KR100908246B1 - 사각형 광 공진기를 이용한 광 파장 분기 장치 - Google Patents

사각형 광 공진기를 이용한 광 파장 분기 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 파장 분기 장치를 개시한다.
본 발명의 광 파장 분기 장치는 코어를 통하여 전달되는 다 파장의 광신호 중 일부를 장주기 격자를 이용하여 클래딩 모드로 결합시키고, 이를 V홈 구조를 이용하여 전반사 시켜 순환형 광 경로를 갖도록 한다. 따라서 소형화가 가능하고, 벤딩 손실에 의한 영향이 없어 링 공진기의 제작 한계보다도 더 작은 분기 장치 제작이 가능하다.
광 공진기, 링 공진기, 애드-드롭, 파장 분기, 파장분할다중화

Description

사각형 광 공진기를 이용한 광 파장 분기 장치{Optical wavelength branching device using optical rectangular resonator}
본 발명은 광 파장 분기 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 장주기 격자(long period grating) 및 V홈 구조를 이용하여 특정 도파로의 코어로 진행하는 다파장 광신호 중 일부를 클래딩 모드로 변환한 후, 순환형 광 경로를 갖도록 유도하여 다른 도파로의 코어로 진행하도록 하는 사각형 광 공진기를 이용한 광 파장 분기 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
도파로의 코어를 통해서 진행하는 다파장의 광신호 중 특정 파장의 광신호를 다른 도파로로 분기시키기 위해서는 파장 선택적 특성을 갖는 기능을 필요로 하게 된다. 이러한 기능을 위해 AWG(Arrayed Waveguide Grating), 광 격자(optical grating), 링 공진기(ring resonator) 등이 이용되고 있다.
종래 기술에 따른 파장 선택적 분기 방법의 예들은 다음과 같다.
미국 특허 "Arrayed waveguide grating"(U.S. Pat. No. 6,442,314)는 다파장의 광신호를 다중화하는 AWG를 개시하고 있으며, 이는 도 1에 도시되어 있다. 도 1 을 참조하면, 입력 광도파로(12)로부터 입력된 λ1, λ2,…, λn의 파장이 다중화된 입력 광 빔은 제1 슬랩 도파로(13), 배열 도파로(14), 제2 슬랩 도파로(15)를 통과하며 서로 다른 파장을 갖는 광 빔으로 분기된 후 출력 광 도파로(16)로 입사된다. 상기 AWG는 특정 파장이 아닌 전체 파장을 다중화할 때 이용되며 고가이기 때문에 특정 파장만 분기할 때에는 이용하지 않는다. 또한 크기가 수 cm 정도이므로 집적화하는데 어려움이 있다.
따라서 특정 파장만 분기할 때는 광 격자(optical grating)가 주로 이용이 된다. 광 격자는 단주기 및 장주기 격자로 나뉜다. 단주기 격자는 특정 파장의 광신호를 같은 도파로에서 반대 방향으로 분기시키므로 다른 도파로로 분기하기 위해서는 circulator와 같은 고가의 소자를 추가로 필요로 한다. 이러한 단점을 없애기 위해 장주기 격자를 이용하거나 경사진 단주기 격자를 이용하여 특정 파장의 광신호를 클래딩 모드로 결합시키고 이를 또 다른 도파로로 직접 재결합시킴으로써 circulator 없이 구현할 수 있다.
미국 특허 "Wavelength-selective optical fiber components using cladding-mode assisted coupling"(U.S. Pat. No. 6,850,665)는 장주기 격자(22, 24) 또는 경사진 단주기 격자(46, 48)를 이용하여 광신호를 분기할 수 있는 광 소자를 개시하고 있으며, 이는 도 2A및 도 2B에 도시되어 있다. 그러나 상기 소자는 광신호를 손실 없이 충분히 분기시키기 위해서는 격자의 결합율이 높아야 되므로 격자의 길이가 길어지게 된다. 또한 한쪽 도파로에서 다른 쪽 도파로로 광신호를 충분히 결합시키기 위해서는 결합 부위가 수십 cm 가량이 필요로 하기 때문에 집적화가 불가능하다.
미국 특허 "Integrated optic resonant structres and fabrication method"(U.S. Pat. No. 4,695,121)는 링 공진기(34)를 이용하여 특정 광신호를 분기하는 장치를 개시하고 있으며, 이는 도 3에 도시되어 있다. 그러나 링 공진기는 도파로의 구조적인 형상에 의하여 특정 파장만의 분기가 가능하고, 링 도파로를 이용하게 되므로 링의 크기가 너무 작게 되면 벤딩 손실(bending loss)이 커지게 되어 소형화에 한계를 가지고 있다. 링 공진기의 크기를 작게 만들면 벤딩 손실 외에도 주변 도파로에 원하지 않는 광 결합이 발생되어 신호를 왜곡하게 되므로 작게 만들 수 있는 크기에 제한을 받게 된다.
본 발명은 종래의 광 격자 및 링 공진기의 단점을 극복하고, 장주기 격자가 갖는 파장 선별적 특징 및 링 공진기의 순환형 광 경로를 이용하여 도파로의 코어를 통해 전달되는 다파장의 신호 중 특정 파장을 다른 도파로로 분기하는 보다 효율적인 광 파장 분기 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명의 광 파장 분기 장치는, 입력된 다파장의 광신호 중 특정 파장의 광신호를 클래딩 모드로 커플링하고 나머지 파장의 광신호는 도파시키며, 상기 클래딩 모드로 커플링된 후 전반사된 광신호 중 드롭되지 않은 광신호의 일부를 코어 모드로 커플링하여 도파시키는 제1 장주기 격자가 형성된 제1 코어; 상기 제1 장주기 격자에 의해 클래딩 모드로 커플링된 후 전반사된 광신호의 일부를 코어 모드로 커플링하여 드롭시키는 제2 장주기 격자가 형성된 제2 코어; 및 상기 제1 및 제2 코어를 둘러싸고, 상기 클래딩 모드의 광신호를 전반사하기 위하여 상기 제1 및 제2 장주기 격자의 전방 및 후방에 V형 홈이 형성된 클래딩;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 표면 중 상기 제1 코어와 상기 제2 코어의 도파 방향에 수직인 방향의 양 측면에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 클래딩이 원기둥 형태인 경우 상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 원기둥 표면을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제1 장주기 격자에 의해 코어 모드로 커플링되는 광신호는 상기 제2 장주기 격자에 의해 드롭되지 않은 광신호가 전반사된 광신호인 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 클래딩은 상기 클래딩보다 굴절률이 낮은 물질에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 V형 홈은 상기 제1 장주기 격자로부터 진행되는 클래딩 모드의 광신호가 상기 V형 홈에 의해 전반사되어 상기 클래딩 내에서 정사각형 또는 직사각형 형태의 순환 광 경로를 갖도록 경사각 및 위치가 결정되는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 제2 코어는 상기 제2 장주기 격자에 의해 광신호가 드롭되는 방향과 반대 방향으로 특정 파장의 광신호를 애드시켜 애드/드롭 소자로 동작하는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게, 상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 표면을 연마 또는 식각하여 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 코어로 진행하는 다파장의 광신호를 다른 코어로 분기하기 위한 광 파장 분기 소자를 구현하는 방법으로써, 파장 선택적 특성을 갖는 장주기 격자를 이용하여 특정 파장을 선택하고, 클래딩의 V형 홈에 의해 선형 순환 공진기를 형성시킴으로써 링 공진기와 같은 특성을 갖도록 하여 특정 파장을 드롭부로 분기하는 소자를 구현하는 방법이다.
종래의 기술처럼 장주기 격자만을 이용할 경우 고 결합률을 얻기 위해서 격자의 길이를 충분히 크게 해야 하는데, 그런 경우 격자의 길이가 수 cm 까지도 커지게 되어 소형화가 불가능 하다는 단점이 있다. 또한 종래 기술처럼 링 공진기만으로 구성할 경우 링의 크기가 작아지면 벤딩 손실이 커지게 되고 추가적인 불필요한 광커플링이 발생을 하여 분기되는 광 신호에 잡음 영향을 주게 되어 성능이 열화 된다.
본 발명의 광 파장 분기 장치에 이용되는 장주기 격자는 고 결합률이 필요 없고, 수 ㎛ 정도만으로도 충분하여 소형화가 가능하다. 또한 공진기를 구성하는데 링 구조를 이용하지 않고 V 홈에서의 전반사에 의한 직선형 도파 공진기를 이용하므로 벤딩 손실에 의한 영향 없어 링 공진기의 제작 한계보다도 더 작은 분기 장치 제작이 가능하다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 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.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 광 분기 소자는 코어를 통하여 전달되는 다 파장의 광신호를 장주기 격자를 이용하여 클래딩 모드로 결합 시키고, 이를 V 홈 구조를 이용하여 전반사 시켜 순환형 광 경로를 갖도록 한다.
장주기 격자만을 이용했을 때는 결합률을 크게 하기 위하여 격자의 길이가 수 cm 까지도 커지게 되어 소형화가 불가능하다. 또한 링 공진기는 링 모양의 광 도파로를 필요로 하므로 소자를 작게 만들면 벤딩 손실이 커지게 되어 소형화에 제한이 된다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 결합률이 작은 장주기 격자를 사용하기 때문에 격자의 길이가 수 ㎛ 정도의 크기로 매우 작아도 동작을 하게 된다. 또한 본 발명에 따른 광 파장 분기 장치의 구조는 순환형 광 경로를 형성하기 위하여 링 도파로를 이용하는 대신 전반사 특성을 이용한 선형 도파 경로를 형성하므로 벤딩 손실은 없게 된다.
따라서, 본 발명은 장주기 격자가 갖는 파장 선별적 특징 및 링 공진기의 순환형 광 경로를 이용하여 보다 효율적인 광 파장 분기 소자를 제공할 수 있다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광 파장 분기 장치의 구성도이다.
도 4A를 참조하면, 본 발명에 따른 광 파장 분기 장치는 제1 장주기 격자(420)가 형성된 제1 코어(410), 제2 장주기 격자(440)가 형성된 제2 코어(430), 및 4개의 V형 홈(460)이 형성된 클래딩(450)을 포함하는 광도파로를 이용하여 형성될 수 있다.
제1 코어(410) 및 제2 코어(430)는 광신호가 전달되는 도파로이다.
제1 코어(410) 내에 형성된 제1 장주기 격자(420)는 다파장의 입력 광신호(100)에서 특정 파장의 광신호를 클래딩 모드(101)로 커플링하고, 나머지 파장의 광신호는 도파시킨다. 특정 파장의 광신호 중 일부만을 클래딩 모드(101)로 커플링하고, 나머지 파장의 광신호와 상기 특정 파장의 나머지 광신호를 도파시킬 수도 있다. 상기 제1 장주기 격자(420)는 상기 클래딩 모드로 커플링된 후 상기 V형 홈(460)에 의해 순차적으로 전반사된 광신호 중 상기 제2 장주기 격자(440)에 의해 드롭되지 않고 상기 V형 홈(460)에 의해 이어서 순차적으로 전반사된 광신호의 일부를 다시 코어 모드(110)로 커플링한다.
제1 코어(410)는 상기 제1 장주기 격자(420)에 의해 도파된 광신호 및 상기 코어 모드(110)로 커플링된 광신호를 출력한다.
제2 코어(430) 내에 형성된 제2 장주기 격자(440)는 상기 제1 장주기 격자(420)에 의해 클래딩 모드로 커플링된 후 상기 V형 홈(460)에 의해 순차적으로 전반사된 광신호 중 일부를 코어 모드(106)로 커플링하여 드롭시킨다.
제2 코어(430)는 상기 광신호가 드롭되는 방향과 반대 방향으로 제1 코어(410)의 제1 장주기 격자(420)에 의해 분기된 특정 파장의 광신호를 애드시킴으로써 애드-드롭 소자로서의 기능을 할 수도 있다.
클래딩(450)은 상기 제1 코어(410) 및 제2 코어(430)를 둘러싸며, 4개의 V형 홈(460) 구조를 포함한다. 상기 V형 홈(460)은 장주기 격자에 의하여 선별된 광신호를 전반사시켜 광 파장 분기 장치가 순환형 광 공진 특성을 갖게 한다.
상기 V형 홈(460)은 상기 클래딩(450)의 외부 표면의 소정 부분에 4개 형성된다. 상기 V형 홈(460)은 상기 제1 장주기 격자(420) 및 제2 장주기 격자(440)를 둘러싸는 위치, 즉 4개의 V형 홈(460) 내에 상기 제1 장주기 격자(420) 및 제2 장주기 격자(440)가 형성되도록 위치가 결정되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 V형 홈(460)은 도파로의 상기 제1 코어와 상기 제2 코어의 측면(제1 코어와 제2 코어의 도파 방향에 수직인 방향의 측면)에서 각각 제1 및 제2 장주기 격자의 전방 및 후방 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 다른 예로서 도 4B와 같이 상기 클래딩이 원기둥 형태를 갖는 도파로의 경우, 상기 클래딩의 외부 원기둥 표면을 따라 전체적으로 V형 홈을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 제1 장주기 격자(420) 및 제2 장주기 격자(440)의 전방과 후방에 각각 원 둘레를 따라 두 개의 V형 홈이 형성될 수 있을 것이다. 상기 격자들은 코어 내에 삽입되는 사이즈 또는 코어 사이즈보다 큰 사이즈로 형성될 수 있다.
상기 V형 홈(460)의 위치와 홈 경사각은 상기 제1 장주기 격자(420)로부터 진행되는 클래딩 모드의 광신호가 전반사되어 상기 클래딩(450) 내에서 정사각형 또는 직사각형 형태의 순환 광 경로를 갖도록 그 값이 설정될 수 있다. 상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 표면을 연마 또는 식각하여 형성될 수 있다. 상기 식각 방법으로는 건식 식각 방법, 레이저 식각 방법 등 상기 V형 홈을 형성할 수 있는 다양한 식각 방법이 사용될 수 있을 것이다.
광신호가 클래딩(450) 내에서 전반사되기 위해 상기 클래딩(450)은 클래딩(450)보다 굴절률이 낮은 물질에 의해 커버되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 V형 홈이 형성된 광 파장 분기 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하여 본 발명의 광 파장 분기 장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 도 5의 화살표는 광신호가 전파되는 경로이다.
도파로의 제1 코어(410)를 통해 전달되는 다파장의 광신호 λ1, λ2,…, λn가 입력부(500)로 입사되었을 때 이 중 λ1은 제1 장주기 격자(420)의 영향에 의하여 λ1의 일부분이 클래딩 모드(101)로 결합이 되고, λ1의 나머지 부분은 코어 모드(102)로 도파하게 된다. 다른 파장의 광신호인 λ2, …, λn 은 제1 장주기 격자(420)의 영향을 받지 않고 출력부(112)로 그대로 도파된다. 클래딩 모드(101)로 결합된 광신호는 클래딩(450)을 통해 경로(103)로 전파되다가 V 홈(461)에 의하여 전반사되어 경로(104)로 진행한다. 경로(104)를 따라 전파되는 광신호는 V 홈(463)에 의하여 클래딩 모드(105)로 전반사 된다. 이때 전반사된 클래딩 모드(105)는 제2 장주기 격자(440)에 의하여 일부분이 제2 코어(430)로 커플링이 일어나게 되며, 경로(106)를 거쳐 코어 모드를 형성하게 되어 드롭부(700)로 드롭된다. 전반사된 클래딩 모드(105)의 나머지는 클래딩 모드(107)로 진행하고, 다시 V 홈(467)에 의하여 경로(108)로 전반사 되고, 다시 V 홈(465)에 의하여 경로(109)로 진행한다. 여기서 경로(109)의 클래딩 모드 중의 일부는 제1 장주기 격자(420)에 의하여 경로(110)를 거쳐 제1 코어(410)를 통해 경로(112)로 전파된다. 경로(109)의 클래딩 모드 중의 나머지 부분은 경로(111)를 거쳐 경로(102)의 광신호와 합쳐지게 되어 순환 구조를 형성하게 된다.
λ1의 광 파장이 상기한 방법처럼 계속적으로 순환이 될 경우 링 공진기의 원리와 마찬가지로 공진을 이루게 되어 코어 모드(112)로 재결합되는 λ1의 광신호는 점점 소멸되며, 드롭부(700)로 빠져나오는 λ1의 신호는 점점 커지게 된다. 따라서 처음에는 코어 모드(102, 112)와 같이 λ1의 신호가 출력부(600)로 나오게 되나 공진을 형성하게 되면 소멸되어 출력부(600)에서는 λ1의 신호가 검출이 되지 않게 된다.
제2 코어(430)에 드롭되는 특정 파장 λ1을 애드부(800)에 애드시켜 제2 코어(430)를 애드-드롭 소자로서 기능하게 할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 광 파장 분기 장치는 다음과 같이 제조될 수 있다.
먼저, 광신호가 전달되는 제1 코어와 상기 제1 코어 아래에 제2 코어가 위치 하고 상기 제1 코어 및 제2 코어를 둘러싸는 클래딩을 갖는 광도파로를 준비한다.
상기 제1 코어의 내부에 입력되는 다파장의 광신호 중 특정 파장을 선별하여 클래딩 모드로 결합하고, 클래딩 모드의 광신호를 코어 모드로 결합하기 위한 제1 장주기 격자를 형성한다.
상기 제2 코어 내부에 상기 제1 코어의 제1 장주기 격자에 의해 선별된 특정 파장의 광신호가 전반사되어 진행시 일부 광신호를 선별하여 드랍시키기 위한 제2 장주기 격자를 형성한다.
상기 격자들은 코어 내에 삽입되는 사이즈 또는 코어 사이즈보다 큰 사이즈로 형성될 수 있다.
상기 클래딩의 외부 표면에 상기 제1 장주기 격자에 의해 선별된 특정 파장의 광신호를 전반사시키며 공진을 이루기 위한 V형 홈을 형성한다. 이를 위해 V형 홈은 제1 코어와 제2 코어의 도파 방향에 수직인 방향의 도파로 측면에서 제1 및 제2 장주기 격자의 전방과 후방에 위치하도록 하여 클래딩 표면에 4개 형성되는 것이 바람직하다. 이로써 광신호는 V형 홈에 의해 전반사되어 사각형의 순환 경로를 따르게 된다. V형 홈은 식각 또는 연마에 의해 형성될 수 있을 것이다. V형 홈은 도파로가 원기둥 형태인 경우 클래딩의 원기둥 표면을 따라 제1 및 제2 장주기 격자의 전방과 후방에 위치하도록 하여 2개 형성될 수도 있다.
클래딩 내부의 V형 홈의 위치에서 광신호가 전반사가 일어날 수 있도록 상기 4개의 V형 홈이 형성된 클래딩의 외부에 클래딩보다 굴절률이 작은 물질을 도포한다.
본 발명은 이와 같이 장주기 격자 및 V 홈을 이용하여 공진기를 형성하여 특정 파장을 드롭부(700)로 분기하는 장치이다.
본 발명에서 코어 모드를 클래딩 모드로 변환하기 위하여 장주기 격자를 이용하였다. 장주기 격자의 조건에 맞는 광신호는 같은 방향으로 진행하는 클래딩 모드로 커플링이 되어 변환이 되는데 이때 변환되는 광신호의 비율은 장주기 격자의 설계 변수에 따라 0 ~ 100% 까지 자유롭게 변경 가능하다. 역으로 동일한 장주기 격자는 클래딩 모드를 같은 방향으로 진행하는 코어 모드로 결합시키는 특성을 가지고 있다.
본 발명에서 클래딩 모드로 변환된 광신호를 순환형 광 경로를 갖도록 유도하기 위하여 도파로의 클래딩 표면에 4개의 V 홈을 형성하였고, 이를 이용하여 진행하는 클래딩 모드가 각각의 V 홈 표면에서 전반사 되어 사각형의 순환형 광 경로를 갖도록 설계하였다.
본 발명에서 순환형 광 경로를 갖는 특정 파장의 광신호는 순환되는 과정에서 반복적으로 장주기 격자의 영향을 받게 되고 상기한 바와 같이 클래딩 모드로 진행하는 광신호는 코어 모드로 결합되고, 역으로 코어 모드로 진행하는 광신호는 클래딩 모드로 결합되는 특징을 갖는다. 이와 같은 결합 특성을 이용하면 특정 파장에서 공진 특성을 보이게 되어 특정 도파로에서 진행하는 광신호를 다른 도파로로 진행시키는 광 파장 분기 장치를 구성할 수 있다.
본 발명과 동일한 기능을 갖는 광 링 공진기(optical ring resonator)는 순환형 구조를 구성하기 위하여 링형 도파로를 구성하게 되는데, 링의 크기가 작아지 게 되면 벤딩 손실(bending loss)이 커지게 되므로 작게 구성하는데 한계가 있다.
본 발명은 링 도파로를 구성하지 않는 대신 V 홈에서의 전반사에 의한 직선 도파 특성을 이용하므로 벤딩 손실이 전혀 없으므로 수십 ㎛ 수준 이하의 크기로 제작이 가능한 광 파장 분기 장치의 특징을 갖는다.
지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
그러므로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 종래의 파장분할다중화 소자인 AWG(Arrayed waveguide grating)를 설명하기 위한 구성도이다.
도 2A 및 도 2B는 종래의 장주기 또는 경사진 단주기 격자를 이용하여 구성한 파장 분기 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 종래의 링 공진기를 이용하여 구성한 파장 분기 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 4A 및 도 4B는 본 발명의 일 실시예에 따른 장주기 격자와 V홈 구조를 이용한 순환형 광 공진기를 가지는 광 파장 분기 장치를 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 4의 광 파장 분기 장치의 단면도이다.

Claims (8)

  1. 입력된 다파장의 광신호 중 특정 파장의 광신호를 클래딩 모드로 커플링하고 나머지 파장의 광신호는 도파시키며, 상기 클래딩 모드로 커플링된 후 전반사된 광신호 중 드롭되지 않은 광신호의 일부를 코어 모드로 커플링하여 도파시키는 제1 장주기 격자가 형성된 제1 코어;
    상기 제1 장주기 격자에 의해 클래딩 모드로 커플링된 후 전반사된 광신호의 일부를 코어 모드로 커플링하여 드롭시키는 제2 장주기 격자가 형성된 제2 코어; 및
    상기 제1 및 제2 코어를 둘러싸고, 상기 클래딩 모드의 광신호를 전반사하기 위하여 상기 제1 및 제2 장주기 격자의 전방 및 후방 위치의 외부 표면에 V형 홈이 형성된 클래딩;을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 표면 중 상기 제1 코어와 상기 제2 코어의 도파 방향에 수직인 방향의 양 측면에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 클래딩이 원기둥 형태인 경우 상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 원기 둥 표면을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 장주기 격자에 의해 코어 모드로 커플링되는 광신호는 상기 제2 장주기 격자에 의해 드롭되지 않은 광신호가 전반사된 광신호인 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 클래딩은 상기 클래딩보다 굴절률이 낮은 물질에 의해 둘러싸이는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 V형 홈은 상기 제1 장주기 격자로부터 진행되는 클래딩 모드의 광신호가 상기 V형 홈에 의해 전반사되어 상기 클래딩 내에서 정사각형 또는 직사각형 형태의 순환 광 경로를 갖도록 경사각 및 위치가 결정되는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 코어는 상기 제2 장주기 격자에 의해 광신호가 드롭되는 방향과 반대 방향으로 특정 파장의 광신호를 애드시켜 애드/드롭 소자로 동작하는 것을 특징 으로 하는 광 파장 분기 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 V형 홈은 상기 클래딩의 외부 표면을 연마 또는 식각하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광 파장 분기 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10173407A (ja) 1996-12-16 1998-06-26 Mitsubishi Electric Corp 導波管形分波器、および導波管形分波器の製造方法
JP2001044568A (ja) * 1999-07-26 2001-02-16 Sanyo Electric Co Ltd 発光素子及びその製造方法

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