KR100839335B1 - 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치 - Google Patents

반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치 Download PDF

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송재원
이종훈
김현덕
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Abstract

본 발명은 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치를 제공하기 위한 것으로, 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계에 있어서, 광섬유로부터 입사하는 빔을 확장 및 시준화 하여 렌즈부를 통해 출력하고, 렌즈부를 통해 출력된 빔을 집속하여 출력광섬유를 통해 출력하는 이중 콜리메이터와; 상기 이중 콜리메이터로부터 확장 및 시준화하여 출력된 빔을 입력 받아 반사하는 반사판과; 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 위치하며, 일정한 위상 경로차를 유도하기 위해 굴절률 혹은 광 경로차의 분포가 반복적으로 변화하는 패턴을 가진 평판;을 포함하여 구성되고, 상기 평판은 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 반복적으로 변화하는 패턴을 가지는 반사패턴을 구비하여 일정한 위상 경로차를 유도하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라 본 발명은 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공할 수 있게 되는 것이다.
마하젠더 간섭계, 마이크로 옵틱, 반사형 필터, 광계측, 광필터

Description

반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치{Application Apparatus for Reflective Micro Optic Interferometric Filter}
도 1은 종래 반사형 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계형 필터의 구조도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 구조도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치의 구조도
도 4는 도 2 또는 도 3에서 평판의 다양한 구조를 도시한 도면
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 이중 콜리메이터
11 : 콜리메이터의 렌즈부
20 : 반사판(Optical Mirror)
22 : 반복적인 패턴을 가진 전면 반사판
30 : 평판
70 : 반복적인 패턴을 가진 전면 반사판과 전체를 반사하는 후면 반사판을 양쪽 면에 가지는 평판
71 : 전면 반사판
72 : 후면 반사판
80 : 반복적인 패턴을 가진 전면 반사판과 전체를 반사하는 후면 반사판을 양쪽 면에 가지는 기준 물질과 반응 물질로 구성된 평판
81 : 전면 반사판
82 : 후면 반사판
83 : 기준 물질
84 : 반응 물질
본 발명은 광 필터에 관한 것으로, 특히 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공하기에 적당하도록 한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치에 관한 것이다.
파장분할 다중방식(WDM : Wavelength Division Multiplexing) 광전송 시스템이 활성화 되면서 다양한 형태의 광 필터들이 시스템에 적용되고 있다. 특히 통과대역 또는 저지대역이 주기적인 파장응답 특성을 가지는 광 필터들은 파장분할 다중방식 광전송 시스템과 같이 일정한 간격의 파장이 다른 광신호들을 다중화하여 전송하는 시스템에서 각 채널의 파장 제어, 다중화된 광신호의 품질 감시, 광증폭기 잡음광 누적 제거, 양방향 광전송 시스템에서 반사로 인한 신호 열화 방지 등을 위해 사용되고 있다. 또, 비교적 반복 주기가 긴 광 필터는 파장 가변 필터나 광증폭기의 이득 평탄화 등을 위해 사용되고 있다.
이러한 필터들은 다양한 방법으로 구현이 가능한데 마하젠더(Mach-Zehnder) 간섭계형 필터, 사그낙(Sagnac) 간섭계형 필터, 마이켈슨(Michelson) 간섭계형 필터, 그리고 페브리-페롯(Fabry-Perot) 간섭계형 필터 등이 있다. 그 중 마하젠더 간섭계형 필터는 선형적인 위상특성과 넓은 대역특성으로 고속 파장분할 다중방식 광전송 시스템에 적합한 필터로 널리 알려져 있다.
마하젠더 간섭계형 필터는 여러 가지 방식으로 구현되는데, 반도체 공정을 응용한 집적광학형, 광섬유의 융착 접속 방식에 기반한 광 섬유형, 광섬유형 콜리메이터(Collimator)를 기반으로 한 마이크로 옵틱형 등이 있다.
상기 집적광학형 광 필터는 평면광회로(Planar Lightwave Circuit) 제작 기술을 통해 대량 생산이 가능하지만, 높은 삽입 손실과 편광 의존성으로 인해 상대적으로 광특성이 떨어진다.
광섬유의 융착 접속 방식에 기반한 광섬유형 필터는 삽입손실이 낮고 저가로 구현 가능하지만 간섭계 구성에서 광 경로차를 유도하기 위해 정밀한 광섬유 길이 조절이 필요하며 원하는 파장전달특성 값을 정확히 적용시키기 위해 부가적인 제어 유니트가 요구된다.
한편, 반사형 광소자는 입력단자와 출력단자가 광소자의 같은 면에 위치하는 것을 특징으로 하며, 종래의 투과형 광소자들의 필요 부품 실장에 필요한 공간을 줄일 수 있고, 다양한 응용이 가능한 장점이 있다.
반사형 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계형 필터의 대표적인 예는 U.S. Pat. No. 6,317,265과 U.S. Pat. No. 6,507,438 B1 에 게시되어 있다. 이러한 마이크로 옵틱형 필터는 삽입손실과 편광 의존성이 낮아 광특성이 우수하며, 소형화가 가능하다.
종래의 반사형 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계형 필터의 구성 및 동작을 도 1을 참조하여 설명한다.
입력 광섬유를 통해 입력된 광신호(빔)는 이중 콜리메이터(10)를 통해 확장 및 시준화되어 콜리메이터의 렌즈부(11)를 통해 출력되고, 반사판(20)에 의해 반사되어 다시 이중 콜리메이터(10)에 입력 및 집속되어 출력 광섬유를 통해 출력된다. 이 때 상기 이중 콜리메이터(10)와 반사판(20) 사이에 삽입된 평판(30)의 X축 방향 삽입 깊이에 따라 평판을 통과한 빔과 그렇지 않은 빔 사이에 위상차가 발생하며, 위상이 다른 빔 들이 상기 이중 콜리메이터를 통해 집속되는 과정에서 간섭이 발생한다.
이러한 반사형 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계형 필터의 구조에서는 평판(30)의 삽입 위치에 따라 특성이 변화하므로, 평판의 위치를 정밀하게 조정하여야 하며, 안정적인 특성을 얻기 위해서는 반드시 평판의 위치를 고정할 수 있어야 한다.
다시 말해 이중 콜리메이터(10)와 반사판(20) 기반의 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계형 필터는 우수한 성능과 쉬운 구성으로 다양한 기능성을 가지고 있지만, 부가적인 정렬 조건과 안정도 문제로 널리 상용화되지 않는 문제가 있었다.
따라서 종래 콜리메이터 기반의 마이크로 옵틱 필터에서 정밀한 위치조정 문제를 해소함은 물론이며, 안정도를 향상시킬 수 있는 반사형 필터의 구현을 위한 기술의 개발이 절실하게 요망되었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공할 수 있는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치를 제공하는데 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명, 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터는, 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계에 있어서, 광섬유로부터 입사하는 빔을 확장 및 시준화 하여 렌즈부를 통해 출력하고, 렌즈부를 통해 출력된 빔을 집속하여 출력광섬유를 통해 출력하는 이중 콜리메이터와; 상기 이중 콜리메이터로부터 확장 및 시준화하여 출력된 빔을 입력 받아 반사하는 반사판과; 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 위치하며, 일정한 위상 경로차를 유도하기 위해 굴절률 혹은 광 경로차의 분포가 반복적으로 변화하는 패턴을 가진 평판;을 포함하여 구성되고, 상기 평판은, 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 반복적으로 변화하는 패턴을 가 지는 반사패턴을 구비하여 일정한 위상 경로차를 유도하는 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이를 지나는 빔 경로 상에서 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사된 빔과 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사하지 않고 상기 반사판에서 반사한 빔 사이에 발생하는 광경로차를 유도하는 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 다각형 반사패턴인 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 패턴의 주기와 면적에 의해 필터의 소멸비에 대응됨을 특징으로 한다.
상기 위상 경로차는, 상기 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지는 반사 패턴과 상기 반사판 사이의 광학적 경로차에 의해 형성됨을 특징으로 한다.
상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터는, 상기 반사패턴과 상기 반사판이 하나의 기판의 앞면과 뒷면 또는 여러 평행한 기판들의 앞면과 뒷면에서 형성됨을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계에 있어서, 광섬유로부터 입사하는 빔을 확장 및 시준화 하여 렌즈부를 통해 출력하고, 렌즈부를 통해 출력된 빔을 집속하여 출력광섬유를 통해 출력하는 이중 콜리메이터와; 상기 이중 콜리메이터로부터 확장 및 시준화하여 출력된 빔을 입력 받아 반사하는 반사판과; 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 위치하며, 일정한 위상 경로차를 유도하기 위해 굴절률 혹은 광 경로차의 분포가 반복적으로 변화하는 패턴을 가진 평판;을 포함하여 구성되고, 상기 평판은, 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 반복적으로 변화하는 패턴을 가지는 반사패턴을 구비하여 일정한 위상 경로차를 유도하고, 상기 평판은, 기준 물질과; 상기 기준 물질의 일 측면에 형성된 검출 대상에 대한 광학적 특성 변화를 유도하는 반응물질;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이를 지나는 빔 경로 상에서 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사된 빔과 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사하지 않고 상기 반사판에서 반사한 빔 사이에 발생하는 광경로차를 유도하는 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴으로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 다각형 반사패턴인 것을 특징으로 한다.
상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은, 패턴의 주기와 면적에 의해 필터의 소멸비에 대응됨을 특징으로 한다.
상기 위상 경로차는, 상기 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지는 반사 패턴과 상기 반사판 사이의 광학적 경로차에 의해 형성됨을 특징으로 한다.
상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 상기 반사패턴과 상기 반사판이 하나의 기판의 앞면과 뒷면 또는 여러 평행한 기판들의 앞면과 뒷면에서 형성됨을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.
먼저 본 발명은 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공하고자 한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 구조도이다.
그래서 주기적인 스트라이프(stripe) 패턴의 반사면을 기판 앞면에 구현한 전면 반사판(71)과 기판 뒷면 전체에 구현된 후면 반사판(72)으로 구성된 평판(70)을 이용하여 전면 반사판(71)을 통해 반사된 빔과 후면 반사판(72)을 통해 반사된 빔 사이에 위상차를 유도할 수 있다. 즉, 상기 주기적인 스트라이프(stripe) 패턴을 따라 형성된 전면 반사판(71) 부분에서 반사된 빔과 반사판이 형성되지 않은 전면 부분을 통과 후 후면 반사판(72)에서 반사되어 다시 반사판이 형성되지 않은 앞 면부를 통과하여 출력 광섬유로 결합하는 경우 전면 반사판(71)을 통해 반사된 빔과 후면 반사판(72)을 통해 반사된 빔 사이의 위상차를 두 반사판 사이의 상대적인 광학적 경로 차이에 의해 유도할 수 있다.
이러한 반사판을 구현하는 방식은 평판의 두께나 두 반사판 사이의 상대적 위치를 정밀하게 제어하는 다양한 방식으로 광경로차를 조정할 수 있으며 그 제조 방식은 반도체에서 증착, 식각 기술 등의 고전적인 평면 공정 기술뿐만 아니라 전달 특성의 가변을 위한 다양한 액츄에이터 기술 등 다양한 적용이 가능하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치의 구조도이다.
이에 도시된 바와 같이 이중 콜리메이터(10)와 반사판(20) 사이에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 평판(80)이 삽입된다.
주기적으로 반복되는 패턴을 가진 전면 반사판(81)과 뒷면 전체를 반사하는 후면 반사판(82)으로 구성된 평판(80)을 포함하여 구성된 마하젠더 간섭계에 있어서, 상기 평판(80)의 일부가 기준(host) 물질(83)로 구성된 평판과; 상기 기준 물질의 일 측면에 형성된 검출 대상에 대한 광학적 특성 변화를 유도하는 반응물질(sensing material)(84); 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 평판(80)은 상기의 콜리메이터에서 출력된 빔 경로에 일정한 위상차를 유도하는 것으로 주기적인 반복 패턴을 가진 전면 반사판(81)에 의해 반사된 빔과 기준 물질(83)과 반응물질(84)로 구성된 평판을 통과하여 후면 반사판(82)에서 반사되어 다시 반응물질과 기준물질의 평판을 지나고 출력 광섬유로 결합되는 빔 사 이에서 발생하는 광 경로차에 의한 위상차를 유도하도록 구성할 수 있다. 상기의 위상차이는 기준물질의 굴절률과 두께, 반응물질의 굴절률과 두께에 의해 결정 된다.
상기 평판(80)에 의해 유도된 위상차이는 상기 기준 물질(83)과 상기 반응 물질(84)의 광학적 특성차이와, 각각의 두께(d1, d2)에 의해 결정된다
상기 평판(80)은 주기적인 스트라이프 반사판 패턴에 따라 짧은 경로차이를 지나는 빔과 긴 경로차이를 지나는 빔이 주기적으로 반복되게 형성된다.
상기 평판(80)의 일 실시예로 주기적인 스트라이프(stripe) 패턴을 따라 패턴 구조를 제작하여 상대적으로 전면 반사판(81)에서 반사되는 빔과 후면 반사판(82)에서 반사되는 빔 사이에 위상차를 유도할 수 있다.
상기 평판(80)은 상대적 위상차를 발생시키기 위한 것으로, 평판에 형성된 평면 패턴을 여러 가지 주기적, 반복적인 형태로 구성할 수 있다.
상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 상기 기준 물질(83)의 굴절률(nh), 상기 반응 물질(84)의 굴절률(ns), 그리고 상기 기준 물질의 두께(d1)과 상기 반응물질(82)의 두께(d2)에 따라 상기 평판(80)에 의한 원하는 전달 특성을 구현할 수 있다.
따라서, 입력광섬유를 통해 입력된 광신호가 이중 콜리메이터(10)을 통해 확장 및 시준화 되어 출력되고, 평판(80)의 전면 반사판(81)에 의해 진행 방향이 바뀌어진 빔과 후면 반사판에 의해 진행 방향이 바뀌어진 빔이 이중 콜리메이터(10)를 통해 출력 광섬유로 집속된다. 상기의 평판(80) 구조에 의해 유도된 왕복 경로 에 의한 위상차가 2π의 정수배이면 특성의 변화 없이 이중 콜리메이터(10)를 통해 출력 광섬유로 집속되어 전달되지만, π의 홀의 정수배이면 확장 시준화되어 진행해 온 기본모드의 광이 고차모드로 변환되게 되고 집속된 빔이 광섬유와 결합하지 못하고 발산하게 된다.
또한 상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 상기 평판(80)에 의한 전달 특성 T를 다음의 수학식 2에서와 같이 설정한다.
Figure 112006093687238-pat00001
여기서 nh는 상기기준물질(83)의 굴절률이고, ns는 상기반응물질(sensing material)(84)의 굴절률이며, d1은 상기 기준 물질(83)의 두께이고, d2는 상기 반응 물질(83)의 두께로 상기의 기준물질과 반응물질에 의해 형성된 광학적 경로차에 의해 전달 특성이 결정된다.
Figure 112006093687238-pat00002
는 파장이다.
상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 상기 기준 물질(83)과 상기 반응 물질(84)의 두께나 굴절률 차이에 의한 주기 및 동작파장의 위치를 조절 가능하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는, 상기 반응 물질(84)의 특성을 조정하여 원하는 감도 특성으로 조정할 수 있는 검출 장치를 구성할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기의 기술에서 기준물질(83)과 반응물질(84)을 포함한 상기 평판(80)과 하나 이상의 기판 상에서 여러 층으로 형성될 수 있으며 또 그 순서나 조합을 원하는 특성을 얻을 수 있도록 구성될 수 있다.
상기 반응 물질(84)은, 측정 대상 혹은 감지대상의 외부섭동에 의해 광학적 특성이 변화하는 물질인 것을 특징으로 한다.
상기 반응 물질(84)은, 측정 대상 혹은 감지 대상의 외부섭동에 의해 변화하는 광학적 특성 중 광학적 경로차 특성이 달라지는 물질인 것을 특징으로 한다.
상기 반응 물질(84)은, 측정 대상 혹은 감지대상의 외부섭동에 의해 변화하는 광학적 특성 중 굴절률 특성이 달라지는 물질인 것을 특징으로 한다.
상기 반응 물질(84)은, 측정 대상 혹은 감지대상의 외부섭동에 의해 변화하는 광학적 특성 중 두께나 손실 특성이 달라지는 물질인 것을 특징으로 한다.
즉 반응 물질의 광학적 특성이 검출하고자 하는 물리량에 민감하게 바뀌는 성질을 이용하여 특정 물리량을 검출 하는데 이용할 수 있다. 따라서 반응 물질의 광특성에 따라 다양한 세부적인 계측 응용이 가능하다.
이처럼 본 발명은 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공하게 되는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 및 그 응용 장치는 일정 소멸비의 특성을 안정적으로 제공할 수 있는 효과가 있게 된다.
또 반도체 박막 제조 기술과 평면 반사판 제조 기술 기반으로 평판을 제작할 수 있으므로, 다양한 물질을 기반으로 여러 가지 제작방식을 적용할 수 있으며, 다양한 구조의 평판을 대량으로 생산이 가능하게 하는 효과가 있다. 또 복잡한 구조체나 식각 등의 광경로차의 유도 없이 단지 평판상의 반사판 구현 기술과 원하는 두께와 굴절률 조정만으로 원하는 전달 특성을 얻을 수 있다.
또 살펴본 바와 같이 본 발명은 종래에는 고려되지 못한 설계적 측면을 도입함으로써 주기, 동작파장, 소멸비, 반응도 등의 광학적 특성을 폭넓게 조정 가능한 마이크로 옵틱 간섭계를 구현할 수 있게 하는 효과가 있다. 이에 따라 본 발명은 우수한 광특성의 마하젠더 간섭계를 원하는 동작 특성을 가지게 구현할 수 있으며, 별도의 평면 공정을 통해 정밀한 제어가 가능함은 물론, 설계가 간단하여 원하는 성능의 광학계를 효과적으로 구현할 수 있다.
본 발명은 정렬에 무관한 마하젠더 간섭계를 구현할 수 있는 효과도 있다.
더불어 본 발명은 원하는 소멸비 특성을 정렬에 무관하게 구현할 수 있는 효과도 있다.
나아가 본 발명은 매우 넓은 동작 파장 영역에서 마하젠더 간섭계를 구현할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 원하는 동작 파장의 선택과 정밀한 경로차 제어가 가능한 간섭계를 구현할 수 있는 효과도 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 따라서 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 응용할 수 있고, 이러한 응용도 하기 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상을 바탕으로 하는 한 본 발명의 권리범위에 속하게 됨은 당연하다 할 것이다.

Claims (14)

  1. 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계에 있어서,
    광섬유로부터 입사하는 빔을 확장 및 시준화 하여 렌즈부를 통해 출력하고, 렌즈부를 통해 출력된 빔을 집속하여 출력광섬유를 통해 출력하는 이중 콜리메이터와;
    상기 이중 콜리메이터로부터 확장 및 시준화하여 출력된 빔을 입력 받아 반사하는 반사판과;
    상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 위치하며, 일정한 위상 경로차를 유도하기 위해 굴절률 혹은 광 경로차의 분포가 반복적으로 변화하는 패턴을 가진 평판;을 포함하여 구성되고,
    상기 평판은 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 반복적으로 변화하는 패턴을 가지는 반사패턴을 구비하여 일정한 위상 경로차를 유도하는 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이를 지나는 빔 경로 상에서 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사된 빔과 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사하지 않고 상기 반사판에서 반사한 빔 사이에 발생하는 광경로차를 유도하는 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴으로 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    다각형 반사패턴인 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    패턴의 주기와 면적에 의해 필터의 소멸비에 대응됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사 패턴은 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지며,
    상기 위상 경로차는,
    상기 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지는 반사 패턴과 상기 반사판 사이의 광학적 경로차에 의해 형성됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터는,
    상기 반사패턴과 상기 반사판이 하나의 기판의 앞면과 뒷면 또는 여러 평행한 기판들의 앞면과 뒷면에서 형성됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터.
  8. 마이크로 옵틱 마하젠더 간섭계에 있어서,
    광섬유로부터 입사하는 빔을 확장 및 시준화 하여 렌즈부를 통해 출력하고, 렌즈부를 통해 출력된 빔을 집속하여 출력광섬유를 통해 출력하는 이중 콜리메이터와;
    상기 이중 콜리메이터로부터 확장 및 시준화하여 출력된 빔을 입력 받아 반사하는 반사판과;
    상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 위치하며, 일정한 위상 경로차를 유도하기 위해 굴절률 혹은 광 경로차의 분포가 반복적으로 변화하는 패턴을 가진 평판;을 포함하여 구성되고,
    상기 평판은 상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이에 반복적으로 변화하는 패턴을 가지는 반사패턴을 구비하여 일정한 위상 경로차를 유도하고,
    상기 평판은, 기준 물질과; 상기 기준 물질의 일 측면에 형성된 검출 대상에 대한 광학적 특성 변화를 유도하는 반응물질;
    을 포함하여 구성된 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    상기 이중 콜리메이터와 상기 반사판 사이를 지나는 빔 경로 상에서 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사된 빔과 상기 반복적으로 변화하는 반사패턴에 의해 반사하지 않고 상기 반사판에서 반사한 빔 사이에 발생하는 광경로차를 유도하는 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴으로 구성된 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    다각형 반사패턴인 것을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터 의 응용 장치.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 반복적으로 변화하는 반사패턴은,
    패턴의 주기와 면적에 의해 필터의 소멸비에 대응됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
  13. 청구항 8에 있어서,
    상기 반사 패턴은 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지며,
    상기 위상 경로차는,
    상기 주기적으로 반복되는 스트라이프 패턴을 가지는 반사 패턴과 상기 반사판 사이의 광학적 경로차에 의해 형성됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
  14. 청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치는,
    상기 반사패턴과 상기 반사판이 하나의 기판의 앞면과 뒷면 또는 여러 평행한 기판들의 앞면과 뒷면에서 형성됨을 특징으로 하는 반사형 마이크로 옵틱 간섭계형 필터의 응용 장치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814112A (ja) 1981-07-17 1983-01-26 Fujitsu Ltd 光分波器
US5224200A (en) 1991-11-27 1993-06-29 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Coherence delay augmented laser beam homogenizer
US5786931A (en) 1995-04-13 1998-07-28 Johannes Heidenhain Gmbh Phase grating and method of producing phase grating
US6046854A (en) 1996-02-09 2000-04-04 Corning Incorporated Multi-path interference filter with reflective surfaces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5814112A (ja) 1981-07-17 1983-01-26 Fujitsu Ltd 光分波器
US5224200A (en) 1991-11-27 1993-06-29 The United States Of America As Represented By The Department Of Energy Coherence delay augmented laser beam homogenizer
US5786931A (en) 1995-04-13 1998-07-28 Johannes Heidenhain Gmbh Phase grating and method of producing phase grating
US6046854A (en) 1996-02-09 2000-04-04 Corning Incorporated Multi-path interference filter with reflective surfaces

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