KR101510358B1 - 광대역 광빔 스플리터 - Google Patents

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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

광대역 광빔 스플리터는 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(non-metallic high contrast grating)(100)을 포함하며, 이 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅이 기판(102) 및 기판의 표면(106)에 부착된 포스트(104)의 어레이를 포함한다. 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅은 400nm 내지 1.6㎛ 범위 내의 사전 선택된 광에너지 파장에 대하여 서브파장 주기(subwavelength period)를 가질 수 있다. 또한, 광대역 광빔 스플리터는 80nm 내지 120nm의 대역폭을 가질 수 있고, 5% 미만의 광에너지 손실을 가질 수 있다.

Description

광대역 광빔 스플리터{BROADBAND OPTICAL BEAM SPLITTERS}
본 발명은 광대역 광빔 스플리터에 관한 것이다.
예컨대 장거리 전화 및 인터넷 통신을 위한 광섬유 시스템에서는 디지털 데이터를 전송하기 위해 광빔 또는 광신호가 흔히 사용된다. 또한, 회로 기판 상의 전자 부품들 간에 데이터를 전송하기 위해 광신호의 사용에 관하여 많은 연구가 행해져 왔다.
그 결과, 광학 기술은 현대의 전화통신 및 데이터 통신에 있어서 커다란 역할을 갖는다. 이러한 시스템에 사용되는 광학 부품의 예는 발광 다이오드, 레이저, 도파관, 광섬유, 렌즈, 광빔 스플리터, 광검출기, 광센서, 감광성 반도체, 광학 모듈레이터, 및 기타 광학 장치와 같은 광학 소스 또는 광원을 포함한다.
광학 부품을 사용하는 시스템은 요구된 작업을 달성하기 위해 광의 빔과 같은 광에너지의 정밀한 조작에 의존하는 경우가 많다. 이것은 2개의 노드 간의 고속의 저에너지 통신을 위해 광을 이용하는 시스템에서는 종종 그러하다. 광신호의 조작은 광신호의 광빔 상의 정보를 선택적으로 인코딩하는 것과, 인코딩된 광빔을 검지하는 센서에 광신호의 광빔을 지향시키는 것을 포함할 수 있다. 이와 같이, 광섬유 시스템의 분야에서는 연구개발 노력이 지속되고 있다.
도 1은 본 발명의 예에 따른 비금속성 하이 컨트래스트 그레이팅(non-metallic high contrast grating)의 횡단면도이다.
도 2는 본 발명의 예에 따른 비금속성 하이 컨트래스트 그레이팅의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 예에 따라 여러 파장과 듀티 사이클에서의 반사율 대 파장의 그래프이다.
도 4는 본 발명의 예에 따른 복수의 광대역 광빔 스플리터를 갖는 광학 장치의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 예에 따른 광대역 광빔 스플리터를 제조하는 방법에 대한 흐름도이다.
디지털 데이터를 전송하기 위해 광빔 또는 광신호가 흔히 사용된다. 예컨대, 광신호는 데이터를 장거리에 걸쳐 전송하거나, 인접한 회로 기판들 상의 전자 부품들 간에 전송하거나, 또는 단일 회로 기판 상의 전자 부품들 간에 전송하기 위해 이용될 수 있다. 광신호는 도파관을 이용하여 라우팅될 수 있다. 도파관은 광에너지의 팽창을 제어하고 광에너지 또는 광신호를 요구된 지점으로 안내하는 경계를 도입함으로써 광에너지를 전달할 수 있다. 광통신은 또한 백본(backplane), 전자 장치, 반도체 레이저, 광검출기, 기타 부품과 같은 다양한 기타 장치와 광학 채널 간의 상호접속을 제공할 수 있다. 일부 광학 시스템에서는 광통신이 광빔 스플리터의 사용으로부터 크게 이득을 얻을 수 있다.
광빔 스플리터는 입사 광빔(예컨대, 레이저빔)을 동일한 광학 파워를 가질 수도 있거나 또는 동일한 광학 파워를 갖지 못할 수도 있는 2개 이상의 빔으로 분할할 수 있는 광학 장치이다. 또한, 이러한 광빔 스플리터는 이들이 50nm 또는 일부 예에서는 100nm의 대역폭에 걸쳐 기능할 수 있다는 점에서 광대역으로 될 수 있다. 펠리클(pellicle)이어도 되지만 통상적으로 이러한 시스템에 연관된 광손실을 해소하는 비교적 간략한 광대역 광빔 스플리터의 형성은 종래의 몇몇 빔 스플리터 이상의 장점을 제공할 것이다.
이 점을 유념하여, 종래 기술로 공지되어 있는 다수의 광대역 광빔 스플리터에 연관된 광손실을 해소하는 광대역 광빔 스플리터를 제조할 수 있다는 것을 인지하였다. 특히, 광대역 광빔 스플리터는, 기판 및 기판의 표면에 부착된 포스트의 어레이를 포함하는 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅을 포함할 수 있다. 그레이팅은 400nm 내지 1.6㎛ 범위 내에 있는 사전 선택된 광에너지 파장에 대하여 서브파장 주기(subwavelength period)를 가질 수 있다. 또한, 광대역 광빔 스플리터는 80nm 내지 120nm의 대역폭을 가질 수 있고, 5% 미만의 광에너지 손실을 가질 수 있다.
또 다른 실시예에서, 광시스템은 전술한 광빔 스플리터를 포함할 수 있으며, 또한 광에너지의 제2 부분을 반사하기 위한 반사성 재료부를 포함할 수 있다. 광대역 광빔 스플리터는 광에너지의 제1 부분을 투과시킬 수 있고, 광에너지의 제2 부분을 반사할 수 있다. 관련된 실시예에서, 광학 시스템은 또한 반사성 재료부에서 반사된 후의 광에너지의 제2 부분을 수광하는 제2 광대역 광빔 스플리터를 포함하며, 제2 광대역 광빔 스플리터가 광에너지의 제3 부분을 투과시키고, 광에너지의 제4 부분을 반사한다. 구체적인 일실시예에서, 광대역 광빔 스플리터의 기판과 제2 광대역 광빔 스플리터의 기판은 공통 구조물로 된다.
또한, 광대역 광빔 스플리터를 제조하는 방법이 개시되며, 이후에 더욱 상세하게 설명될 것이다. 광대역 광빔 스플리터 또는 전술한 방법을 논의할 때, 이러한 논의의 각각은 이들 예의 각각에 적용 가능한 것으로 간주될 것이며, 이러한 논의가 그 예에 대한 문맥에서 명시적으로 논의되었는지에 대한 여부는 무관하다는 것에 유의하기 바란다. 그러므로, 예컨대, 광대역 광빔 스플리터 자체 또는 이러한 빔 스플리터를 구성하는 방법에 대한 세부 내용을 설명함에 있어서, 이러한 논의는 다른 예를 참조하며, 또한 그 반대로 다른 예가 이러한 논의를 참조한다.
도면을 참조하면, 도 1은 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)의 횡단면도이다. 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅은 기판(102)을 포함하며, 이 기판은 기판의 표면(106)에 부착된 포스트(104)의 어레이를 지지하고 있다. 기판은 이산화규소, 질화규소, 및 이들의 조합을 포함하는 어떠한 적합한 저굴절률 재료로도 제조될 수 있으며, 위에 나열한 재료로 한정되지 않는다. 포스트는 높은 굴절률을 갖는 유전체 재료로 형성될 수 있다. 유전체 재료는 실리콘, GaAs, 기타 Ⅲ-Ⅴ족 결정 또는 Ⅱ-Ⅵ족 결정, 절연 결정, SiC 및 SiN과 같은 비정질 막, 및 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일특징으로, 유전체 재료는 실리콘 및 이들의 산화물을 포함할 수 있다. 일반적으로, 기판은 포스트의 어레이보다 낮은 굴절률을 가질 수 있다. 일례에서, 기판은 1 내지 2의 굴절률을 가질 수 있으며, 포스트는 2.5 내지 4의 굴절률을 가질 수 있다. 일반적으로, 하이 콘트래스트 그레이팅은, 전체적으로, 적어도 3의 굴절률을 가질 수 있다. 일례에서, 하이 콘트래스트 그레이팅은 적어도 3.5의 굴절률을 가질 수 있다. 더욱이, 광대역 광빔 스플리터는 400nm 미만, 예컨대 40nm 내지 400nm의 두께(108)를 가질 수 있다. 또 다른 예에서, 광대역 광빔 스플리터는 200nm 미만, 예컨대 40nm 내지 200nm의 두께를 가질 수 있다.
도 2는 포스트(204)의 어레이가 부착되어 있는 기판(202)을 갖는 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(200)의 평면도이다. 특히, 포스트의 어레이가 기판의 표면(206)에 부착될 수 있다. 포스트는 특정한 주기 및 듀티 사이클을 제공하기 위해 서로 떨어져 분리될 수 있으며, 이로써 특정한 투과/반사 비율이 가능하게 된다.
도 3은 포스트보다 낮은 굴절률을 갖는 산화물 기판 상에 산화규소 포스트를 갖는 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅에 대한 반사율 대 파장의 구체적인 예의 그래프가 나타내어져 있다. 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅의 흡수율은 0.1% 미만이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅은 46% 내지 62% 범위의 듀티 사이클을 이용하는 570nm 내지 470nm(100nm 간격의) 범위의 파장에 대해서 약 980nm에서 최소의 제어된 반사율을 제공한다. 이와 같이, 본 발명은 5% 미만의 광손실과 함께 적어도 약 100nm의 대역폭을 갖는 광대역 광빔 스플리터를 제공한다.
일반적으로, 광손실은 광대역 광빔 스플리터에 의해 투과되지도 않고 반사되지도 않는 광에너지의 양으로서 측정될 수 있다. 통상적으로, 이러한 손실은 광빔 스플리터의 재료에 의한 광에너지의 흡수에 기인될 수 있다. 일례에서, 본 발명의 광대역 광빔 스플리터는 3% 미만의 광손실을 제공할 수 있다. 또 다른 예에서, 광손실은 1% 미만으로 될 수 있다. 또 다른 예에서, 광손실은 0.5% 미만으로 될 수 있다.
본 명세서에서 설명되는 광에너지는 400nm 내지 1.6㎛의 파장을 갖는 어떠한 에너지이어도 된다. 일례에서, 광에너지는 가시광이어도 된다. 또 다른 예에서, 광에너지는 자외선이거나 자외선을 포함할 수 있다. 광에너지가 일반적으로 넓은 범위의 파장을 포함하지만, 본 발명의 광대역 광빔 스플리터는 80nm 내지 120nm의 대역폭에 걸쳐 광에너지에 대해 유용하게 될 수 있다. 이와 같이, 광대역 광빔 스플리터는 예컨대 980nm와 같은 특정 파장을 갖는 광빔을 분할하도록 구성될 수 있으며, 그 특정 파장의 양쪽 편에 약 40nm 내지 60nm의 파장을 포함할 수 있으며, 이에 의해 광대역 효과를 제공한다.
본 명세서에서 설명되는 광대역 광빔 스플리터는 다양한 광학 장치 및 광학 태핑 애플리케이션(optical tapping application)에 사용될 수 있다. 이러한 장치는 간섭계(interferometers), 자기 상관기(autocorrelator), 카메라, 프로젝터, 레이저 시스템, 광 버스(optical bus) 등을 포함할 수 있다. 일례에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 장치(400)는 예컨대 도면부호 100a와 같은 광대역 광빔 스플리터의 어느 것도 포함할 수 있다. 일반적으로, 광대역 광빔 스플리터(100a∼100d)는 기판(402)에 부착된 포스트의 분리된 어레이를 포함할 수 있으며, 이에 의해 단일 기판(410) 상에 또는 별도의 기판(가상선 410 없이 별도로 도시된) 상에 개별적인 광대역 광빔 분할 도메인을 형성한다. 일례에서, 광학 장치는, 단일의 리쏘그래피/에칭/침적 단계에서 기판의 표면 상에 유전체 재료를 침적시키고 개별 어레이를 에칭함으로써 제조될 수 있다. 일특징에서, 포스트의 개별 어레이의 각각은 광분할의 맞춤(tailoring of the optical splitting)을 허용하는 상이한 주기 및/또는 듀티 사이클을 가질 수 있다. 일례에서, 광학 장치는 예컨대 도면부호 100b와 같은 제2 광대역 광빔 스플리터를 포함할 수 있다. 이와 같이, 광대역 광빔 스플리터들은 동일할 수도 있고 또는 상이할 수도 있다. 일례에서, 광대역 광빔 스플리터는 상이한 투과/반사 비율을 가질 수 있다. 이러한 투과/반사 비율은 각각의 광대역 광빔 스플리터의 주기 및 듀티 사이클에 의해 결정될 수 있으며, 예컨대, 제1 광대역 광빔 스플리터는 제1 주기 및 제1 듀티 사이클을 가질 수 있고, 제2 광대역 광빔 스플리터는 제2 주기 및 제2 듀티 사이클을 가질 수 있으며, 여기서 제1 주기와 제2 주기가 동일하거나 상이하여도 되고, 및/또는 제1 듀티 사이클과 제2 듀티 사이클이 동일하거나 상이하여도 된다. 이러한 티너빌러티(tenability)는 특정한 파장에 대한 특정한 광대역 광빔 스플리터의 설계를 허용할 수 있다. 본 명세서에서 설명된 바와 같이, 광대역 광빔 스플리터는 광에너지 손실을 예컨대 5% 미만으로 크게 감소시키는 광에너지의 투과/반사 비율을 갖도록 구성될 수 있다. 또한, 서브파장 주기 및 듀티 사이클은 400nm 내지 1.6㎛ 범위의 광의 특정 파장에서 최소의 반사율을 제공할 수 있다.
이로써, 도 4에 도시된 바와 같이, 광학 장치(400)는 복수의 광대역 광빔 스플리터(100a, 100b, 100c, 100d)를 포함할 수 있다. 광대역 광빔 스플리터는 소정의 애플리케이션에 대해 요구되는 파워 레벨을 제공하기 위해 광빔(406)을 복수 회로 분할하도록 구성될 수 있다. 이러한 장치는 연속적인 개별 광대역 광빔 스플리터(100a, 100b, 100c, 100d)로부터의 광에너지의 반사된 부분을 반사하는 반사성 층(404)을 추가로 포함할 수 있으며, 이에 의해 일관적인 투과된 광에너지(408a, 408b, 408c, 408d)를 가능하게 한다. 투과된 광에너지(408a, 408b, 408c, 408d)는 실질적으로 동일한 것으로 될 수 있다. 이것은 이전의 인접한 광빔 스플리터로부터 하향 분할(spilt off)된 낮아진 양의 에너지를 보상하기 위해 각각의 광대역 광빔 스플리터의 주기 및 듀티 사이클을 변화시킴으로써 달성된다. 그러므로, 예컨대, 광빔 스플리터(100a)가 어떠한 양의 파워를 하향 분할하기 위해 이용되면, 광빔 스플리터(100a)는 초기 파워의 낮아진 양을 보상하기 위해 나머지 파워의 더 높은 퍼센테이지를 하향 분할하도록 구성될 수 있으며, 다른 광빔 스플리터도 동등한 양상으로 구성될 수 있다. 일특징에서, 투과된 광에너지는 예컨대 서로 5% 이내 또는 심지어는 1% 이내로 실질적으로 서로 동일한 것일 수 있다. 그러므로, 특정의 일실시예에서, 광빔(406)이 각각의 광빔 스플리터(100a∼100d)에서 파워가 단계적으로 강하되는 동안, 투과된 광에너지(408a∼408d)는 모두 파워 출력에 있어서 실질적으로 동일한 것으로 될 수 있다.
즉, 광대역 광빔 스플리터는 변화되는 투과/반사 비율을 가질 수 있다. 이러한 비율은 사용된 재료, 광빔 스플리터가 이용될 애플리케이션, 이용될 광에너지의 대역폭 등에 따라 변화되고 맞춤될 수 있다. 일례에서, 반사율은 60%에서부터 95%까지로 될 수 있다. 또 다른 예에서, 반사율은 10%에서부터 95%까지로, 심지어는 10%에서부터 99%까지로 될 수 있다. 광대역 광빔 스플리터는 또한 비편광형(non-polarizing)일 수 있다. 또한, 광대역 광빔 스플리터는 준수직 입사각(near-normal incidence)(예컨대, 5°또는 그 미만)을 가질 수 있다.
예시를 위해 도 4를 계속해서 설명하면, 광대역 광빔 스플리터(100a)는 광빔(406)을 수광할 수 있고, 여기서 이 스플리터는 광에너지의 제1 부분(408a)을 투과시키고, 광에너지의 제2 부분(412a)을 반사한다. 광에너지의 제2 부분은 그 후 반사성 재료부(404)에 의해 반사될 수 있고, 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)로 향하게 될 수 있다. 그러므로, 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)는 광에너지의 제3 부분(408b)을 투과시키고 광에너지의 제4 부분(412b)을 반사하도록 구성되어 위치된다. 이것은 도시된 바와 같이 소정의 애플리케이션에 대해 실현 가능하거나 요구되는 만큼의 많은 사이클 동안 반복될 수 있다.
도 5는 광대역 광빔 스플리터를 제조하는 방법(500)의 흐름도를 도시하고 있으며, 이 방법은, 기판 상에 기판보다 높은 굴절률을 갖는 유전체 재료를 침적하는 단계(502)를 포함한다. 상기 방법은 또한 유전체 재료의 포스트의 어레이를 형성하기 위해 유전체 재료를 에칭하는 단계(504)를 포함하며, 여기서 포스트의 어레이는 유전체 재료의 포스트의 어레이를 형성하기 위해 유전체 재료에 대하여 서브파장 주기를 가지며, 포스트의 어레이는 400nm에서부터 1.6㎛까지의 범위의 사전 선택된 광에너지 파장에 대하여 서브파장 주기를 가지며, 광대역 광빔 스플리터는 80nm 내지 120nm의 대역폭을 갖고, 5% 미만의 광에너지 손실을 나타낸다.
이들 실시예에서, 유전체 재료는 플라즈마 증강 CVD, 초고진공 CVD, 에어로졸 지원(aerosol assisted) CVD, 원자층(atomic layer) CVD 등과 같은 화학적 기상 증착(CVD) 기술을 포함한 다양한 기술에 의해 침적될 수 있으며, 이러한 기술로 한정되지는 않는다. 침적은 또한 이베포레이션(evaporation), 스퍼터링, 플라즈마 증착, 및 저압 CVD와 같은 저압 기술을 이용하여 수행될 수도 있다. 열산화, 화학적 기상 증착, 양극산화(anodization), 전기영동(electrophoresis), 스핀 온(spin on), 스프레이 온(spray on), 실크 스크리닝(silk screening)과 같은 표준 압력에서 행해지는 기술과, 물리적 기상 증착, 웨이퍼 본딩, 롤러 코팅, 오프셋 프린팅, 및 원심분리(centrifugation)/침강(sedimentation)과 같은 기타 기술이 이용될 수도 있다.
유전체 재료가 기판 상에 침적된 후, 잉여의 재료의 제거에 의해 포스트가 형성될 수 있다. 이러한 제거는 예컨대 에칭 공정에 의해 수행될 수 있다. 에칭 기술은 요구된 패턴을 형성하기 위해 재료의 제거를 가능하게 하는 기술을 포함한다. 이러한 기술은, 수산화칼륨(potassium hydroxide, KOH) 에칭, 불산(hydrofluoric acid etching, HF) 에칭, 완충 산화물 에칭(buffered oxide etching, BOE), 불산-질산-아세트산(hydrofluoric acid-nitric acid-acetic acid, HNA) 에칭 등과 같은 습식 에칭과, 반응성 이온 에칭(reactive-ion etching, RIE), 플라즈마, 깊은 반응성 이온 에칭(deep reactive ion etching, DRIE), 리버스 스퍼터링(reverse sputtering) 등과 같은 건식 에칭을 포함할 수 있다. 이와 달리, 광에칭(photo-etching), 무독성 에칭(non-toxic etching), 리쏘그래피(lithography) 등 또한 이용될 수 있다.
본 발명의 장치 및 방법은 하나의 리쏘그래피/에칭/침적 단계로 하나의 평면 상에 제작되는 상이한 비율을 갖는 여러 개의 빔 스플리터를 제조하는 것을 포함한다. 이러한 공정은 예컨대 유전체 스택과 같은 종래 기술에서 볼 수 있는 광빔 스플리터에 비하여 제조 비용 및 시간을 크게 감소시킬 수 있다.
전술한 예는 특정 애플리케이션의 본 발명의 기술의 원리에 대한 예시이지만, 당해 기술 분야에 익숙한 사람에게는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고서도 또한 본 기술의 원리 및 개념에서 벗어나지 않고서도 구현예의 형성, 용법 및 세부구성에 대한 수정이 이루어질 수 있다는 것은 명백할 것이다. 따라서, 본 기술은 아래에 기술된 청구범위에 의해 한정되는 것을 제외하고는 어떠한 것으로도 제한되지 않는다.

Claims (15)

  1. 광대역 광빔 스플리터에 있어서,
    비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(non-metallic high contrast grating)(100)을 포함하며, 상기 그레이팅이 기판(102) 및 상기 기판의 표면(106)에 부착된 포스트(104)의 어레이를 포함하고, 상기 그레이팅이 400nm 내지 1.6㎛의 범위 내의 사전 선택된 광에너지 파장 범위를 갖는 광빔(406)에 대하여 서브파장 주기(subwavelength period)를 가지며, 상기 광대역 광빔 스플리터가 80nm 내지 120nm의 대역폭을 갖고, 5% 미만의 광에너지 손실을 갖는, 광대역 광빔 스플리터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광빔(406)이 가시광인, 광대역 광빔 스플리터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포스트(104)의 어레이는 유전체 재료로 형성되며, 상기 기판(102)은 상기 포스트(104)의 어레이보다 낮은 굴절률을 갖는, 광대역 광빔 스플리터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유전체 재료는 실리콘, GaAs, Ⅲ-Ⅴ족 결정, Ⅱ-Ⅵ족 결정, 절연 결정, SiC 또는 SiN의 비정질 막(amorphous film), 및 이들의 조합을 포함하는, 광대역 광빔 스플리터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)은 3 이상의 굴절률 및 10%에서부터 99%까지의 반사율을 갖는, 광대역 광빔 스플리터.
  6. 제1항에 있어서,
    전체적으로 40nm 내지 400nm의 두께(108)를 갖는, 광대역 광빔 스플리터.
  7. 광시스템에 있어서,
    광에너지의 제1 부분(408a)을 투과시키고, 상기 광에너지의 제2 부분(412a)을 반사하는 광대역 광빔 스플리터(100a)로서, 상기 광대역 광빔 스플리터(100a)가 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)을 포함하고, 상기 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅이 기판(102) 및 상기 기판(102)의 표면(106)에 부착된 포스트(104)의 어레이를 포함하고, 상기 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)이 400nm 내지 1.6㎛ 범위 내의 사전 선택된 광에너지 파장 범위를 갖는 광빔(406)에 대하여 서브파장 주기(subwavelength period)를 가지며, 상기 광대역 광빔 스플리터(100a)가 80nm 내지 120nm의 대역폭을 갖고, 5% 미만의 광에너지 손실을 갖는, 상기 광대역 광빔 스플리터(100a); 및
    상기 광에너지의 제2 부분(412a)을 반사하는 반사성 재료부(404)
    를 포함하는 광시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 반사성 재료부(404)로부터 반사된 후의 상기 광에너지의 제2 부분(412a)을 수광하는 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)를 더 포함하며, 상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)가 상기 광에너지의 제3 부분(408b)을 투과시키고, 상기 광에너지의 제4 부분(412b)을 반사하는, 광시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)가 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)을 포함하고, 상기 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅이 기판(102) 및 상기 기판(102)의 표면(106)에 부착된 포스트(104)의 어레이를 포함하고, 상기 비금속성 하이 콘트래스트 그레이팅(100)이 400nm 내지 1.6㎛ 범위 내의 사전 선택된 광에너지 파장 범위를 갖는 광빔(406)에 대하여 서브파장 주기를 가지며, 상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)가 80nm 내지 120nm의 대역폭을 갖고, 5% 미만의 광에너지 손실을 갖는, 광시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광대역 광빔 스플리터(100a)로부터의 상기 광에너지의 제1 부분(408a)과 상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)로부터의 상기 광에너지의 제3 부분(408b)이 실질적으로 동일한 것이 되도록, 상기 광대역 광빔 스플리터(100a)의 서브파장 주기와 상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)의 서브파장 주기가 상이한, 광시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 광대역 광빔 스플리터(100a)의 기판(410)과 상기 제2 광대역 광빔 스플리터(100b)의 기판(410)은 동일한 구조물인, 광시스템.
  12. 광대역 광빔 스플리터를 제조하는 방법에 있어서,
    기판 상에, 상기 기판보다 높은 굴절률을 갖는 유전체 재료를 침적하는 단계(502); 및
    상기 유전체 재료의 포스트의 어레이를 형성하기 위해 상기 유전체 재료를 에칭하는 단계(504)를 포함하며,
    상기 포스트의 어레이는 400nm에서부터 1.6㎛까지의 범위의 사전 선택된 광에너지 파장에 대하여 서브파장 주기를 가지며,
    상기 광대역 광빔 스플리터는 80nm 내지 120nm의 대역폭을 갖고, 5% 미만의 광에너지 손실을 갖는,
    광대역 광빔 스플리터의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유전체 재료를 에칭하는 단계(504)는, 상기 유전체 재료의 포스트의 제2 어레이를 형성하는 단계를 포함하는, 광대역 광빔 스플리터의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 포스트의 제2 어레이는 상기 제1 서브파장 주기와는 상이한 제2 서브파장 주기를 갖는, 광대역 광빔 스플리터의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 포스트의 어레이 및 상기 포스트의 제2 어레이는 상기 유전체 재료의 동일층 내에 형성되는, 광대역 광빔 스플리터의 제조 방법.
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