KR101491657B1 - 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자 - Google Patents

곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 따르면, 빛 또는 광신호가 반사된 이후, 광 경로를 수직에 가깝게 큰 각도로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 직진, 좌회전 및 우회전 등의 다양한 방향으로 광 경로를 변경할 수 있는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 직선 형태로 형성된 제 1 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 제 1 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 2 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 1 반사기; 및 상기 제 1 반사기의 굴절률을 제어하는 제 1 제어기;를 포함하되, 상기 제 1 반사기는, 상기 제 1 제어기에 의한 상기 제 1 반사기의 굴절률 변화에 의해 상기 제 1 도파로 또는 상기 제 2 도파로로 선택적으로 빛 또는 광신호를 전송하는 것을 특징으로 한다.

Description

곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자{OPTICAL PATH-CHANGING DEVICE HAVING CURVED WAVEGUIDE}
본 발명은 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 직선 형태의 제 1 도파로와 곡선 형태의 제 2 도파로를 이용하여, 광의 경로를 변경할 수 있는 곡선 형태의 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 관한 것이다.
국내 공개 특허 공보 제10-2010-0066834호(이하 '종래 발명 1')에서는 주 코어의 일측에 배치된 작은 각도를 이루는 반사 출력부를 이용하여 광신호를 스위칭하는 광통신 소자가 개시되어 있다. 다만, '종래 발명 1'에서는 주 코어로부터 반사 출력부가 작은 각도로 분기되어 있어, 작은 각도를 이루는 도파로로 스위칭시키는 구조에만 제한적으로 적용될 수 있다.
또한, 국내 공개 특허 공보 제10-2011-0055142호(이하 '종래 발명 2')에서는 격자구조의 광 전송망에서 반사를 이용한 광 스위치 구조가 개시되어 있다. 다만. '종래 발명 2'에서는 반사된 이후, 광신호가 작은 각도로 벌어진 직선, 즉, 사선으로 나가는 구조로 구성되어 있어, 스위칭 노드에서는 빛을 수직 방향으로 보낼 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 빛 또는 광신호가 입사되어 반사된 이후, 광 경로를 수직에 가깝게 큰 각도로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 직진, 좌회전 및 우회전 등의 다양한 방향으로 광 경로를 변경할 수 있는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 직선 형태로 형성된 제 1 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 제 1 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 2 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 1 반사기; 및 상기 제 1 반사기의 굴절률을 제어하는 제 1 제어기;를 포함한다. 구체적으로 상기 제 1 반사기는, 상기 제 1 제어기에 의한 상기 제 1 반사기의 굴절률 변화에 의해 상기 제 1 도파로 또는 상기 제 2 도파로로 선택적으로 빛 또는 광신호를 전송한다. 또한, 상기 광 경로 변경 소자는, 상기 제 1 도파로와 교차하고, 상기 제 2 도파로의 말단과 만나며, 직선 형태로 형성된 제 3 도파로;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 광 경로 변경 소자는, 상기 제 1 도파로로부터 제 2 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 4 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 2 반사기; 및 상기 제 2 반사기의 굴절률을 제어하는 제 2 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로 상기 제 2 반사기는, 상기 제 2 제어기에 의한 상기 제 2 반사기의 굴절률 변화에 의해 상기 제 1 도파로 또는 상기 제 4 도파로로 선택적으로 빛 또는 광신호를 전송한다.
아울러, 상기 제 2 도파로의 말단 및 상기 제 4 도파로의 말단은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로와 반대 방향에서 각각 만나는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로의 분기점인 제 1 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로의 분기점인 제 2 분기점은 상이할 수 있다.
구체적으로, 상기 제 1 방향과 상기 제 2 방향은, 상기 제 1 방향이 상기 제 1 도파로로부터 우측 방향일 경우에는 상기 제 2 방향이 상기 제 1 도파로로부터 좌측 방향이고, 상기 제 1 방향이 상기 제 1 도파로로부터 좌측 방향일 경우에는 상기 제 2 방향이 상기 제 1 도파로로부터 우측 방향인 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로의 분기점인 제 1 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로의 분기점인 제 2 분기점은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 광 경로 변경 소자는, 상기 제 1 도파로로부터 제 3 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 5 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 5 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 3 반사기; 상기 제 3 반사기의 굴절률을 제어하는 제 3 제어기; 상기 제 1 도파로로부터 제 4 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 6 도파로; 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 6 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 4 반사기; 및 상기 제 4 반사기의 굴절률을 제어하는 제 4 제어기;를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 5 도파로의 분기점인 제 3 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 6 도파로의 분기점인 제 4 분기점은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치하되, 상기 제 3 분기점은 상기 제 1 분기점과는 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 반대 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 5 도파로의 말단 및 상기 제 6 도파로의 말단은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로와 반대 방향에서 각각 만나는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 광 경로 변경 소자는, 빛 또는 광신호가 상기 제 1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 1 도파로의 타단 또는 상기 제 3 도파로의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되거나, 상기 빛 또는 광신호가 상기 제 3 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 3 도파로의 타단 또는 상기 제 1 도파로의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 하나 이상의 도파로가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 1 도파로군; 상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 2 도파로군; 상기 제 1 도파로군과 교차하며, 하나 이상의 도파로가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 3 도파로군; 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 2 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 1 반사기군; 및 상기 제 1 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 1 제어기군;을 포함하되, 상기 제 2 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 경로 변경 소자는, 상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 4 도파로군; 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 4 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 2 반사기군; 및 상기 제 2 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 2 제어기군;을 더 포함하되, 상기 제 4 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 5 도파로군; 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 5 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 3 반사기군; 상기 제 3 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 3 제어기군; 상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 6 도파로군; 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 6 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 4 반사기군; 및 상기 제 4 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 4 제어기군;을 더 포함하되, 상기 제 5 도파로군의 말단 및 상기 제 6 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 2 도파로군의 분기점인 제 1 분기점군과 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 4 도파로군의 분기점인 제 2 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 동일한 방향에 위치하고, 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 5 도파로군의 분기점인 제 3 분기점군과 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 6 도파로군의 분기점인 제 4 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 동일한 방향에 위치하고, 상기 제 1 분기점군과 상기 제 3 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 반대 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제 2 도파로군에 속한 각각의 도파로와 상기 제 4 도파로군에 속한 각각의 도파로는, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로에 속한 도파로와 반대 방향에서 각각 만나고, 상기 제 5 도파로군에 속한 각각의 도파로와 상기 제 6 도파로군에 속한 각각의 도파로는, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로에 속한 도파로와 반대 방향에서 각각 만난다.
바람직하게는, 상기 광 경로 변경 소자는, 빛 또는 광신호가 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나인 제 1-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 1-1 도파로의 타단 또는 상기 제 1-1 도파로가 아닌 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력될 수 있다. 또는, 상기 광 경로 변경 소자는, 상기 빛 또는 광신호가 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나인 제 3-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 3-1 도파로의 타단 또는 상기 제 3-1 도파로가 아닌 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 따르면, 빛 또는 광신호가 입사되어 반사된 이후, 광 경로를 수직에 가깝게 큰 각도로 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 직진, 좌회전 및 우회전 등의 다양한 방향으로 광 경로를 변경할 수 있는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 일실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 1 도파로(11), 제 2 도파로(12), 제 1 반사기(21), 제 1 제어기(미도시) 및 제 3 도파로(13)를 포함한다.
구체적으로 제 1 도파로(11)는 직선 형태로, 제 1 도파로(11)의 일단을 통해 빛 또는 광신호가 들어오게 된다. 제 2 도파로(12)는, 제 1 도파로(11)로부터 분기된 형태로, 제 1 도파로(11)와 제 1 방향으로 제 1 각도를 이루며, 원의 호 모양의 완만한 곡선 형태인 것이 바람직하다. 제 1 반사기(21)는 제 1 도파로(11)로부터 제 2 도파로(12)가 분기된 영역에 배치되어 제 1 도파로(11) 또는 제 2 도파로(12)로 빛 또는 광신호를 선택적으로 전송하게 된다. 즉, 빛이 반사되게 되면, 제 2 도파로(12)로 빛 또는 광신호가 전송되고, 빛이 투과되게 되면 제 1 도파로(11)로 빛 또는 광신호가 전송된다.
또한, 제 1 제어기(미도시)는 제 1 반사기(21)의 굴절률을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하여, 제 1 반사기(21)의 굴절률을 변경하는 역할을 한다. 아울러, 제 3 도파로(13)는, 제 1 도파로(11)와 교차하고, 제 2 도파로(12)의 말단과 만나며, 직선 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 제 1 실시예의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 1 반사기(21)에서 전반사에 가깝게 작은 각으로 입사한 빛을 반사시켜, 빛 또는 광신호를 옆으로 빼낸 다음, 곡선형의 제 2 도파로(12)를 이용하여, 제 1 도파로(11)와 평행하지 않으며, 직각에 가깝게 교차하는 제 3 도파로(13) 속으로 빛을 접근시킬 수 있다.
구체적으로, 제 1 제어기(미도시)를 이용하여, 전압 제어, 전류 제어, 광 제어 등 다양한 제어 방법에 의해 제 1 반사기(21)의 굴절률 변화를 일으켜서, 반사 효과를 얻어 우회전 경로로 빛이 유도되며, 제 1 반사기(21)의 굴절률 변화를 일으키지 않을 경우에는 빛이 직진하게 된다.
본 발명의 제 1 실시예의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 직진 또는 우회전 중 하나를 선택할 수 있는 2-방향 스위치 노드(2-way switch node) 구조에 해당된다. 비록, 본 발명의 제 1 실시예의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 직진 또는 우회전 중 하나를 선택할 수 있는 2-방향 스위치 노드(2-way switch node) 구조를 개시하였을 지라도, 직진 또는 좌회전 중 하나를 선택할 수 있는 2-방향 스위치 노드에도 적용될 수 있음은 물론이다.
다음으로, 도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 도 1의 제 1 실시예와 동일하게 제 1 도파로(11), 제 2 도파로(12), 제 3 도파로(13), 제 1 반사기(21) 및 제 1 제어기(미도시)를 포함한다. 또한, 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 4 도파로(14), 제 2 반사기(22) 및 제 2 제어기(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로 제 4 도파로(14)는, 제 1 도파로(11)로부터 분기된 형상으로, 제 1 도파로(11)로부터 제 2 방향으로 제 2 각도를 이루며, 원의 호 모양의 완만한 곡선 형태이다. 또한, 제 2 반사기(22)는 제 1 도파로(11)로부터 제 4 도파로(14)가 분기된 영역에 배치되어 제 1 도파로(11) 또는 제 4 도파로(14)로 빛 또는 광신호를 선택적으로 전송하게 된다. 또한, 제 2 제어기(미도시)는 제 2 반사기(22)의 굴절률을 제어하여, 제 2 반사기(22)의 굴절률을 변경하는 역할을 한다.
도 2의 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 직진, 우회전, 또는 좌회전을 선택할 수 있는 3-방향 스위치 노드(3-way switch node) 구조에 해당된다. 즉, 제 1 방향과 제 2 방향은 서로 반대 방향이 된다. 다시 말하면, 제 1 방향이 제 1 도파로(11)로부터 우측 방향일 경우에는 제 2 방향이 제 1 도파로(11)로부터 좌측 방향이 되고, 제 1 방향이 제 1 도파로(11)로부터 좌측 방향일 경우에는 제 2 방향이 제 1 도파로(11)로부터 우측 방향이 되게 된다.
또한, 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 광 경로 변경 소자는 제 1 도파로(11)로부터 제 2 도파로(12)의 분기점인 제 1 분기점(31)과 제 1 도파로(11)로부터 제 4 도파로(14)의 분기점인 제 2 분기점(32)은, 제 1 도파로(11)와 제 3 도파로(13)의 교차점(41)을 기준으로 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 실시예에서는, 제 1 반사기(21) 및 제 2 반사기(22)는 대칭형으로 교차되고, 제 1 제어기(미도시) 또는 제 2 제어기(미도시)를 이용하여 제 1 반사기(21) 또는 제 2 반사기(22) 중 어느 하나의 반사기의 굴절률을 변경되도록 제어하면, 빛 또는 광신호는 우회전 또는 좌회전하게 된다. 반면, 제 1 반사기(21) 또는 제 2 반사기(22) 모두의 굴절률을 제어하지 않으면, 빛 또는 광신호는 직진하게 된다.
또한, 도 2의 본 발명의 제 2 실시예에서는, 제 1 도파로(11)로부터 제 2 도파로(12)의 분기점인 제 1 분기점(31)과 제 1 도파로(11)로부터 제 4 도파로(14)의 분기점인 제 2 분기점(32)은 동일하다. 아울러, 제 2 도파로(12)의 말단 및 상기 제 4 도파로(14)의 말단은, 제 1 도파로(11)와 제 3 도파로(13)의 교차점(41)을 기준으로, 제 3 도파로(13)와 각각 반대 방향(즉, 대향하는 위치)에서 만나게 된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도를 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 도 2와 동일한 구조이나, 제 1 도파로(11)로부터 제 2 도파로(12)의 분기점인 제 1 분기점(31)과 제 1 도파로(11)로부터 제 4 도파로(14)의 분기점인 제 2 분기점(32)은 상이한 것을 특징으로 한다. 즉, 제 1 분기점(31) 및 제 2 분기점(32)이 제 1 도파로(11) 상에서 상하로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 분기점들(31, 32)의 구조에 따라, 제 1 반사기(21) 및 제 2 반사기(22)도 대칭적으로 교차함이 없이 배치할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 3의 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 3-방향 스위치 노드에서 반사기(21, 22) 간의 상호 영향을 피해야 할 경우에, 반사기(21, 22)의 위치가 중첩되지 않게 분리시킨 구조이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도를 나타낸다.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 도 2 및 도 3의 제 2 실시예 및 제 3 실시예와 동일하게, 제 1 도파로(11), 제 2 도파로(12), 제 3 도파로(13), 제 4 도파로(14), 제 1 반사기(21), 제 2 반사기(22), 제 1 제어기(미도시) 및 제 2 제어기(미도시)를 포함한다.
또한, 본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 5 도파로(15), 제 3 반사기(23), 제 3 제어기(미도시), 제 6 도파로(16), 제 4 반사기(24) 및 제 4 제어기(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 제 5 도파로(15)는, 제 1 도파로(11)로부터 제 3 분기점(33)을 기준으로 분기된 형태로, 제 3 방향으로 제 3 각도를 이루며, 원의 호 모양의 완만한 곡선 형상이다. 또한, 제 3 반사기(23)는 제 1 도파로(11)로부터 제 5도파로(15)가 분기된 영역에 배치되어 제 1 도파로(11) 또는 제 5 도파로(15)로 빛 또는 광신호를 선택적으로 전송하게 된다. 또한, 제 3 제어기(미도시)는 제 3 반사기(23)의 굴절률을 제어하여, 제 3 반사기(23)의 굴절률을 변경하는 역할을 한다.
본 발명의 제 6 도파로(16)는, 제 1 도파로(11)로부터 분기된 형태로, 제 4 방향으로 제 4 각도를 이루며, 원의 호 모양의 완만한 곡선 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제 4 반사기(24)는 제 1 도파로(11)로부터 제 6 도파로(16)가 분기된 영역에 배치되어 제 1 도파로(11) 또는 제 6 도파로(16)로 빛 또는 광신호를 선택적으로 전송하게 된다. 또한, 제 4 제어기(미도시)는 제 4 반사기(24)의 굴절률을 제어하여, 제 4 반사기(24)의 굴절률을 변경하는 역할을 한다.
도 4에서는 도 2와 동일하게 제 1 분기점(31)과 제 2 분기점(32)이 동일한 위치이고, 제 3 분기점(33) 및 제 4 분기점(34)이 동일한 위치에 배치되어, 제 1 반사기(21)와 제 2 반사기(22)가 교차하며 대칭적으로 배치되어 있고, 제 3 반사기(23)와 제 4 반사기(24)가 교차하며 대칭적으로 배치되어 있다. 그러나, 도 4의 제 4 실시예에서도 도 3의 제 3 실시예와 마찬가지로, 제 1 분기점(31)과 제 2 분기점(32)이 서로 상이한 위치에 배치되어 제 1 반사기(21)와 제 2 반사기(22)가 교차하지 않도록 구현할 수 있으며, 제 3 분기점(33) 및 제 4 분기점(34)이 상이한 위치에 배치되어 제 3 반사기(23)와 제 4 반사기(24)가 교차하지 않도록 배치할 수 있음은 물론이다.
구체적으로, 본 발명의 제 4 실시예의 광 경로 변경 소자는, 제 1 도파로(11)로부터 제 5 도파로(15)의 분기점인 제 3 분기점(33)과 제 1 도파로(11)로부터 제 6 도파로(16)의 분기점인 제 4 분기점(34)은, 제 1 도파로(11)와 제 3 도파로(13)의 교차점(41)을 기준으로 제 1 도파로(11) 상에서 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치한다. 또한, 제 3 분기점(33)은 제 1 분기점(31)과는 제 1 도파로(11)와 제 3 도파로(13)의 교차점(41)을 기준으로 제 1 도파로(11) 상에서 반대 방향(즉, 대향하는 위치)에 위치하는 것을 특징으로 한다. 또한, 제 5 도파로(15)의 말단 및 제 6 도파로(16)의 말단은, 제 3 도파로(13)와 각각 만나되, 제 1 도파로(11)와 제 3 도파로(13)의 교차점(41)을 기준으로 서로 반대 방향(즉, 대향하는 위치)에서 만나게 된다. 즉, 제 5 도파로(15)의 말단 및 제 6 도파로(16)의 말단은, 교차점(41)을 기준으로, 제 4 도파로(14) 상에서 반대 방향(즉, 대향하는 위치)에 위치한다.
아울러, 제 3 도파로(13)와 제 2 도파로(12), 제 4 도파로(14), 제 5 도파로(15) 및 제 6 도파로(16)가 각각 만나는 점은, 제 3 도파로(13)로부터의 분기점(35, 36, 37, 38)이기도 하다. 즉, 제 3 도파로(13)로부터 빛 또는 광신호가 들어올 경우의 경로 제어를 위해, 도 4와 같이 제 5 반사기(25), 제 6 반사기(26), 제 7 반사기(27) 및 제 8 반사기(28)를 각 분기 영역에 배치할 필요가 있다. 또한, 본 발명의 제 4 실시예의 광 경로 변경 소자는, 각각의 반사기(25, 26, 27, 28)의 굴절률 제어를 위해 제 5 제어기(미도시) 내지 제 8 제어기(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 제 4 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 본 발명의 제 2 실시예 또는 제 3 실시예의 3-방향 스위치 노드 구조들을 격자형으로 배치함으로써, 마치 도로망처럼, 원하는 위치에 빛 또는 광신호를 보낼 수 있는 네트워크 구조를 구성할 수 있다. 도 4의 제 4 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, 교차로에서 양 방향의 광전송이 가능하도록, 교차로로 들어오는 각 방향마다 3-방향 스위치 노드들을 설치하여 하나의 단위 스위치 노드(Unit Switch Node)를 구성할 수 있다. 이 스위치 노드에는 제 1 실시예의 2-방향 스위치 노드, 제 2 실시예 또는 제 3 실시예와 같은 3-방향 스위치 노드를 교차로 위치와 진행 방향에 따라 임의 선택하여 다양한 네트워크를 구성할 수 있다.
즉, 본 발명의 제 4 실시예의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 빛 또는 광신호가 제 1 도파로(11)의 일단으로부터 입력되어, 제 1 도파로(11)의 타단(직진) 또는 제 3 도파로(13)의 양단 중 어느 하나의 단(좌회전 또는 우회전)으로 출력될 수 있다. 마찬가지로, 빛 또는 광신호는 제 3 도파로(13)의 일단으로부터 입력되어, 제 3 도파로(13)의 타단(직진) 또는 제 1 도파로(11)의 양단 중 어느 하나의 단(좌회전 또는 우회전)으로 출력될 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자의 평면도를 나타낸다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 도 4의 제 4 실시예의 광 경로 변경 소자를 하나의 단위 스위치 노드(Unit Switch Node)를 격자형으로 배치한 것으로, 격자 내에서 원하는 곳으로 최대 2번의 빛 또는 광신호를 방향을 변경하여 보낼 수 있다.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 하나 이상의 도파로(11)가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 1 도파로군, 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태로 된 하나 이상의 도파로(12)를 포함하는 제 2 도파로군, 제 1 도파로군과 교차하며, 하나 이상의 도파로(13)가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 3 도파로군, 제 1 도파로군으로부터 제 2 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기(21)를 포함하는 제 1 반사기군, 및 제 1 반사기군에 포함된 각각의 반사기(21)의 굴절률을 제어하는 제어기(미도시)를 포함하는 제 1 제어기군을 포함하되, 제 2 도파로군의 말단은 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광 경로 변경 소자는, 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태로 된 하나 이상의 도파로(14)를 포함하는 제 4 도파로군, 제 1 도파로군으로부터 제 4 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기(22)를 포함하는 제 2 반사기군, 그리고 제 2 반사기군에 포함된 각각의 반사기(22)의 굴절률을 제어하는 제어기(미도시)를 포함하는 제 2 제어기군을 더 포함할 수 있다. 아울러, 제 4 도파로군의 말단은 제 3 도파로군과 만나는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 광 경로 변경 소자는, 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태로 된 하나 이상의 도파로(15)를 포함하는 제 5 도파로군, 제 1 도파로군으로부터 제 5 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기(23)를 포함하는 제 3 반사기군, 제 3 반사기군에 포함된 각각의 반사기(23)의 굴절률을 제어하는 제어기(미도시)를 포함하는 제 3 제어기군, 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태로 된 하나 이상의 도파로(16)를 포함하는 제 6 도파로군, 제 1 도파로군으로부터 제 6 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기(24)를 포함하는 제 4 반사기군, 및 제 4 반사기군에 포함된 각각의 반사기(24)의 굴절률을 제어하는 제어기(미도시)를 포함하는 제 4 제어기군을 더 포함하는 것이 바람직하다. 아울러, 제 5 도파로군의 말단 및 제 6 도파로군의 말단은 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 한다.
참고로, 도 5에서는 예시적으로 단위 스위치 노드를 포함하는 광 경로 변경 소자를 도시하였다. 즉, 도 5의 광 경로 변경 소자는, 16 개의 4개의 제 1 도파로(11) 및 4개의 제 3 도파로(13)를 포함한다. 또한, 도 5의 광 경로 변경 소자는, 제 2 도파로(12), 제 4 도파로(14), 제 5 도파로(15) 및 제 6 도파로(16)는 각각 16 개씩 포함되어 있음을 알 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 1 도파로군으로부터 제 2 도파로군의 분기점(31)인 제 1 분기점군과 제 1 도파로군으로부터 제 4 도파로군의 분기점(32)인 제 2 분기점군은, 제 1 도파로군과 제 3 도파로군의 교차점(41)을 기준으로 동일한 방향에 위치하고, 제 1 도파로군으로부터 제 5 도파로군의 분기점(33)인 제 3 분기점군과 제 1 도파로군으로부터 제 6 도파로군의 분기점(34)인 제 4 분기점군은, 제 1 도파로군과 제 3 도파로군의 교차점(41)을 기준으로 동일한 방향에 위치한다. 반면, 제 1 분기점군(또는 제 2 분기점군)과 제 4 분기점군(또는 제 3 분기점군)은, 제 1 도파로군과 제 3 도파로군의 교차점(41)을 기준으로 반대 방향(즉, 대향하는 위치)에 위치하게 된다.
아울러, 제 2 도파로군의 말단, 제 4 도파로군의 말단, 제 5 도파로군의 말단 및 제 6 도파로군의 말단은 제 3 도파로군과 만난다. 다만, 제 2 도파로군과 제 4 도파로군이 제 3 도파로군와 만나는 지점은 제 1 도파로군에 속한 해당 도파로를 기준으로 서로 반대 방향(즉, 대향하는 위치)이 되며, 제 5 도파로군과 제 6 도파로군이 제 3 도파로군와 만나는 지점은 제 1 도파로군에 속한 해당 도파로를 기준으로 서로 반대 방향(즉, 대향하는 위치)이 된다.
또한, 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 제 5 분기점 내지 제 8 분기점(35 내지 38)에 각각 하나씩 배치된 반사기(25 내지 28)를 포함하는 제 5 반사기군 내지 제 8 반사기군을 더 포함하는 것이 바람직하다. 아울러, 본 발명의 광 경로 변경 소자는, 각각의 반사기(25 내지 28)의 굴절률을 제어하기 위해 각각의 제어기(미도시)를 포함하는 제 5 제어기군 내지 제 8 제어기군을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 바람직한 제 5 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 빛 또는 광신호가 제 1 도파로군에 속한 도파로(11) 중 하나인 제 1-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 제 1-1 도파로의 타단 또는 제 1-1 도파로가 아닌 제 1 도파로군의 도파로(11) 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 제 3 도파로군에 속한 도파로(13) 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력될 수 있다. 마찬가지로, 빛 또는 광신호는 제 3 도파로군에 속한 도파로(13) 중 하나인 제 3-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 제 3-1 도파로의 타단 또는 제 3 도파로군에 속한 도파로(13) 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 제 1 도파로군에 속한 도파로(11) 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력될 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시예 내지 제 5 실시예에서, 곡선 형태의 도파로인 제 2 도파로군, 제 4 도파로군, 제 5 도파로군 및 제 6 도파로군에 속한 도파로들(12, 14, 15, 16)의 호(arc)의 각도를 변화시켜 줌으로써, 직각 교차로뿐 아니라 0° < θ < 180° 범위의 폭 넓은 각도로 교차되는 경우에도 방향 전환을 달성할 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 특정 경로가 점유되어 있거나 손상되어 있을 경우에는, 우회 도로를 이용하는 것처럼, 사용 가능한 다른 경로를 택하여 같은 지점으로 보낼 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따르면, 도로망에서 여러 가지 유형의 교차, 회전 형태를 구성할 수 있고, 이들의 조합으로 다양한 도로망을 구성할 수 있는 것처럼, 본 발명의 기본 스위치 노드와 격자를 이용하여 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다.
참고로, 물질에서 굴절률 변화는 전기 광학 효과(electro-optic effect), 광 흡수 효과(electroabsorption effect), 전자(electron)와 홀(hole)의 플라즈마 분산(plasma dispersion)에 의한 캐리어 도핑 효과(carrier-doping effect), 열 광학 효과(thermo-optic effect), 음향 광학 효과(acousto-optic effect), 비선형 효과(nonlinear effect), 표면 플라즈몬 효과(surface plasmonic effect) 등의 다양한 효과로 얻을 수 있으나, 대부분의 물질에서는 이들 효과에 의한 굴절률의 변화가 0.01 이하로 매우 적다. 굴절률 변화 (n1 - n2)/n1가 매우 적을 경우 임계각은 몇 도(°)로 작게 된다.
일례로, 실리콘 반도체 소재의 경우에, p형 또는 n형 불순물이 도핑되면, 전자(electron)와 홀(hole)의 캐리어에 의해 굴절률이 진성(intrinsic) 상태보다 낮아진다. 그 효과는 억셉터(acceptor)와 도너(donor)의 농도가 5 x 1017 내지 1 x 1020의 범위에서 이론적은 굴절률은 진성 상태의 실리콘(n1은 약 3.5)에 비해 5 x 10-4 내지 1 x 10-1 정도 낮게 된다. 즉, 도핑 상태의 굴절률과 진성 상태의 굴절률 차이는 △n = n1 - n2이 -0.0005 내지 -0.1 범위에 들고, (n1 - n2)/n1이 -0.00015 내지 -0.03 범위에 든다. 상술한 굴절률 범위에서 임계각은 1°내지 15°범위에 있다. 다른 소재에서도 전기장이나 도핑에 의한 굴절률 변화는 상술한 굴절률 변화 범위를 크게 넘어서지 않는다. 일반적으로 활용할 수 있는 소재에서도 전기장으로 얻을 수 있는 굴절률 변화 범위를 고려하면, 임계각은 20°이내의 범위로 작게 된다. 따라서, 본 발명에서 작은 각의 반사라 함은 굴절률 변화로 현실적으로 전반사를 얻을 수 있는 20°이내의 범위에서 반사를 의미한다. 본 발명은 상술한 범위의 작은 굴절률 변화로 상술한 범위의 작은 전반사 각도로 광 경로를 변경시킬 수 있는 원리를 이용한다.
참고로, 본 발명의 반사기(21 내지 28)는, 전기 광학 효과(electro-optic effect), 광 흡수 효과(electroabsorption effect), 전자(electron)와 홀(hole)의 플라즈마 분산(plasma dispersion)에 의한 캐리어 도핑 효과(carrier-doping effect), 열 광학 효과(thermo-optic effect), 음향 광학 효과(acousto-optic effect), 비선형 효과(nonlinear effect), 표면 플라즈몬 효과(surface plasmonic effect) 등에 의해 굴절률이 변화될 수 있는 물질로 구성된다.
상술한 효과에 의한 반사기(21 내지 28)의 굴절률 변화는 일반적으로 전기장이나 전류 (또는 캐리어) 주입으로 이루어지므로, 이러한 경우를 예로 들면, 전기장이나 전류 (또는 캐리어)를 걸어줄 수 있는 전극을 도파로 근처에 설치하여 굴절률 제어 기능을 갖는 제어기를 이용하여, 반사기(21 내지 28)의 굴절률을 제어할 수 있다. 비선형 효과 또는 표면 플라즈몬 효과 등을 이용하면, 전기적이 아닌, 빛에 의해서도 굴절률이 변화될 수 있으므로, 빛을 제어 신호로 사용하는 반사기(21 내지 28)를 설치할 수도 있다. 이러한 전기 제어 신호 또는 광 제어 신호를 제어기에서 발생시켜 반사기(21 내지 28)로 보내 반사기(21 내지 28)의 굴절률을 변화시킨다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 따르면, 데이터(data)를 실은 광신호나 단순한 빛의 전송에 활용이 가능하며, 빛의 파장, 모드(mode) 및 세기(intensity) 등에 크게 영향을 받지 않고 다양한 성격의 광신호의 경로를 여러 각도로 변경할 수 있다.
즉, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자에 따르면, 빛 또는 광신호가 입사되어 반사된 이후, 광 경로를 수직에 가깝게 큰 각도로 변경할 수 있고, 직진, 좌회전 및 우회전 등의 다양한 방향으로 광 경로를 변경할 수 있는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 메모리 칩이나 마이크로 프로세서(microprocessor) 칩에서 데이터 전송망으로 활용될 수 있다. 메모리 칩이나 마이크로 프로세서 칩은 일반적으로 메모리셀(memory cell) 또는 로직셀(logic cell)이 격자형으로 집적되어 있으므로, 스위치 노드(switch node)가 격자형으로 배치되는 본 발명의 격자망(grid network) 구조의 데이터 전송망은 셀(cell)이 격자형으로 집적되는 칩에 용이하게 적용할 수 있음을 알 수 있다. 본 발명의 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자는, 이들 칩이 시스템 보드(board) 상에 집적되어 있을 경우에 칩들 사이의 데이터 전송에도 적용할 수 있음을 물론이다. 또한, 본 발명은 이들 칩 내에서 또는 칩 사이에서 광 클럭 신호 분배(clock signal distribution)에도 적용할 수 있다.
11 : 제 1 도파로 12 : 제 2 도파로
13 : 제 3 도파로 14 : 제 4 도파로
15 : 제 5 도파로 16 : 제 6 도파로
21 : 제 1 반사기 22 : 제 2 반사기
23 : 제 3 반사기 24 : 제 4 반사기
25 : 제 5 반사기 26 : 제 6 반사기
27 : 제 7 반사기 28 : 제 8 반사기
31 : 제 1 분기점 32 : 제 2 분기점
33 : 제 3 분기점 34 : 제 4 분기점
35 : 제 5 분기점 36 : 제 6 분기점
37 : 제 7 분기점 38 : 제 8 분기점
41 : 교차점

Claims (17)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 직선 형태로 형성된 제 1 도파로;
    상기 제 1 도파로로부터 제 1 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 2 도파로;
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 1 반사기;
    상기 제 1 반사기의 굴절률을 제어하는 제 1 제어기; 및
    상기 제 1 도파로와 교차하고, 상기 제 2 도파로의 말단과 만나며, 직선 형태로 형성된 제 3 도파로;를 포함하되,
    상기 제 1 반사기는,
    상기 제 1 제어기에 의한 상기 제 1 반사기의 굴절률 변화에 의해 상기 제 1 도파로 또는 상기 제 2 도파로로 선택적으로 빛 또는 광신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    상기 제 1 도파로로부터 제 2 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 4 도파로;
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 2 반사기; 및
    상기 제 2 반사기의 굴절률을 제어하는 제 2 제어기;를 더 포함하되,
    상기 제 2 반사기는,
    상기 제 2 제어기에 의한 상기 제 2 반사기의 굴절률 변화에 의해 상기 제 1 도파로 또는 상기 제 4 도파로로 선택적으로 빛 또는 광신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 도파로의 말단 및 상기 제 4 도파로의 말단은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로와 반대 방향에서 각각 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로의 분기점인 제 1 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로의 분기점인 제 2 분기점은 상이한 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 2 도파로의 분기점인 제 1 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 4 도파로의 분기점인 제 2 분기점은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    상기 제 1 도파로로부터 제 3 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 5 도파로;
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 5 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 3 반사기;
    상기 제 3 반사기의 굴절률을 제어하는 제 3 제어기;
    상기 제 1 도파로로부터 제 4 방향으로 분기되어 곡선 형태로 형성된 제 6 도파로;
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 6 도파로가 분기된 영역에 배치된 제 4 반사기; 및
    상기 제 4 반사기의 굴절률을 제어하는 제 4 제어기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 도파로로부터 상기 제 5 도파로의 분기점인 제 3 분기점과 상기 제 1 도파로로부터 상기 제 6 도파로의 분기점인 제 4 분기점은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 동일한 상측 방향 또는 동일한 하측 방향에 위치하되,
    상기 제 3 분기점은 상기 제 1 분기점과는 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 반대 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 5 도파로의 말단 및 상기 제 6 도파로의 말단은, 상기 제 1 도파로와 상기 제 3 도파로의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로와 반대 방향에서 각각 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  11. 제 3 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    빛 또는 광신호가 상기 제 1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 1 도파로의 타단 또는 상기 제 3 도파로의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되거나,
    상기 빛 또는 광신호가 상기 제 3 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 3 도파로의 타단 또는 상기 제 1 도파로의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  12. 하나 이상의 도파로가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 1 도파로군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 2 도파로군;
    상기 제 1 도파로군과 교차하며, 하나 이상의 도파로가 병렬로 배치된 직선 형태의 제 3 도파로군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 2 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 1 반사기군; 및
    상기 제 1 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 1 제어기군;을 포함하되,
    상기 제 2 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 4 도파로군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 4 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 2 반사기군; 및
    상기 제 2 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 2 제어기군;을 더 포함하되,
    상기 제 4 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 5 도파로군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 5 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 3 반사기군;
    상기 제 3 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 3 제어기군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 분기되는 곡선 형태의 제 6 도파로군;
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 6 도파로군이 분기된 영역에 각각 하나씩 배치된 반사기를 포함하는 제 4 반사기군; 및
    상기 제 4 반사기군에 포함된 각각의 반사기의 굴절률을 제어하는 제어기를 포함하는 제 4 제어기군;을 더 포함하되,
    상기 제 5 도파로군의 말단 및 상기 제 6 도파로군의 말단은 상기 제 3 도파로군과 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 2 도파로군의 분기점인 제 1 분기점군과 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 4 도파로군의 분기점인 제 2 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 동일한 방향에 위치하고,
    상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 5 도파로군의 분기점인 제 3 분기점군과 상기 제 1 도파로군으로부터 상기 제 6 도파로군의 분기점인 제 4 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 동일한 방향에 위치하고,
    상기 제 1 분기점군과 상기 제 3 분기점군은, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 반대 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 2 도파로군에 속한 각각의 도파로와 상기 제 4 도파로군에 속한 각각의 도파로는, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로에 속한 도파로와 반대 방향에서 각각 만나고,
    상기 제 5 도파로군에 속한 각각의 도파로와 상기 제 6 도파로군에 속한 각각의 도파로는, 상기 제 1 도파로군과 상기 제 3 도파로군의 각각의 교차점을 기준으로 상기 제 3 도파로에 속한 도파로와 반대 방향에서 각각 만나는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광 경로 변경 소자는,
    빛 또는 광신호가 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나인 제 1-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 1-1 도파로의 타단 또는 상기 제 1-1 도파로가 아닌 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되거나, 상기 빛 또는 광신호가 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나인 제 3-1 도파로의 일단으로부터 입력되어, 상기 제 3-1 도파로의 타단 또는 상기 제 3-1 도파로가 아닌 상기 제 3 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단이나 상기 제 1 도파로군에 속한 도파로 중 하나의 양단 중 어느 하나의 단으로 출력되는 것을 특징으로 하는 곡선형 도파로를 갖는 광 경로 변경 소자.
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