KR100990324B1 - 편광 독립적인 광학적 탭들 - Google Patents

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Abstract

고유 반사 표면은 광학적 탭들의 편광 의존성을 보상하도록 채용된다. 특히, 반사 표면은 복합 박막 스택들(complex thin film stacks)보다는 금속들의 고유 특성들(intrinsic properties)을 채용함으로써 광학적 탭에서 유도된 편광을 보상한다. 이 때문에, 반사하는 얇은 금속막 또는 연마된 반사 금속 표면이 채용될 수 있다. 본 발명의 특정한 실시예에 있어서, 단일 유전체 박막으로 코팅된 반사 표면이 또한 채용될 수 있다. 일 예로, 금속은 s와 p 편광 상태들 간의 반사율의 분산에서 큰 차이를 나타내기 때문에 그것은 바람직하게는 텅스텐이다.
Figure 112003030843397-pat00001
편광, 고유 반사 표면, 광학적 탭, 고유 특성, 금속

Description

편광 독립적인 광학적 탭들{Polarization independent optical taps}
도 1은 이 기술분야에 알려진 유형의 거울로부터 반사하는 편광된 빔을 보인 도면.
도 2a는 전형적인 알려진 유전체 스택에 대한 반사율 대 파장을 그래프로 도시한 도면.
도 2b는 도 2a의 유전체 스택에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 파장을 그래프로 도시한 도면.
도 3a, 3b 및 3c는 광학적 탭에서 자유 공간에서의 입사 가이드된 광학적 모드를 방사 모드로 회절하는 브래그 격자(bragg grating)를 도시하고, 도 3d는 다중 반사 표면, 즉 거울을 구현한 도면.
도 4는 본 발명을 실행하는데 채용될 수 있는, 연마되거나 연마되지 않은, 금속 기판을 포함하는, 반사 표면, 즉 거울을 도시한 도면.
도 5는 본 발명을 실행하는데 채용될 수 있는 유전층으로 코팅된 도 4의 금속 기판을 포함하는, 반사 표면, 즉 거울을 도시한 도면.
도 6은 본 발명을 실행하는데 채용될 수 있는 규정된 얇은 금속막으로 코팅된 연마된 유리 기판을 포함하는, 반사 표면, 즉 거울을 도시한 도면.
도 7은 본 발명을 실행하는데 채용될 수 있는 유전층으로 코팅된 도 6의 반 사 표면을 도시한 도면.
도 8a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각(angle of incidenc) 대 금막(gold film)에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 8b는 도 8a의 금막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 8c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 금막에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 8d는 도 8c의 금막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 9a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 알루미늄 막에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 9b는 도 9a의 알루미늄 막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 9c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 알루미늄 막에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 9d는 도 9c의 알루미늄 막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 10a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 니켈 막에 대한 반사율(s, p)을 도시한 도면.
도 10b는 도 10a의 니켈 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp을 그 래프로 도시한 도면.
도 10c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 니켈 막에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 10d는 도 10c의 니켈 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp을 그래프로 도시한 도면.
도 11a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 텅스텐 막에 대한 반사율(s, p)을 도시한 도면.
도 11b는 도 11a의 텅스텐 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 11c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 텅스텐 막에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 11d는 도 11c의 텅스텐 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 12a는 제 1의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 12b는 텅스텐에 대한 제 1의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 13a는 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 13b는 텅스텐에 대한 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 14a는 제 3의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 14b는 텅스텐에 대한 제 3의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 15a는 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 규정된 유전층으로 코팅된 텅스텐 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면.
도 15b는 규정된 유전층으로 코팅된 텅스텐에 대한 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
301 : 반사 표면 302, 305 : 빔
303 : 브래그 격자 304 : 광학적 방사 빔
306 : 검출기
(기술 분야)
본 발명은 광학적 탭들(optical taps)에 관한 것으로, 특히 광학적 탭들의 편광 의존성(polarization dependence)을 보상하는 것에 관한 것이다.
(발명의 배경)
광학적 탭들은 섬유(fiber) 또는 빔(beam)으로부터의 광(light)을 샘플링하는데 사용되고, 융합 커플러들(fused couplers), 블레이즈된 섬유 브래그 격자들(blazed fiber bragg gratings), 도파관들(waveguides), 빔 스플리터들(beam-splitters) 등에 기초될 수 있다. 전형적으로, 이들 광학적 탭들은 편광 의존적이다. 전송 섬유(transmission fiber)에서 편광의 상태가 알려져 있지 않고 시간에 따라 변할 수 있기 때문에, 이 편광 의존성은 샘플링된 광 빔의 전력 불확실성을 야기한다.
광 채널 모니터(OCM : optical channel monitor)가 좋은 예이다. OCM은 섬유 코어(fiber core)로부터의 광을 블레이즈된 섬유 브래그 격자를 통해 방사 모드들(radiation modes)로 회절시킴으로써 단일 모드 섬유들(single mode fibers)로부터 광학 신호들을 샘플링한다. 이 회절 과정은 p 편광된 광에 대해서보다 s 편광된 광에 대해서 더 강하다. 도 1은 거울(101)로부터 반사하는 편광된 빔(102)을 도시한다. 입사 평면(plane of incidence)(103)은 각각 입사 및 반사 빔들(102 및 104)을 포함하는 평면으로 규정된다. 또한, 입사 평면에 대한 법선(106)이 도시된다. 양방향 화살표(double headed arrow)(105)는 전계 벡터(electric field vector)가 입사 평면에, 즉 입사 평면 내에서 평행하게 진동하는 p 편광된 광을 나타낸다. s 편광된 빔의 전계 벡터는 입사 평면에 수직하게 진동한다. 결과하는 전력 부정확성은 입사하는 빔을 스크램블링(scrambling)하거나 편광 다이버서티(polarization diversity)를 채용하거나, 또는 수동 보상(passive compensation)에 의해 피할 수 있다. 스크램블링은 시간적, 공간적, 또는 스펙트럼 영역들(temporal, spatial, or spectral domains)에서 편광의 상태를 변화시킴으로써 실현될 수 있다. 스크램블링은 실험실 응용들(laboratory applications)에 대해 적합하고 통상적으로 채널 모니터링과 같은 애플리케이션들에 대해 비용이 비효과적이다. 편광 다이버서티는 두 개의 상태들이 동일한 삽입 손실(insertion loss)을 갖도록 한 상이한 광학적 경로들(optical paths)을 통해 s 및 p 편광 상태들을 라우팅하는 것을 포함한다. 이 접근법은 콤팩트 패키지들(compact packages)에 좀처럼 적합하지 않은 복잡한 광학적 경로를 요구한다. 수동 보상은 탭의 편광 의존 손실(PDL : polarization dependent loss)을 없애기 위해 PDL을 도입하는 광학적 요소를 이용한다.
광학적 채널 모니터는 수동 보상을 사용하고, 여기서, 편광으로 기인한 전력 부정확성이 거울로부터 회절된 자유 공간 빔을 반사함으로써 피해진다. 이 거울은 격자에서의 s 편광이 거울에서의 p 편광이 되도록 위치된다. 효과적으로 작용하도록, 이 거울의 반사율은 파장의 함수로서 격자 PDL을 보상해야 한다. 이 스펙트럼 의존성은 복합 유전체 박막 스택들(complex dielectric thin film stacks)로 생성될 수 있다. 도 2a는 전형적인 대역 통과 필터의 고 에너지 에지 가까이의 s 및 p 편광 상태들의 반사율을 그래프로 나타내고, 도 2b는 도 2a의 두 개의 커브들의 비를 도시한다. 도 2b에서의 비는 C 대역에서 편광을 보상하는데 사용될 수 있다. 예리한 스펙트럼 전이가 제조 변화들을 받기 때문에, 보상은 종종 불명확하다.
(발명의 요약)
광학적 탭들의 편광 의존성(polarization dependence)을 보상하도록 시도하기 위한 종래의 장치들의 이들과 다른 문제점들 및 제한들은 고유 반사 표면을 채용함으로써 극복된다.
특히, 출원인의 발명은 복합 유전체 박막 스택들보다는 금속들의 고유 특성들을 채용함으로써 광학적 탭에서 유도된 편광을 보상하는 반사 표면에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 반사 표면은 규정된 금속막을 채용한다.
본 발명의 또다른 실시예에 있어서, 연마되거나 연마되지 않은 금속 표면이 채용된다.
일 예로, 금속은 s 및 p 편광 상태들 간의 반사율의 분산에서 큰 차이(difference)를 나타내기 때문에 그것은 바람직하게는 텅스텐이다.
일반적으로, 스펙트럼 의존성과 두 편광 상태들(s 및 p)의 반사율(R)의 비, 즉 Rs/Rp의 크기는, 4 개의 자유도들(degrees of freedom): 정확한 금속을 선택, 거울 또는 금속 표면이 편광된 광 빔을 반사하는 각도를 조절, 금속막의 상부에 유전층을 부가, 및/또는 다수의 거울들 또는 금속 표면들의 사용 중에서 선택함으로써 정확하게 매칭될 수 있다.
(발명의 상세한 설명)
도 3a, 3b, 3c 및 3d는 본 발명의 실시예를 포함하는 광학적 탭에서의 자유 공간에서의 입사 가이드된(incoming guided) 광학적 모드, 즉 광섬유 내의 빔(302)을 방사 모드로 회절시키는 브래그 격자(Bragg grating)(303)를 도시한다. 따라서, 도 3a에 3 차원(X, Y 및 Z 평면들) 묘사로 도시된 바와 같이, 이 예에서, 광섬유 내에서, 입사 가이드된 광학적 방사(302)는 이 예에서 금속화된 막 표면을 가진 반사 표면(301)으로 향하는 자유 공간에서의 입사 가이드된 광학적 방사(302)를 광학적 방사 빔(304)으로 회절시키는 블레이즈된(blazed) 섬유 브래그 격자(303)로 향한다. 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 반사 표면(301)의 금속화된 막 표면은 격자(303)에 의해 유도된 편광을 보상하기 위해 종래의 알려진 유전체 박막 스택보다는 금속들의 고유 특성들을 채용한다. 또한, 양방향 화살표들(307)이 격자(303) 및 자유 공간(304)에서의 s형 편광, 즉 격자(303)의 입사 평면에 수직하는 전계를 나타낸다는 것을 유의하라. 반사 표면(301)이 빔(305)과 같이 Y 방향을 따라 XZ 평면으로 자유 공간 빔을 반사하기 때문에, 전계는 반사 표면(301)에서 입사 평면에 평행하다. 결과적으로, 격자(303)에서의 s 편광은 반사 표면(301)에서 p 편광이 된다. 빔(305)은 원하는 바와 같이 사용하기 위해 검출기(306)에 공급된다.
도 3b는 도 3a에 도시된 실시예의 X-Y 평면 부분을 도시한다. 단지 가시적인 상이점은 회절된 빔(304)이 입사 가이드된 빔(302)의 묘사 상에서 중첩된다는 것이다.
유사하게, 도 3c는 도 3a의 실시예의 X-Z 평면 부분을 도시한다. 여기서, 동그라미를 두른 X는 격자(303)에서 그리고 격자(303)로부터의 s 편광을 나타낸다. 도 3c에 도시된 부분과 도 3a에 도시된 실시예 간의 단지 가시적인 상이점은 반사 기판(301)으로부터 회절된 빔의 반사가 반사 표면(301)에 의해 숨겨진다는 것이다.
도 3d는 도 3a의 반사 표면(301)이 반사 표면들(308 및 310)과 광 빔 경로(309)에 의해 대체되는 것을 제외하고 도 3a와 유사한 구현을 도시한다. 따라서, 도시된 바와 같이, 다수의 반사 표면들(308 및 310)은 Rs/Rp의 크기 및 스펙트럼 경사(tilt)를 순차적으로 조절하는데 사용된다. 예를 들어, 제 1 반사 표면(308)은 평균 Rs/Rp 레벨을 조절하는데 사용되고 제 2 반사 표면(310)은 Rs/Rp에서의 스펙트럼 경사를 생성한다. 두 개의 반사 표면들(308 및 310)의 이 조합은 하나의 반사 표면(308)이 Rs/Rp을 비교적 크게 그러나 스펙트럼으로 평평하게 생성하게 하고, 반면 다른 반사 표면(310)은 경사진 Rs/Rp를 비교적 작지만 스펙트럼으로 경사지게 생성한다.
도 4는 연마되거나 또는 연마되지 않은 금속 기판(401)을 포함하는, 반사 기판, 즉 거울을 도시하고, 이것은 본 발명을 실행하는데 있어서 채용될 수 있다. 격자(도 3을 참조)에 의해 회절된 후, 광학적 빔들(402 및 403)은 자유 공간으로 전파되고 그 후 금속 기판(401)의 표면(404)으로부터 반사된다.
도 5는 본 발명을 실행하는데 있어서 채용될 수 있는 유전층(503)으로 코팅된 도 4의 금속 기판 401(502)을 포함하는 반사 기판(501), 즉 거울을 도시한다. 또한, 유전층(503)의 외부 유전체 표면으로부터 반사되는 자유 공간에서의 회절된 광학적 빔들(504 및 505)이 도시된다.
도 6은 본 발명을 실행하는데 있어서 채용될 수 있는 규정된 얇은 금속막(603)으로 코팅된, 연마되거나 또는 연마되지 않은 유리 기판(602)을 포함하는 반사 기판(601), 즉 거울을 도시한다. 또한, 유전층(603)의 외부 얇은 금속막 기판 표면으로부터 반사된 자유 공간에서의 회절된 광학적 빔들(604 및 605)이 도 시된다.
도 7은 본 발명을 실행하는데 있어서 채용될 수 있는 유전층(704)으로 코팅된 도 6의 얇은 금속막 603(703)과, 연마되거나 또는 연마되지 않은 유리 기판 602(702)을 포함하는 반사 표면을 도시한다. 또한, 유전층(704)의 외부 유전체 표면으로부터 반사된 자유 공간에서의 회절된 광학적 빔들(705 및 706)이 도시된다.
위에 나타낸 바와 같이,
도 8a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각(angle of incidenc) 대 금막(gold film)에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 8b는 도 8a의 금막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 8c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 금막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 8d는 도 8c의 금막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 9a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 알루미늄 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 9b는 도 9a의 알루미늄 막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 9c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 알루미늄 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 9d는 도 9c의 알루미늄 막에 대한 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp 대 입사각을 그래프로 도시한 도면.
도 10a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 니켈 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 도시한 도면.
도 10b는 도 10a의 니켈 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp을 그래프로 도시한 도면.
도 10c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 니켈 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 10d는 도 10c의 니켈 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp을 그래프로 도시한 도면.
도 11a는 제 1의 규정된 파장에서 입사각 대 텅스텐 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 도시한 도면.
도 11b는 도 11a의 텅스텐 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 11c는 제 2의 규정된 파장에서 입사각 대 텅스텐 막에 대한 반사율(s, p 및 s-p)을 그래프로 도시한 도면.
도 11d는 도 11c의 텅스텐 막에 대한 입사각 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면.
도 8a 내지 11d에 도시된 바와 같이, 니켈과 텅스텐과 같은 금속들은 p-편광된 광보다 훨씬 더 강하게 s-편광된 광을 반사한다. 대조적으로, 귀금속들(구리, 은 및 금)은 거의 같은 세기를 가진 두 편광들을 반사하며, 한편 알루미늄은 중간의 경우이다. 이것은 굴절율(refraction)(n)의 실수 및 허수 부분들의 상대적인 크기 때문이다. 예컨대, 1630nm에서는 금은 n=0.609+i10.3이고 텅스텐은 n=1.97+i5.27이다. 굴절율의 실수 및 허수 부분들의 상대적인 크기는 자유 및 구속(bound) 전자들 간의 경쟁(competition)에 의해 영향을 받는다. 허수 인덱스는 자유 전자들에 의해 우위를 차지하는(dominate) 금속들에서 높고, 반면 실수 및 허수 부분들은 중간대 전이들에 의해 영향을 받는 금속들에서 개략적으로 유사한 값들을 가진다(E.D.Palik, Academic Press, 1985의 "Handbook of Optical Constants of Solids"를 참조하라). 위의 코멘트들은, 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이, 벌크 금속들(bulk metals)과 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이, 평활 유리 기판들(smooth glass substrates) 위에 증착되는 얇은 금속막들에 적용된다.
관심 있는 파장들에 불투명(opaque)하도록 얇은 금속막은 두꺼워야 한다는 것을 유의하라. 예컨대, 텅스텐과 같은 금속에 대해서, 얇은 금속막은 약 1000 내지 2000 옹스트롬(angstroms)의 두께를 가져야 한다. 그것이 사용될 때, 유전층은 관심 있는 파장들과 실질적으로 동일한 두께를 가져야 한다.
막들은 증착법(evaporation), 스퍼터링(sputtering), 또는 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition)과 같은 표준 기술들에 의해 기판 위에 증착될 수 있다. 반사 표면의 거시적인 치수들(macroscopic dimensions)은 원하는 입사각에서 전체 광학적 광 빔을 둘러싸기에 충분히 커야 한다.
도 12a는 제 1의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면이다.
도 12b는 텅스텐에 대한 제 1의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면이다.
도 13a는 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면이다.
도 13b는 텅스텐에 대한 제 2의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면이다.
도 14a는 제 3의 규정된 입사각에서 파장 대 텅스텐에 대한 반사율(s, p)을 그래프로 도시한 도면이다.
도 14b는 텅스텐에 대한 제 3의 규정된 입사각에서 파장 대 s와 p 편광들의 비 Rs/Rp를 그래프로 도시한 도면이다.
도 12, 13, 및 14에 도시된 바와 같이, 입사각은 또한 주어진 금속에 대한 Rs/Rp 비의 크기를 조절하는데 사용될 수 있다.
또, 예컨대 도 5 및 도 7을 참조하면, 금속의 Rs/Rp 비는 유전체 코팅에 의해 변경될 수 있다. 수 천 옹스트롬의 실리콘 질화물이 금속 표면 위에 증착되면, 광은 공기/유전체(air/dielectric)와 유전체/금속 계면들 둘 다로부터 반사한다. 이들 반사들의 간섭들은, 예컨대 도 15a 및 15b를 참조하여, Rs/Rp 비의 스펙트럼 분포를 최적화하는데 사용될 수 있다.
상이한 파장들이 상이한 각도들로 격자(303)(도 3)로부터 회절되기 때문에, 격자에서 유도되는 편광 의존 손실(PDL)은 파장의 함수이다(예컨대, 두 개의 편광들의 반사율의 비, Rs/Rp는 C 대역에 걸쳐 약 1.24 내지 1.08로 변할 수 있다). 스펙트럼 의존성과 Rs/Rp의 크기는 다음 4 개의 자유도들, 즉 정확한 금속을 선택, 거울 표면이 편광된 광 빔을 반사하는 각도를 조절, 금속막의 상부에 유전층을 부가, 및/또는 다중 반사 표면들의 사용 중에서 선택함으로써 정확하게 매칭될 수 있다.
텅스텐으로 코팅된 거울 표면은 파장의 함수로서 전형적인 격자의 Rs/Rp를 거의 매칭시킬 수 있다. 다른 전이 금속들(Ni, Mo, V(바나듐), Fe, Ta 등), 및 전이 금속 화합물들(TiC, TiN 등)은 Rs/Rp 비들의 범위를 생성한다. 금속 합금들은 또한 주어진 응용에 대한 Rs/Rp를 조절하는데 사용될 수 있다. 관심 있는 스펙트럼 대에 걸쳐 중간에서 높은 값들까지의 범위에 있는 반사율을 가진 금속들은 Rs/Rp에서의 더 높은 스펙트럼 경사를 제공한다. 도 8a 내지 11d에 도시된 바와 같이, 반사 표면에서의 입사각(도 1에서의 법선(106) 및 입사 빔(102) 간의 각도)은 또한 Rs/Rp를 변경하기 위해 바뀔 수 있다. 도 12a 및 12b, 13a 및 13b, 14a 및 14b는 각각 42, 45, 및 57 입사도들에서 텅스텐(W)에 대한 반사율(s 및 p)과 Rs/Rp 대 파장을 도시한다. 도면들에 도시된 바와 같이, 입사각들의 변화는 대부분 스펙트럼 경사의 변화 없이 Rs/Rp를 위 아래로 조절한다. C 대역 격자에 대해, 도 15b는 약 8000A의 실리콘 질화물로 코팅된 텅스텐 반사 표면을 사용함으로써 바람직한 Rs/Rp 스펙트럼 의존성을 설명한다. 실리콘 이산화물 및 실리콘과 같은 다른 코팅물들이 또한 사용될 수 있다. 이런 유형들의 이중층들(bilayers)은 다른 응용들(태양 광열 변환(photothermal solar conversion))에서 설명된 인상적인 안정성(stability)을 가진다. 최종적으로, 다중 반사 표면들은 또한 Rs/Rp의 크기 및 스펙트럼 경사를 조절하는데 순차적으로 사용될 수 있다.
본 발명의 이 반사 표면 실시예는 광학적 채널 모니터들(OCM)과 다른 광학적 탭들의 PDL이, 예컨대 0.2db 미만으로 유지될 수 있도록 블레이즈된 섬유 브래그 격자들의 편광을 보상한다. 금속막들만이 불투명할 필요가 있기 때문에, 증착 조건들은 제어하기가 쉽다. 반대로, 현재 사용하는 있는 복합 유전체 스택들은 원하는 Rs/Rp 비를 생성하기 위해 예리한 스펙트럼 에지를 채용한다. 이 예리한 에지는 제어하기에 어렵다. 따라서, 금속막들은 PDL 보상을 위해 더욱 강인한(robust) 방법을 제공한다. 또한, 높은 각도들로 블레이즈된 격자들로부터의 큰 PDL 값들은 또한 적당한 설계들로 보상될 수 있다. 최종적으로, 이중 격자 설계들을 가진 채널 모니터들(복소 Rs/Rp 스펙트럼 형태들에 대한 필요성으로 인한 추가 시도)은 금속성의 반사 표면들로 적절하게 보상될 수 있다.
또한, 이 발명의 보상 기술은 섬유 격자들보다는 자유 공간 격자들을 채용하는 채널 모니터들에서 유용할 수 있다.
물론, 위에 설명된 실시예들은 본 발명의 원리들을 단지 예시한다. 실제로, 수많은 다른 방법들 또는 장치가 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 이 기술 분야에서 당업자들에 의해 안출될 수 있다.
본 발명은 광학적 탭들의 편광 의존성을 보상하는 방법을 제공한다.

Claims (12)

  1. 광학적 빔 내의 제 1 편광 의존성을 유도하는 광학적 탭(optical tap); 및
    상기 광학적 빔을 반사할 때 상기 제 1 편광 의존성을 보상하는 제 2 편광 의존성을 갖도록 전이 금속 엘리먼트(transition metallic element)로 형성된 제 1 반사 표면(301)을 포함하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 표면은 상기 전이 금속 엘리먼트의 금속막으로 구성된 거울 표면(mirror surface)(606)을 포함하는, 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 표면은 상기 전이 금속 엘리먼트의 얇은 금속막으로 코팅된 유리 기판을 포함하는, 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 얇은 금속막은 유전체 물질로 코팅되는, 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 표면은 유전체 물질로 코팅된 금속 기판을 포함하는, 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전이 금속 엘리먼트는 전이 금속 화합물 또는 전이 금속 합금 중 적어도 하나를 포함하는, 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 표면은 상기 전이 금속 엘리먼트의 금속막으로 코팅된 기판이고, 상기 금속막은 유전체 물질로 코팅되는, 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 반사 표면은 상기 광학적 빔의 평균 Rs/Rp를 조절하는 제 2 편광 의존성을 갖도록 상기 전이 금속 엘리먼트로 형성되고, 상기 장치는 상기 광학적 빔의 Rs/Rp 내의 스펙트럼 경사(tilt)들을 생성하는 제 3 편광 의존성을 갖도록 상기 전이 금속 엘리먼트로 형성된 제 2 반사 표면을 포함하고, 상기 제 2 반사 표면은 상기 제 1 반사 표면으로부터 반사된 상기 광학적 빔을 반사하도록 구성되는, 장치.
  10. 삭제
  11. 광빔에 대해 유도된 편광을 보상하는 방법에 있어서:
    상기 광빔에 대한 광학적 탭의 편광 의존성을 보상하기 위해 전이 금속 엘리먼트를 갖는 반사 표면을 제공하는 단계를 포함하는, 유도된 편광 보상 방법.
  12. 제 11 항에 있어서:
    s-편광 상태와 p-편광 상태의 리액턴스(reactance) 비의 크기와 스펙트럼 의존성을 매칭하는 단계를 포함하고, 상기 매칭하는 단계는,
    상기 반사 표면에 대해 매끄러운 반사적 금속 표면 또는 반사적인 얇은 금속막을 제공하기 위해 상기 s-편광과 p-편광 상태들 사이의 반사율의 스프레드(spread) 내에 큰 차이를 보이는 금속을 선택하는 단계;
    상기 반사 표면이 편광된 광빔을 반사하는 각도를 조절하는 단계;
    상기 반사 표면상의 금속막의 상부에 유전체 층을 제공하는 단계; 및
    상기 반사 표면을 제공하기 위해 제 1 및 제 2 거울 또는 금속 표면들을 사용하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 유도된 편광 보상 방법.
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