이 베이스(60)에 첨부되기 전후에 베이스(60)에 부착될 수 있는 것으로 인지된다. With reference to FIG. 12, the AWG chip 66 and the mirror 67 are attached to the base 60 by any suitable means. For example, the adhesive may be located between the AWG chip 66 and the base 60. The AWG chip 66 is a waveguide between a substrate, an input waveguide 72, a first lens 70, a folded second lens 76, a first lens 70 comprising a plurality of waveguides and a folded lens 76. It is shown having a grating and output waveguides 74. Base 60, substrate, actuator 62, and waveguides may be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3. AWG chip 66 and mirror 67 are positioned such that a groove or gap 68 is present between them. The mirror 67 functions to reflect light back from the folded lens 76 to the folded lens 76 so that it can enter the waveguide grating. It is appreciated that the actuator 62 may be attached to the base 60 before and after the AWG chip 66 is attached to the base 60.

이러한 실시예에서, AWG 칩(66) 및 거울(67)은 베이스(60) 상에 배치됨으로써, 접혀진 렌즈(76) 및 거울(67)은 직접적으로 베이스(60)의 힌지(64) 위에 있다. 갭 또는 홈(68)은 렌즈(76)를 가로지른다. 홈(68)은 거울(67)로부터 AWG 칩(66)을 완전히 분리시킨다. AWG 칩(66)은 홈(68)의 한쪽 측면에 있고 베이스(60)의 제1 영역(61)에 의해 지지되는 한편, 거울(67)은 홈(68)의 다른 측면 상에 있고, 베이스(60)의 제2 영역(63)에 의해 지지된다.In this embodiment, the AWG chip 66 and the mirror 67 are disposed on the base 60 such that the folded lens 76 and the mirror 67 are directly on the hinge 64 of the base 60. The gap or groove 68 crosses the lens 76. The groove 68 completely separates the AWG chip 66 from the mirror 67. The AWG chip 66 is on one side of the groove 68 and supported by the first area 61 of the base 60, while the mirror 67 is on the other side of the groove 68 and the base ( Supported by a second region 63 of 60.

갭 또는 홈(68)은 임의로 연마될 수 있고, 임으로 접착제, 겔, 폴리머 또는 도파관 격자의 도파관들의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 임의 로 충전될 수 있다. 그 효과는 굴절률이 매치되는 기질의 굴절률에 대해 단지 약하게 의존함으로써, 기질의 굴절률의 치밀한 제어는 필요치 않다. 대안으로, (홈(68) 내의) AWG 칩(66)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 임의로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.The gap or groove 68 may be optionally ground and optionally filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the waveguides of the adhesive, gel, polymer or waveguide grating. The effect is only weakly dependent on the refractive index of the substrate with which the refractive index matches, so that tight control of the refractive index of the substrate is not necessary. Alternatively, the inner opposing edges of the AWG chip 66 (in the groove 68) may be optionally coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(62)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, 베이스(60)와 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 렌즈(76)와 거울(67) 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 특히, 거울이 부착되는 각도는 AWG CW를 선택하기 위해 사용되고, 온도의 함수로서 작동기에 의해 제공된 거울의 회전도는 AWG=s 열적 응답을 취소하기 위해 사용된다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다.As the temperature of the structure changes, the actuator 62 changes length at a different speed than the base 60 due to differences in the coefficients of thermal expansion. This causes a change in the angle between the lens 76 and the mirror 67 and causes a portion of the lens and the deflection of the input (or output) waveguide so that the waveguide moves relative to the focus of the light, thereby causing the wavelengths to enter the waveguide grating. It is shifted to be in focus, thus causing a shift in the CW of the device. In particular, the angle to which the mirror is attached is used to select the AWG CW, and the rotation of the mirror provided by the actuator as a function of temperature is used to cancel the AWG = s thermal response. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent.

홈 또는 갭은 베이스 상에 AWG 칩을 설치하기 전후에 AWG 칩 내에 형성될 수 있다. 도 13을 참조하면, 도 2의 베이스 상에 설치하기에 적절한 AWG 칩(86)이 도시된다. AWG 칩(86)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 갭 또는 홈(88)은 도파관 격자를 가로지르는 AWG 칩(86) 내에 형성되지만, 전체 칩은 아니다. AWG 칩(86)은 베이스 상에 배치됨으로써 도파관 격자는 베 이스(10)의 힌지(14)(도 2에 언급됨) 상에 직접적으로 놓인다. 이미 형성되지 않은 경우, 갭 또는 홈(88)은 도파관 격자를 가로지르는 AWG 칩(86) 내에 형성되지만, 전체 칩은 아니다. 홈(88)은 AWG 칩(86)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행하지만, AWG 칩(86)을 2개의 독특한 조각들로 분할하지 않는다. 홈(88)은 습식 에칭 또는 RIE를 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 홈(88)의 하나의 측면 상의 AWG 칩(86)의 일 부분(87)은 베이스(10)의 제1 영역(11)에 의해 지지되는 한편, 홈(88)의 다른 측면 상의 AWG 칩(86)의 다른 부분(89)은 베이스(10)의 제2 영역(13)에 의해 지지된다. Grooves or gaps may be formed in the AWG chip before and after installing the AWG chip on the base. Referring to FIG. 13, an AWG chip 86 suitable for mounting on the base of FIG. 2 is shown. AWG chip 86 is shown having a waveguide grating and output waveguides between a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, two lenses including a plurality of waveguides. Gap or groove 88 is formed in AWG chip 86 across the waveguide grating, but not the entire chip. The AWG chip 86 is placed on the base so that the waveguide grating lies directly on the hinge 14 (referred to in FIG. 2) of the base 10. If not already formed, the gaps or grooves 88 are formed in the AWG chip 86 across the waveguide grating, but not the entire chip. Groove 88 runs all the way vertically through AWG chip 86 but does not divide AWG chip 86 into two distinct pieces. The grooves 88 are formed in any suitable manner, including wet etching or RIE. One portion 87 of the AWG chip 86 on one side of the groove 88 is supported by the first region 11 of the base 10, while the AWG chip 86 on the other side of the groove 88. The other portion 89 of) is supported by the second region 13 of the base 10.

이어서, AWG 칩(86) 및 베이스(칩 아래)는 AWG 칩(86)이 실질적으로 베이스에 중첩되는 것을 제외하고는, 도 3과 유사한 구조를 제공하도록 워터제트, 와이어 톱, 레이저 등을 사용하는 임의의 적절한 방식으로 동시에 절삭된다. 절삭은 AWG 칩(86)의 기능적 특징부들 둘레에, 특히 홈(88) 근처에 구조물의 형상을 맞춤으로써, 홈(88)은 AWG 칩(86)을 2개의 독특한 조각들로 분리하고, 홈(88)의 위아래의 AWG 칩(86)의 부분들은 단일 조각으로 칩을 더 이상 유지하지 않는다. 이어서, 작동기는 베이스의 2개의 영역들 또는 칩의 2개의 조각들을 접속시키기 위해 부가된다.Subsequently, the AWG chip 86 and the base (below the chip) use a waterjet, wire saw, laser, etc. to provide a structure similar to that of FIG. 3 except that the AWG chip 86 substantially overlaps the base. It is cut simultaneously in any suitable way. The cutting fits the shape of the structure around the functional features of the AWG chip 86, in particular near the groove 88, such that the groove 88 separates the AWG chip 86 into two distinct pieces, Portions of the AWG chip 86 above and below 88 no longer hold the chip in a single piece. The actuator is then added to connect two regions of the base or two pieces of chip.

갭 또는 홈(88) 내에서, 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(88)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 도파관 격자의 도파관들의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. Within the gaps or grooves 88, waveplates (not shown), such as half waveplates, may optionally be formed. Additionally or alternatively, the gap or groove 88 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the waveguides of the adhesive, gel, polymer or waveguide grating.

도 14를 참조하면, 도 7의 베이스 상에 설치하기에 적절한 AWG 칩(96)이 도시된다. AWG 칩(96)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. Referring to FIG. 14, an AWG chip 96 suitable for mounting on the base of FIG. 7 is shown. The AWG chip 96 is shown having a waveguide grating and output waveguides between a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, two lenses including a plurality of waveguides.

이 실시예에서, AWG 칩(96)은 베이스 상에 배치됨으로써 렌즈들 중의 하나는 베이스(20)의 힌지(24)(도 5에 언급됨) 상에 직접적으로 놓인다. 갭 또는 홈(98)은 칩을 베이스에 부착시키기 전후에 렌즈를 가로지르는 AWG 칩(96) 내에 형성된다. 홈(98)은 AWG 칩(96)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행하지만, AWG 칩(96)을 2개의 독특한 조각들로 분할하지 않는다. 홈(98)은 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 홈(98)의 하나의 측면 상의 AWG 칩(96)의 일 부분(97)은 베이스(20)의 제1 영역(21)에 의해 지지되는 한편, 홈(98)의 다른 측면 상의 AWG 칩(96)의 다른 부분(99)(도파관 격자를 포함함)은 베이스(20)의 제2 영역(23)에 의해 지지된다.In this embodiment, the AWG chip 96 is disposed on the base such that one of the lenses is placed directly on the hinge 24 (referred to in FIG. 5) of the base 20. A gap or groove 98 is formed in the AWG chip 96 across the lens before and after attaching the chip to the base. Groove 98 runs all the way vertically through AWG chip 96 but does not divide AWG chip 96 into two distinct pieces. The groove 98 is formed in any suitable manner. One portion 97 of the AWG chip 96 on one side of the groove 98 is supported by the first region 21 of the base 20, while the AWG chip 96 on the other side of the groove 98. The other portion 99 (including the waveguide grating) of the) is supported by the second region 23 of the base 20.

이어서, AWG 칩(96) 및 베이스(칩 아래)는 AWG 칩(96)이 실질적으로 베이스에 중첩되는 것을 제외하고는, 도 8과 유사한 구조를 제공하도록 워터제트, 와이어 톱, 레이저 등을 사용하는 임의의 적절한 방식으로 동시에 절삭된다. 절삭은 AWG 칩(96)의 기능적 특징부들 둘레에, 특히 홈(98) 근처에 구조물의 형상을 맞춤으로써, 홈(88)은 AWG 칩(96)을 2개의 독특한 조각들로 분리하고, 홈(88)의 위아래의 AWG 칩(96)의 부분들은 단일 조각으로 칩을 더 이상 유지하지 않는다. 이어서, 작동기는 베이스의 2개의 영역들 또는 칩의 2개의 조각들을 접속시키기 위해 부가된다.Subsequently, the AWG chip 96 and the base (below the chip) use a waterjet, wire saw, laser, etc. to provide a structure similar to that of FIG. 8 except that the AWG chip 96 substantially overlaps the base. It is cut simultaneously in any suitable way. The cutting fits the shape of the structure around the functional features of the AWG chip 96, in particular near the groove 98, so that the groove 88 separates the AWG chip 96 into two distinct pieces, Portions of AWG chip 96 above and below 88 no longer hold the chip in a single piece. The actuator is then added to connect two regions of the base or two pieces of chip.

갭 또는 홈(98)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 대안으로, (홈(98) 내의) AWG 칩(96)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 남겨진다.The gap or groove 98 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. Alternatively, the inner opposing edges of the AWG chip 96 (in the groove 98) may be coated with an antireflective film and left exposed to air.

도 2 내지 8은 AWG 칩을 2개의 조각들로 완전히 분리하는 홈을 갖는 AWG 칩들을 보여주지만, 이 홈은 대안으로 AWG 칩을 2개의 영역들로 분리할 수 있다. 다른 일반적인 실시예에서, AWG 칩은 힌지, 갭 또는 AWG 칩 내에 2개의 영역들을 형성하는 홈 및 힌지에 의해 분리되고 접속되는 AWG 칩의 2개의 영역들을 접속시키는 작동기를 구비할 수 있고, 임의로 종래의 베이스 또는 도 2, 5, 7, 9 및 11에 기재된 바의 베이스에 첨부될 수 있다. 베이스가 사용되는 경우, 그 베이스는 힌지 둘레로의 작동기에 의해 유도된 AWG 칩의 움직임을 허용해야 한다. OIC 칩은 2개의 독특한 조각들로 존재하지 않기 때문에, 베이스는 필요치 않다.2-8 show AWG chips with grooves that completely separate the AWG chip into two pieces, but this groove can alternatively separate the AWG chip into two regions. In another general embodiment, an AWG chip may have a hinge, gap or groove forming two regions within the AWG chip and an actuator connecting the two regions of the AWG chip separated and connected by a hinge, optionally a conventional To the base or to the base as described in FIGS. 2, 5, 7, 9 and 11. If a base is used, the base must allow movement of the AWG chip induced by the actuator around the hinge. Since the OIC chip does not exist in two unique pieces, no base is needed.

도 15를 참조하면, AWG 칩(110)은 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 작동기(112)는 홈(116)에 의해 분할된 칩의 2개의 영역들을 접속시킨다. AWG 칩(110)은 힌지(114)를 포함한다. 기판, 작동기(112) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 15, AWG chip 110 is shown having a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. The actuator 112 connects two regions of the chip divided by the grooves 116. AWG chip 110 includes a hinge 114. The substrate, actuator 112 and waveguides can be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3.

갭 또는 홈(116)은 1개 이상의 렌즈들을 가로지르는 AWG 칩(110) 내에 형성된다. 홈(116)은 AWG 칩(110)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행한다. 홈(116) 은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 이 실시예에서, 반응성 이온 에칭(RIE) 등의 화학적 에칭이 바람직하다. 도시되지 않았지만, 홈(116)은 렌즈 대신에 도파관을 가로지를 수 있고, 힌지(114)는 도파관 격자 상에 가시적으로 위치할 수 있었다.Gap or groove 116 is formed in AWG chip 110 across one or more lenses. The grooves 116 run vertically all the way through the AWG chip 110. The groove 116 is formed in any suitable manner including using a dicing saw, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutter, wire-saw, EDM, and the like. In this embodiment, chemical etching such as reactive ion etching (RIE) is preferred. Although not shown, the groove 116 could traverse the waveguide instead of the lens and the hinge 114 could be visually located on the waveguide grating.

갭 또는 홈(116) 내에서, 특히 홈이 도파관 격자를 가로지를 때 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(116)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 또 다른 대안으로, (홈(116) 내의) AWG 칩(110)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gap or groove 116, waveplates (not shown), such as half waveplates, may optionally be formed, especially when the grooves traverse the waveguide grating. Additionally or alternatively, the gap or groove 116 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. As another alternative, the inner opposing edges of the AWG chip 110 (in the groove 116) may be coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(112)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, AWG 칩(110)의 기판과 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(116)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(116)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리 -바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 112 changes length at a different rate than the substrate of the AWG chip 110 due to differences in thermal expansion coefficients. This causes a change in angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 116), in particular between the two regions of the lens across the groove 116, the waveguide being relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

도 16을 참조하면, AWG 칩(120)의 다른 실시예는 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 작동기(122)는 홈(126)에 의해 분할된 칩의 2개의 영역들을 접속시킨다. AWG 칩(120)은 힌지(124)를 포함한다. 기판, 작동기(122) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 16, another embodiment of an AWG chip 120 is shown having a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. do. The actuator 122 connects the two regions of the chip divided by the grooves 126. AWG chip 120 includes a hinge 124. The substrate, actuator 122 and waveguides may be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3.

갭 또는 홈(126)은 1개 이상의 렌즈들을 가로지르는 AWG 칩(120) 내에 형성된다. 홈(126)은 AWG 칩(120)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행한다. 홈(126)은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 이 실시예에서, 반응성 이온 에칭(RIE) 등의 화학적 에칭이 바람직하다. 도시되지 않았지만, 홈(126)은 렌즈 대신에 도파관을 가로지를 수 있고, 힌지(124)는 도파관 격자 상에 가시적으로 위치할 수 있었다.A gap or groove 126 is formed in the AWG chip 120 across one or more lenses. The grooves 126 run vertically all the way through the AWG chip 120. The groove 126 is formed in any suitable manner including using a dicing saw, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutter, wire-saw, EDM, and the like. In this embodiment, chemical etching such as reactive ion etching (RIE) is preferred. Although not shown, the groove 126 could traverse the waveguide instead of the lens, and the hinge 124 could be visually located on the waveguide grating.

갭 또는 홈(126) 내에서, 특히 홈이 도파관 격자를 가로지를 때 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(126)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 또 다른 대안으로, (홈(126) 내의) AWG 칩(120)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gaps or grooves 126, waveplates (not shown), such as half waveplates, may optionally be formed, especially when the grooves traverse the waveguide grating. Additionally or alternatively, the gap or groove 126 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. As another alternative, the inner opposing edges of the AWG chip 120 (in the groove 126) may be coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(122)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, AWG 칩(120)의 기판과 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(126)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(126)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 122 changes length at a different rate than the substrate of the AWG chip 120 due to differences in thermal expansion coefficients. This causes a change in angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 126), in particular between the two regions of the lens across the groove 126, with the waveguide relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

도 17을 참조하면, AWG 칩(130)의 또 다른 실시예는 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 작동기(132)는 홈(136)에 의해 분할된 칩의 2개의 영역들을 접속시킨다. AWG 칩(130)은 2개의 힌지들(134)을 포함한다. 기판, 작동기(132) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 17, another embodiment of the AWG chip 130 has a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. Shown. The actuator 132 connects the two regions of the chip divided by the grooves 136. AWG chip 130 includes two hinges 134. The substrate, actuator 132 and waveguides may be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3.

갭 또는 홈(136)은 1개 이상의 렌즈들을 가로지르는 AWG 칩(130) 내에 형성된다. 홈(136)은 AWG 칩(130)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행한다. 홈(136)은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 이 실시예에서, 반 응성 이온 에칭(RIE) 등의 화학적 에칭이 바람직하다. 도시되지 않았지만, 홈(136)은 렌즈 대신에 도파관을 가로지를 수 있고, 힌지들(134)은 도파관 격자 위아래에 가시적으로 위치할 수 있었다.A gap or groove 136 is formed in the AWG chip 130 across one or more lenses. The grooves 136 run vertically all the way through the AWG chip 130. The groove 136 is formed in any suitable manner including using a dicing saw, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutter, wire-saw, EDM, and the like. In this embodiment, chemical etching such as reactive ion etching (RIE) is preferred. Although not shown, the groove 136 could traverse the waveguide instead of the lens, and the hinges 134 could be visible above and below the waveguide grating.

갭 또는 홈(136) 내에서, 특히 홈이 도파관 격자를 가로지를 때 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(136)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 또 다른 대안으로, (홈(136) 내의) AWG 칩(130)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gap or groove 136, waveplates (not shown), such as half waveplates, may be optionally formed, especially when the grooves traverse the waveguide grating. Additionally or alternatively, the gap or groove 136 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. As another alternative, the inner opposing edges of the AWG chip 130 (in the groove 136) may be coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(132)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, AWG 칩(130)의 기판과 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(136)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(136)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 132 changes length at a different rate than the substrate of the AWG chip 130 due to differences in the coefficients of thermal expansion. This causes a change in angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 136), in particular between the two regions of the lens across the groove 136, the waveguide being relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

도 18을 참조하면, AWG 칩(140)의 또 다른 실시예는 기판, 입력 도파관, 제1 렌즈, 제2 렌즈, 복수개의 도파관들을 포함하는 2개의 렌즈들 사이의 도파관 격자 및 출력 도파관들을 갖는 것으로 도시된다. 작동기(142)는 홈(146)에 의해 분할된 칩의 2개의 영역들을 접속시킨다. AWG 칩(140)은 2개의 힌지들(144)을 포함한다. 기판, 작동기(142) 및 도파관들은 도 2 및 3과 관련하여 기재된 이들 특징부들을 위한 임의의 물질들로 제조될 수 있다. Referring to FIG. 18, another embodiment of an AWG chip 140 has a waveguide grating and output waveguides between two lenses including a substrate, an input waveguide, a first lens, a second lens, and a plurality of waveguides. Shown. The actuator 142 connects two regions of the chip divided by the grooves 146. AWG chip 140 includes two hinges 144. The substrate, actuator 142 and waveguides can be made of any materials for these features described in connection with FIGS. 2 and 3.

갭 또는 홈(146)은 1개 이상의 렌즈들을 가로지르는 AWG 칩(140) 내에 형성된다. 홈(146)은 AWG 칩(140)을 통해 수직으로 모든 방식으로 진행한다. 홈(146)은 다이싱 톱, 워터 제트 절삭, 화학적 에칭, 레이저-물-커터, 와이어-톱, EDM 등을 사용하는 것을 포함하는 임의의 적절한 방식으로 형성된다. 이 실시예에서, 반응성 이온 에칭(RIE) 등의 화학적 에칭이 바람직하다. 도시되지 않았지만, 홈(146)은 렌즈 대신에 도파관을 가로지를 수 있고, 힌지들(144)은 도파관 격자 위아래에 가시적으로 위치할 수 있었다.A gap or groove 146 is formed in the AWG chip 140 across one or more lenses. The grooves 146 run vertically all the way through the AWG chip 140. The groove 146 is formed in any suitable manner including using a dicing saw, water jet cutting, chemical etching, laser-water-cutter, wire-saw, EDM, and the like. In this embodiment, chemical etching such as reactive ion etching (RIE) is preferred. Although not shown, the groove 146 could cross the waveguide instead of the lens, and the hinges 144 could be visible above and below the waveguide grating.

갭 또는 홈(146) 내에서, 특히 홈이 도파관 격자를 가로지를 때 하프 웨이브플레이트 등의 웨이브플레이트(도시되지 않음)가 임의로 형성될 수 있다. 추가로 또는 대안으로, 갭 또는 홈(146)은 접착제, 겔, 폴리머 또는 렌즈의 그것과 실질적으로 매치되는 굴절률을 갖는 액체로 충전될 수 있다. 또 다른 대안으로, (홈(146) 내의) AWG 칩(140)의 내부 대향 에지들은 반사 방지 필름으로 코팅될 수 있고 공기에 노출되게 된다.Within the gap or groove 146, a wave plate (not shown), such as a half wave plate, may optionally be formed, especially when the groove crosses the waveguide grating. Additionally or alternatively, the gap or groove 146 may be filled with a liquid having a refractive index that substantially matches that of the adhesive, gel, polymer or lens. As another alternative, the inner opposing edges of the AWG chip 140 (in the groove 146) may be coated with an antireflective film and exposed to air.

구조물의 온도가 변화함에 따라, 작동기(142)는 열 팽창 계수들의 차이들로 인해, AWG 칩(140)의 기판과 상이한 속도로 길이를 변화시킨다. 이는 (홈(146)의 양 측면 상의) AWG의 2개의 영역들 사이, 특히 홈(146)이 가로지르는 렌즈의 2개의 영역들 사이의 각의 변화를 유발하고, 도파관이 빛의 초점에 상대적으로 이동하도록 렌즈의 일부 및 입력(또는 출력) 도파관의 편향을 유발함으로써, 파장들이 도파관 격자 내로 초점이 맞추어지도록 시프팅되고, 따라서 디바이스의 CW에서 시프트를 유발한다. 작동기 및 베이스 물질 크기 및 형상은 작동기의 열 팽창/수축에 의해 유발된 CW 시프트가 온도의 변화로 인해 AWG에서 CW 시프트와 정확히 밸런스를 이루도록 선택된다. 결과적으로, AWG CW는 온도 독립적이다. 작동기에 놓인 프리-바이어스의 양은 AWG에 대해 정확한 CW로 조율하도록 조정될 수도 있다.As the temperature of the structure changes, the actuator 142 changes its length at a different rate than the substrate of the AWG chip 140 due to differences in thermal expansion coefficients. This causes a change in angle between the two regions of the AWG (on both sides of the groove 146), in particular between the two regions of the lens across the groove 146, the waveguide being relatively to the focus of the light. By causing the deflection of the input (or output) waveguide and part of the lens to move, the wavelengths are shifted to be focused into the waveguide grating, thus causing a shift in the CW of the device. The actuator and base material size and shape are chosen so that the CW shift caused by thermal expansion / contraction of the actuator is exactly balanced with the CW shift in the AWG due to the change in temperature. As a result, AWG CW is temperature independent. The amount of pre-bias placed in the actuator may be adjusted to tune to the correct CW for the AWG.

도 15 내지 18의 일부 실시예들에서, 폴리머가 렌즈 또는 도파관 격자를 가로지르는 홈 (또는 거울과 AWG 칩 사이)을 점유할 때, 폴리머가 AWG 칩(110) 기판의 열 팽창 계수와 상이한 목적하는 열 팽창 계수를 갖는 경우, 폴리머는 작동기로서 기능할 수 있다.In some embodiments of FIGS. 15 to 18, when the polymer occupies a groove (or between the mirror and the AWG chip) across the lens or waveguide grating, the polymer has a different desired thermal expansion coefficient from the AWG chip 110 substrate. If it has a coefficient of thermal expansion, the polymer can function as an actuator.

도 19를 참조하면, 온도 안정되지 않은 종래의 AWG 및 본 발명에 따라 제조된 무열 AWG에 대한 상이한 CW 변화들/온도에 대한 응답들을 나타내는 그래프이다. 그래프가 지시하는 바와 같이, 온도가 증가함에 따라, 종래의 AWG의 CW는 크게 변화한다. 반대로, 온도가 증가함에 따라, 본 발명에 따라 제조된 무열 AWG의 CW는 실질적으로 일정하게 남아있다.Referring to Figure 19, a graph showing the responses to different CW changes / temperature for a conventional AWG that is not temperature stable and a heatless AWG made in accordance with the present invention. As the graph indicates, as the temperature increases, the CW of a conventional AWG changes significantly. Conversely, as the temperature increases, the CW of the heatless AWG produced in accordance with the present invention remains substantially constant.

도 20 및 21을 참조하면, 전형적인 광학 집적 회로(OIC)(200)가 예시된다. OIC(200)은 예를 들면 기판(208) 상에 증착된 1개 이상의 광학 층들(204)을 포함한다. 광학 층들(204) 및 기판(208)은 총체적으로 칩(210)이라 칭할 수 있다. 광학 층들(204)은 기판(208)과 동시 확장할 수 있다 (예, 실질적으로 동일한 공간적 경계들을 가질 수 있음). 광학 층들(204)은 제어된 방식으로 빛을 전송할 수 있다. 광학 층들(204)은 실리카의 층(들)을 포함할 수 있고, 기판(208)은 실리콘 웨이퍼의 일부를 포함할 수 있다.20 and 21, a typical optical integrated circuit (OIC) 200 is illustrated. OIC 200 includes one or more optical layers 204 deposited, for example, on substrate 208. Optical layers 204 and substrate 208 may be collectively referred to as chip 210. The optical layers 204 may extend coaxially with the substrate 208 (eg, may have substantially the same spatial boundaries). The optical layers 204 can transmit light in a controlled manner. The optical layers 204 may comprise layer (s) of silica and the substrate 208 may comprise part of a silicon wafer.

OIC(200)는 칩 캐리어(212)를 추가로 포함할 수 있다. 칩 캐리어(212)는 특정 영역(들) 내의 칩(210)과 동시 확장할 수 있고(있거나) 다른 영역(들) 내에 동시 확장하지 않을 수 있다. 예를 들면, 칩 확장 영역(214)에서, 이 칩(210)은 칩 캐리어(212) 너머로 물리적으로 확장한다. 캐리어 확장 영역(218)에서, 칩 캐리어(212)는 칩(210) 너머로 물리적으로 확장한다. 칩 확장 영역(214)은 예를 들면 칩(210)에 대한 광섬유(들)의 부착을 고무시키기 위해 사용될 수 있다.OIC 200 may further include a chip carrier 212. Chip carrier 212 may co-expand with chip 210 in certain region (s) and / or may not co-expand within other region (s). For example, in chip extension region 214, chip 210 extends physically beyond chip carrier 212. In the carrier extension region 218, the chip carrier 212 physically extends beyond the chip 210. Chip extension region 214 may be used, for example, to encourage attachment of optical fiber (s) to chip 210.

광학 층들(204)은 제1 영역(216), 제2 영역(220) 및 접속 영역(224)을 포함한다. 예를 들면, 스크롤-다이싱이 (예, 워터-제트, 레이저-물-커터 및(또는) 와이어-톱을 사용하여) 제1 영역(216) 및 제2 영역(220)을 기계적으로 단리시키기 위해 사용됨으로써 접속 영역(224)을 통한 모노리쓰 접속을 남기고, 제1 영역(216)과 제2 영역(220) 사이에 갭(228)을 일반적으로 형성한다. 일 실시예에서, 칩 캐리어(212)는 갭(228)의 영역 내의 광학 층들(204)과 동시 확장한다. 다른 실시예에서, 칩 캐리어(212)는 갭(228)의 영역 내의 광학 층들(204)과 동시 확장하지 않는다. 또 다른 제3의 실시예에서, 칩 캐리어(212)는 갭(228)의 일부 부분들에서 광학 층들(204)과 동시 확장하고, 갭(228)의 다른 부분들 내의 광학 층들(204)과 동시 확장하지 않는다.The optical layers 204 include a first region 216, a second region 220 and a connection region 224. For example, scroll-dicing may mechanically isolate the first region 216 and the second region 220 (eg, using a water-jet, laser-water-cutter, and / or wire-saw). Used to form a gap 228 between the first region 216 and the second region 220, leaving a monolithic connection through the connection region 224. In one embodiment, the chip carrier 212 co-expands with the optical layers 204 in the region of the gap 228. In another embodiment, the chip carrier 212 does not co-expand with the optical layers 204 in the region of the gap 228. In another third embodiment, the chip carrier 212 co-expands with the optical layers 204 in some portions of the gap 228 and coincide with the optical layers 204 in other portions of the gap 228. Do not expand.

제1 영역(216)은 제1 영역 도파관(들)(232) (예, 광학 도파관(들) 및(또는) 슬랩 도파관(들))을 포함할 수 있다. 제2 영역(220)은 제2 영역 도파관(들)(236) (예, 광학 도파관(들) 및(또는) 슬랩 도파관(들))을 포함할 수 있다. 접속 영역(224)은 제1 렌즈(240)를 포함할 수 있다. 제1 렌즈(240)는 제1 영역 도파관(들)(232)로부터 제2 영역 도파관(들)(236)로 빛을 전파할 수 있다. 대안으로, 제1 렌즈(240)는 제2 영역 도파관(들)(236)로부터 제1 영역 도파관(들)(232)로 빛의 초점을 맞출 수 있다. 임의로, OIC(200)는 제2 렌즈(244)를 포함할 수 있다.The first region 216 can include a first region waveguide (s) 232 (eg, optical waveguide (s) and / or slab waveguide (s)). Second region 220 may include second region waveguide (s) 236 (eg, optical waveguide (s) and / or slab waveguide (s)). The connection area 224 may include a first lens 240. The first lens 240 can propagate light from the first region waveguide (s) 232 to the second region waveguide (s) 236. Alternatively, first lens 240 may focus light from second region waveguide (s) 236 to first region waveguide (s) 232. Optionally, OIC 200 may include a second lens 244.

간단히 도 21을 참조하면, 도 20의 OIC의 직선 250-250을 따라 취한 단면도가 예시된다. 다음에 도 22로 돌아가서, 본 발명의 일 국면에 따른 전형적인 작동기(400)가 예시된다. 작동기(400)는 제1 작동기 본체부(410) 및 제2 작동기 본체부(420)를 포함한다. 작동기(400)는 온도 변화들에 따라 확장 및(또는) 수축한다. 일 실시예에서, "작동하는 온도 범위" (온도의 변화와 실질적으로 선형 관계인 작동기(400)의 길이의 변화)로서 명시되는 온도 범위에 걸쳐 온도와 실질적으로 선형이 되는 작동기(400)의 팽창 및(또는) 수축을 갖는 것이 바람직하다. 다른 실시예에서, 작동기(400)는 OIC의 작동하는 온도 범위에 걸쳐 초점을 인가한다.Referring briefly to FIG. 21, a cross-sectional view taken along the straight lines 250-250 of the OIC of FIG. 20 is illustrated. Turning next to FIG. 22, a typical actuator 400 in accordance with one aspect of the present invention is illustrated. The actuator 400 includes a first actuator body 410 and a second actuator body 420. The actuator 400 expands and / or contracts with temperature changes. In one embodiment, the expansion of the actuator 400 being substantially linear with the temperature over the temperature range specified as “operating temperature range” (change in the length of the actuator 400 that is substantially linear to the change in temperature) and It is desirable to have (or) shrinkage. In another embodiment, actuator 400 applies focus over the operating temperature range of the OIC.

본 발명의 일 국면에 따라, 작동기(400)는 종래의 광학 집적 회로(들) 및 기타 디바이스들과 연관된 단점들을 완화시키고(시키거나) 극복하는 기계적 빔 스티어링을 고무시키기 위한 OIC의 일 성분으로서 사용될 수 있다. 예를 들면, 작동기(400)는 OIC의 온도 감응성을 완화시키기 위해 OIC에 사용될 수 있다. 작동기(400)는 제1 단부(412) 및 제2 단부(416)를 갖는다. 도파관 격자를 포함하는 AWG 칩이 길이로 고찰되었지만, OIC는 마하-젠더 간섭계를 포함할 수 있다. In accordance with one aspect of the present invention, actuator 400 may be used as a component of an OIC to inspire mechanical beam steering to mitigate and / or overcome the disadvantages associated with conventional optical integrated circuit (s) and other devices. Can be. For example, actuator 400 can be used in an OIC to mitigate the temperature sensitivity of the OIC. The actuator 400 has a first end 412 and a second end 416. Although AWG chips containing waveguide gratings have been considered in length, the OIC may comprise a Mach-gender interferometer.

제1 작동기 본체부(410) 및(또는) 제2 작동기 본체부(408)는 알루미늄, 놋쇠, 청동, 크롬, 구리, 금, 철, 마그네슘, 니켈, 팔라듐, 백금, 은, 스테인레스 강, 주석, 티탄, 텅스텐, 아연, 지르코늄, Hastelloy?, Kovar?, Invar, Monel? , Inconel? 등의 금속, 알루미나 또는 알루미늄 실리케이트 등의 세라믹 물질, 실리콘 고무 또는 엘라스토머 등의 중합성 물질, Zytel? 또는 유리 섬유 보강 나일론, 폴리카르보네이트, 폴리올레핀, 폴리에스테르 등의 폴리아미드 복합체, 실리콘 고무 등의 가교된 폴리머, PEEK, 폴리머 복합체 물질(예, 탄소 섬유, 흑연 및(또는) 유리 섬유), 액정 폴리머 등 중의 1개 이상으로 제조될 수 있다. The first actuator body portion 410 and / or the second actuator body portion 408 may comprise aluminum, brass, bronze, chromium, copper, gold, iron, magnesium, nickel, palladium, platinum, silver, stainless steel, tin, Titanium, Tungsten, Zinc, Zirconium, Hastelloy ? , Kovar ? , Invar, Monel ? , Inconel ? Metals such as alumina, ceramic materials such as alumina or aluminum silicates, polymerizable materials such as silicone rubber or elastomer, and Zytel ? Or polyamide composites such as glass fiber reinforced nylon, polycarbonate, polyolefins, polyesters, crosslinked polymers such as silicone rubber, PEEK, polymer composite materials (e.g. carbon fibers, graphite and / or glass fibers), liquid crystals It may be made of one or more of polymers and the like.

제1 작동기 본체부(410)는 제1 열 팽창 계수를 갖는다. 마찬가지로, 제2 작동기 본체부(408)는 제2 열 팽창 계수를 갖는다. 일 실시예에서, 제1 열 팽창 계수는 제2 열 팽창 계수와 실질적으로 유사하다. 다른 실시예에서, 제1 열 팽창 계수는 제2 열 팽창 계수보다 크다. 또 다른 제3의 실시예에서, 제1 열 팽창 계수는 제2 열 팽창 계수보다 작다.The first actuator body 410 has a first coefficient of thermal expansion. Similarly, the second actuator body portion 408 has a second coefficient of thermal expansion. In one embodiment, the first coefficient of thermal expansion is substantially similar to the second coefficient of thermal expansion. In another embodiment, the first coefficient of thermal expansion is greater than the second coefficient of thermal expansion. In another third embodiment, the first coefficient of thermal expansion is less than the second coefficient of thermal expansion.

OIC(200)의 일부로서 사용될 때, 작동기(400)에 의해 인가되는 힘은 갭(228)을 확대하는 경향이 있는 방향으로 존재할 수 있고, 그 경우, 작동기(400)는 압축 상태에 있고, 본원 명세서에서 "압축-상태 작동기"라 칭한다. 대안으로, 인가되는 힘은 갭(228)을 협소화시키는 경향이 있는 방향으로 존재할 수 있고, 그 경우, 작동기(400)는 "신장-상태" 작동기라 칭한다. 압축 상태에 있는 작동기(400)에 대 해, 작동기는 그의 길이가 충분히 큰 경우 그의 최소 작동 온도에서 힘(예, 210 내지 220)을 유지함으로써 그의 최소 작동 온도에서 접촉(예, 제1 영역(216) 또는 제2 영역과의 접촉)을 상실하지 않는다. 그것은 디바이스의 최소의 명시된 저장 온도에서 (예, 두 영역들과의) 접촉을 유지할 수도 있어야 한다. 작동기(400)의 길이는 좁은 허용 오차를 가질 수 있고, 갭(228)의 폭은 제조 분산(들)에 적용될 수 있기 때문에, 작동기(400)는 조절 가능한 길이(LA)를 갖는 것이 유리할 수 있고, 따라서 그것은 특정 AWG (예, 갭(228)이 AWG로 절삭된 후)의 요건들에 부합되도록 조절될 수 있다.When used as part of the OIC 200, the force applied by the actuator 400 can be in a direction that tends to enlarge the gap 228, in which case the actuator 400 is in a compressed state, Referred to herein as "compression-state actuators". Alternatively, the force applied may be present in a direction that tends to narrow the gap 228, in which case the actuator 400 is referred to as a "extension-state" actuator. For actuator 400 in a compressed state, the actuator may be in contact at its minimum operating temperature (e.g., first region 216) by maintaining a force (e. ) Or contact with the second region) is not lost. It must also be able to maintain contact (eg with two regions) at the minimum specified storage temperature of the device. Since the length of the actuator 400 may have a narrow tolerance and the width of the gap 228 may be applied to the manufacturing dispersion (s), it may be advantageous for the actuator 400 to have an adjustable length L A. And therefore it can be adjusted to meet the requirements of a particular AWG (eg, after gap 228 has been cut into AWG).

더욱이, 작동기 길이(LA)는 목적하는 중심-파장(CW)을 갖는 AWG의 특정 채널의 통과 대역을 제공하도록 조절될 수 있다. 이러한 조절은 목적하는 CW(예, 고안된 바) 및 제조된 바의 CW 간의 약간의 불일치를 유도할 수 있는 물질들의 광학적 특성들의 제조 분산(들)에 대해 정정하기 위해 사용될 수 있다. 조절 가능한 길이를 갖는 제3의 장점은 설치 과정이 단순화될 수 있다는 것이다. 그의 최종 목적 길이를 가지면서 작동기(400)를 설치하는 것은 그 길이에서 힘(예, 영역들 사이)을 발휘할 것이기 때문에 곤란할 수 있다. 따라서, 작동기(400)가 갭(228) 내로 삽입되는 동안 그것을 목적하는 최종 길이보다 일시적으로 짧게 만들고, 순차로 최종 길이까지 연장시킴으로써, 작동기(400)가 연장될 때만 힘(예, 영역들 사이)이 효과를 발휘하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 특정 OIC 기하학(예, 컷-아웃)에 대해, 온도의 변화가 물질들의 굴절률에 대해 갖는 효과를 소거하는 빔 스티어링 정 도를 제공하는데 필요한 작동기(400)의 CTE의 값을 연역적으로 산출하기는 곤란할 수 있다. 이러한 이유 때문에, 작동기(400)는 목적하는 값들의 최대 추정치와 최소 추정치 사이에 조절될 수 있는 CTE 값을 갖는 것이 유용할 수 있다.Moreover, the actuator length L A can be adjusted to provide the pass band of a particular channel of the AWG with the desired center-wavelength (CW). This adjustment can be used to correct for manufacturing dispersion (s) of optical properties of materials that can lead to some mismatch between the desired CW (eg, devised) and the manufactured CW. A third advantage of having an adjustable length is that the installation process can be simplified. Installing the actuator 400 with its final desired length can be difficult because it will exert a force (eg, between regions) at that length. Thus, while the actuator 400 is inserted into the gap 228, it is temporarily shorter than the desired final length, and subsequently extended to the final length so that force (eg, between regions) only when the actuator 400 is extended. It may be desirable to exert this effect. Furthermore, for a particular OIC geometry (eg, cut-out), deductively calculating the value of the CTE of the actuator 400 necessary to provide a beam steering precision that eliminates the effect of temperature variations on the refractive index of materials. Can be difficult. For this reason, it may be useful for the actuator 400 to have a CTE value that can be adjusted between the maximum and minimum estimates of the desired values.

제1 작동기 본체부(410)는 제2 작동기 본체부(420)에 결합된다. 예를 들면, 제1 작동기 본체부(410)는 용접, 크림핑, 글루잉, 용단 및(또는) 기타 적절한 결합 방식에 의해 제2 작동기 본체부(420)에 결합될 수 있다. 제1 작동기 본체부(410) 및 제2 작동기 본체부(420)는 도 22에 원통형으로 나타내지만, 제1 작동기 본체부(410) 및(또는) 제2 작동기 본체부(420)에 대한 임의의 적절한 형상이 본 발명에 따라 사용될 수 있음이 인지되어야 한다.The first actuator body 410 is coupled to the second actuator body 420. For example, the first actuator body portion 410 may be coupled to the second actuator body portion 420 by welding, crimping, gluing, melting, and / or other suitable coupling manner. The first actuator body portion 410 and the second actuator body portion 420 are shown cylindrical in FIG. 22, but any of the first actuator body portion 410 and / or the second actuator body portion 420 is optional. It should be appreciated that any suitable shape can be used in accordance with the present invention.

간단히 도 23을 참조하면, 일 실시예에서, 제2 작동기 본체부(420)는 3개의 성분 부분들(430, 434, 438)을 포함한다. 3개의 성분 부분들(430, 434, 438)은 유사하거나 또는 상이한 열 팽창 계수들을 갖는 적절한 물질들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 일 성분 부분(430) 및 다른 성분 부분(438)은 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 물질을 포함하고, 제2 성분 부분(434)은 제2 열 팽창 계수를 갖는 제2 물질을 포함한다. 이들 성분 부분들(430, 434, 438)은 제2 작동기 본체부(420) 및(또는) 작동기(400)의 적절한 전체적인 열 팽창 계수에 영향을 미치도록 적절한 위치(들)에서 결합(예, 스팟-용접)될 수 있다.Referring briefly to FIG. 23, in one embodiment, the second actuator body portion 420 includes three component portions 430, 434, 438. The three component portions 430, 434, 438 can include suitable materials having similar or different thermal expansion coefficients. In one embodiment, one component portion 430 and the other component portion 438 include a first material having a first coefficient of thermal expansion, and second component portion 434 has a second coefficient of second thermal expansion coefficient. Contains substances. These component portions 430, 434, 438 are coupled (eg, spots) at appropriate location (s) to affect the appropriate overall thermal expansion coefficient of the second actuator body 420 and / or actuator 400. -Welded).

다음으로, 도 24를 참조하면, 본 발명의 일 국면에 따른 작동기(400)를 사용하는 도 20의 OIC가 예시된다. 예를 들면, 작동기(400)는 일반적으로 갭(228) 내에 포함될 수 있다. 작동기(400)는 제1 영역(216) 및(또는) 접속 영역(224)의 적 어도 일부가 제2 영역(220)에 관하여 이동할 수 있게 하는 온도 변화들에 따라 확장 및(또는) 수축한다. 작동기(400)는 (예, 물리 운동학적으로 및(또는) 접착제에 의해) 제자리에 유지될 수 있다.Next, referring to FIG. 24, the OIC of FIG. 20 using an actuator 400 in accordance with an aspect of the present invention is illustrated. For example, actuator 400 may generally be included in gap 228. The actuator 400 expands and / or contracts with temperature changes that allow at least a portion of the first region 216 and / or connection region 224 to move relative to the second region 220. The actuator 400 may be held in place (eg, physiokinetic and / or by an adhesive).

캐리어 확장 영역(들)은 작동기(400)의 설치를 고무시키도록 고안될 수 있다. 일 실시예에서, 칩 캐리어(212)는 제1 영역(210)의 일부 및 칩 캐리어(212)의 일부를 포함하는 제1 접촉 영역(254)으로 구성될 수 있다. 이 실시예에서, 거의 제1 접촉 영역(254)에서, 제1 영역(210)의 일부 및 칩 캐리어(212)의 일부는 작동기(400)와의 물리적 접촉을 만들 수 있다. 다른 실시예에서, 칩 캐리어(212)는 칩 확장될 수 있는 제2 접촉 영역(258)으로 구성될 수 있다. 제1 단부(412)는 제1 접촉 영역(254)과 접촉하게 될 수 있고, 제2 단부(416)는 제2 접촉 영역(258)과 접촉하게 될 수 있다.The carrier extension region (s) can be designed to encourage installation of the actuator 400. In one embodiment, the chip carrier 212 may be comprised of a first contact region 254 that includes a portion of the first region 210 and a portion of the chip carrier 212. In this embodiment, in almost the first contact region 254, a portion of the first region 210 and a portion of the chip carrier 212 may make physical contact with the actuator 400. In another embodiment, the chip carrier 212 may be comprised of a second contact region 258 that may be chip extended. The first end 412 may be in contact with the first contact region 254, and the second end 416 may be in contact with the second contact region 258.

일 실시예에서, 작동기(400)는 디바이스의 정상 작동 범위 내의 온도 변화들 (예, 약 -20℃ 내지 약 95℃ 범위)에 응답하여 제1 영역(216)을 제2 영역(220)에 관하여 약 0.5 미크론 이상이고 약 100 미크론 이하로 이동하게 한다. 다른 실시예에서, 작동기(400)는 제1 영역(216)을 제2 영역(220)에 관하여 약 5 미크론 이상이고 약 50 미크론 이하로 이동하게 한다. 제3의 실시예에서, 작동기(400)는 제1 영역(216)을 제2 영역(220)에 관하여 약 10 미크론 이상이고 약 25 미크론 이하로 이동하게 한다. 다른 실시예에서, 작동기(400)는 길이를 ℃ 온도 변화당 약 0.01 미크론 이상이고 약 10 미크론 이하로 변화시킨다. 다른 실시예에서, 작동기(400)는 길이를 ℃ 온도 변화당 약 0.1 미크론 이상이고 약 5 미크론 이하로 변화시킨 다. 다른 실시예에서, 작동기(400)는 길이를 ℃ 온도 변화당 약 0.2 미크론 이상이고 약 2 미크론 이하로 변화시킨다. In one embodiment, actuator 400 relates first region 216 with respect to second region 220 in response to temperature changes within the normal operating range of the device (eg, in the range of about −20 ° C. to about 95 ° C.). Allow at least about 0.5 microns to migrate to less than about 100 microns. In another embodiment, the actuator 400 causes the first region 216 to move above about 5 microns and below about 50 microns with respect to the second region 220. In a third embodiment, the actuator 400 causes the first region 216 to move above about 10 microns and below about 25 microns with respect to the second region 220. In another embodiment, actuator 400 changes the length to greater than about 0.01 micron and less than about 10 micron per temperature change. In another embodiment, actuator 400 changes the length to greater than about 0.1 micron and less than about 5 microns per degree C temperature change. In another embodiment, actuator 400 changes the length to greater than about 0.2 microns and less than about 2 microns per degree C temperature change.

일 실시예에서, 접속 영역(224)은 제2 영역(220)에 상대적으로 제1 영역(216)의 회전을 충분히 조절하도록 변형된다. 제1 영역(216) 및(또는) 제2 영역(220)은 어느 정도까지는 변형될 수도 있음을 인지해야 하지만; 이 실시예에서, 상대적 회전은 접속 영역(224)에서 변형에 의해 1차로 조절되는 것이 바람직하다 (예, 접속 영역(224)은 제1 영역(216) 또는 제2 영역(220)보다 큰 정도까지 변형되는 것이 바람직하다). 접속 영역(224)의 변형을 조장하기 위해, 접속 영역(224)은 그를 통한 빛의 전파를 방해함이 없이 가능한 한 좁게, 또한 제1 영역(216) 및 제2 영역(220)에 대해서는 접속 영역(224)보다 실질적으로 넓게 고안 및(또는) 제조될 수 있다. In one embodiment, the connection region 224 is modified to sufficiently adjust the rotation of the first region 216 relative to the second region 220. It should be appreciated that the first region 216 and / or the second region 220 may be deformed to some extent; In this embodiment, the relative rotation is preferably adjusted primarily by deformation in the connection region 224 (eg, the connection region 224 is to a greater extent than the first region 216 or the second region 220). Preferably modified). In order to facilitate the deformation of the connection area 224, the connection area 224 is as narrow as possible without disturbing the propagation of light therethrough and also for the first area 216 and the second area 220. And may be designed and / or manufactured substantially broader than 224.

간단히 도 20을 참조하면, 일 실시예에서, 접속 영역(224)의 단면은 일반적으로 접속 영역(224)의 공칭 폭(W)보다 적인 측면 치수(LC)를 갖는다. 따라서, 아래 추가로 기재되는 바와 같이 작동기로부터 외부 힘으로 인한 플렉싱이 허용된다. 일 실시예에서, 접속 영역(224)의 단면의 측면 치수(LC)는 약 10 미크론 이상이고 약 10000 미크론 이하이다. 다른 실시예에서, 접속 영역(224)의 단면의 측면 치수(LC)는 약 100 미크론 이상이고 약 5000 미크론 이하이다. 또 다른 제3의 실시예에서, 접속 영역(224)의 단면의 측면 치수(LC)는 약 500 미크론 이상이고 약 2000 미크론 이하이다. Referring briefly to FIG. 20, in one embodiment, the cross section of the connection region 224 generally has a lateral dimension L C that is less than the nominal width W of the connection region 224. Thus, flexing due to external forces from the actuator is allowed as described further below. In one embodiment, the lateral dimension L C of the cross section of the connection region 224 is greater than about 10 microns and less than about 10000 microns. In another embodiment, the lateral dimension L C of the cross section of the connection region 224 is greater than about 100 microns and less than about 5000 microns. In yet another third embodiment, the side dimension L C of the cross section of the connection region 224 is greater than about 500 microns and less than about 2000 microns.

더욱이, 제1 영역(216), 접속 영역(224) 및 제2 영역(220)은 임의의 적절한 기하학을 가질 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들면, 다중 파장 광선이 입력 포트(도시되지 않음)(예, 네트워크 내의 광섬유로부터)에 수신되고, 제1 영역 도파관(들)(232)을 통해 수송되고, 제1 렌즈(240)에 제공될 수 있다. 제1 렌즈(240)는 다중 파장 광선을 제2 영역 도파관(들)(226)(예, 배열된 도파관 격자 암들) 내로 처리(예, 전파)할 수 있다. 이어서, 제2 영역 도파관(들)(236)은 다중 파장 광선을 출력 포트(들)(도시하지 않음)에 제공할 수 있다.Moreover, it should be appreciated that the first area 216, the connection area 224 and the second area 220 may have any suitable geometry. For example, multi-wavelength light rays are received at an input port (not shown) (eg, from an optical fiber in the network), transported through the first region waveguide (s) 232, and provided to the first lens 240. Can be. The first lens 240 can process (eg, propagate) multi-wavelength light rays into the second region waveguide (s) 226 (eg, arranged waveguide grating arms). The second region waveguide (s) 236 may then provide multi-wavelength light rays to the output port (s) (not shown).

OIC(200)의 온도가 증가함에 따라, 제1 영역 도파관(들)(232)의 굴절률 및(또는) 제2 영역 도파관(들)(236)의 굴절률이 변화할 수 있다. 굴절률 변화에 기초한 이러한 온도를 보상하기 위해, 작동기(200)는 온도 변화의 결과로서 확장하여, 제1 영역(216) 및(또는) 접속 영역(224)의 적어도 일부가 제2 영역(220)에 관하여 이동(예, 회전)하게 한다. 마찬가지로, OIC(200)의 온도가 감소함에 따라, 작동기(400)는 수축하여, 제1 영역(216) 및(또는) 접속 영역(224)의 적어도 일부가 제2 영역(220)에 관하여 이동(예, 회전)하게 한다. 온도 변화에 의해 유발된 움직임(회전)은 온도 의존성 굴절률로 인해 제1 영역 및(또는) 제2 영역 도파관(들)(232, 236)에서 온도-변화 유도된 파장 시프트들에 대응하거나 또는 그것을 보상하는 것으로 믿어진다. 그와 같이, 도파관 온도 의존성 굴절률 변화와 연관된 파장 시프트가 완화될 수 있다. 따라서, OIC(200)를 사용하는 통신 시스템(들)에서 신호의 상실 및(또는) 혼선이 감소될 수 있다.As the temperature of the OIC 200 increases, the refractive index of the first region waveguide (s) 232 and / or the refractive index of the second region waveguide (s) 236 may change. To compensate for this temperature based on the change in refractive index, the actuator 200 expands as a result of the temperature change such that at least a portion of the first region 216 and / or the connecting region 224 is connected to the second region 220. Move (eg, rotate) in relation to it. Likewise, as the temperature of the OIC 200 decreases, the actuator 400 contracts such that at least a portion of the first region 216 and / or the connecting region 224 moves relative to the second region 220 ( Yes, rotate it. The movement (rotation) caused by the temperature change corresponds to or compensates for the temperature-change induced wavelength shifts in the first region and / or second region waveguide (s) 232, 236 due to the temperature dependent refractive index. It is believed to be. As such, the wavelength shift associated with the waveguide temperature dependent refractive index change can be relaxed. Thus, loss of signal and / or crosstalk in communication system (s) using OIC 200 may be reduced.

다음으로, 도 25로 돌아가서, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동기(600)의 일 실시예가 예시된다. 작동기(600)는 제1 작동기 본체부(610) 및 제2 작동기 본체부(620)를 포함한다. 제1 작동기 본체부(610)는 이 제1 작동기 본체부(610)의 적어도 일부를 통해 보어링(630)을 포함한다. 제1 작동기 본체부(610)는 제1 열 팽창 계수를 갖는다. 제2 작동기 본체부(620)는 제2 열 팽창 계수를 갖는다. 이 실시예에서, 제2 작동기 본체부(620)는 제1 작동기 본체부(610)와 제2 작동기 본체부(620)의 결합을 조장하기 위해 제1 작동기 본체부(610)의 보어링(630)의 적어도 일부에 삽입된다. 일단 목적하는 양의 제2 작동기 본체부(620)가 보어링(630) 내로 삽입되면, 제1 작동기 본체부(610) 및 제2 작동기 본체부(620)는 예를 들면 용접, 크림핑, 글루잉 및(또는) 용단 등의 임의의 적절한 수단에 의해 함께 결합될 수 있다.Next, returning to FIG. 25, one embodiment of an actuator 600 in accordance with one embodiment of the present invention is illustrated. The actuator 600 includes a first actuator body 610 and a second actuator body 620. The first actuator body portion 610 includes a boring 630 through at least a portion of the first actuator body portion 610. The first actuator body 610 has a first coefficient of thermal expansion. The second actuator body 620 has a second coefficient of thermal expansion. In this embodiment, the second actuator body portion 620 is a bore 630 of the first actuator body portion 610 to facilitate engagement of the first actuator body portion 610 and the second actuator body portion 620. Is inserted into at least part of Once the desired amount of second actuator body portion 620 is inserted into the boring 630, the first actuator body portion 610 and the second actuator body portion 620 may be welded, crimped, glued, for example. And may be joined together by any suitable means such as ing and / or melting.

더욱이, 작동기(600)의 작동 특성들(예, 전체적인 신장 및(또는) 압축)은 보어링(630) 내로 삽입되는 제2 작동기 본체부(620)의 양에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들면, 제1 열 팽창 계수가 제2 열 팽창 계수와 상이한 경우, 작동기(600)의 전체적인 열적 특성들은 보어링(630) 내로 삽입되는 제2 작동기 본체부(620)의 양에 적어도 부분적으로 기초한다.Moreover, the operating characteristics of the actuator 600 (eg, overall stretching and / or compression) may be based at least in part on the amount of the second actuator body portion 620 inserted into the boring 630. For example, if the first coefficient of thermal expansion is different from the second coefficient of thermal expansion, the overall thermal characteristics of the actuator 600 are at least partially in proportion to the amount of the second actuator body portion 620 inserted into the boring 630. Based.

일 실시예에서, 제1 작동기 본체부(610)는 알루미늄 튜브를 포함하고, 제2 작동기 본체부(620)는 강철 막대를 포함한다. 제1 작동기 본체부(610)(강철 막대)는 제2 작동기 본체부(620)(알루미늄 튜브) 내부에 삽입되고, 제2 작동기 본체부(620)(알루미늄 튜브)의 길이는 그것이 목적하는 길이가 될 때까지 작동기(600)의 단부를 끌어당김으로써 조절된다. 이어서, 제2 작동기 본체부(620)(알루미늄 튜 브)는 제1 작동기 본체부(610)의 제2 작동기 본체부(620)로의 결합을 조장하기 위해 목적하는 위치에서 크림플된다.In one embodiment, the first actuator body portion 610 comprises an aluminum tube and the second actuator body portion 620 comprises a steel rod. The first actuator body 610 (steel rod) is inserted inside the second actuator body 620 (aluminum tube), and the length of the second actuator body 620 (aluminum tube) is By pulling the end of the actuator 600 until it is adjusted. Subsequently, the second actuator body portion 620 (aluminum tube) is crimped at the desired position to facilitate engagement of the first actuator body portion 610 to the second actuator body portion 620.

간단히 도 26을 참조하면, 도 25에 나타낸 작동기(600)의 다른 실시예가 예시된다. 이 실시예에서, 제1 작동기 본체부(610)의 보어링(630)의 적어도 일부는 쓰레드된 삽입을 수용하도록 제공된다. 마찬가지로, 제2 작동기 본체부(620)의 적어도 일부는 쓰레드를 구비한다. 제2 작동기 본체부(620)는 제1 작동기 본체부(610) 및 제2 작동기 본체부(620)의 결합을 조장하기 위해 제1 작동기 본체부(610)의 보어링(630) 내로 쓰레드 가능하게 삽입될 수 있다. 제1 작동기 본체부(610) 및 제2 작동기 본체부(620)를 도 25에 원통형으로 나타내지만, 제1 작동기 본체부(610) 및(또는) 제2 작동기 본체부(620)를 위한 임의의 적절한 형상이 본 발명에 사용될 수 있음을 인식해야 한다.Referring briefly to FIG. 26, another embodiment of the actuator 600 shown in FIG. 25 is illustrated. In this embodiment, at least a portion of the boring 630 of the first actuator body portion 610 is provided to accommodate a threaded insert. Likewise, at least a portion of the second actuator body 620 has a thread. The second actuator body 620 is threadably threaded into the bore 630 of the first actuator body 610 to facilitate engagement of the first actuator body 610 and the second actuator body 620. Can be inserted. Although the first actuator body portion 610 and the second actuator body portion 620 are cylindrical in FIG. 25, any for the first actuator body portion 610 and / or the second actuator body portion 620. It should be appreciated that suitable shapes can be used in the present invention.

다음으로, 도 27로 돌아가서, 본 발명의 일 국면에 따른 작동기(800)의 일 실시예가 예시된다. 작동기(800)는 제1 작동기 본체부(810) 및 제2 작동기 본체부(820)를 포함한다. 도 27은 작동기(800)의 길이가 조절될 수 있는 압축-상태 작동기의 일 실시예를 예시한다. 제1 작동기 본체부(810)는 제1 작동기 본체부(810)의 적어도 일부를 통해 보어링(830)을 포함한다. 제1 작동기 본체부(810)는 제1 열 팽창 계수를 갖는다.Next, returning to FIG. 27, one embodiment of an actuator 800 in accordance with an aspect of the present invention is illustrated. The actuator 800 includes a first actuator body 810 and a second actuator body 820. 27 illustrates one embodiment of a compressed-state actuator in which the length of actuator 800 can be adjusted. The first actuator body 810 includes a bore 830 through at least a portion of the first actuator body 810. The first actuator body 810 has a first coefficient of thermal expansion.

제2 작동기 본체부(820)는 쓰레드된 부분(840)을 포함한다. 제2 작동기 본체부(820)는 제2 열 팽창 계수를 갖는다. 이 실시예에서, 제2 작동기 본체부(820)의 쓰레드된 부분(840)은 제1 작동기 본체부(810) 및 제2 작동기 본체부(820)의 결 합을 조장하기 위해 제1 작동기 본체부(810)의 보어링(830)의 적어도 일부에 삽입된다. 일 실시예에서, 일단 목적하는 양의 제2 작동기 본체부(820)가 보어링(830) 내로 삽입되면, 제1 작동기 본체부(810) 및 제2 작동기 본체부(820)는 결합될 수 있다. 작동기(800)의 작동 특성들 (예, 전체적인 신장 및(또는) 압축)은 보어링(830) 내로 삽입되는 제2 작동기 본체부(820)의 쓰레드된 부분(840)의 양에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예를 들면, 제1 열 팽창 계수가 제2 열 팽창 계수와 상이한 경우, 작동기(800)의 전체적인 열적 특성들은 보어링(830) 내로 삽입되는 제2 작동기 본체부(820)의 쓰레드된 부분(840)의 양에 적어도 부분적으로 기초한다.The second actuator body portion 820 includes a threaded portion 840. The second actuator body 820 has a second coefficient of thermal expansion. In this embodiment, the threaded portion 840 of the second actuator body portion 820 is adapted to facilitate the joining of the first actuator body portion 810 and the second actuator body portion 820. It is inserted into at least a portion of the boring 830 of 810. In one embodiment, once the desired amount of second actuator body portion 820 is inserted into the boring 830, the first actuator body portion 810 and the second actuator body portion 820 may be combined. . The operating characteristics (eg, overall stretching and / or compression) of the actuator 800 are based at least in part on the amount of threaded portion 840 of the second actuator body portion 820 inserted into the bore 830. can do. For example, if the first coefficient of thermal expansion is different from the second coefficient of thermal expansion, the overall thermal characteristics of the actuator 800 are threaded portions 840 of the second actuator body portion 820 inserted into the boring 830. Based at least in part on the amount).

간단히 도 28을 참조하면, 도 27에 나타낸 작동기(800)의 다른 실시예가 예시된다. 이 실시예에서, 제1 작동기 본체부(810)는 제1 접촉 조각(850)을 수용하도록 채택된다. 제2 작동기 본체부(820)는 마찬가지로 제2 접촉 조각(860)을 수용하도록 채택될 수 있다.Referring briefly to FIG. 28, another embodiment of the actuator 800 shown in FIG. 27 is illustrated. In this embodiment, the first actuator body portion 810 is adapted to receive the first contact piece 850. The second actuator body 820 can likewise be adapted to receive the second contact piece 860.

제1 접촉 조각(850) 및(또는) 제2 접촉 조각(860)은 예를 들면 경질의 금속(예, 스테인레스 강) 구 또는 대안으로 경질 금속 실린더를 포함할 수 있다. 제1 접촉 조각(850) 및(또는) 제2 접촉 조각(860)은 임의의 적절한 물질 및(또는) 기하학을 포함할 수 있음을 인지해야 한다. 제1 접촉 조각(850) 및(또는) 제2 접촉 조각(860)은 작동기(800)의 나머지로부터 분리될 수 있다 (예, 제1 작동기 본체부(810) 및 제2 작동기 본체부(820)에 영구적으로 결합되지 않음).The first contact piece 850 and / or the second contact piece 860 may comprise, for example, a hard metal (eg, stainless steel) sphere or alternatively a hard metal cylinder. It should be appreciated that the first contact piece 850 and / or the second contact piece 860 may comprise any suitable material and / or geometry. The first contact piece 850 and / or the second contact piece 860 may be separated from the rest of the actuator 800 (eg, the first actuator body portion 810 and the second actuator body portion 820). Not permanently combined with).

간단히 도 29로 돌아가서, 제1 접촉 영역(1004) 및 제2 접촉 영역(1008)을 갖는 OIC(1000)의 단면도가 예시된다. OIC(1000)는 작동기(800), 제1 접촉 조각(850) 및(또는) 제2 접촉 조각(860)을 추가로 사용한다.Turning briefly to FIG. 29, a cross sectional view of an OIC 1000 having a first contact region 1004 and a second contact region 1008 is illustrated. The OIC 1000 further uses an actuator 800, a first contact piece 850 and / or a second contact piece 860.

다음으로, 도 30을 참조하면, 본 발명의 일 국면에 따른 작동기(1100)가 예시된다. 작동기(1100)는 그의 길이(LA) 모두 및 독립적으로 조절 가능한 그의 열 팽창 계수(CTE)를 갖는 압축-상태 작동기의 일 실시예이다. 작동기(1100)는 제1 단부(1104) 및 제2 단부(1108)를 갖는다. 이 실시예에서, 작동기(1100)는 제1 작동기 본체부(1110) 및 제2 작동기 본체부(1120)를 포함한다. 제1 작동기 본체부(1110)는 제1 작동기 본체부(1110)의 적어도 일부를 통해 보어링(1130)을 포함한다. 제1 작동기 본체부(1110)는 제1 열 팽창 계수(CTE1)를 갖는다. Next, referring to FIG. 30, an actuator 1100 in accordance with an aspect of the present invention is illustrated. The actuator 1100 is one embodiment of a compression-state actuator having both its length L A and its coefficient of thermal expansion (CTE) independently adjustable. The actuator 1100 has a first end 1104 and a second end 1108. In this embodiment, the actuator 1100 includes a first actuator body portion 1110 and a second actuator body portion 1120. The first actuator body portion 1110 includes a boring 1130 through at least a portion of the first actuator body portion 1110. The first actuator body portion 1110 has a first coefficient of thermal expansion CTE 1 .

제2 작동기 본체부(1120)는 쓰레드된 부분(1140)을 포함한다. 제2 작동기 본체부(1120)는 제2 열 팽창 계수(CTE2)를 갖는다. 작동기(1100)는 제3 열 팽창 계수(CTE3)를 갖는 링(1170)을 추가로 포함한다. 이 링(1170)은 임의의 적절한 물질, 예를 들면 구리를 포함할 수 있다. 링(1170)은 제2 작동기 본체부(1120)의 쓰레드된 부분(1140)에 쓰레드 가능하게 결합될 수 있다. 이어서, 제2 작동기 본체부(1120)의 쓰레드된 부분(1140) 및 링(1170)은 제1 작동기 본체부(1110)에 쓰레드 가능하게 결합될 수 있다.The second actuator body portion 1120 includes a threaded portion 1140. The second actuator body portion 1120 has a second coefficient of thermal expansion CTE 2 . The actuator 1100 further includes a ring 1170 having a third coefficient of thermal expansion CTE 3 . This ring 1170 may comprise any suitable material, for example copper. Ring 1170 may be threadably coupled to threaded portion 1140 of second actuator body portion 1120. Subsequently, the threaded portion 1140 and the ring 1170 of the second actuator body portion 1120 may be threadably coupled to the first actuator body portion 1110.

제1 작동기 본체부(1110) 및 제2 작동기 본체부(1120)는 상이한 열 팽창 계수들을 갖는 물질들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 작동기 본체부(1110)는 강철로 구축될 수 있고, 제2 작동기 본체부(1120)는 알루미늄으로 구축될 수 있다. 작동기(1100)의 효과적인 열 팽창 계수(CTEA)는 CTE1 및 CTE2에 관련되고, 다음에 의해 근사될 수 있다:The first actuator body portion 1110 and the second actuator body portion 1120 may comprise materials having different coefficients of thermal expansion. For example, the first actuator body portion 1110 may be constructed of steel and the second actuator body portion 1120 may be constructed of aluminum. The effective coefficient of thermal expansion CTE A of the actuator 1100 is related to CTE 1 and CTE 2 and can be approximated by:

LA × CTEA

Figure 112004050937585-pct00001
(L1 × CTE1)+(L2 × CTE2)L A × CTE A
Figure 112004050937585-pct00001
(L 1 × CTE 1 ) + (L 2 × CTE 2 )

여기서, L1은 링(1170)의 쓰레드들로부터 제1 단부(1104)까지의 거리이고, L2는 링(1170)의 쓰레드들로부터 제2 단부(1108)까지의 거리이고, LA는 작동기의 거리이다(LA = L1 + L2). 전형적으로, 링(1170)의 계수(CTE3)는 CTE1 및 CTE2보다 CTEA에 대한 충격이 적다.Where L 1 is the distance from the threads of the ring 1170 to the first end 1104, L 2 is the distance from the threads of the ring 1170 to the second end 1108, and L A is the actuator. Is the distance (L A = L 1 + L 2 ). Typically, coefficient CTE 3 of ring 1170 has less impact on CTE A than CTE 1 and CTE 2 .

예를 들면, 제조하는 동안, 링(1170)은 제1 작동기 본체부(1110) 내로 쓰레드되고, 제2 작동기 본체부(1120)의 쓰레드된 부분(1140)은 링(1170) 내로 쓰레드된다. CTEA는 링(1170)을 제1 작동기 본체부(1110)에 상대적으로 및 제2 작동기 본체부(1120)에 상대적으로 회전시킴으로써 (예, 작동기의 길이(LA)에 영향을 미치지 않고) 조절될 수 있는 한편, 쓰레드된 부분(1140)은 제1 작동기 본체부(1110)에 상대적으로 회전하지 않는다. 따라서, 링(1170)을 회전시키는 것은 링(1170)의 쓰레드들을 작동기(1100)의 제1 단부(1104)에 근접하거나 또는 작동기(1100)의 제2 단부(1108)에 근접하게 이동시킨다. 링(1170)의 쓰레드들이 제1 단부(1104)에 접근함에 따라, CTEA는 그 값이 CTE2 (예, 제2 작동기 본체부(1120)의 CTE)에 근접해진다. 반대로, 링(1170)의 쓰레드들이 제2 단부(1108)에 접근함에 따라, CTEA는 그 값이 CTE1에 근접해진다.For example, during manufacture, the ring 1170 is threaded into the first actuator body portion 1110 and the threaded portion 1140 of the second actuator body portion 1120 is threaded into the ring 1170. CTE A is adjusted by rotating the ring 1170 relative to the first actuator body portion 1110 and relative to the second actuator body portion 1120 (eg, without affecting the length L A of the actuator). Whereas, the threaded portion 1140 does not rotate relative to the first actuator body portion 1110. Thus, rotating the ring 1170 moves the threads of the ring 1170 close to the first end 1104 of the actuator 1100 or close to the second end 1108 of the actuator 1100. As the threads of the ring 1170 approach the first end 1104, CTE A approaches its CTE 2 (eg, the CTE of the second actuator body portion 1120). Conversely, as the threads of the ring 1170 approach the second end 1108, CTE A approaches its CTE 1 value.

작동기의 길이(LA)는 CTEA를 조절하기 위해 상기 회전과 동일하지 않은 임의의 방식으로 쓰레드된 부분(1140) 및 제1 작동기 본체부(1110)를 링(1170)에 상대적으로 회전시킴으로써 변화될 수 있다. 예를 들면, LA는 링(1170) 내의 쓰레드된 부분(1140)을 회전시키면서, 상대적 회전 없이 링(1170) 및 제1 작동기 본체부(1110)를 함께 유지함으로써 조절될 수 있다. 쓰레드된 부분(1140) 및 제1 작동기 본체부(1110)를 적절한 비율로 링(1170)에 상대적으로 회전시킴으로써, LA는 작동기의 CTEA에 현저한 영향을 미치지 않고 조절될 수 있다. 상기한 바의 CTEA에 관한 근사에 기초하여, 쓰레드된 부분(140)의 회전각(a1) 및 제1 작동기 본체부의 회전각(a2)이 다음 식과 관련되는 경우:The length L A of the actuator is changed by rotating the threaded portion 1140 and the first actuator body 1110 relative to the ring 1170 in any manner not equal to the rotation to adjust CTE A. Can be. For example, L A can be adjusted by rotating the threaded portion 1140 in the ring 1170, while holding the ring 1170 and the first actuator body portion 1110 together without relative rotation. By rotating the threaded portion 1140 and the first actuator body 1110 relative to the ring 1170 at an appropriate ratio, L A can be adjusted without significantly affecting CTE A of the actuator. Based on the approximation to CTE A above, the rotation angle a 1 of the threaded portion 140 and the rotation angle a 2 of the first actuator body portion are related to the following equation:

a1/a2

Figure 112004050937585-pct00002
CTE2/CTE1 a 1 / a 2
Figure 112004050937585-pct00002
CTE 2 / CTE 1

LA는 CTEA에 현저한 영향을 미치지 않고 조절될 수 있다.L A can be adjusted without significantly affecting CTE A.

일 실시예에서, 제1 작동기 본체부(1110)는 제1 접촉 조각(1150)을 수용하도록 채택될 수 있다. 추가로, 제2 작동기 본체부(1120)는 제2 접촉 조각(1160)을 수용하도록 채택될 수 있다. 제1 접촉 조각(1150) 및(또는) 제2 접촉 조각(1160)은 작동기(1100)의 나머지로부터 분리될 수 있다 (예, 제1 작동기 본체부(1110) 및 제2 작동기 본체부(1120)에 영구적으로 결합되지 않음).In one embodiment, the first actuator body portion 1110 may be adapted to receive the first contact piece 1150. In addition, the second actuator body portion 1120 may be adapted to receive the second contact piece 1160. The first contact piece 1150 and / or the second contact piece 1160 may be separated from the rest of the actuator 1100 (eg, the first actuator body portion 1110 and the second actuator body portion 1120). Not permanently combined with).

도 31로 돌아가서, 본 발명의 일 국면에 따른 작동기(1200)가 예시된다. 작동기(1200)는 그의 길이(LA) 모두 및 독립적으로 조절 가능한 그의 열 팽창 계수(CTE)를 갖는 압축-상태 작동기의 일 실시예이다. 작동기(1200)는 제1 단부(1204) 및 제2 단부(1208)를 갖는다. 이 실시예에서, 작동기(1200)는 제1 작동기 본체부(1210), 제2 작동기 본체부(1220) 및 제3 작동기 본체부(1224)를 포함한다. 제1 작동기 본체부(1210)는 제1 작동기 본체부(1210)의 적어도 일부를 통해 보어링(1230)을 포함한다. 제1 작동기 본체부(1210)는 제1 열 팽창 계수(CTE1)를 갖는다. Returning to FIG. 31, an actuator 1200 in accordance with an aspect of the present invention is illustrated. The actuator 1200 is one embodiment of a compression-state actuator having both its length L A and its coefficient of thermal expansion (CTE) independently adjustable. The actuator 1200 has a first end 1204 and a second end 1208. In this embodiment, the actuator 1200 includes a first actuator body portion 1210, a second actuator body portion 1220, and a third actuator body portion 1224. The first actuator body portion 1210 includes a boring 1230 through at least a portion of the first actuator body portion 1210. The first actuator body portion 1210 has a first coefficient of thermal expansion CTE 1 .

제2 작동기 본체부(1120)는 쓰레드된 부분(1240)을 포함한다. 제2 작동기 본체부(1220)는 제2 열 팽창 계수(CTE2)를 갖는다. 작동기(1200)는 제3 열 팽창 계수(CTE3)를 갖는 너트(1270)를 추가로 포함한다. 이 너트(1270)는 임의의 적절한 물질, 예를 들면 구리를 포함할 수 있다. The second actuator body portion 1120 includes a threaded portion 1240. The second actuator body portion 1220 has a second coefficient of thermal expansion CTE 2 . The actuator 1200 further includes a nut 1270 having a third coefficient of thermal expansion CTE 3 . This nut 1270 may comprise any suitable material, for example copper.

제3 작동기 본체부(1224)는 쓰레드된 부분(1278)을 포함한다. 제3 작동기 본체부(1224)는 제4 열 팽창 계수(CTE4)를 갖는다. 일 실시예에서, 제1 작동기 본체부(1210), 제3 작동기 본체부(1224) 및 너트(1270)는 제1 물질(예, 마그네슘)로 제조되고, 제2 작동기 본체부(1220)는 제1 물질과 상이한 CTE를 갖는 제2 물질(예, Invar - 상용 등급의 강철)로 제조된다. 다른 실시예에서, 제1 단부(1204) 및(또는) 제2 단부(1208)는 예를 들면 OIC를 양다리 걸치기 위해 슬롯들(1272, 1274)을 포함한다. 칩을 양다리 걸치기함으로써, 슬롯들은 그의 의도된 위치 (예, 제1 접 촉 위치와 제2 접촉 위치 사이)에 작동기(1200)를 유지하는 것을 고무시킬 수 있다. 추가로, 접촉 조각들(도시되지 않음)은 슬롯들(1272, 1274) 각각 내로 리세스될 수 있다.Third actuator body portion 1224 includes a threaded portion 1278. The third actuator body portion 1224 has a fourth coefficient of thermal expansion CTE 4 . In one embodiment, the first actuator body portion 1210, the third actuator body portion 1224 and the nut 1270 are made of a first material (eg, magnesium), and the second actuator body portion 1220 is formed of a first material. It is made of a second material (eg Invar-commercial grade steel) with a different CTE than the first material. In another embodiment, first end 1204 and / or second end 1208 include slots 1272 and 1274, for example, to cross the OIC. By straddling the chip, the slots can inspire maintaining the actuator 1200 in its intended position (eg, between the first contact position and the second contact position). In addition, contact pieces (not shown) may be recessed into each of slots 1272 and 1274.

슬롯들(1272, 1274)이 OIC를 양다리 걸치기하도록 작동기(1200)가 설치된 후, 제2 작동기 본체부(1220)나 제1 작동기 본체부(1210) 중 어느 것도 OIC에 상대적으로 회전하는데 자유롭지 못하다. 결과적으로, 제2 작동기 본체부(1220)는 작동기가 설치된 후 제1 작동기 본체부(1210)에 대해 상대적으로 회전될 수 없다. 제3 작동기 본체부(1224)는 차동 쓰레드를 가질 수 있다. 예를 들면, 제3 작동기 본체부(1230)는 제1 단부(1276)에서 오른손 쓰레드 인치당 72쓰레드들(t.p.i.)로 쓰레드되고, 제2 단부(1278)에서 80t.p.i. 오른손 쓰레드로 쓰레드된다. 제2 작동기 본체부(1220)는 한쪽 단부(1280)에서 쓰레드될 수 있다(예, 80t.p.i. 오른손 쓰레드).After the actuator 1200 is installed such that the slots 1272 and 1274 span the OIC, neither the second actuator body portion 1220 nor the first actuator body portion 1210 is free to rotate relative to the OIC. As a result, the second actuator body portion 1220 cannot be rotated relative to the first actuator body portion 1210 after the actuator is installed. The third actuator body portion 1224 may have a differential thread. For example, the third actuator body portion 1230 is threaded at 72 threads (t.p.i.) per inch of right hand thread at the first end 1276 and 80t.p.i. at the second end 1278. Threaded as a right hand thread. The second actuator body portion 1220 may be threaded at one end 1280 (eg, 80 t.p.i. right hand thread).

작동기(1200)의 길이는 제1 작동기 본체부(1210), 너트(1270) 및 제2 작동기 본체부(1220)를 이들이 서로 상대적으로 회전하지 않도록 유지하고, 제3 작동기 본체부(1230)를 제1 작동기 본체부(1210)에 상대적으로 회전시킴으로써 조절될 수 있다. 제1 단부(1276)에서 쓰레드들은 제2 단부(1278)에서 쓰레드들보다 조악해지고, 제3 작동기 본체부(1230)는 그것이 제2 작동기 본체부(1220)에 상대적으로 병진되는 것보다 빠르게 제1 작동기 본체부(1210)에 대해 상대적으로 병진한다. 제3 작동기 본체부(1230)의 회전에 의해 제공되는 길이 조절은 미세 조절이다(예, 조절 속도는 너트의 완전 회전 당 대략 0.0014인치일 수 있음). 길이가 이러한 방식으 로 조절될 때, 작동기의 CTEA는 영향을 받지 않는다.The length of the actuator 1200 maintains the first actuator body portion 1210, the nut 1270 and the second actuator body portion 1220 so that they do not rotate relative to each other, and the third actuator body portion 1230 is removed. 1 can be adjusted by rotating it relative to the actuator body portion 1210. The threads at the first end 1276 become coarser than the threads at the second end 1278, and the third actuator body portion 1230 is faster than it is translated relative to the second actuator body portion 1220. Translation relative to the actuator body portion 1210. The length adjustment provided by the rotation of the third actuator body portion 1230 is a fine adjustment (eg, the adjustment speed may be approximately 0.0014 inches per full rotation of the nut). When the length is adjusted in this way, the CTE A of the actuator is not affected.

작동기(1200)의 CTEA는 제1 작동기 본체부(1210), 제3 작동기 본체부(1230) 및 제2 작동기 본체부(1220)를 이들이 서로에 대해 상대적으로 회전하지 않도록 유지하고, 너트(1270)를 제3 작동기 본체부(1230)에 상대적으로 회전시킴으로써 조절될 수 있다. CTEA는 CTE1, CTE2, 및 CTE4에 관련되지만; 제1 작동기 본체부(1210), 제3 작동기 본체부(1224) 및 너트(1270)가 동일하거나 또는 유사한 물질로 제조되는 경우에, CTEA는 다음과 같이 근사될 수 있다:The CTE A of the actuator 1200 maintains the first actuator body portion 1210, the third actuator body portion 1230 and the second actuator body portion 1220 so that they do not rotate relative to each other, and the nut 1270. ) May be adjusted by rotating relative to the third actuator body portion 1230. CTE A is related to CTE 1 , CTE 2 , and CTE 4 ; When the first actuator body portion 1210, the third actuator body portion 1224 and the nut 1270 are made of the same or similar material, CTE A may be approximated as follows:

L × CTEA

Figure 112004050937585-pct00003
(L1 × CTE1)+(L2 × CTE2)L × CTE A
Figure 112004050937585-pct00003
(L 1 × CTE 1 ) + (L 2 × CTE 2 )

여기서, L1은 제2 작동기 본체부(1220)의 쓰레드들의 그립핑-점으로부터 제1 단부(1204)까지의 거리이고, L2는 제2 작동기 본체부(1220)의 쓰레드들의 그립핑-점으로부터 제2 단부(1208)까지의 거리이고, L은 작동기의 거리이다(예, L = L1 + L2). "그립핑-점"은 제1 단부(1204)에 가장 근접한 쓰레드들의 단부로부터 약 3개의 쓰레드들의 거리를 의미한다. 도 32는 작동기(1200)의 개략적 평면도를 예시한다.Where L 1 is the distance from the gripping-point of the threads of the second actuator body portion 1220 to the first end 1204 and L 2 is the gripping-point of the threads of the second actuator body portion 1220. Is the distance from the second end 1208 to L, where L is the distance of the actuator (eg, L = L 1 + L 2 ). "Gripping-point" means the distance of about three threads from the end of the threads closest to the first end 1204. 32 illustrates a schematic top view of an actuator 1200.

도 33에 예시된 바와 같이, 작동기(1500)는 제1 작동기 본체부(1210), 제3 작동기 본체부(1224), 너트(1270), 말단 축(1284) 및 말단-링(1282)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 작동기 본체부(1210), 제3 작동기 본체부(1224) 및 너 트(1270)는 제1 물질(예, 마그네슘 또는 알루미늄)로 제조되고, 말단 축(1284)은 제1 물질과 상이한 CTE를 갖는 제2 물질(예, Invar 또는 강철)로 제조된다.As illustrated in FIG. 33, the actuator 1500 includes a first actuator body portion 1210, a third actuator body portion 1224, a nut 1270, an end shaft 1284, and an end-ring 1282. can do. In one embodiment, the first actuator body portion 1210, the third actuator body portion 1224 and the nut 1270 are made of a first material (eg magnesium or aluminum) and the end shaft 1284 is formed of It is made of a second material (eg Invar or steel) with a different CTE than the first material.

너트(1270), 제3 작동기 본체부(1224) 및 제1 작동기 본체부(1210)는 작동기(1200)의 그것들과 유사하게 구성될 수 있다. 말단 축(1284)은 쓰레드되지 않고, 말단-링(1282)에 의해 제 위치에 유지되고, 이는 너트(1270) 내로 쓰레드된다. 제3 작동기 본체부(1224)를 회전시킴으로써 작동기(1200)에 대해 기재된 바와 같이 작동기의 길이(L)를 조절한다. 또한, 말단-링(1282)을 회전시킴으로서 작동기(1500)의 길이를 조절한다.The nut 1270, the third actuator body portion 1224 and the first actuator body portion 1210 may be configured similarly to those of the actuator 1200. End shaft 1284 is not threaded and is held in place by end-ring 1282, which is threaded into nut 1270. By rotating the third actuator body portion 1224, the length L of the actuator is adjusted as described for the actuator 1200. The length of the actuator 1500 is also adjusted by rotating the end ring 1282.

말단-링(1282) 및 말단 축(1284)은 말단-링(1282)이 말단 축(1284)을 회전시키지 않으면서 회전될 수 있도록 구성될 수 있고, 따라서 이러한 길이 조절은 말단-축(1284) 내의 슬롯이 OIC를 양다리 걸치기하는 동안에 이루어질 수 있다. 예를 들면, 이러한 회전에 의해 제공되는 길이 조절 속도는 말단-링(1282)의 완전 회전당 대략 0.0125인치일 수 있다. 이는 너트(1270)에 의해 제공되는 것보다 조악한 길이 조절이고, 너트(1270)의 회전에 의해 제공될 수 있는 것보다 큰 길이 조절들을 수용하기에 적합하다.End-ring 1282 and distal axis 1284 can be configured such that end-ring 1282 can be rotated without rotating distal axis 1284, so this length adjustment is such as end-axis 1284. Slots within can be made while crossing the OIC. For example, the length adjustment speed provided by this rotation can be approximately 0.0125 inches per full rotation of the end-ring 1282. This is a coarse length adjustment than is provided by the nut 1270 and is suitable for accommodating larger length adjustments than can be provided by the rotation of the nut 1270.

도 34는 작동기(1500)의 개략적 평면도를 예시한다. 예를 들면, 적어도 하나의 제1 리세스된 맹 홀(1286)이 말단-링(1282) 상에 형성될 수 있다. 리세스된 홀(들)(1286)에 말단-링(1282)을 유지하도록 고안된 도구는 말단-링(1282)을 말단 축(1284)에 상대적으로 회전시키기 위해 사용될 수 있다.34 illustrates a schematic top view of an actuator 1500. For example, at least one first recessed blind hole 1286 may be formed on the end-ring 1282. Tools designed to hold end-rings 1282 in recessed hole (s) 1286 can be used to rotate end-rings 1282 relative to distal axis 1284.

다음으로, 도 35 및 36을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 작동기 (1800)가 예시된다. 이 작동기(1800)는 신장-상태 작동기의 일 실시예이다. 일 실시예에서, 작동기(1800)는 제1 접촉 위치(1810) 및 제2 접촉 위치(1820)에서 OIC(200)에 접촉하고, 이들 모두는 갭(228) 외부에 있다. 작동기(1800)의 길이는 제1 접촉 위치(1810)와 제2 접촉 위치(1820) 사이의 거리이다. 작동기(1800)는 전형적으로 OIC의 전체적인 작동 범위에 걸쳐 신장 상태로 남아있다(예, 전체 작동 온도 범위 상으로 제2 영역(220)을 향하여 제1 영역(216)을 끌어당기는 경향이 있는 힘을 인가한다). 압축-상태 작동기들에 의해서와 같이, 작동기(1800)의 길이는 온도가 증가함에 따라 증가하고, 증가된 길이는 온도 변화를 초래하는 OIC(200)에 대해 사용된 물질들의 굴절률의 변화의 영향을 소거하도록 구성될 수 있다. 작동기(1800)는 실질적인 강성을 필요로 하지 않기 때문에, 작동기(1800)는 압축-상태 작동기들에 상대적으로 적은 질량을 가질 수 있다. 작동기(1800)는 예를 들면 가요성 금속 밴드 또는 와이어 루프를 포함할 수 있다. 도 37은 키홀-절단 형상의 컷-아웃(2000)을 갖는 OIC(200)를 갖는 작동기(1800)를 나타낸다.Next, referring to FIGS. 35 and 36, an actuator 1800 in accordance with one embodiment of the present invention is illustrated. This actuator 1800 is one embodiment of an extended-state actuator. In one embodiment, the actuator 1800 contacts the OIC 200 at a first contact location 1810 and a second contact location 1820, both of which are outside the gap 228. The length of the actuator 1800 is the distance between the first contact position 1810 and the second contact position 1820. The actuator 1800 typically remains extended over the entire operating range of the OIC (e.g., a force that tends to pull the first region 216 towards the second region 220 over the entire operating temperature range). Is authorized). As with compressed-state actuators, the length of the actuator 1800 increases with increasing temperature, and the increased length reflects the effect of the change in refractive index of the materials used for the OIC 200 resulting in a change in temperature. Can be configured to erase. Because actuator 1800 does not require substantial stiffness, actuator 1800 may have a relatively low mass relative to compressed-state actuators. The actuator 1800 may include, for example, a flexible metal band or wire loop. 37 shows an actuator 1800 with an OIC 200 with a cut-out 2000 of keyhole-cut shape.

도 38 및 39로 돌아가서, 본 발명의 일 국면에 따른 작동기(2100)가 예시된다. 작동기(2100)는 신장-상태 작동기의 일 실시예이다. 이 실시예에서, 제1 포스트(2110)는 홀(2112)(예, 제1 영역(216)에서)을 통해 확장하고, 제2 포스트 (2120)는 홀(2124)(예, 제1 영역(220)에서)을 통해 확장한다. 작동기(2100)는 제1 와이어(2130) 및 제2 와이어(2140)를 포함한다. 와이어들(2130, 2140)은 권선 부착물들(2142, 2144, 2146 및 2148)을 갖는 포스트들(2110, 2120)에 부착되고, 이는 부착을 고정시키는 부분으로써 납땜 및(또는) 크림핑을 포함할 수 있다. 권선부들 (2142 및 2144)은 어떠한 순수한 토크도 제1 포스트(2112)에 인가되지 않도록 반대 헬리시티를 갖도록 구성될 수 있다. 권선부들 (2146 및 2148)은 어떠한 순수한 토크도 제2 포스트(2120)에 인가되지 않도록 반대 헬리시티를 갖도록 구성될 수 있다. 38 and 39, an actuator 2100 in accordance with an aspect of the present invention is illustrated. Actuator 2100 is one embodiment of an extended-state actuator. In this embodiment, the first post 2110 extends through the hole 2112 (eg, in the first area 216), and the second post 2120 extends through the hole 2124 (eg, the first area). Through 220). The actuator 2100 includes a first wire 2130 and a second wire 2140. Wires 2130, 2140 are attached to posts 2110, 2120 with winding attachments 2142, 2144, 2146, and 2148, which may include soldering and / or crimping as part of securing the attachment. Can be. The windings 2142 and 2144 can be configured to have opposite helicality such that no pure torque is applied to the first post 2112. The windings 2146 and 2148 can be configured to have opposite helicality such that no pure torque is applied to the second post 2120.

도 40을 참조하면, 작동기(2100)는 임의로 클램프(2150)를 포함할 수 있다. 클램프(2150)는 작동기(2100)의 길이를 조절하는 방법을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 클램프(2150)를 크림핑함으로써 제1 와이어(2130)의 중심을 제2 와이어(2140)의 중심에 근접하게 그릴 수 있고, 따라서, 와이어들(2130, 2140)의 긴장을 증가시키고, 그에 따라 제1 포스트(2110)와 제2 포스트(2120) 사이의 거리를 단축시킨다(예, 작동기(2100)를 단축시킴). 작동기(2100)는 강성 구조를 필요로 하지 않기 때문에 적은 질량의 소자들에 의해 실현될 수 있고, 이는 압축 상태를 유지할 것을 필요로 한다. 디바이스가 충격 또는 진동에 적용될 때 보다 큰 질량을 갖는 부품들이 그 디바이스(OIC)를 손상시킬 위험이 크기 때문에, 감소된 질량의 작동기가 바람직할 수 있다. 신장-상태의 작동기의 다른 장점은 제1 영역(216) 또는 제2 영역(220)의 평면에서 벗어난 변형들을 유발하고 잘못 정렬된 위험이 적다는 것이다(예, 칩의 버클링 위험을 감소시킴).Referring to FIG. 40, actuator 2100 may optionally include clamp 2150. Clamp 2150 may be configured to provide a method of adjusting the length of actuator 2100. For example, by crimping the clamp 2150, the center of the first wire 2130 can be drawn close to the center of the second wire 2140, thus increasing the tension of the wires 2130, 2140 and Thus, the distance between the first post 2110 and the second post 2120 is shortened (eg, the actuator 2100 is shortened). As the actuator 2100 does not require a rigid structure, it can be realized by low mass elements, which requires maintaining a compressed state. Reduced mass actuators may be desirable because when the device is subjected to shock or vibration, the parts with larger masses are at greater risk of damaging the device (OIC). Another advantage of the elongated-actuator is that it causes out-of-plane deformations of the first region 216 or the second region 220 and there is less risk of misalignment (eg, reducing the risk of buckling the chip). .

도 41로 돌아가서, 본 발명의 일 국면에 다른 작동기(2400)가 예시된다. 이 작동기(2400)는 제1 작동기 본체부(2410) 및 제2 작동기 본체부(2420)를 포함한다. 제2 작동기 본체부(2420)는 제1 쓰레드된 부분(2430)(예, 오른손 쓰레드) 및 제2 쓰레드된 부분(2440)(예, 왼손 쓰레드)을 포함할 수 있다. 제1 작동기 본체부는 제1 쓰레드된 부분(2430) 및 제2 쓰레드된 부분(2440) 각각을 수용하기 위해 쓰레드된 보어 섹션들(2450, 2460)을 포함한다.Returning to FIG. 41, another actuator 2400 is illustrated in one aspect of the invention. This actuator 2400 includes a first actuator body portion 2410 and a second actuator body portion 2420. The second actuator body portion 2420 can include a first threaded portion 2430 (eg, right hand thread) and a second threaded portion 2440 (eg, left hand thread). The first actuator body portion includes threaded bore sections 2450 and 2460 to receive each of the first threaded portion 2430 and the second threaded portion 2440.

작동기(2400)의 길이는 제1 단부(2470)와 제2 단부(2480) 사이의 거리이다. 제2 작동기 본체부(2420)를 회전시킴으로써 쓰레드된 보어 섹션(2460)에 상대적으로 쓰레드된 보어 섹션(2450)을 병진시킬 것이고, 결과적으로 길이 변화되도록 작동기(2400)를 병진시킨다. 작동기(2400)는 위치들(2470 및 2480)에서 접촉 표면들을 갖는 압축-상태 작동기로서 사용될 수 있다. 대안으로, 작동기(2400)는 위치들(2486 및 2488)에서 접촉 표면들을 갖는 신장-상태 작동기로서 사용될 수 있다.The length of the actuator 2400 is the distance between the first end 2470 and the second end 2480. Rotating the second actuator body portion 2420 will translate the threaded bore section 2450 relative to the threaded bore section 2460 and consequently translate the actuator 2400 to change length. Actuator 2400 may be used as a compressed-state actuator with contact surfaces at locations 2470 and 2480. Alternatively, actuator 2400 may be used as an elongated-state actuator with contact surfaces at positions 2486 and 2488.

도 42를 참조하면, 본 발명의 일 국면에 따라 웨지(2500)를 사용하는 OIC(200)가 예시된다. 웨지(2500)는 OIC(200)의 슬롯(2510) 내로 삽입된다. 예를 들면, 슬롯(2510)은 키홀 컷-아웃(2520)의 일부일 수 있다. 일 실시예에서, 힘 작동기(도시되지 않음)를 통해 웨지(2500)에 힘이 가해지고(지거나) 그로부터 제거된다. 다른 실시예에서, 웨지(2500)는 열 팽창 계수를 갖는다. 웨지(2500)의 열 팽창 및(또는) 열 수축은 슬롯(2510)에 인가된 팽창 및(또는) 수축력(들)을 초래할 수 있다.Referring to FIG. 42, an OIC 200 using a wedge 2500 is illustrated in accordance with an aspect of the present invention. Wedge 2500 is inserted into slot 2510 of OIC 200. For example, slot 2510 may be part of keyhole cut-out 2520. In one embodiment, force is applied to (or removed from) the wedge 2500 via a force actuator (not shown). In another embodiment, the wedge 2500 has a coefficient of thermal expansion. Thermal expansion and / or thermal contraction of the wedge 2500 may result in expansion and / or contraction force (s) applied to the slot 2510.

본 발명의 다른 국면은 광학 집적 회로의 제조 방법들을 제공하고, 여기서, 베이스는 제1 영역 내에 적어도 하나의 도파관 및 제2 영역 내에 적어도 하나의 도파관을 갖도록 제공된다. 제1 영역 및 제2 영역을 접속시키는 접속 영역이 추가로 제공된다. 제1 렌즈는 접속 영역에 제공되고, 제1 영역은 제2 영역으로부터 스크롤-다이스된다. 대안으로, 제1 영역은 베이스의 패턴화된 에칭에 의해 제2 영역으 로부터 (예, 렌즈들 너머 - 렌즈들을 배제함) 분리될 수 있다. 작동기는 제1 영역과 제2 영역 사이에 제공된다.Another aspect of the invention provides methods for manufacturing an optical integrated circuit, wherein the base is provided to have at least one waveguide in the first region and at least one waveguide in the second region. A connection area for connecting the first area and the second area is further provided. The first lens is provided in the connection area, and the first area is scroll-dice from the second area. Alternatively, the first region may be separated from the second region (eg, beyond the lenses—excluding the lenses) by the patterned etching of the base. The actuator is provided between the first region and the second region.

본 발명을 특정한 예시된 구체예들에 관련하여 도시하고 기재하였지만, 등가의 변경들 및 변형들이 본원 명세서 및 첨부된 도면들을 판독하고 이해하게 되는 당업계의 숙련자들에게 발생할 수 있음을 인식할 것이다. 특히, 상기 성분들(어셈블리들, 디바이스들, 시스템들 등)에 의해 수행된 다양한 기능들에 관하여, 그러한 성분들을 기재하기 위해 사용된 용어들(참조로 "수단"을 포함함)은 달리 지적하지 않는 한, 기재된 성분들(예, 기능적으로 등가인 것들)의 명시된 기능을 수행하는 임의의 성분에 대응하고, 개시된 구조와 구조적으로 동일하지 않더라도, 본 발명의 예시된 전형적인 국면들에서 기능을 수행하는 임의의 성분에 대응하도록 의도된다.While the present invention has been shown and described with reference to certain illustrated embodiments, it will be appreciated that equivalent changes and modifications may occur to those skilled in the art upon reading and understanding the specification and the accompanying drawings. In particular, with respect to the various functions performed by the components (assemblies, devices, systems, etc.), the terms used to describe such components (including "means" by reference) are not otherwise indicated. Unless otherwise corresponding to any component that performs the specified function of the described components (e.g., functionally equivalents), and is not structurally identical to the disclosed structure, it performs functions in the illustrated exemplary aspects of the invention. It is intended to correspond to any component.

Claims (18)

단일 피스로 구성되고 제1열팽창계수를 가진 베이스로서, 제1영역, 제2영역 및 힌지영역을 포함하고, 제1영역과 제2영역은 홈에 의해 분할되고 힌지영역에 의해 연결되는 베이스;A base composed of a single piece and having a first coefficient of thermal expansion, the base comprising a first region, a second region and a hinge region, the first region and the second region being divided by a groove and connected by a hinge region; 베이스에 의해 지지되는 배열형 도파관 칩으로서, 기판, 렌즈, 렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자, 및 렌즈와 도파관 격자 중 하나를 가로지르는 홈을 포함하는 배열형 도파관 칩; 및An arrayed waveguide chip supported by a base, comprising: an arrayed waveguide chip comprising a substrate, a lens, a waveguide grating optically coupled to the lens, and a groove crossing one of the lens and the waveguide grating; And 제1열팽창계수와 상이한 제2열팽창계수를 가진 작동기로서, 베이스의 제1영역과 제2영역을 접속시키며, 온도 변화에 반응하여 베이스의 제1영역을 제2영역에 관하여 회전시키도록 작동하는 작동기;An actuator having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion, the actuator connecting the first and second regions of the base and operative to rotate the first region of the base with respect to the second region in response to temperature changes. ; 를 포함하는 온도무의존형 광학집적회로.Temperature independent optical integrated circuit comprising a. 제1항에 있어서, 상기 제2열팽창계수는 상기 제1열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the second coefficient of thermal expansion is smaller than the first coefficient of thermal expansion. 제1항에 있어서, 상기 제2열팽창계수는 상기 제1열팽창계수보다 큰 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the second coefficient of thermal expansion is greater than the first coefficient of thermal expansion. 제1항에 있어서, 상기 작동기는 압전소자, 전기왜곡형 작동기, 솔레노이드 및 전기모터 중의 하나인 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.2. The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the actuator is one of a piezoelectric element, an electric distortion type actuator, a solenoid, and an electric motor. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 도파관 격자를 가로지르는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.2. The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the groove of the arrayed waveguide chip traverses a waveguide grating. 제5항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.6. The temperature independent optical integrated circuit of claim 5, wherein the groove of the arrayed waveguide chip comprises a wave plate. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 렌즈를 가로지르는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.2. The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the groove of the arrayed waveguide chip traverses a lens. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 1 내지 50 미크론의 폭을 가진 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.2. The temperature independent optical integrated circuit of claim 1, wherein the groove of the arrayed waveguide chip has a width of 1 to 50 microns. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 배열형 도파관 칩을 완전히 가로질러 이에 의해 배열형 도파관 칩의 제1조각 및 제2조각을 형성하고, 상기 배열형 도파관 칩의 제1조각은 베이스의 제1영역에 의해 지지되고 상기 배열형 도파관 칩의 제2조각은 베이스의 제2영역에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.The waveguide of claim 1, wherein the groove of the arrayed waveguide chip completely crosses the arrayed waveguide chip, thereby forming first and second pieces of the arrayed waveguide chip, and the first piece of the arrayed waveguide chip. And a second piece of the arrayed waveguide chip is supported by a second region of the base. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩은 제1렌즈에 광학적으로 연결된 하나 이상의 입력 도파관, 제2렌즈에 광학적으로 연결된 하나 이상의 출력 도파관, 제1렌즈 및 제2렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자, 및 제1렌즈, 제2렌즈 및 도파관 격자를 가로지르는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.The waveguide chip of claim 1, wherein the arrayed waveguide chip comprises: at least one input waveguide optically coupled to the first lens, at least one output waveguide optically coupled to the second lens, a waveguide grating optically coupled to the first lens and the second lens; And a groove crossing the first lens, the second lens, and the waveguide grating. 제1항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩은 거울을 더 포함하고, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 렌즈 및 도파관 격자 중의 하나와 거울 사이의 공간을 가로지르는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.The temperature-independent optical integration of claim 1, wherein the arrayed waveguide chip further comprises a mirror, and wherein the groove of the arrayed waveguide chip traverses a space between the mirror and one of the lens and the waveguide grating. Circuit. 단일 피스로 구성되고 제1팽창계수를 가진 기판, 렌즈, 렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자, 및 렌즈와 도파관 격자 중 하나를 가로지르는 홈을 포함하는 배열형 도파관 칩으로서, 배열형 도파관 칩의 기판은 제1영역, 제2영역 및 힌지영역을 포함하고, 제1영역과 제2영역은 홈에 의해 분할되고 힌지영역에 의해 연결되는 배열형 도파관 칩; 및An arrayed waveguide chip comprising a single piece and having a first coefficient of expansion, a lens, an optical waveguide grating optically coupled to the lens, and a groove across one of the lens and the waveguide grating, wherein the substrate of the arrayed waveguide chip An arrayed waveguide chip comprising a first region, a second region and a hinge region, wherein the first region and the second region are divided by a groove and connected by the hinge region; And 제1열팽창계수와 상이한 제2열팽창계수를 가진 작동기로서, 배열형 도파관 칩의 제1영역과 제2영역을 접속시키며, 온도 변화에 반응하여 배열형 도판관 칩의 제1영역을 제2영역에 관하여 회전시키도록 작동하는 작동기;An actuator having a second coefficient of thermal expansion that is different from the first coefficient of thermal expansion, wherein the first region and the second region of the arrayed waveguide chip are connected, and the first region of the arrayed waveguide chip is connected to the second region in response to temperature change. An actuator operative to rotate about; 를 포함하며, 상기 배열형 도파관 칩은 제3열팽창계수를 가진 베이스 상에 위치되고, 상기 베이스는 홈에 의해 분할되고 힌지에 의해 연결되는 제1영역과 제2영역을 포함하는 온도무의존형 광학집적회로.Wherein said arrayed waveguide chip is located on a base having a third coefficient of thermal expansion, said base being divided by a groove and connected by a hinge and having a first region and a second region, wherein the temperature independent optical integration includes: Circuit. 제12항에 있어서, 상기 제2열팽창계수와 상기 제1열팽창계수 간의 차이가 100% 이상인 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.13. The temperature independent optical integrated circuit of claim 12, wherein a difference between the second coefficient of thermal expansion and the first coefficient of thermal expansion is 100% or more. 제12항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩의 상기 홈은 3 내지 30 미크론의 폭을 가진 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.13. The temperature independent optical integrated circuit of claim 12, wherein the groove of the arrayed waveguide chip has a width of 3 to 30 microns. 제12항에 있어서, 상기 배열형 도파관 칩은 제1렌즈에 광학적으로 연결된 하나 이상의 입력 도파관, 제2렌즈에 광학적으로 연결된 하나 이상의 출력 도파관, 제1렌즈 및 제2렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자, 및 제1렌즈, 제2렌즈 및 도파관 격자를 가로지르는 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.13. The method of claim 12, wherein the arrayed waveguide chip comprises at least one input waveguide optically coupled to a first lens, at least one output waveguide optically coupled to a second lens, a waveguide grating optically coupled to the first lens and the second lens, And a groove crossing the first lens, the second lens, and the waveguide grating. 제12항에 있어서, 상기 제2열팽창계수는 상기 제1열팽창계수보다 작은 것을 특징으로 하는 온도무의존형 광학집적회로.13. The temperature independent optical integrated circuit of claim 12, wherein the second coefficient of thermal expansion is smaller than the first coefficient of thermal expansion. 단일 피스로 구성되고 제1열팽창계수를 가진 베이스를 제공하는 단계로서, 상기 베이스는 제1영역, 제2영역 및 힌지영역을 포함하고, 제1영역과 제2영역은 홈에 의해 분할되고 힌지영역에 의해 연결된 단계;Providing a base composed of a single piece and having a first coefficient of thermal expansion, said base comprising a first region, a second region and a hinge region, the first region and the second region being divided by a groove and hinged region Connected by; 기판, 렌즈 및 렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자를 포함하는 배열형 도파관 칩을 베이스에 부착하는 단계;Attaching to the base an arrayed waveguide chip comprising a substrate, a lens and a waveguide grating optically coupled to the lens; 렌즈와 도파관 격자 중 하나를 가로지르는 홈을 배열형 도파관 칩에 형성하는 단계; 및Forming grooves in one of the lens and waveguide gratings in the arrayed waveguide chip; And 제1열팽창계수와 상이한 제2열팽창계수를 가진 작동기를 베이스에 부착하는 단계로서, 상기 작동기는 베이스의 제1영역과 제2영역을 접속시키고, 온도 변화에 반응하여 베이스의 제1영역을 제2영역에 관하여 회전시키도록 작동하는 단계;Attaching an actuator having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion to the base, wherein the actuator connects the first region and the second region of the base and the second region of the base in response to a temperature change. Operating to rotate about an area; 를 포함하는 온도무의존형 광학집적회로를 제작하는 방법.Method of manufacturing a temperature independent optical integrated circuit comprising a. 단일 피스로 구성되고 제1열팽창계수를 가진 기판, 렌즈 및 렌즈에 광학적으로 연결된 도파관 격자를 포함하는 배열형 도파관 칩을 제공하는 단계;Providing an arrayed waveguide chip comprising a single piece, a substrate having a first coefficient of thermal expansion, a lens and a waveguide grating optically coupled to the lens; 홈에 의해 분할되고 힌지에 의해 연결되는 제1영역과 제2영역을 포함하도록 배열형 도파관 칩의 기판을 성형하는 단계로서, 상기 기판은 단일 피스로 남아있는 단계; 및Shaping the substrate of the arrayed waveguide chip to include a first region and a second region divided by a groove and connected by a hinge, the substrate remaining in a single piece; And 제1열팽창계수와 상이한 제2열팽창계수를 가진 작동기를 배열형 도파관 칩에 부착하는 단계로서, 상기 작동기는 배열형 도파관 칩의 제1영역과 제2영역을 접속시키고, 온도 변화에 반응하여 배열형 도파관 칩의 제1영역을 제2영역에 관하여 회전시키도록 작동하고, 상기 홈은 렌즈와 도파관 격자 중 하나를 가로지르는 단계;Attaching an actuator having a second coefficient of thermal expansion different from the first coefficient of thermal expansion to the arrayed waveguide chip, wherein the actuator connects the first region and the second region of the arrayed waveguide chip and is arranged in response to temperature changes. Operative to rotate the first region of the waveguide chip with respect to the second region, the groove traversing one of the lens and the waveguide grating; 를 포함하는 온도무의존형 광학집적회로를 제작하는 방법.Method of manufacturing a temperature independent optical integrated circuit comprising a.
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