KR102023020B1 - Tunable filter - Google Patents

Tunable filter Download PDF

Info

Publication number
KR102023020B1
KR102023020B1 KR1020180015539A KR20180015539A KR102023020B1 KR 102023020 B1 KR102023020 B1 KR 102023020B1 KR 1020180015539 A KR1020180015539 A KR 1020180015539A KR 20180015539 A KR20180015539 A KR 20180015539A KR 102023020 B1 KR102023020 B1 KR 102023020B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
band pass
pass filter
filter substrate
wavelength
etalon
Prior art date
Application number
KR1020180015539A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190096060A (en
Inventor
윤의식
이동현
김홍만
Original Assignee
(주) 라이트론
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주) 라이트론 filed Critical (주) 라이트론
Priority to KR1020180015539A priority Critical patent/KR102023020B1/en
Publication of KR20190096060A publication Critical patent/KR20190096060A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102023020B1 publication Critical patent/KR102023020B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/0147—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on thermo-optic effects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11—Anti-reflection coatings
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters

Abstract

본 발명은 에탈론형 필터가 갖는 주기적인 투과 특성과 대역 통과형 필터가 갖는 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 특성을 동시에 이용하도록 구성된 파장 가변 필터에 관한 것으로, 이러한 본 발명에 의하면 소비전력을 크게 감소시킬 수 있고, 히터나 열전냉각기의 발열 또는 흡열 가능한 온도 범위의 한계를 극복하고 파장 가변 범위 또한 충분히 확대시킬 수 있다.The present invention relates to a wavelength tunable filter configured to simultaneously use a periodic transmission characteristic of the etalon filter and a characteristic of transmitting only light having a predetermined wavelength band of the bandpass filter. Can be greatly reduced, and it is possible to overcome the limitations of the heat generation or endotherm temperature range of the heater or thermoelectric cooler, and to sufficiently expand the wavelength variable range.

Description

파장 가변 필터{TUNABLE FILTER}Tunable Filters {TUNABLE FILTER}

본 발명은 파장 가변 필터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에탈론형 필터와 대역 통과형 필터를 결합하여, 에탈론형 필터에 입력되는 광의 파장 중에서 특정 파장만을 비교적 낮은 소비전력으로 출력시킬 수 있고 파장 가변 범위 또한 충분히 확대시킬 수 있는 파장 가변 필터에 관한 것이다.The present invention relates to a tunable filter, and more particularly, by combining an etalon filter and a band pass filter, only a specific wavelength among the wavelengths of light input to the etalon filter can be output with relatively low power consumption. The variable range also relates to a tunable filter which can be sufficiently enlarged.

도 1을 참조하면 종래 열적 방식에 의한 도파로형 파장 가변 필터가 나타나 있다. 도 1에 나타낸 파장 가변 필터는 코어(11) 및 상기 코어(11)를 둘러싸는 클래딩(12)으로 이루어진 광도파로(10)와, 상기 클래딩(12)에 형성된 격자(20)와, 상기 클래딩(12)의 상부에 구비되는 히터(30), 그리고 상기 클래딩(12)의 하부에 구비되는 열전냉각기(40)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a waveguide type variable wavelength filter by a conventional thermal method is illustrated. The wavelength variable filter shown in FIG. 1 includes an optical waveguide 10 including a core 11 and a cladding 12 surrounding the core 11, a grating 20 formed on the cladding 12, and the cladding ( The heater 30 is provided on the upper portion of the 12, and the thermoelectric cooler 40 provided on the lower portion of the cladding (12).

도 1에 나타낸 파장 가변 필터에서 광은 코어(11)의 일단으로 입력되며, 그 입력된 광의 파장 중에서 특정 파장이 코어(11)의 타단으로 출력된다. 여기서, 코어(11)의 타단으로 출력되는 특정 파장은 격자(20)의 주기에 따라 결정되는데, 이러한 격자(20)의 주기는 히터(30) 또는 열전냉각기(40)에 의해 변화시킬 수 있다. In the tunable filter shown in FIG. 1, light is input to one end of the core 11, and a specific wavelength is output to the other end of the core 11 among the wavelengths of the input light. Here, the specific wavelength output to the other end of the core 11 is determined according to the period of the grating 20, the period of the grating 20 can be changed by the heater 30 or the thermoelectric cooler (40).

구체적으로, 히터(30)에 전류를 인가하면 히터(30)에서는 열을 발생시키게 되는데, 이때 발생한 열은 클래딩(12)을 이루고 있는 물질의 굴절률을 변화시키게 되고, 이에 따라 클래딩(12)에 형성된 격자(20)의 주기가 변하게 된다. 이와 반대로, 열전냉각기(40)에 전류를 인가하면 열전냉각기(40)에서는 흡열 작용이 일어나게 되며, 이에 따라 클래딩(12)을 이루고 있는 물질의 굴절률이 변하게 되면서, 클래딩(12)에 형성된 격자(20)의 주기가 변하게 된다.Specifically, when a current is applied to the heater 30, the heater 30 generates heat, and the generated heat changes the refractive index of the material constituting the cladding 12, thus forming the cladding 12. The period of the grating 20 is changed. On the contrary, when an electric current is applied to the thermoelectric cooler 40, an endothermic action occurs in the thermoelectric cooler 40. Accordingly, the refractive index of the material forming the cladding 12 is changed, and thus the lattice 20 formed on the cladding 12 is changed. ) Cycle will change.

그리고 이와 같이 히터(30) 또는 열전냉각기(40)에 의해 격자(20)의 주기가 변하게 되면, 도 2에 나타낸 바와 같이 코어(11)의 타단으로 출력되는 파장 역시 변하게 된다. 즉, 도 2는 도 1의 도파로형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 투과 특성을 나타낸 그래프로서, 히터(30) 및 열전냉각기(40)가 동작하지 않을 경우에는 도 1의 도파로형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 투과 특성은 도 2에 도시된 초기 투과 특성과 같이 나타나지만, 히터(30)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 단파장쪽으로 이동하고, 열전냉각기(40)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 장파장쪽으로 이동하게 된다. When the period of the grating 20 is changed by the heater 30 or the thermoelectric cooler 40 as described above, the wavelength output to the other end of the core 11 also changes as shown in FIG. 2. That is, FIG. 2 is a graph illustrating transmission characteristics according to wavelengths of the waveguide filter of FIG. 1. When the heater 30 and the thermoelectric cooler 40 do not operate, the waveguide filter of FIG. The transmission characteristics according to the wavelengths are shown as the initial transmission characteristics shown in FIG. 2, but when the heater 30 is operated, the transmission characteristics move to a shorter wavelength than the initial transmission characteristics, and when the thermoelectric cooler 40 operates. The transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength compared to the initial transmission characteristic.

도 3을 참조하면, 종래 열적 방식에 의한 에탈론형 파장 가변 필터(이하, '에탈론형 필터'라 함)가 나타나 있다. 도 3에 도시된 에탈론형 필터(100)는 에탈론형 필터 기판(110), 상기 에탈론형 필터 기판(110)의 양면에 형성된 반사 코팅(115), 상기 에탈론형 필터 기판(110)의 상부에 구비되는 히터(120), 그리고 상기 에탈론형 필터 기판(110)의 하부에 구비되는 열전냉각기(130)로 구성된다. Referring to FIG. 3, an etalon wavelength tunable filter (hereinafter, referred to as an “etalon type filter”) according to a conventional thermal method is illustrated. The etalon filter 100 illustrated in FIG. 3 includes an etalon filter substrate 110, a reflective coating 115 formed on both sides of the etalon filter substrate 110, and the etalon filter substrate 110. Heater 120 is provided on the upper portion, and the thermoelectric cooler 130 is provided on the lower portion of the etalon filter substrate 110.

도 3에 나타낸 에탈론형 필터(100)에서 에탈론형 필터 기판(110)의 양면에 형성된 반사 코팅(115)은, 파장에 따른 광의 투과 특성이 일정한 간격(FSR: Free Spectral Range)을 두고 주기적인 피크 형태를 갖도록 한다. 여기서, 상기와 같은 파장에 따른 광의 투과 특성은 에탈론형 필터 기판(110)의 두께(d)에 따라 결정되며, 이 두께(d)는 히터(120) 또는 열전냉각기(130)에 의해 변화시킬 수 있다.In the etalon filter 100 shown in FIG. 3, the reflective coating 115 formed on both surfaces of the etalon filter substrate 110 has a period of free spectra range (FSR) having a constant light transmission characteristic according to a wavelength. To have a peak shape. Here, the transmission characteristics of the light according to the wavelength is determined according to the thickness d of the etalon filter substrate 110, the thickness (d) is changed by the heater 120 or the thermoelectric cooler 130. Can be.

구체적으로, 히터(120)에 전류를 인가하면 히터(120)에서는 열을 발생시키게 되는데, 이때 발생한 열은 에탈론형 필터 기판(110)을 이루고 있는 물질의 굴절률을 변화시키게 되고, 이에 따라 에탈론형 필터 기판(110)의 두께(d)를 변화시키는 결과가 된다. 이와 반대로, 열전냉각기(130)에 전류를 인가하면 열전냉각기(130)에서는 흡열 작용이 일어나게 되며, 이에 따라 에탈론형 필터 기판(110)을 이루고 있는 물질의 굴절률을 변화시키게 되며, 이 또한 에탈론형 필터 기판(110)의 두께(d)를 변화시키는 결과가 된다.Specifically, when a current is applied to the heater 120, the heater 120 generates heat, and the generated heat changes the refractive index of the material constituting the etalon filter substrate 110. This results in changing the thickness d of the type filter substrate 110. On the contrary, when an electric current is applied to the thermoelectric cooler 130, an endothermic action occurs in the thermoelectric cooler 130, thereby changing the refractive index of the material constituting the etalon filter substrate 110. This results in changing the thickness d of the type filter substrate 110.

그리고 이와 같이 히터(120) 또는 열전냉각기(130)에 의해 에탈론형 필터 기판(110)의 두께가 변하게 되면, 도 4에 나타낸 바와 같이 에탈론형 필터(100)의 투과 특성이 변하게 되어 에탈론형 필터(100)를 투과할 수 있는 파장이 변하게 된다. 즉, 도 4는 도 3의 에탈론형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 투과 특성을 나타낸 그래프로서, 히터(120) 및 열전냉각기(130)가 동작하지 않을 경우에는 도 3의 에탈론형 필터(100)가 갖는 파장에 따른 투과 특성은 도 4에 도시된 초기 투과 특성과 같이 나타나지만, 히터(120)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 단파장쪽으로 이동하고, 열전냉각기(130)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 장파장쪽으로 이동하게 된다. When the thickness of the etalon filter substrate 110 is changed by the heater 120 or the thermoelectric cooler 130 as described above, the permeation characteristics of the etalon filter 100 are changed as shown in FIG. The wavelength that can pass through the type filter 100 is changed. That is, FIG. 4 is a graph showing transmission characteristics according to wavelengths of the etalon-type tunable filter of FIG. 3. When the heater 120 and the thermoelectric cooler 130 do not operate, the etalon-type filter of FIG. Although the transmission characteristics according to the wavelength of 100 are shown as the initial transmission characteristics shown in FIG. 4, when the heater 120 operates, the transmission characteristics move toward the shorter wavelength than the initial transmission characteristics, and the thermoelectric cooler 130 operates. In this case, the transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength than the initial transmission characteristic.

도 5를 참조하면, 종래 열적 방식에 의한 대역 통과형 파장 가변 필터(이하, '대역 통과형 필터'라 함)가 나타나 있다. 도 5에 도시된 대역 통과형 필터(200)는 대역 통과형 필터 기판(210), 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 일면에 형성된 무반사 코팅(Anti-Reflection coating)(212), 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(214), 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 상부에 구비되는 히터(220), 그리고 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 하부에 구비되는 열전냉각기(230)로 구성된다. Referring to FIG. 5, a band pass wavelength tunable filter (hereinafter, referred to as a band pass filter) by a conventional thermal method is illustrated. The band pass filter 200 illustrated in FIG. 5 includes a band pass filter substrate 210, an anti-reflection coating 212 formed on one surface of the band pass filter substrate 210, and the band pass. A band pass filter coating 214 formed on the other surface of the filter substrate 210, a heater 220 provided on the band pass filter substrate 210, and a lower part of the band pass filter substrate 210. It is composed of a thermoelectric cooler 230 provided.

도 5에 나타낸 대역 통과형 필터(200)에서 광은 무반사 코팅(212)이 형성된 대역 통과형 필터 기판(210)의 일면으로 입력되며, 대역 통과 필터 코팅(214)에 의해 상기 입력된 광 중에서 소정의 파장 대역을 갖는 광만이 대역 통과형 필터 기판(210)의 타면으로 출력되게 된다. 여기서, 상기와 같은 대역 통과형 필터(200)의 투과 특성은 대역 통과 필터 코팅(214)을 구성하는 각 박막의 두께(hf1, hf2, hf3, hf4 등)에 따라 결정되며, 이 박막들의 두께는 히터(220) 또는 열전냉각기(230)에 의해 변화시킬 수 있다.In the band pass filter 200 shown in FIG. 5, light is input to one surface of the band pass filter substrate 210 on which the anti-reflective coating 212 is formed, and predetermined light is input from the input light by the band pass filter coating 214. Only light having a wavelength band of is output to the other surface of the band pass filter substrate 210. Here, the transmission characteristics of the band pass filter 200 as described above is determined according to the thickness (h f1 , h f2 , h f3 , h f4, etc.) of each thin film constituting the band pass filter coating 214. The thickness of the thin films may be changed by the heater 220 or the thermoelectric cooler 230.

구체적으로, 히터(220)에 전류를 인가하면 히터(220)에서는 열을 발생시키게 되는데, 이때 발생한 열은 대역 통과 필터 코팅(214)을 이루고 있는 물질의 굴절률을 변화시키게 되고, 이에 따라 대역 통과 필터 코팅(214)의 두께(h)를 변화시키는 결과가 된다. 이와 반대로, 열전냉각기(230)에 전류를 인가하면 열전냉각기(230)에서는 흡열 작용이 일어나게 되며, 이에 따라 대역 통과 필터 코팅(214)을 이루고 있는 물질의 굴절률을 변화시키게 되며, 이 또한 대역 통과 필터 코팅(214)의 두께(h)를 변화시키는 결과가 된다.Specifically, when a current is applied to the heater 220, the heater 220 generates heat, and the generated heat changes the refractive index of the material constituting the band pass filter coating 214, and thus the band pass filter. This results in varying the thickness h of the coating 214. On the contrary, when an electric current is applied to the thermoelectric cooler 230, an endothermic action occurs in the thermoelectric cooler 230, thereby changing the refractive index of the material forming the bandpass filter coating 214, which is also a bandpass filter. This results in varying the thickness h of the coating 214.

그리고 이와 같이 히터(220) 또는 열전냉각기(230)에 의해 대역 통과 필터 코팅(214)의 두께(h)가 변하게 되면, 도 6에 나타낸 바와 같이 대역 통과형 필터(200)의 투과 특성이 변하게 되어 대역 통과형 필터(200)를 투과할 수 있는 파장이 변하게 된다. 즉, 도 6은 도 5의 대역 통과형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 투과 특성을 나타낸 그래프로서, 히터(220) 및 열전냉각기(230)가 동작하지 않을 경우에는 도 5의 대역 통과형 필터(200)가 갖는 파장에 따른 투과 특성은 도 6에 도시된 초기 투과 특성과 같이 나타나지만, 히터(220)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 단파장쪽으로 이동하고, 열전냉각기(230)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 장파장쪽으로 이동하게 된다. When the thickness h of the band pass filter coating 214 is changed by the heater 220 or the thermoelectric cooler 230 as described above, the transmission characteristics of the band pass filter 200 are changed as shown in FIG. 6. The wavelength that can pass through the band pass filter 200 is changed. That is, FIG. 6 is a graph illustrating transmission characteristics according to wavelengths of the band pass-type wavelength tunable filter of FIG. 5. When the heater 220 and the thermoelectric cooler 230 do not operate, the band pass filter of FIG. 5 ( Although the transmission characteristics according to the wavelength of 200 are shown as the initial transmission characteristics shown in FIG. 6, when the heater 220 is operated, the transmission characteristics move toward the shorter wavelength than the initial transmission characteristics, and the thermoelectric cooler 230 operates. In this case, the transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength than the initial transmission characteristic.

다만, 도 1, 3 및 5에 나타낸 파장 가변 필터에서는 파장을 가변시키는 장치로서 히터나 열전냉각기를 이용하는데, 이 히터나 열전냉각기는 발열 또는 흡열 가능한 온도 범위에 한계가 있기 때문에 파장 가변 범위에도 한계가 있다. 특히, 기판의 재질이 일반적인 유전체 물질인 경우에 그 온도에 대한 굴절률의 변화는 매우 작아서 수십 ~ 수백 pm/℃ 정도의 파장 가변만이 가능하다. 따라서, 종래 열적 방식에 의한 파장 가변 필터에서 파장 가변 범위를 넓히기 위해서는 필수적으로 넓은 열적 동작 범위를 필요로 하나, 이는 전체 소비 전력을 매우 크게 높인다는 또 다른 문제점을 발생시킨다.However, in the wavelength tunable filter shown in Figs. 1, 3 and 5, a heater or thermoelectric cooler is used as a device for varying the wavelength, and the heater or thermoelectric cooler is also limited in the wavelength variable range because there is a limit in the heat generation or endothermic temperature range. There is. In particular, when the material of the substrate is a general dielectric material, the change of the refractive index with respect to the temperature is very small and only a wavelength change of about several tens to several hundred pm / ° C. is possible. Therefore, in order to widen the wavelength tunable range in the conventional thermal tunable filter, it is necessary to have a wide thermal operating range, but this causes another problem of greatly increasing the overall power consumption.

게다가, 도 1에 나타낸 파장 가변 필터의 경우에는, 파장 가변 범위를 넓히기 위해서 격자(20)가 형성된 클래딩(12)의 굴절률을 크게 하는 방안이 있는데, 이 경우에는 전체 광도파로(10)의 길이를 길게 제작하여야 하기 때문에 파장 가변 필터의 크기가 지나치게 커진다는 문제점이 있다. 그리고 도 3에 나타낸 에탈론형 필터(100)의 경우에는, 충분히 넓은 FSR 특성을 갖도록 함과 동시에 온도에 따른 굴절률의 변화가 큰 재질의 기판을 사용하는 방안을 고려해볼 수 있으나, 이러한 에탈론형 필터(100)는 도 4에서 알 수 있듯이 투과 특성이 주기적인 피크 형태를 갖기 때문에 다파장이 동시에 출력될 수 있다는 문제점이 있다.In addition, in the case of the tunable filter shown in FIG. 1, there is a method of increasing the refractive index of the cladding 12 in which the grating 20 is formed in order to widen the tunable range, in which case the length of the entire optical waveguide 10 is increased. There is a problem that the size of the tunable filter is too large because it has to be manufactured long. In the case of the etalon filter 100 shown in FIG. 3, a method of using a substrate made of a material having a sufficiently wide FSR characteristic and having a large change in refractive index according to temperature may be considered. As shown in FIG. 4, the filter 100 has a problem that multiple wavelengths may be output at the same time because the transmission characteristic has a periodic peak shape.

한국등록특허공보 제0295502호(2001.04.30.)Korean Registered Patent Publication No. 0295502 (2001.04.30.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 소비 전력을 높이지 않고도 파장 가변 범위를 충분히 확대할 수 있는 파장 가변 필터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a wavelength tunable filter capable of sufficiently expanding the wavelength tunable range without increasing power consumption.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파장 가변 필터는, 에탈론형 필터 기판과, 파장에 따른 광의 투과 특성이 일정한 간격을 두고 주기적인 피크 형태를 갖도록 하기 위해 상기 에탈론형 필터 기판의 양면에 형성된 반사 코팅과, 전류가 인가되면 상기 에탈론형 필터 기판의 굴절률을 변화시켜 상기 주기적인 피크 형태의 피크 지점을 변화시키는 제1 굴절률 변화 수단을 갖는 에탈론형 필터; 및 상기 에탈론형 필터로부터 이격되어 위치하며, 상기 주기적인 피크 형태의 피크 지점 중 특정 피크 지점의 파장만을 투과시키는 대역 통과형 필터;를 포함하여 이루어질 수 있다.In order to achieve the above object, the tunable filter according to the present invention, the etalon filter substrate, and the etalon filter substrate in order to have a periodic peak shape at regular intervals of light transmission characteristics according to the wavelength. An etalon filter having reflection coatings formed on both sides of the first and second refractive index changing means for changing the refractive index of the etalon filter substrate when a current is applied to change the peak point of the periodic peak shape; And a band pass filter positioned to be spaced apart from the etalon type filter and transmitting only a wavelength of a specific peak point among the peak points of the periodic peak shape.

여기서, 상기 제1 굴절률 변화 수단은 히터 또는 열전냉각기일 수 있다.Here, the first refractive index change means may be a heater or a thermoelectric cooler.

그리고 상기 대역 통과형 필터는, 대역 통과형 필터 기판; 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판에 형성된 대역 통과 필터 코팅; 및 전류가 인가되면 상기 대역 통과 필터 코팅의 굴절률을 변화시키는 제2 굴절률 변화 수단;을 포함하여 이루어질 수 있다.The band pass filter includes a band pass filter substrate; A band pass filter coating formed on the band pass filter substrate to transmit only light having a predetermined wavelength band; And second refractive index changing means for changing the refractive index of the band pass filter coating when a current is applied.

여기서, 상기 대역 통과형 필터는, 상기 대역 통과형 필터 기판에서 상기 대역 통과 필터 코팅이 형성된 면의 반대면에 형성된 무반사 코팅을 더 포함할 수 있다.Here, the band pass filter may further include an antireflective coating formed on an opposite surface of the band pass filter substrate on which the band pass filter coating is formed.

그리고 상기 제2 굴절률 변화 수단은 히터 또는 열전냉각기일 수 있다.The second refractive index changing means may be a heater or a thermoelectric cooler.

그리고 상기 대역 통과형 필터는, 대역 통과형 필터 기판; 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판에 형성된 대역 통과 필터 코팅; 및 상기 에탈론형 필터를 투과한 광이 상기 대역 통과형 필터 기판에 입사되는 각도를 변화시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 기울기 조절 수단;을 포함하여 이루어질 수도 있다.The band pass filter includes a band pass filter substrate; A band pass filter coating formed on the band pass filter substrate to transmit only light having a predetermined wavelength band; And inclination adjusting means for adjusting an inclination of the band pass filter substrate to change an angle at which light passing through the etalon filter is incident on the band pass filter substrate.

여기서, 상기 대역 통과형 필터는, 상기 대역 통과형 필터 기판에서 상기 대역 통과 필터 코팅이 형성된 면의 반대면에 형성된 무반사 코팅을 더 포함할 수 있다.Here, the band pass filter may further include an antireflective coating formed on an opposite surface of the band pass filter substrate on which the band pass filter coating is formed.

그리고 상기 기울기 조절 수단은, 동력이 공급되면 회전에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 회전자일 수 있다.The inclination adjusting means may be a rotor for adjusting the inclination of the band pass filter substrate by rotation when power is supplied.

또는, 상기 기울기 조절 수단은, 전류가 인가되면 발생되는 열로 인해 휘어지는 성질에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 바이메탈일 수 있다.Alternatively, the inclination adjusting means may be a bimetal that adjusts the inclination of the band pass filter substrate due to a bending property due to heat generated when a current is applied.

또는, 상기 기울기 조절 수단은, 상기 대역 통과형 필터 기판에 장착되어, 전압이 인가되면 인가되는 전압의 극성에 따라 팽창 및 수축하는 성질에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 소자일 수 있다.Alternatively, the inclination adjusting means may be an element mounted on the band pass filter substrate and adjusting the inclination of the band pass filter substrate by the property of expanding and contracting according to the polarity of the applied voltage when a voltage is applied. have.

본 발명에 의하면 에탈론형 필터가 갖는 주기적인 투과 특성과 대역 통과형 필터가 갖는 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 특성을 동시에 이용하도록 구성되어 있기 때문에 소비전력을 크게 감소시킬 수 있고, 히터나 열전냉각기의 발열 또는 흡열 가능한 온도 범위의 한계를 극복하고 파장 가변 범위 또한 충분히 확대시킬 수 있게 된다.According to the present invention, since it is configured to simultaneously use the periodic transmission characteristic of the etalon filter and the characteristic of transmitting only the light having a predetermined wavelength band of the bandpass filter, power consumption can be greatly reduced, and the heater The thermoelectric cooler can overcome the limitations of the heat generation or endothermic temperature range, and the wavelength variable range can be sufficiently expanded.

도 1은 종래 열적 방식에 의한 도파로형 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 도파로형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 광의 투과 특성을 나타낸 그래프이다.
도 3은 종래 열적 방식에 의한 에탈론형 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 에탈론형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 광의 투과 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5는 종래 열적 방식에 의한 대역 통과형 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 대역 통과형 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 광의 투과 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7의 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 광의 투과 특성을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a waveguide type variable wavelength filter by a conventional thermal method.
FIG. 2 is a graph showing light transmission characteristics according to wavelengths of the waveguide filter of FIG. 1.
3 is a view showing an etalon type variable wavelength filter by a conventional thermal method.
FIG. 4 is a graph showing light transmission characteristics according to wavelengths of the etalon type variable wavelength filter of FIG. 3.
5 is a diagram illustrating a band pass type tunable filter by a conventional thermal method.
FIG. 6 is a graph showing light transmission characteristics according to wavelengths of the bandpass type tunable filter of FIG. 5.
7 is a view showing a wavelength tunable filter according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating light transmission characteristics according to wavelengths of the variable wavelength filter of FIG. 7.
9 is a view showing a wavelength tunable filter according to a second embodiment of the present invention.
10 is a view showing a wavelength tunable filter according to a third embodiment of the present invention.
11 is a view showing a wavelength tunable filter according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 파장 가변 필터에 대하여 상세하게 설명한다. 첨부한 도면들은 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위하여 어디까지나 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들로 한정되지 않고 다른 형태로 얼마든지 구체화될 수 있다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 동일한 부호들로 나타내며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, a wavelength tunable filter according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are provided by way of example in order to sufficiently convey the technical spirit of the present invention to those skilled in the art, the present invention is not limited to the drawings presented below may be embodied in any other form. have. The same elements in the drawings are represented by the same reference numerals, and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이고, 도 8은 도 7의 파장 가변 필터가 갖는 파장에 따른 광의 투과 특성을 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a wavelength tunable filter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating light transmission characteristics according to wavelengths of the tunable filter of FIG. 7.

먼저, 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 파장 가변 필터는, 도 3 및 도 4에 대해 상술한 바와 같이, 에탈론형 필터 기판(110), 파장에 따른 광의 투과 특성이 일정한 간격(FSR)을 두고 주기적인 피크 형태를 갖도록 하기 위해 상기 에탈론형 필터 기판(110)의 양면에 형성된 반사 코팅(115), 및 전류가 인가되면 상기 에탈론형 필터 기판(110)의 굴절률을 변화시켜 상기 주기적인 피크 형태의 피크 지점을 변화시키는 제1 굴절률 변화 수단을 갖는 에탈론형 필터(100)를 포함하여 이루어질 수 있다.First, referring to FIG. 7, in the wavelength tunable filter according to the first embodiment of the present invention, as described above with reference to FIGS. 3 and 4, the etalon filter substrate 110 has a light transmission characteristic according to a wavelength. Reflective coating 115 formed on both sides of the etalon filter substrate 110 to have a periodic peak shape at a predetermined interval (FSR), and the refractive index of the etalon filter substrate 110 when a current is applied. It can be made by including an etalon filter 100 having a first refractive index change means for changing the peak point of the periodic peak form by changing the.

에탈론형 필터 기판(110)은 실리콘으로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 온도에 따라 굴절률이 변하는 재질이기만 하면 이에 해당될 수 있다. The etalon filter substrate 110 may be made of silicon, but is not necessarily limited thereto, and may correspond to this material as long as the material has a refractive index that changes with temperature.

에탈론형 필터 기판(110)의 양면에는 반사 코팅(115)이 형성되어 있는데, 이로 인해 에탈론형 필터 기판(110)의 일면에 입력되는 광 중에서 도 4에 도시된 바와 같은 주기적인 피크 형태의 피크 지점에 해당하는 파장만이 에탈론형 필터 기판(120)의 타면으로 출력된다. 여기서, 주기적인 피크 사이의 간격(FSR)은 에탈론형 필터 기판(110)의 두께(d)에 반비례하고, 피크의 예리함 정도(finesse)는 반사 코팅(115)의 반사율에 비례한다.Reflective coatings 115 are formed on both sides of the etalon filter substrate 110, which causes periodic peak shapes as shown in FIG. 4 among the light input to one surface of the etalon filter substrate 110. Only the wavelength corresponding to the peak point is output to the other surface of the etalon filter substrate 120. Here, the interval FSR between the periodic peaks is inversely proportional to the thickness d of the etalon-type filter substrate 110, and the sharpness of the peaks is proportional to the reflectance of the reflective coating 115.

제1 굴절률 변화 수단은 히터(120) 또는 열전냉각기(130)일 수 있으며, 이에 전류가 인가되면 에탈론형 필터 기판(110)의 온도를 변화시켜 에탈론형 필터 기판(110)의 굴절률을 변화시킨다. 그리고 이와 같이 에탈론형 필터 기판(110)의 굴절률이 변하게 되면, 주기적인 피크 사이의 간격(FSR)은 그대로 유지된 채 에탈론형 필터 기판(110)의 타면으로 출력되는 주기적인 피크 형태의 피크 지점에 변화가 일어나게 된다. 즉, 히터(120) 및 열전냉각기(130)가 동작하지 않을 경우에는 도 3의 에탈론형 필터(100)가 갖는 파장에 따른 투과 특성은 도 4에 도시된 초기 투과 특성과 같이 나타나지만, 히터(120)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 단파장쪽으로 이동하고, 열전냉각기(130)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 장파장쪽으로 이동하게 된다. The first refractive index changing means may be a heater 120 or a thermoelectric cooler 130. When a current is applied thereto, the refractive index of the etalon filter substrate 110 is changed by changing the temperature of the etalon filter substrate 110. Let's do it. When the refractive index of the etalon filter substrate 110 is changed in this way, the peaks of the periodic peak shape output to the other surface of the etalon filter substrate 110 are maintained while the interval FSR between the periodic peaks is maintained. A change occurs at the point. That is, when the heater 120 and the thermoelectric cooler 130 do not operate, the transmission characteristic according to the wavelength of the etalon filter 100 of FIG. 3 appears as the initial transmission characteristic of FIG. 4, but the heater ( In operation 120, the transmission characteristic moves toward the shorter wavelength than the initial transmission characteristic, and when the thermoelectric cooler 130 operates, the transmission characteristic moves to the longer wavelength compared to the initial transmission characteristic.

본 발명의 제1 실시예에 따른 파장 가변 필터는, 상기 에탈론형 필터(100)로부터 이격되어 위치하며, 상기 주기적인 피크 형태의 피크 지점 중 특정 피크 지점의 파장만을 투과시키는 대역 통과형 필터(200)를 포함한다.The tunable filter according to the first embodiment of the present invention may be spaced apart from the etalon filter 100 and may be a band pass filter that transmits only a wavelength of a specific peak point among the peak points of the periodic peak shape. 200).

본 발명의 제1 실시예에 따른 파장 가변 필터에서 대역 통과형 필터(200)는, 도 5 및 도 6에 대해 상술한 바와 같이, 대역 통과형 필터 기판(210), 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 일면에 형성된 무반사 코팅(212), 상기 대역 통과형 필터 기판(210)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(214), 그리고 전류가 인가되면 상기 대역 통과 필터 코팅(214)의 굴절률을 변화시키는 제2 굴절률 변화 수단을 포함하여 이루어질 수 있다. In the tunable filter according to the first embodiment of the present invention, the band pass filter 200 includes a band pass filter substrate 210 and the band pass filter substrate (as described above with reference to FIGS. 5 and 6). The refractive index of the anti-reflection coating 212 formed on one surface of the 210, the band pass filter coating 214 formed on the other surface of the band pass filter substrate 210, and the current is applied, and the refractive index of the band pass filter coating 214 is changed. It may be made by including a second refractive index change means.

대역 통과형 필터 기판(210)은 상기 에탈론형 필터 기판(110)과 마찬가지로 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 이 밖에도 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시킬 수 있는 재질이기만 하면 이에 해당될 수 있다.The band pass filter substrate 210 may be made of silicon, similar to the etalon filter substrate 110, and may also correspond to this material as long as the band pass filter substrate 210 may transmit only light having a predetermined wavelength band.

대역 통과형 필터 기판(210)의 일면에 형성된 무반사 코팅(212)은 상기 기판(210)의 일면에 입력되는 광의 반사를 방지하여 최대한 많은 양의 광이 상기 기판(210)의 타면에 도달할 수 있도록 한다.The anti-reflective coating 212 formed on one surface of the band pass filter substrate 210 may prevent reflection of light input to one surface of the substrate 210 so that the maximum amount of light may reach the other surface of the substrate 210. Make sure

그리고 대역 통과형 필터 기판(210)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(214)은 상기 기판(210)의 타면에 도달하는 광 중에서 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 역할을 하며, 이로 인해 대역 통과형 필터 기판(210)의 일면에 입력되는 광은 상기 기판(210)의 타면으로 출력되면서 도 6에 도시된 초기 투과 특성과 같은 투과 특성을 나타내게 된다. 여기서, 상기와 같은 대역 통과형 필터(200)의 투과 특성은 대역 통과 필터 코팅(214)을 구성하는 각 박막의 두께(hf1,hf2, hf3, hf4 등)에 따라 결정되며, 이 박막들의 두께는 제2 굴절률 변화 수단에 의해 변화시킬 수 있다.In addition, the band pass filter coating 214 formed on the other surface of the band pass filter substrate 210 transmits only light having a predetermined wavelength band among the light reaching the other surface of the substrate 210. Light input to one surface of the pass-through filter substrate 210 is output to the other surface of the substrate 210 and exhibits the same transmission characteristics as the initial transmission characteristics shown in FIG. 6. Here, the transmission characteristics of the band pass filter 200 as described above is the thickness (h f1 , h f2 , h f3 , h f4 ) of each thin film constituting the band pass filter coating 214. Etc.), and the thicknesses of the thin films may be changed by the second refractive index changing means.

제2 굴절률 변화 수단은 히터(220) 또는 열전냉각기(130)일 수 있으며, 이에 전류가 인가되면 대역 통과형 필터 기판(210)의 온도를 변화시켜 대역 통과형 필터 기판(210)의 굴절률을 변화시킨다. 그리고 이와 같이 대역 통과형 필터 기판(210)의 굴절률이 변하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 대역 통과형 필터 기판(210)의 타면으로 투과되는 광의 파장 대역에 변화가 일어나게 된다. 즉, 히터(220) 및 열전냉각기(130)가 동작하지 않을 경우에는 도 5의 대역 통과형 필터(200)가 갖는 파장에 따른 투과 특성은 도 6에 도시된 초기 투과 특성과 같이 나타나지만, 히터(220)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 단파장쪽으로 이동하고, 열전냉각기(130)가 동작할 경우에는 투과 특성이 초기 투과 특성 대비 장파장쪽으로 이동하게 된다. The second refractive index changing means may be a heater 220 or a thermoelectric cooler 130. When a current is applied thereto, the refractive index of the bandpass filter substrate 210 is changed by changing the temperature of the bandpass filter substrate 210. Let's do it. When the refractive index of the band pass filter substrate 210 is changed as described above, a change occurs in the wavelength band of the light transmitted to the other surface of the band pass filter substrate 210 as shown in FIG. 6. That is, when the heater 220 and the thermoelectric cooler 130 do not operate, the transmission characteristics according to the wavelength of the band pass filter 200 of FIG. 5 appear like the initial transmission characteristics shown in FIG. 6, but the heater ( In operation 220, the transmission characteristic is shifted toward the shorter wavelength than the initial transmission characteristic, and when the thermoelectric cooler 130 is operated, the transmission characteristic is shifted to the longer wavelength than the initial transmission characteristic.

여기서, 대역 통과형 필터(200)에 이용되는 열전냉각기를 에탈론형 필터(100)에 이용되는 열전냉각기와는 별도로 구비할 수도 있지만, 도 7에 도시된 바와 같이 에탈론형 필터(100)와 대역 통과형 필터(200)가 공동으로 이용할 수 있는 하나의 열전냉각기(130)만을 구비함으로써 그만큼의 필터 제작 비용 및 소모 전력을 감소시킬 수 있다.Here, the thermoelectric cooler used for the band pass filter 200 may be provided separately from the thermoelectric cooler used for the etalon filter 100, but as shown in FIG. By providing only one thermoelectric cooler 130 that can be used jointly by the band-pass filter 200, it is possible to reduce the cost and power consumption of the filter.

도 8을 참조하면, 에탈론형 필터(100)에 만일 다파장의 광(λ1~λ3")이 입력된다고 할 때, 상기 다파장의 광(λ1~λ3")은 에탈론형 필터(100)를 거치면서 λ1, λ2, λ3 파장의 광만이 출력됨을 알 수 있고, 상기 λ1, λ2, λ3 파장의 광은 에탈론형 필터(100)의 후단에 위치하는 대역 통과형 필터(200)에 의해 λ1 파장의 광만이 투과될 수 있으므로 최종적으로 λ1 파장의 광이 출력됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 8, when the multi-wavelength light λ 1 to λ 3 ″ is input to the etalon filter 100, the multi-wavelength light λ 1 to λ 3 ″ is the etalon filter 100. It can be seen that only the light of wavelengths λ1, λ2, and λ3 is output while passing through, and the light having the wavelengths of λ1, λ2, and λ3 is transmitted by the bandpass filter 200 located at the rear end of the etalon filter 100. Since only light having a wavelength can be transmitted, it can be seen that light having a wavelength of λ1 is finally output.

여기서 만일 λ2 파장의 광을 최종적으로 출력시키기 위해서는, 에탈론형 필터(100)의 투과 특성은 그대로 유지(λ1, λ2, λ3 파장의 광만이 출력되도록 유지)한 채, 제2 굴절률 변화 수단(구체적으로는, 열전냉각기(130))을 통해 대역 통과 필터 코팅(214)의 굴절률을 변화시켜 λ2~λ2'" 파장을 투과시키는 파장 대역을 갖도록 대역 통과형 필터(200)의 투과 특성을 변화시키면 된다. 도 1에 도시된 도파로형 파장 가변 필터의 경우에는 λ1 파장의 광을 출력시키다가 λ2 파장의 광을 출력시키기 위해서는 열전냉각기(40)에 많은 양의 전류를 인가하여야 한다. 이에 반해, 본 발명에 의하면 에탈론형 필터(100)가 갖는 주기적인 투과 특성과 대역 통과형 필터(200)가 갖는 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 특성을 동시에 이용하도록 구성되어 있기 때문에, 도 1에 도시된 도파로형 파장 가변 필터에 비해 소비전력을 크게 감소시킬 수 있으며, 그뿐 아니라 히터나 열전냉각기의 발열 또는 흡열 가능한 온도 범위의 한계를 극복하고 파장 가변 범위 또한 충분히 확대시킬 수 있게 된다.In this case, in order to finally output light having a wavelength of λ2, the second refractive index changing means (specific volume is maintained) while maintaining the transmission characteristic of the etalon filter 100 as it is (only the light having the wavelengths of λ1, λ2, and λ3 is output). For example, the transmission characteristics of the band pass filter 200 may be changed to have a wavelength band that transmits the wavelength of λ 2 to λ 2 ′ ″ by changing the refractive index of the band pass filter coating 214 through the thermoelectric cooler 130. In the case of the waveguide type tunable filter shown in Fig. 1, in order to output light having a wavelength of λ1 and output light having a wavelength of λ2, a large amount of current must be applied to the thermoelectric cooler 40. In contrast, the present invention According to FIG. 1, since the periodic transmission characteristic of the etalon filter 100 and the characteristic of transmitting only light having a predetermined wavelength band of the bandpass filter 200 are simultaneously used, FIG. Compared to the waveguide type filter shown in the figure can greatly reduce the power consumption, as well as to overcome the limitations of the heat generation or endotherm temperature range of the heater or thermoelectric cooler, and also the wavelength variable range can be sufficiently extended.

그리고 여기서 만일 λ2' 파장의 광을 최종적으로 출력시키기 위해서는, 대역 통과형 필터(200)의 투과 특성은 그대로 유지(λ2~λ2'" 파장의 광만이 출력되도록 유지)한 채, 제1 굴절률 변화 수단(구체적으로는, 열전냉각기(130))을 통해 에탈론형 필터 기판(110)의 굴절률을 변화시켜 λ1', λ2', λ3' 파장이 주기적인 피크 형태의 피크 지점에 해당하도록 에탈론형 필터(100)의 투과 특성을 변화시키면 된다. In this case, in order to finally output light having a wavelength of λ 2 ′, the first refractive index change means while maintaining the transmission characteristic of the band pass filter 200 is maintained as it is (only the light having a wavelength of λ 2 λ 2 ′ ”is outputted). (Specifically, the thermoelectric cooler 130 changes the refractive index of the etalon filter substrate 110 so that the wavelengths λ 1 ′, λ 2 ′, and λ 3 ′ correspond to peak points in the form of periodic peaks. What is necessary is just to change the permeation | transmission characteristic of (100).

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면이다.9 is a view showing a tunable filter according to a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a view showing a tunable filter according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a fourth embodiment of the present invention. The figure which shows the tunable filter by FIG.

본 발명의 제2 실시예 내지 제4 실시예에 따른 파장 가변 필터는 앞선 제1 실시예와 마찬가지의 에탈론형 필터(100)를 이용하며, 다만 상기 에탈론형 필터(100)로부터 이격되어 위치하며, 주기적인 피크 형태의 피크 지점 중 특정 피크 지점의 파장만을 투과시키는 역할을 제1 실시예와는 다른 형태의 대역 통과형 필터(200')가 담당한다는 점에서 차이가 있다.The tunable filter according to the second to fourth embodiments of the present invention uses the same etalon filter 100 as in the first embodiment, but is spaced apart from the etalon filter 100. In addition, there is a difference in that the band pass filter 200 ′ different from the first embodiment is responsible for transmitting only a wavelength of a specific peak point among peak points of a periodic peak shape.

우선, 도 9를 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 파장 가변 필터에 대해 설명하기로 한다.First, a wavelength tunable filter according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9.

도 9에 도시된 대역 통과형 필터(200')는 대역 통과형 필터 기판(260), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면에 형성된 무반사 코팅(262), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(264), 그리고 에탈론형 필터(100)를 투과한 광이 상기 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 각도를 변화시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절하는 기울기 조절 수단으로서 회전자(266)를 포함하여 이루어질 수 있다.The band pass filter 200 ′ illustrated in FIG. 9 includes a band pass filter substrate 260, an antireflection coating 262 formed on one surface of the band pass filter substrate 260, and the band pass filter substrate 260. The band pass filter coating 264 formed on the other surface of the filter), and the band pass filter substrate 260 to change an angle at which light transmitted through the etalon filter 100 is incident on the band pass filter substrate 260. It may include a rotor 266 as the inclination adjusting means for adjusting the inclination of the 260.

대역 통과형 필터 기판(260)은 상기 에탈론형 필터 기판(110)과 마찬가지로 실리콘으로 이루어질 수 있으며, 이 밖에도 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시킬 수 있는 재질이기만 하면 이에 해당될 수 있다.The band pass filter substrate 260 may be made of silicon, similar to the etalon filter substrate 110, and may also correspond to this material as long as it is a material capable of transmitting only light having a predetermined wavelength band.

대역 통과형 필터 기판(260)의 일면에 형성된 무반사 코팅(262)은 상기 기판(260)의 일면에 입력되는 광의 반사를 방지하여 최대한 많은 양의 광이 상기 기판(260)의 타면에 도달할 수 있도록 한다.The antireflective coating 262 formed on one surface of the band pass filter substrate 260 prevents reflection of light input to one surface of the substrate 260 so that the maximum amount of light can reach the other surface of the substrate 260. Make sure

그리고 대역 통과형 필터 기판(260)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(264)은 상기 기판(260)의 타면에 도달하는 광 중에서 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 역할을 하며, 이로 인해 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면에 입력되는 광은 상기 기판(260)의 타면으로 출력되면서 도 6에 도시된 초기 투과 특성과 같은 투과 특성을 나타내게 된다. In addition, the band pass filter coating 264 formed on the other surface of the band pass filter substrate 260 serves to transmit only light having a predetermined wavelength band among the light reaching the other surface of the substrate 260. Light input to one surface of the pass-through filter substrate 260 is output to the other surface of the substrate 260 and exhibits the same transmission characteristics as the initial transmission characteristics shown in FIG. 6.

도 9에 나타낸 대역 통과형 필터(200')에서 광은 무반사 코팅(262)이 형성된 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면으로 입력되며, 대역 통과 필터 코팅(264)에 의해 상기 입력된 광 중에서 소정의 파장 대역을 갖는 광만이 대역 통과형 필터 기판(260)의 타면으로 출력되게 된다. In the band pass filter 200 ′ shown in FIG. 9, light is input to one surface of the band pass filter substrate 260 on which the antireflective coating 262 is formed, and among the input light by the band pass filter coating 264. Only light having a predetermined wavelength band is output to the other surface of the band pass filter substrate 260.

여기서, 상기와 같은 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성은 대역 통과 필터 코팅(264)의 두께(h')에 따라 결정되며, 이 두께(h')는 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 광의 각도, 보다 구체적으로는 도 9에 나타낸 바와 같이 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면을 향해 입사되는 광(실선 참조)을 기준으로 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 중심축(파선 참조)이 이루는 각도(이하, '입사각'이라 함)에 의해 변화시킬 수 있다.Here, the transmission characteristics of the band pass filter 200 'as described above is determined according to the thickness h' of the band pass filter coating 264, and the thickness h 'is the band pass filter substrate 260. 9, the central axis of the band pass filter substrate 260 based on the light incident to one surface of the band pass filter substrate 260 (see solid line), as shown in FIG. 9. It can be changed by the angle formed by the dashed line (hereinafter referred to as 'incidence angle').

구체적으로, 대역 통과형 필터 기판(260)을 시계 방향으로 회전시키면, 대역 통과 필터 코팅(264)은 입사각을 θi라 할 때

Figure 112018013931718-pat00001
만큼의 두께 변위를 가지게 된다. 여기서, h'fx는 대역 통과형 필터 기판(260)에 형성된 각 필터 코팅의 두께(h'f1, h'f2, h'f3, h'f4 등)를 나타낸다. Specifically, if the band pass filter substrate 260 is rotated in the clockwise direction, the band pass filter coating 264 may assume that the incident angle is θ i.
Figure 112018013931718-pat00001
It will have as much thickness displacement. Here, h ' fx represents the thickness (h' f1 , h ' f2 , h' f3 , h ' f4, etc.) of each filter coating formed on the band pass filter substrate 260.

회전자(266)는 대역 통과형 필터 기판(260)에 장착되어, 동력이 공급되면 회전에 의해 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절하는 역할을 하며, 이에 따라 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 광의 입장에서는 대역 통과 필터 코팅(264)을 구성하는 박막들의 두께(h'f1, h'f2, h'f3, h'f4 등)가 변하는 결과가 된다. 여기서, 도 9에 도시된 바와 같은 회전자(266)를 이용하게 되면 회전 각을 크게 할 수 있다는 이점이 있다.The rotor 266 is mounted on the band pass filter substrate 260 to adjust the inclination of the band pass filter substrate 260 by rotation when power is supplied, and accordingly, the band pass filter substrate ( In view of the incident light 260, the thicknesses of the thin films constituting the band pass filter coating 264 (h ' f1 , h' f2 , h ' f3 , h' f4). Etc.). Here, using the rotor 266 as shown in FIG. 9 has an advantage of increasing the rotation angle.

그리고 이와 같이 회전자(266)에 의해 대역 통과 필터 코팅(264)을 구성하는 박막들의 두께(h'f1, h'f2, h'f3, h'f4 등)가 변하게 되면, 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성이 변하게 되어 대역 통과형 필터(200')를 투과할 수 있는 파장이 변하게 된다. 예를 들어, 입사각이 0도인 경우에는 가장 단파장의 광을 투과하며, 입사각이 커질수록 투과 특성이 장파장쪽으로 이동하게 된다.In this way, the thicknesses of the thin films constituting the band pass filter coating 264 by the rotor 266 (h ' f1 , h' f2 , h ' f3 , h' f4) Etc.), the transmission characteristics of the band pass filter 200 'is changed to change the wavelength that can pass through the band pass filter 200'. For example, when the incident angle is 0 degrees, the light having the shortest wavelength is transmitted. As the incident angle increases, the transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength.

다시 도 8을 참조하여 설명하면, 에탈론형 필터(100)에 만일 다파장의 광(λ1~λ3")이 입력된다고 할 때, 상기 다파장의 광(λ1~λ3")은 에탈론형 필터(100)를 거치면서 λ1, λ2, λ3 파장의 광만이 출력됨을 알 수 있고, 상기 λ1, λ2, λ3 파장의 광은 에탈론형 필터(100)의 후단에 위치하는 대역 통과형 필터(200')에 의해 λ1 파장의 광만이 투과될 수 있으므로(입사각은 0도) 최종적으로 λ1 파장의 광이 출력됨을 알 수 있다.Referring back to FIG. 8, when the multi-wavelength light λ 1 to λ 3 ″ is input to the etalon filter 100, the multi-wavelength light λ 1 to λ 3 ″ is an etalon filter. It can be seen that only the light of wavelengths λ1, λ2, and λ3 is output while passing through (100), and the light having the wavelengths of λ1, λ2, and λ3 is the band pass filter 200 'positioned at the rear end of the etalon filter 100. Since only light having a wavelength of 1 can be transmitted (incidence angle is 0 degrees), it can be seen that light having a wavelength of 1 is finally output.

여기서 만일 λ2 파장의 광을 최종적으로 출력시키기 위해서는, 에탈론형 필터(100)의 투과 특성은 그대로 유지(λ1, λ2, λ3 파장의 광만이 출력되도록 유지)한 채, 회전자(266)를 통해 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절(예를 들어, 대역 통과형 필터 기판(260)을 시계 방향으로 회전)시켜 λ2~λ2'" 파장만을 투과시키는 파장 대역을 갖도록 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성을 변화시키면 된다. 도 1에 도시된 도파로형 파장 가변 필터의 경우에는 λ1 파장의 광을 출력시키다가 λ2 파장의 광을 출력시키기 위해서는 열전냉각기(40)에 많은 양의 전류를 인가하여야 한다. 이에 반해, 본 발명에 의하면 에탈론형 필터(100)가 갖는 주기적인 투과 특성과 대역 통과형 필터(200')가 갖는 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 특성을 동시에 이용하도록 구성되어 있기 때문에, 도 1에 도시된 도파로형 파장 가변 필터에 비해 소비전력을 크게 감소시킬 수 있으며, 그뿐 아니라 히터나 열전냉각기의 발열 또는 흡열 가능한 온도 범위의 한계를 극복하고 파장 가변 범위 또한 충분히 확대시킬 수 있게 된다.In this case, in order to finally output light having a wavelength of λ 2, the transmission characteristic of the etalon filter 100 is maintained as it is (only the light having the wavelengths of λ 1, λ 2, and λ 3 is maintained), and is rotated through the rotor 266. By adjusting the slope of the band pass filter substrate 260 (for example, rotating the band pass filter substrate 260 in a clockwise direction), the band pass filter having a wavelength band that transmits only λ 2 to λ 2 '″ wavelengths ( The transmission characteristics of the waveguide type tunable filter shown in Fig. 1 are large amounts of current in the thermoelectric cooler 40 in order to output light having a wavelength of λ1 and output light having a wavelength of λ2. In contrast, according to the present invention, the periodic transmission characteristic of the etalon filter 100 and the characteristic of transmitting only light having a predetermined wavelength band of the bandpass filter 200 'are simultaneously used. To configure As a result, it is possible to significantly reduce the power consumption compared to the waveguide type variable filter shown in FIG. 1, as well as to overcome the limitation of the heat generation or endotherm temperature range of the heater or the thermoelectric cooler and to sufficiently expand the wavelength variable range. It becomes possible.

그리고 여기서 만일 λ2' 파장의 광을 최종적으로 출력시키기 위해서는, 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성은 그대로 유지(λ2~λ2'" 파장의 광만이 출력되도록 유지)한 채, 제1 굴절률 변화 수단(구체적으로는, 열전냉각기(130))을 통해 에탈론형 필터 기판(110)의 굴절률을 변화시켜 λ1', λ2', λ3' 파장이 주기적인 피크 형태의 피크 지점에 해당하도록 에탈론형 필터(100)의 투과 특성을 변화시키면 된다.In this case, in order to finally output light having a wavelength of λ 2 ', the first refractive index change while maintaining the transmission characteristic of the band pass filter 200 ′ (maintaining only light having a wavelength of λ 2 λ 2 ′ ”) is output. By changing the refractive index of the etalon filter substrate 110 through the means (specifically, the thermoelectric cooler 130), the etalon type such that the wavelengths λ1 ', λ2', and λ3 'correspond to peak points in the form of periodic peaks. What is necessary is just to change the permeation | transmission characteristic of the filter 100.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 제3 실시예는 앞선 제2 실시예와 비교해서 다른 구성요소는 모두 동일하며, 단지 기울기 조절 수단으로서 바이메탈(267)을 이용한다는 점만 차이가 있다. FIG. 10 is a view showing a wavelength tunable filter according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment of the present invention, all the other components are the same as in the second embodiment, and the bimetal is merely a tilt control means. The only difference is the use of (267).

즉, 도 10에 도시된 대역 통과형 필터(200')는 대역 통과형 필터 기판(260), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면에 형성된 무반사 코팅(262), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(264), 그리고 에탈론형 필터를 투과한 광이 상기 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 각도를 변화시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절하는 기울기 조절 수단으로서 바이메탈(267)을 포함하여 이루어질 수 있다.That is, the band pass filter 200 ′ shown in FIG. 10 includes a band pass filter substrate 260, an antireflection coating 262 formed on one surface of the band pass filter substrate 260, and the band pass filter substrate. Band pass filter coating 264 formed on the other side of 260 and the band pass filter substrate 260 to change the angle at which light passing through the etalon filter is incident on the band pass filter substrate 260. It may be made by including a bimetal 267 as a tilt control means for adjusting the tilt of the).

바이메탈(267)은 열팽창계수가 다른 두 종류의 금속을 포개어 제작되는 막대 형태의 부품으로서, 전류가 인가되면 이에 따라 열이 발생하고 그 발생되는 열로 인해 휘어지는 성질이 있다. 본 발명의 제3 실시예에서는 이러한 바이메탈(267)을 대역 통과형 필터 기판(260)에 장착함으로써, 전류가 인가되면 발생되는 열로 인해 휘어지는 바이메탈(267)의 성질에 의해 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절한다. 이 경우 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 광의 입장에서는 대역 통과 필터 코팅(264)의 두께가 변하는 결과가 된다. 대역 통과형 필터(200')가 갖는 파장 대역의 변화는 대체로 미세한 각도 변경으로도 가능하기 때문에 바이메탈(267)과 같이 작은 양의 회전을 구현할 수 있는 수단을 이용할 수 있다.The bimetal 267 is a rod-shaped component manufactured by stacking two kinds of metals having different thermal expansion coefficients, and when a current is applied, heat is generated, thereby bending due to the generated heat. In the third embodiment of the present invention, by mounting the bimetal 267 to the band pass filter substrate 260, the band pass filter substrate 260 is caused by the nature of the bimetal 267 that is bent due to heat generated when current is applied. Adjust the tilt of). In this case, the thickness of the band pass filter coating 264 changes as the light enters the band pass filter substrate 260. Since the change in the wavelength band of the band pass filter 200 ′ is generally possible by a slight angle change, a means capable of realizing a small amount of rotation, such as the bimetal 267, may be used.

그리고 이와 같이 바이메탈(267)에 의해 대역 통과 필터 코팅(264)의 두께가 변하게 되면, 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성이 변하게 되어 대역 통과형 필터(200')를 투과할 수 있는 파장이 변하게 된다. 예를 들어, 입사각이 0도인 경우에는 가장 단파장의 광을 투과하며, 입사각이 커질수록 투과 특성이 장파장쪽으로 이동하게 된다.When the thickness of the band pass filter coating 264 is changed by the bimetal 267, the transmission characteristics of the band pass filter 200 ′ are changed to allow the wavelength to pass through the band pass filter 200 ′. Will change. For example, when the incident angle is 0 degrees, the light having the shortest wavelength is transmitted. As the incident angle increases, the transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 파장 가변 필터를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 제4 실시예는 앞선 제2 실시예와 비교해서 다른 구성요소는 모두 동일하며, 단지 기울기 조절 수단을 달리 한다는 점에서만 차이가 있다. FIG. 11 is a view showing a wavelength tunable filter according to a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment of the present invention, all other components are the same as compared with the second embodiment, and the tilt adjustment means is different. The only difference is that.

즉, 도 11에 도시된 대역 통과형 필터(200')는 대역 통과형 필터 기판(260), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 일면에 형성된 무반사 코팅(262), 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 타면에 형성된 대역 통과 필터 코팅(264), 그리고 에탈론형 필터를 투과한 광이 상기 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 각도를 변화시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절하는 기울기 조절 수단으로서 2개의 PZT 소자(268, 269)를 포함하여 이루어질 수 있다.That is, the band pass filter 200 ′ shown in FIG. 11 includes a band pass filter substrate 260, an antireflection coating 262 formed on one surface of the band pass filter substrate 260, and the band pass filter substrate. Band pass filter coating 264 formed on the other side of 260 and the band pass filter substrate 260 to change the angle at which light passing through the etalon filter is incident on the band pass filter substrate 260. It may include two PZT elements (268, 269) as a tilt control means for adjusting the tilt of the).

PZT 소자(268, 269)는 전압이 인가되면 그 인가되는 전압의 극성에 따라 팽창 또는 수축하는 성질이 있다. 본 발명의 제4 실시예에서는 이러한 PZT 소자(268, 269)를 대역 통과형 필터 기판(260)의 상부에 박막 형태로 장착하되, (+) 전압이 인가되면 팽창하는 PZT 소자(268)와 (-) 전압이 인가되면 수축하는 PZT 소자(269)를 별도 위치에 구비함으로써 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절한다. 이 경우 대역 통과형 필터 기판(260)에 입사되는 광의 입장에서는 대역 통과 필터 코팅(264)의 두께가 변하는 결과가 된다. 대역 통과형 필터(200')가 갖는 파장 대역의 변화는 대체로 미세한 각도 변경으로도 가능하기 때문에 PZT 소자(268, 269)와 같이 작은 양의 회전을 구현할 수 있는 수단을 이용할 수 있다.The PZT elements 268 and 269 have a property of expanding or contracting according to the polarity of the applied voltage when a voltage is applied. In the fourth embodiment of the present invention, the PZT elements 268 and 269 are mounted in the form of a thin film on the band pass filter substrate 260, but expand when the (+) voltage is applied. -) The inclination of the band pass filter substrate 260 is adjusted by providing a PZT element 269 that shrinks when a voltage is applied. In this case, the thickness of the band pass filter coating 264 changes as the light enters the band pass filter substrate 260. Since the change in the wavelength band of the band pass filter 200 ′ can be performed by a minute angle change, a means capable of realizing a small amount of rotation, such as the PZT elements 268 and 269, may be used.

그리고 이와 같이 PZT 소자(268, 269)에 의해 대역 통과 필터 코팅(264)의 두께가 변하게 되면, 대역 통과형 필터(200')의 투과 특성이 변하게 되어 대역 통과형 필터(200')를 투과할 수 있는 파장이 변하게 된다. 예를 들어, 입사각이 0도인 경우에는 가장 단파장의 광을 투과하며, 입사각이 커질수록 투과 특성이 장파장쪽으로 이동하게 된다. When the thickness of the band pass filter coating 264 is changed by the PZT elements 268 and 269, the transmission characteristics of the band pass filter 200 ′ are changed to pass through the band pass filter 200 ′. The possible wavelength will change. For example, when the incident angle is 0 degrees, the light having the shortest wavelength is transmitted. As the incident angle increases, the transmission characteristic is shifted toward the longer wavelength.

비록 본 발명의 제4 실시예에 따른 파장 가변 필터에서는 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절하는 수단으로서 2개의 PZT 소자(268, 269)를 예로 들어 설명했지만, PZT 소자의 수는 2개 이상일 수 있고, PZT 소자 이외에도 전압이 인가되면 그 인가되는 전압의 극성에 따라 팽창 또는 수축하는 성질을 갖는 소자이기만 하면 얼마든지 본 발명의 제4 실시예에 따른 기울기 조절 수단이 될 수 있다. Although the wavelength variable filter according to the fourth embodiment of the present invention has been described using two PZT elements 268 and 269 as means for adjusting the slope of the band pass filter substrate 260, the number of PZT elements is 2 There may be more than two, and as long as the device has a property of expanding or contracting according to the polarity of the applied voltage in addition to the PZT device, the device may be inclined control means according to the fourth embodiment of the present invention.

또한, 본 발명에서 기울기 조절 수단은 상술한 회전자(266), 바이메탈(267), PZT 소자(268, 269)에 한정되는 것은 아니며, 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절할 수 있는 수단이기만 하면 얼마든지 다양할 수 있다. 예를 들어, MEMS 방식으로 제작된 프레임을 도 10의 바이메탈(267)과 같은 형태로 준비해서 대역 통과형 필터 기판(260)에 장착한 뒤, 상기 프레임에 전압을 인가하여 상기 프레임의 이동에 의해 대역 통과형 필터 기판(260)의 기울기를 조절할 수 있도록 구성할 수도 있는 것이다.In addition, the inclination adjusting means in the present invention is not limited to the above-described rotor 266, bimetal 267, PZT elements 268, 269, means for adjusting the inclination of the band pass filter substrate 260 You can vary as long as you win. For example, a frame manufactured by the MEMS method is prepared in the form of the bimetal 267 of FIG. 10, mounted on the band pass filter substrate 260, and then a voltage is applied to the frame to move the frame. The inclination of the band pass filter substrate 260 may be configured to be adjusted.

이와 같이 본 발명에서 대역 통과형 필터(200')를 포함하여 구성할 경우에는, 에탈론형 필터(100)로부터의 광이 투과될 수 있는 파장 대역을 설정함에 있어서 히터나 열전냉각기를 이용하지 않아도 되기 때문에, 대역 통과형 필터(200)를 포함하여 구성하는 경우에 비해 소비 전력을 낮출 수 있게 된다.As such, when the band pass filter 200 ′ is configured in the present invention, a heater or a thermoelectric cooler may not be used to set a wavelength band through which the light from the etalon filter 100 can pass. Therefore, the power consumption can be lowered as compared with the case of including the band pass filter 200.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which can be variously modified and modified by those skilled in the art to which the present invention pertains. Modifications are possible. Therefore, the technical idea of the present invention should be understood only by the claims, and all equivalent or equivalent modifications thereof will belong to the scope of the technical idea of the present invention.

100: 에탈론형 필터
110: 에탈론형 필터 기판
115: 반사 코팅
120: 히터
130: 열전냉각기
200, 200': 대역 통과형 필터
210, 260: 대역 통과형 필터 기판
212, 262: 무반사 코팅
214, 264: 대역 통과 필터 코팅
220: 히터
230: 열전냉각기
266: 회전자
267: 바이메탈
268, 269: PZT 소자100: etalon filter
110: etalon filter substrate
115: reflective coating
120: heater
130: thermoelectric cooler
200, 200 ': band pass filter
210, 260: band pass filter substrate
212, 262: antireflective coating
214, 264: band pass filter coating
220: heater
230: thermoelectric cooler
266: rotor
267: bimetal
268, 269: PZT elements

Claims (10)

에탈론형 필터 기판과, 파장에 따른 광의 투과 특성이 일정한 간격을 두고 주기적인 피크 형태를 갖도록 하기 위해 상기 에탈론형 필터 기판의 양면에 형성된 반사 코팅과, 전류가 인가되면 상기 에탈론형 필터 기판의 굴절률을 변화시켜 상기 주기적인 피크 형태의 피크 지점을 변화시키는 제1 굴절률 변화 수단을 갖는 에탈론형 필터; 및
상기 에탈론형 필터로부터 이격되어 위치하며, 소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키는 특성에 의해, 상기 일정한 간격을 둔 주기적인 피크 형태의 피크 지점 중 특정 피크 지점의 파장만을 투과시키는 대역 통과형 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
An etalon filter substrate, reflective coatings formed on both sides of the etalon filter substrate so as to have periodic peak shapes at regular intervals at a predetermined interval, and when the current is applied, the etalon filter substrate An etalon filter having a first refractive index changing means for changing the refractive index of the to change the peak point of the periodic peak shape; And
A bandpass filter positioned at a distance from the etalon type filter and transmitting only light having a predetermined wavelength band, thereby transmitting only a wavelength of a specific peak point among the peak points having a predetermined interval. A wavelength tunable filter comprising a.
제1항에 있어서,
상기 제1 굴절률 변화 수단은 히터 또는 열전냉각기인 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 1,
And said first refractive index changing means is a heater or a thermoelectric cooler.
제1항에 있어서,
상기 대역 통과형 필터는,
대역 통과형 필터 기판;
소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판에 형성된 대역 통과 필터 코팅; 및
전류가 인가되면 상기 대역 통과 필터 코팅의 굴절률을 변화시키는 제2 굴절률 변화 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 1,
The band pass filter,
Band pass filter substrate;
A band pass filter coating formed on the band pass filter substrate to transmit only light having a predetermined wavelength band; And
And a second refractive index changing means for changing the refractive index of the band pass filter coating when a current is applied.
제3항에 있어서,
상기 대역 통과형 필터는,
상기 대역 통과형 필터 기판에서 상기 대역 통과 필터 코팅이 형성된 면의 반대면에 형성된 무반사 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 3,
The band pass filter,
And a non-reflective coating formed on an opposite surface of the band pass filter substrate on which the band pass filter coating is formed.
제3항에 있어서,
상기 제2 굴절률 변화 수단은 히터 또는 열전냉각기인 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 3,
And said second refractive index changing means is a heater or a thermoelectric cooler.
제1항에 있어서,
상기 대역 통과형 필터는,
대역 통과형 필터 기판;
소정의 파장 대역을 갖는 광만을 투과시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판에 형성된 대역 통과 필터 코팅; 및
상기 에탈론형 필터를 투과한 광이 상기 대역 통과형 필터 기판에 입사되는 각도를 변화시키기 위해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 기울기 조절 수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 1,
The band pass filter,
Band pass filter substrate;
A band pass filter coating formed on the band pass filter substrate to transmit only light having a predetermined wavelength band; And
And an inclination adjusting means for adjusting an inclination of the band pass filter substrate to change an angle at which light passing through the etalon filter is incident on the band pass filter substrate.
제6항에 있어서,
상기 대역 통과형 필터는,
상기 대역 통과형 필터 기판에서 상기 대역 통과 필터 코팅이 형성된 면의 반대면에 형성된 무반사 코팅을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 6,
The band pass filter,
And a non-reflective coating formed on an opposite surface of the band pass filter substrate on which the band pass filter coating is formed.
제6항에 있어서,
상기 기울기 조절 수단은,
동력이 공급되면 회전에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 회전자인 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 6,
The inclination adjusting means,
And a rotor for adjusting the inclination of the band pass filter substrate by rotation when power is supplied.
제6항에 있어서,
상기 기울기 조절 수단은,
전류가 인가되면 발생되는 열로 인해 휘어지는 성질에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 바이메탈인 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.
The method of claim 6,
The inclination adjusting means,
And a bimetal filter for adjusting the inclination of the band pass filter substrate due to a bending property due to heat generated when a current is applied.
제6항에 있어서,
상기 기울기 조절 수단은,
상기 대역 통과형 필터 기판에 장착되어, 전압이 인가되면 인가되는 전압의 극성에 따라 팽창 및 수축하는 성질에 의해 상기 대역 통과형 필터 기판의 기울기를 조절하는 소자인 것을 특징으로 하는 파장 가변 필터.The method of claim 6,
The inclination adjusting means,
And a device mounted on the band pass filter substrate and configured to adjust an inclination of the band pass filter substrate by a property of expanding and contracting according to the polarity of the voltage applied when a voltage is applied.
KR1020180015539A 2018-02-08 2018-02-08 Tunable filter KR102023020B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015539A KR102023020B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Tunable filter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180015539A KR102023020B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Tunable filter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190096060A KR20190096060A (en) 2019-08-19
KR102023020B1 true KR102023020B1 (en) 2019-09-20

Family

ID=67807183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180015539A KR102023020B1 (en) 2018-02-08 2018-02-08 Tunable filter

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102023020B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200113907A (en) * 2019-03-27 2020-10-07 김정수 Wavelength Variable Filter

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009217123A (en) * 2008-03-12 2009-09-24 Fujinon Corp Diffraction grating type low pass filter
JP2010147532A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Fujitsu Ltd Transmission method of wdm light and wdm optical transmission system
KR101479734B1 (en) * 2013-07-26 2015-01-06 전자부품연구원 3 Dimensional shape measuring system based structured light pattern

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295502B1 (en) 1999-06-17 2001-07-12 윤덕용 Tunable Wavelengh Filter Using Grating-Assisted Coupler in Electro-Optic Polymer
US7616847B2 (en) * 2006-03-31 2009-11-10 Intel Corporation Thermally tunable optical dispersion compensation devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009217123A (en) * 2008-03-12 2009-09-24 Fujinon Corp Diffraction grating type low pass filter
JP2010147532A (en) * 2008-12-16 2010-07-01 Fujitsu Ltd Transmission method of wdm light and wdm optical transmission system
KR101479734B1 (en) * 2013-07-26 2015-01-06 전자부품연구원 3 Dimensional shape measuring system based structured light pattern

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200113907A (en) * 2019-03-27 2020-10-07 김정수 Wavelength Variable Filter
KR102257033B1 (en) 2019-03-27 2021-05-26 김정수 Wavelength Variable Filter

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190096060A (en) 2019-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Mateus et al. Broad-band mirror (1.12-1.62 μm) using a subwavelength grating
US7013064B2 (en) Freespace tunable optoelectronic device and method
EP3074800A1 (en) Wavelength tunable mems-fabry perot filter
KR20060064021A (en) Partitioned-cavity tunable fabry-perot filter
JP6221139B2 (en) Optical laser apparatus and method for generating laser oscillation mode in the apparatus
WO2016041993A1 (en) Dual-frequency vertical-external-cavity surface-emitting laser device for generating thz and method for generating thz
WO2015089871A1 (en) Wavelength tunable external-cavity laser
JPH11307879A (en) Variable wavelength laser
KR102023020B1 (en) Tunable filter
US7145722B2 (en) Optical filter and method of manufacturing thereof
US20130176621A1 (en) Diffractive mems device
JP2004072069A (en) Resonant cavity system of tunable multiple-wavelength semiconductor laser
US9927676B2 (en) Optical device with integrated reflector(s) comprising a loop reflector integrating a mach-zehnder interferometer
EP4280399A1 (en) Vertical laser emitter and manufacturing method thereof
JP6256745B2 (en) Control method of wavelength tunable laser
KR101854328B1 (en) Linear variable color filter based on a tapered etalon and method of manufacturing thereof
US6813080B2 (en) Metal-free gratings for wavelength-multiplexed optical communications
JP5432894B2 (en) Surface emitting external cavity laser device
Huber et al. Large-aperture Fabry-Perot filters based on silicon/silicon carbonitride distributed Bragg reflectors for the near-infrared
US20120320936A1 (en) Mems based swept laser source
CN109828331A (en) A kind of wavelength locker and adjustable wavelength laser
JP2004109556A (en) Wavelength variable optical filter
US9976901B2 (en) Ultra-narrow band-pass via etalon external to a long-wavelength infrared sensor
Belikov et al. Tunable external cavity laser with a stationary deformable MEMS grating
Ura et al. Guided-mode resonances in two-story waveguides

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right