KR102506544B1 - Optical arrayed waveguide grating type multiplexer/demultiplexer - Google Patents

Optical arrayed waveguide grating type multiplexer/demultiplexer Download PDF

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Abstract

실시 예의 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는, 제1 기판과, 제1 기판 위에 제1 기판의 두께 방향인 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 제1 도파로와, 복수의 제1 도파로 중 제1 기판과 가장 가까운 제1-1 도파로와 제1 기판 사이에 배치된 제1-1 클래딩층과, 복수의 제1 도파로 사이에 배치된 제1-2 클래딩층 및 복수의 제1 도파로 중 제1 기판과 가장 먼 제1-2 도파로 위에 배치된 제1-3 클래딩층을 포함한다.An optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to an embodiment includes a first substrate, a plurality of first waveguides overlapping and disposed on the first substrate in a vertical direction, which is a thickness direction of the first substrate, and a first one of the plurality of first waveguides. The 1-1 cladding layer disposed between the 1-1 waveguide closest to the substrate and the first substrate, the 1-2 cladding layer disposed between the plurality of first waveguides and the first substrate among the plurality of first waveguides and a first to third cladding layer disposed on the farthest first to second waveguide.

Description

광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서{Optical arrayed waveguide grating type multiplexer/demultiplexer}Optical arrayed waveguide grating type multiplexer/demultiplexer

실시 예는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에 관한 것이다.An embodiment relates to an optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer.

광 통신에서 많은 정보를 전송하기 위해, 파장 멀티플렉서 전송 방법이 이용되고 있다. 파장 멀티플렉터 전송 방법에 의하면, 다른 파장 대의 빛이 멀티플렉싱되어 전송된다.In order to transmit a lot of information in optical communication, a wavelength multiplexer transmission method is used. According to the wavelength multiplexer transmission method, light of different wavelength bands are multiplexed and transmitted.

이와 같은 기존의 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 파장 대역을 넓히기 위해서는, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 크기의 증가가 불가피하다. 그러나, 기존의 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 크기가 클 경우 소형 제품에 적용하기 어렵고 비용이 증가하는 문제점이 있다.In order to widen the wavelength band of the existing optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer, it is inevitable to increase the size of the lattice-type multiplexer and demultiplexer of the optical array waveguide. However, when the size of the conventional optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer is large, it is difficult to apply to a small product and costs increase.

실시 예는 크기를 증가시키고 않고 넓은 파장 대역을 갖는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 제공한다.Embodiments provide an optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer having a wide wavelength band without increasing the size.

실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는, 제1 기판; 상기 제1 기판 위에 상기 제1 기판의 두께 방향인 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 제1 도파로; 상기 복수의 제1 도파로 중 상기 제1 기판과 가장 가까운 제1-1 도파로와 상기 제1 기판 사이에 배치된 제1-1 클래딩층; 상기 복수의 제1 도파로 사이에 배치된 제1-2 클래딩층; 및 상기 복수의 제1 도파로 중 상기 제1 기판과 가장 먼 제1-2 도파로 위에 배치된 제1-3 클래딩층을 포함할 수 있다.An optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to an embodiment may include a first substrate; a plurality of first waveguides overlapping and disposed on the first substrate in a vertical direction, which is a thickness direction of the first substrate; a 1-1 cladding layer disposed between the 1-1 waveguide closest to the first substrate among the plurality of first waveguides and the first substrate; first and second cladding layers disposed between the plurality of first waveguides; and a first to third cladding layer disposed on a first to second waveguide farthest from the first substrate among the plurality of first waveguides.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 복수의 제1 도파로 각각의 내부에 배치된 적어도 하나의 제1 코어를 더 포함할 수 있다.For example, the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer may further include at least one first core disposed inside each of the plurality of first waveguides.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 상기 제1 기판 위에 배치된 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역을 더 포함하고, 상기 제1-1, 제1-2 및 제1-3 클래딩층과 상기 복수의 제1 도파로는 상기 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역 사이에 배치될 수 있다.For example, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer further include first-first and first-second free propagation regions spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction and disposed on the first substrate; The 1-1, 1-2 and 1-3 cladding layers and the plurality of first waveguides may be disposed between the 1-1 and 1-2 free propagation regions.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 제1 기판 아래에 상기 수직 방향으로 배치된 적어도 하나의 제2 도파로; 상기 적어도 하나의 제2 도파로와 상기 제1 기판 사이에 배치된 제2-1 클래딩층; 및 상기 적어도 하나의 제2 도파로 아래에 배치된 제2-2 클래딩층을 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제2 도파로는 복수의 제2 도파로를 포함하고, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서상기 복수의 제2 도파로 사이에 배치된 제2-3 클래딩층을 더 포함할 수 있다.For example, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer may include at least one second waveguide disposed under the first substrate in the vertical direction; a 2-1st cladding layer disposed between the at least one second waveguide and the first substrate; and a 2-2 cladding layer disposed under the at least one second waveguide. The at least one second waveguide may include a plurality of second waveguides, and may further include a second-third cladding layer disposed between the plurality of second waveguides of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 제2 도파로 각각의 내부에 배치된 적어도 하나의 제2 코어를 더 포함할 수 있다.For example, the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer may further include at least one second core disposed inside each of the second waveguides.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 제1 기판의 아래에 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역을 더 포함하고, 상기 제2-1 및 제2-2 클래딩층 및 상기 적어도 하나의 제2 도파로는 상기 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역 사이에 배치될 수 있다. 상기 복수의 제2 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수는 상기 복수의 제1 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수와 동일하거나 다를 수 있다.For example, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer further include 2-1st and 2-2nd free propagation regions spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction under the first substrate. The 2-1st and 2-2nd cladding layers and the at least one second waveguide may be disposed between the 2-1st and 2-2nd free propagation regions. The number of overlapping second waveguides in the vertical direction may be the same as or different from the number of overlapping first waveguides in the vertical direction.

다른 실시 예에 의하면, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 도파로 셀을 포함하고, 상기 복수의 도파로 셀 각각은 기판; 상기 기판 위에 배치된 복수의 클래딩층; 및 상기 복수의 클래딩층 사이에 배치된 도파로를 포함할 수 있다.According to another embodiment, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer include a plurality of waveguide cells arranged to overlap each other in a vertical direction, each of the plurality of waveguide cells comprising: a substrate; a plurality of cladding layers disposed on the substrate; and a waveguide disposed between the plurality of cladding layers.

예를 들어, 상기 복수의 도파로 셀 중 위쪽에 배치된 제1 도파로 셀에 포함된 상기 기판의 두께는 상기 복수의 도파로 셀 중 아래쪽에 배치된 제2 도파로 셀에 포함된 상기 기판의 두께보다 얇을 수 있다.For example, the thickness of the substrate included in the upper first waveguide cell among the plurality of waveguide cells may be smaller than the thickness of the substrate included in the second waveguide cell disposed below among the plurality of waveguide cells. there is.

예를 들어, 상기 복수의 도파로 셀 각각은 상기 도파로의 내부에 배치된 적어도 하나의 제3 코어를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 도파로 셀 각각은 상기 기판의 위에 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역을 더 포함하고, 상기 복수의 클래딩층 및 상기 도파로는 상기 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역 사이에 배치될 수 있다.For example, each of the plurality of waveguide cells may further include at least one third core disposed inside the waveguide. Each of the plurality of waveguide cells further includes 3-1 and 3-2 free propagation regions spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction on the substrate, and the plurality of cladding layers and the waveguide may be disposed between the 3-1 and 3-2 free propagation regions.

예를 들어, 상기 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 상기 복수의 도파로 셀을 서로 접합시키는 접합부를 더 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1, 제2 또는 제3 코어는 전반사 물질을 포함할 수 있다.For example, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer may further include a bonding portion for bonding the plurality of waveguide cells to each other. The at least one first, second or third core may include a total reflection material.

실시 예에 따른 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 크기를 증가시키지 않고 넓은 파장 대역을 가질 수 있다.The optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer according to the embodiment may have a wide wavelength band without increasing the size.

도 1은 실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 일 실시 예를 나타내고, 도 2b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 일 실시 예를 나타낸다.
도 3a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 다른 실시 예를 나타내고, 도 3b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 다른 실시 예를 나타낸다.
도 4a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 또 다른 실시 예를 나타내고, 도 4b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 또 다른 실시 예를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5d는 도 2a에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 단면도를 각각 나타낸다.
도 7은 파장별 전송 효율을 나타내는 그래프이다.
1 is a view schematically showing appearances of an optical array waveguide lattice-type multiplexer and a demultiplexer according to an embodiment.
FIG. 2A is a cross-sectional view of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. 1 taken along the line A-A′, and FIG. 2B is an embodiment of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. 1 shows an embodiment of a cross-sectional view cut along line BB'.
FIG. 3A is a cross-sectional view of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer along the line A-A′ shown in FIG. 1, and FIG. 3B is another embodiment of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. 1 shows another embodiment of a cross-sectional view cut along line BB'.
FIG. 4A is a cross-sectional view of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. 1 taken along the line A-A′, and FIG. 4B is another embodiment of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. Another embodiment of a cross-sectional view of the demultiplexer taken along line BB' is shown.
5A to 5D are process cross-sectional views for explaining a manufacturing method of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer shown in FIG. 2A.
6A and 6B are cross-sectional views of an optical array waveguide lattice multiplexer and a demultiplexer according to a comparative example, respectively.
7 is a graph showing transmission efficiency for each wavelength.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시 예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시 예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시 예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Hereinafter, examples will be described in order to explain the present invention in detail, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings to help understanding of the present invention. However, embodiments according to the present invention can be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed on the "upper (above)" or "under (on or under)" of each element, the upper (upper) or lower (lower) (on or under) includes both elements formed by directly contacting each other or by placing one or more other elements between the two elements (indirectly). In addition, when expressed as “up (up)” or “down (down) (on or under)”, it may include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

또한, 이하에서 이용되는 "제1" 및 "제2," "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.In addition, relational terms such as "first" and "second", "upper/upper/upper" and "lower/lower/lower" used below refer to any physical or logical relationship or It may be used only to distinguish one entity or element from another, without necessarily requiring or implying an order.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not fully reflect the actual size.

도 1은 실시 예에 의한 광(optical) 배열 도파로 격자형(arrayed waveguide grating type) 멀티플렉서(multiplexer) 및 디멀티플렉서(demultiplexer)(100)의 외관을 개략적으로 나타내는 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating appearances of an arrayed waveguide grating type multiplexer and demultiplexer 100 according to an embodiment.

도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)는 제1 슬랩 도파로(slap waveguide)(또는, 입력 믹싱 영역)(110), 입력 도파로(112), 제2 슬랩 도파로(또는, 출력 믹싱 영역)(120), 출력 도파로(122) 및 도파로 어레이(waveguide array)(130)를 포함할 수 있다.The optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100 shown in FIG. 1 includes a first slap waveguide (or input mixing region) 110, an input waveguide 112, and a second slap waveguide (or output). mixing region) 120, an output waveguide 122, and a waveguide array 130.

제1 슬랩 도파로(110)는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)가 빛을 분리하는 디멀티플렉서로서 동작할 경우 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)의 입력측으로서의 역할을 수행할 수 있다. 반면에, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)가 빛을 조합하는 멀티플렉서로서 동작할 경우, 제1 슬랩 도파로(110)는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)의 출력측으로서의 역할을 수행할 수 있다.The first slab waveguide 110 may serve as an input side of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 when the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 operate as a demultiplexer that separates light. there is. On the other hand, when the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer 100 operate as a multiplexer that combines light, the first slab waveguide 110 serves as an output side of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer 100. can be performed.

제2 슬랩 도파로(120)는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)가 디멀티플렉서로서 동작할 경우 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)의 출력측으로서 역할을 수행할 수 있다. 반면에 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)가 빛을 조합하는 멀티플렉서로서 동작할 경우 제2 슬랩 도파로(122)는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉터 및 디멀티플렉서(100)의 입력측으로서의 역할을 수행할 수 있다.The second slab waveguide 120 may serve as an output side of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 when the lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 operates as a demultiplexer. On the other hand, when the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 operate as a multiplexer that combines light, the second slab waveguide 122 serves as an input side of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100. can do.

빛을 받아들이는 하나의 입력 도파로(112)가 제1 슬랩 도파로(110)의 입력측에 연결된다. 이와 대조적으로, 빛을 전송하는 복수의 출력 도파로(122)가 제2 슬랩 도파로(120)의 출력측으로부터 연장될 수 있다.One input waveguide 112 receiving light is connected to the input side of the first slab waveguide 110 . In contrast, a plurality of output waveguides 122 transmitting light may extend from the output side of the second slab waveguide 120 .

도파로 어레이(130)는 복수의 도파로(132)를 포함할 수 있다. 복수의 도파로(132)는 서로 병렬로 배열되며 'U'자 형태를 취할 수 있다. 입력 도파로(112)를 통해 받아들여진 빛은 복수의 도파로(132)를 통해 제2 슬랩 도파로(120)로 전송된다.The waveguide array 130 may include a plurality of waveguides 132 . The plurality of waveguides 132 are arranged in parallel with each other and may take a 'U' shape. Light received through the input waveguide 112 is transmitted to the second slab waveguide 120 through the plurality of waveguides 132 .

복수의 도파로(132) 및 출력 도파로(122) 각각이 빛을 전파하기 위해, 도파로(132) 및 출력 도파로(122) 각각의 굴절률은 후술되는 제1 및 제2 클래딩(cladding)층의 굴절률보다 높을 수 있다. 또한, 복수의 도파로(132) 및 출력 도파로(122) 각각은 동일한 물질로 구현될 수 있다. 즉, 복수의 도파로(132) 및 출력 도파로(122)의 굴절률은 서로 동일할 수 있다.In order for each of the plurality of waveguides 132 and the output waveguide 122 to propagate light, the refractive index of each of the waveguide 132 and the output waveguide 122 is higher than that of the first and second cladding layers described later. can Also, each of the plurality of waveguides 132 and the output waveguide 122 may be implemented with the same material. That is, the refractive indices of the plurality of waveguides 132 and the output waveguide 122 may be the same.

또한, 복수의 도파로(132) 및 출력 도파로(122) 각각은 투명한 물질 예를 들어 투명한 플라스틱으로 구현될 수 있다.Also, each of the plurality of waveguides 132 and the output waveguide 122 may be implemented with a transparent material, for example, transparent plastic.

또한, 인접한 복수의 도파로(132)의 길이는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 도파로(132) 중 인접한 도파로(132)는 ΔL만큼의 길이 차이를 가질 수 있다.Also, the plurality of adjacent waveguides 132 may have different lengths. For example, adjacent waveguides 132 among the plurality of waveguides 132 may have a length difference by ΔL.

도 1의 경우 도파로 어레이(130)에 포함된 복수의 도파로(132)의 개수가 4개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도파로(132)의 개수는 4개보다 많거나 작을 수도 있다.In the case of FIG. 1 , the number of waveguides 132 included in the waveguide array 130 is 4, but the embodiment is not limited thereto. That is, the number of waveguides 132 may be more or less than four.

도파로 어레이(130)의 입력측에 제1 슬랩 도파로(110)가 배치되고, 출력측에 제2 슬랩 도파로(120)가 배치된다.The first slab waveguide 110 is disposed on the input side of the waveguide array 130, and the second slab waveguide 120 is disposed on the output side.

제1 슬랩 도파로(110)로부터 출사된 광이 도파로 어레이(130)를 경유하여 제2 슬랩 도파로(120)로 전송되는 동안 파장 별로 위상이 달라질 수 있다. 이후, 빛이 제2 슬랩 도파로(120)를 통과하는 동안 파장 별로 빛이 분리될 수 있다.While the light emitted from the first slab waveguide 110 is transmitted to the second slab waveguide 120 via the waveguide array 130, the phase may be different for each wavelength. Thereafter, while the light passes through the second slab waveguide 120, the light may be separated for each wavelength.

도 2a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 일 실시 예(100A)를 나타내고, 도 2b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 일 실시 예(100A)를 나타낸다.FIG. 2A shows an embodiment 100A of a cross-sectional view of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer 100 shown in FIG. 1 cut along the line A-A′, and FIG. 2B is the optical array shown in FIG. 1 A cross-sectional view of the waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 along the line B-B' shows an embodiment 100A.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)는 제1 기판(210-1), 복수의 제1 도파로(222-1, 224-1), 복수의 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1), 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(FPR:Free Propagation Region)(110-1, 120-1)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B , the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A includes a first substrate 210-1, a plurality of first waveguides 222-1 and 224-1, and a plurality of first claddings. Layers 232-1, 234-1, and 236-1, and first-first and first-second free propagation regions (FPRs) 110-1 and 120-1 may be included.

복수의 제1 도파로(222-1, 224-2)가 제1 기판(210-1) 위에 수직 방향으로 중첩되어 배치될 수 있다. 여기서, 수직 방향이란, 제1 기판(210-1)의 두께 방향일 수 있다.The plurality of first waveguides 222-1 and 224-2 may be vertically overlapped and disposed on the first substrate 210-1. Here, the vertical direction may be the thickness direction of the first substrate 210-1.

제1 기판(210-1)은 실리콘으로 구현될 수 있으며 실시 예는 제1 기판(210-1)의 특정 물질에 국한되지 않는다.The first substrate 210-1 may be implemented with silicon, and the embodiment is not limited to a specific material of the first substrate 210-1.

복수의 제1 도파로(222-1, 224-1)는 제1-1 도파로(222-1) 및 제1-2 도파로(224-1)을 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서 제1 도파로의 개수는 2개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 도파로의 개수가 3개 이상인 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.The plurality of first waveguides 222-1 and 224-1 may include a 1-1 waveguide 222-1 and a 1-2 waveguide 224-1. Although the number of first waveguides is illustrated as two in FIGS. 2A and 2B, the embodiment is not limited thereto. That is, the following description may be applied even when the number of first waveguides is three or more.

여기서, 제1-1 도파로(222-1)란 복수의 제1 도파로 중 제1 기판(210-1)과 가장 가까운 도파로로서 정의하고, 제1-2 도파로(224-1)란 복수의 제1 도파로 중 제1 기판(210-1)과 가장 먼 도파로로서 정의한다. 즉, 제1-2 도파로(224-1)란 복수의 제1 도파로 중에서 가장 위에 위치한 제1 도파로로서 정의할 수 있다.Here, the 1-1 waveguide 222-1 is defined as a waveguide closest to the first substrate 210-1 among the plurality of first waveguides, and the 1-2 waveguide 224-1 is the plurality of first waveguides 224-1. It is defined as a waveguide furthest from the first substrate 210-1 among waveguides. That is, the 1-2nd waveguide 224-1 may be defined as a first waveguide positioned at the top among a plurality of first waveguides.

한편, 복수의 제1 클래딩층은 제1-1 클래딩층(232-1), 제1-2 클래딩층(234-1) 및 제1-3 클래딩층(236-1)을 포함할 수 있다. 도 2a 및 도 2b에서 제1 클래딩층의 개수는 3개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제1 클래딩층의 개수가 4개 이상인 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.Meanwhile, the plurality of first cladding layers may include a 1-1 cladding layer 232-1, a 1-2 cladding layer 234-1, and a 1-3 cladding layer 236-1. Although the number of first cladding layers is illustrated as three in FIGS. 2A and 2B, the embodiment is not limited thereto. That is, even when the number of first cladding layers is 4 or more, the following description may be applied.

제1-1 클래딩층(232-1)은 제1-1 도파로(222-1)와 제1 기판(210-1) 사이에 배치될 수 있다.The 1-1 cladding layer 232-1 may be disposed between the 1-1 waveguide 222-1 and the first substrate 210-1.

제1-2 클래딩층(234-1)은 복수의 제1 도파로 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 및 도 2b에 예시된 바와 같이 제1 도파로의 개수가 2개일 경우, 제1-2 클래딩층(234-1)은 제1-1 도파로(222-1)와 제1-2 도파로(224-1) 사이에 배치될 수 있다. 도 2a 및 도 2b의 경우 제1 도파로의 개수가 2개이므로 제1-2 클래딩층(234-1)의 개수는 한 개이지만, 제1 도파로의 개수가 3개일 경우 제1-2 클래딩층(234-1)의 개수는 2개일 수 있다.The 1-2 cladding layer 234-1 may be disposed between the plurality of first waveguides. For example, as illustrated in FIGS. 2A and 2B , when the number of first waveguides is two, the 1-2 cladding layer 234-1 includes the 1-1 waveguide 222-1 and the 1-1 waveguide 222-1. It may be disposed between the two waveguides 224-1. 2A and 2B, since the number of first waveguides is two, the number of 1-2 cladding layers 234-1 is one, but when the number of first waveguides is 3, the number of 1-2 cladding layers ( 234-1) may be two.

제1-3 클래딩층(236-1)은 제1-2 도파로(224-1) 위에 배치될 수 있다.The 1-3 cladding layer 236-1 may be disposed on the 1-2 waveguide 224-1.

제1-1 내지 제1-3 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1) 각각은 판형(plate shaped)일 수 있으나, 실시 예는 제1-1 내지 제1-3 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1)의 특정한 형상에 국한되지 않는다. 또한, 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1) 각각은 투명한 물질 예를 들어 투명한 플라스틱으로 구현될 수 있으며, 폴리머(polymer)나 SiO2에 의해 구현될 수도 있다. 또한, 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1)은 도파로(132)나 출력 도파로(122)의 굴절률보다 작은 굴절률을 갖는 물질로 구현될 수 있다.Each of the 1-1 to 1-3 cladding layers 232-1, 234-1, and 236-1 may be plate shaped, but in the embodiment, the 1-1 to 1-3 cladding layers ( 232-1, 234-1, 236-1) is not limited to the specific shape. In addition, each of the first cladding layers 232-1, 234-1, and 236-1 may be implemented with a transparent material, for example, transparent plastic, or may be implemented with a polymer or SiO 2 . In addition, the first cladding layers 232-1, 234-1, and 236-1 may be made of a material having a refractive index smaller than that of the waveguide 132 or the output waveguide 122.

또한, 도 2b를 참조하면, 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)은 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되면서 제1 기판(120-1) 위에 배치될 수 있다. 여기서, 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)은 도 1에 도시된 제1 및 제2 슬랩 도파로(110, 120)에 각각 해당할 수 있다.Also, referring to FIG. 2B , the 1-1 and 1-2 free propagation regions 110-1 and 120-1 are spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction and are formed on the first substrate 120-1. can be placed. Here, the 1-1 and 1-2 free propagation regions 110-1 and 120-1 may correspond to the first and second slab waveguides 110 and 120 shown in FIG. 1, respectively.

이때, 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1)과 복수의 제1 도파로(222-1, 224-1)는 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1) 사이에 배치될 수 있다.In this case, the first cladding layers 232-1, 234-1, and 236-1 and the plurality of first waveguides 222-1 and 224-1 form the 1-1 and 1-2 free propagation regions 110-2. 1, 120-1).

또한, 도 2a 내지 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)는 복수의 제1 도파로(222-1, 224-1) 각각의 내부에 적어도 하나의 제1 코어(core)(240-1)를 더 포함할 수도 있다.In addition, the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B includes at least one first core (core) inside each of the plurality of first waveguides 222-1 and 224-1. 240-1) may be further included.

도 3a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 다른 실시 예(100B)를 나타내고, 도 3b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 다른 실시 예(100B)를 나타낸다.FIG. 3A is a cross-sectional view of another embodiment 100B of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 shown in FIG. 1 cut along line A-A', and FIG. A cross-sectional view of the waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 along line B-B' shows another embodiment 100B.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100B)는 제1 기판(210-1), 복수의 제1 도파로(222-1, 224-1), 복수의 제2 도파로(222-2, 224-2), 복수의 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1), 복수의 제2 클래딩층(232-2, 234-2, 236-2), 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(FPR)(110-1, 120-1), 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역(110-2, 120-2)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B , the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100B includes a first substrate 210-1, a plurality of first waveguides 222-1 and 224-1, and a plurality of second waveguides. (222-2, 224-2), a plurality of first cladding layers (232-1, 234-1, 236-1), a plurality of second cladding layers (232-2, 234-2, 236-2), 1-1 and 1-2 free propagation regions (FPRs) 110-1 and 120-1, and 2-1 and 2-2 free propagation regions 110-2 and 120-2 may be included. there is.

도 2a 및 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)와 비교할 때, 도 3a 및 도 3b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100B)는 복수의 제2 도파로(222-2, 224-2), 복수의 제2 클래딩층(232-2, 234-2, 236-2), 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역(110-2, 120-2)을 더 포함한다. 이를 제외하면, 도 3a 및 도 3b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100B)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)와 동일하므로, 동일한 참조부호를 사용하였으며, 중복되는 부분에 대한 설명을 생략한다.Compared with the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B, the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100B shown in FIGS. 3A and 3B have a plurality of second waveguides 222 -2 and 224-2), the plurality of second cladding layers 232-2, 234-2 and 236-2, and the 2-1st and 2-2nd free propagation regions 110-2 and 120-2. contains more Except for this, the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100B shown in FIGS. 3A and 3B are the same as the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B, and thus have the same reference numerals. was used, and descriptions of overlapping parts are omitted.

제1 기판(210-1) 위에 수직 방향으로 제1 도파로(222-1, 224-1), 제1 클래딩층(232-1, 234-1, 236-1), 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)이 배치됨은 도 2a 및 도 2b에서 전술한 바와 같다.The first waveguides 222-1 and 224-1, the first cladding layers 232-1, 234-1 and 236-1, and the first waveguides 222-1 and 224-1 are arranged vertically on the first substrate 210-1. The disposition of the -2 free propagation regions 110-1 and 120-1 is as described above with reference to FIGS. 2A and 2B.

도 3a 및 도 3b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100B)의 경우, 제1 기판(210-1)의 아래에 수직 방향으로 적어도 하나의 제2 도파로가 더 배치될 수 있다. 제2 도파로는 제2-1 도파로(222-2)와 제2-2 도파로(224-2)를 포함할 수 있다. 도 3a 및 도 3b의 경우 제2 도파로의 개수는 2개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 다른 실시 예에 의하면, 제2 도파로의 개수는 2보다 적거나 클 수 있으며, 이 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.In the case of the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100B shown in FIGS. 3A and 3B , at least one second waveguide may be further disposed under the first substrate 210 - 1 in a vertical direction. The second waveguide may include a 2-1 waveguide 222-2 and a 2-2 waveguide 224-2. In the case of FIGS. 3A and 3B , the number of second waveguides is illustrated as two, but the embodiment is not limited thereto. That is, according to another embodiment, the number of second waveguides may be less than or greater than 2, and the following description may also be applied in this case.

여기서, 제2-1 도파로(222-2)란 제2 도파로 중 제1 기판(210-1)과 가장 가까운 도파로로서 정의하고, 제2-2 도파로(224-2)란 제2 도파로 중 제1 기판(210-1)과 가장 먼 도파로로서 정의한다. 즉, 제2-2 도파로(224-2)란 제2 도파로 중에서 가장 아래에 위치한 도파로로서 정의할 수 있다.Here, the 2-1st waveguide 222-2 is defined as a waveguide closest to the first substrate 210-1 among the second waveguides, and the 2-2nd waveguide 224-2 is the first of the second waveguides. It is defined as the farthest waveguide from the substrate 210-1. That is, the 2-2nd waveguide 224-2 can be defined as a waveguide positioned at the bottom among the second waveguides.

또한, 제2 도파로(222-2, 224-2) 각각의 내부에 적어도 하나의 제2 코어(140-2)가 배치될 수 있다.In addition, at least one second core 140-2 may be disposed inside each of the second waveguides 222-2 and 224-2.

한편, 복수의 제2 클래딩층은 제2-1 클래딩층(232-2) 및 제2-2 클래딩층(236-2)을 포함할 수 있다. 제2-1 클래딩층(232-2)은 제2-1 도파로(222-2)와 제1 기판(210-1) 사이에 배치될 수 있다. 제2-2 클래딩층(236-2)은 제2-2 도파로(224-2) 아래에 배치될 수 있다.Meanwhile, the plurality of second cladding layers may include a 2-1 cladding layer 232-2 and a 2-2 cladding layer 236-2. The 2-1st cladding layer 232-2 may be disposed between the 2-1st waveguide 222-2 and the first substrate 210-1. The 2-2nd cladding layer 236-2 may be disposed below the 2-2nd waveguide 224-2.

또한, 제2 도파로의 개수가 복수 개일 경우, 복수의 제2 클래딩층은 제2-3 클래딩층(234-2)을 더 포함할 수 있다. 제2-3 클래딩층(234-2)은 복수의 제2 도파로 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 예시된 바와 같이 제2 도파로의 개수가 2개일 경우, 제2-3 클래딩층(234-2)은 제2-1 도파로(222-2)와 제2-2 도파로(224-2) 사이에 배치될 수 있다. 도 3a 및 도 3b의 경우 제2 도파로의 개수가 2개이므로 제2-3 클래딩층(234-1)은 한 개이지만, 제1 도파로의 개수가 1개일 경우 제2-3 클래딩층(234-1)은 생략될 수 있다.Also, when the number of second waveguides is plural, the plurality of second cladding layers may further include a second-third cladding layer 234-2. The 2-3 cladding layer 234 - 2 may be disposed between the plurality of second waveguides. For example, as illustrated in FIGS. 3A and 3B , when the number of second waveguides is two, the 2-3 cladding layer 234-2 includes the 2-1 waveguide 222-2 and the 2-1 waveguide 222-2. It may be disposed between the two waveguides 224-2. 3A and 3B, since the number of second waveguides is two, the number of 2-3 cladding layers 234-1 is one. 1) can be omitted.

도 3a 및 도 3b에서 제2 클래딩층의 개수는 3개인 것으로 예시되어 있지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 제2 클래딩층의 개수가 3개보다 적거나 많은 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.Although the number of second cladding layers is illustrated as three in FIGS. 3A and 3B, the embodiment is not limited thereto. That is, the following description may be applied even when the number of second cladding layers is less than or equal to three.

또한, 도 3b를 참조하면, 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역(110-2, 120-2)은 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되면서 제1 기판(120-1) 아래에 배치될 수 있다.Also, referring to FIG. 3B , the 2-1 and 2-2 free propagation regions 110-2 and 120-2 are spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction and are below the first substrate 120-1. can be placed in

이때, 제2 클래딩층(232-2, 236-2, 234-2)과 복수의 제2 도파로(222-2, 224-2)는 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역(110-2, 120-2) 사이에 배치될 수 있다.In this case, the second cladding layers 232-2, 236-2, and 234-2 and the plurality of second waveguides 222-2 and 224-2 form the 2-1 and 2-2 free propagation regions 110-2. 2, 120-2).

제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역(110-2, 120-2) 각각은 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)과 마찬가지로 도 1에 도시된 제1 및 제2 슬랩 도파로(110, 120)에 각각 해당한다.The 2-1 and 2-2 free propagation regions 110-2 and 120-2 are respectively shown in FIG. 1 like the 1-1 and 1-2 free propagation regions 110-1 and 120-1. corresponding to the first and second slab waveguides 110 and 120 respectively.

또한, 복수의 제2 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수는 복수의 제1 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 수직 방향으로 중첩된 제2 도파로(222-2, 224-2)의 개수는 수직 방향으로 중첩된 제1 도파로(222-1, 224-1)의 개수와 2개로서 서로 동일함을 알 수 있다.Also, the number of overlapping second waveguides in the vertical direction may be the same as the number of overlapping first waveguides in the vertical direction. For example, referring to FIGS. 3A and 3B , the number of vertically overlapping second waveguides 222-2 and 224-2 is equal to the number of vertically overlapping first waveguides 222-1 and 224-1. It can be seen that the number of and 2 are equal to each other.

또는, 복수의 제2 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수는 복수의 제1 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수와 다를 수 있다. 예를 들어, 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 달리, 제2 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수는 복수의 제1 도파로가 수직 방향으로 중첩된 개수보다 작을 수 있다.Alternatively, the number of overlapping second waveguides in the vertical direction may be different from the number of overlapping first waveguides in the vertical direction. For example, unlike FIGS. 3A and 3B , the number of vertically overlapping second waveguides may be smaller than the number of vertically overlapping first waveguides.

도 4a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 A-A'선을 따라 절개한 단면도의 또 다른 실시 예(100C)를 나타내고, 도 4b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 B-B'선을 따라 절개한 단면도의 또 다른 실시 예(100C)를 나타낸다.FIG. 4A is a cross-sectional view of another embodiment 100C of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer 100 shown in FIG. 1 cut along the line A-A', and FIG. A cross-sectional view of the array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 along the line BB′ shows another embodiment 100C.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100C)는 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 도파로 셀(WC1, WC2)을 포함할 수 있다. 여기서, 도파로 셀의 개수는 2개인 것으로 가정하여 설명하지만, 도파로 셀의 개수가 2개보다 많은 경우에도 하기의 설명은 적용될 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4B , the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100C may include a plurality of waveguide cells WC1 and WC2 disposed to overlap each other in a vertical direction. Here, the description is made on the assumption that the number of waveguide cells is two, but the following description can be applied even when the number of waveguide cells is greater than two.

복수의 도파로 셀(WC1, WC2) 각각은 기판(210-1, 210-2), 복수의 클래딩층(232-1, 234-1), 적어도 하나의 도파로(222-1), 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)을 포함할 수 있다.Each of the plurality of waveguide cells WC1 and WC2 includes substrates 210-1 and 210-2, a plurality of cladding layers 232-1 and 234-1, at least one waveguide 222-1, and a third-1 and 3-2 free propagation regions 110-1 and 120-1.

도 2a 및 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)와 비교할 때, 도 4a 및 도 4b에 도시된 도파로 셀(WC1, WC2) 각각은 제1-2 도파로(224-1)와 제1-3 클래딩층(236-1)을 포함하지 않는다. 이를 제외하면, 도 4a 및 도 4b에 도시된 도파로 셀(WC1, WC2)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)와 각각 동일하므로, 동일한 참조부호를 사용하며, 중복되는 부분에 대해서는 다음과 같이 개략적으로 살펴본다.Compared to the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B, each of the waveguide cells WC1 and WC2 shown in FIGS. 4A and 4B is a 1-2 waveguide 224-1 and the first to third cladding layers 236-1. Except for this, since the waveguide cells WC1 and WC2 shown in FIGS. 4A and 4B are the same as the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B, respectively, the same reference numerals are used. , the overlapping parts are briefly reviewed as follows.

즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)에서 복수의 제1 도파로(222-1, 224-1) 각각이 적어도 하나의 제1 코어(140-1)를 포함하는 것과 마찬가지로 도 4a에 도시된 도파로 셀(WC1, WC2) 각각에서 도파로(222-1)는 적어도 하나의 제3 코어(140-1)를 더 포함할 수 있다.That is, in the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIGS. 2A and 2B, each of the plurality of first waveguides 222-1 and 224-1 includes at least one first core 140-1. Similarly, the waveguide 222-1 in each of the waveguide cells WC1 and WC2 shown in FIG. 4A may further include at least one third core 140-1.

도 2a, 도 3a 또는 도 4a에 각각 도시된 제1, 제2 또는 제3 코어(140-1, 140-2)는 공기가 채워질 수도 있고, 전반사 물질이 채워질 수도 있다. 만일, 제1, 제2 또는 제3 코어(140-1, 140-2)에 전반사 물질이 채워질 경우 제1 또는 제2 도파로(222-1, 224-1, 222-2, 224-2)를 통해 전파되는 광이 제1, 제2 또는 제3 코어(140-1, 140-2)에서 전반사됨으로써, 광 손실이 최소화될 수 있다.The first, second, or third cores 140-1 and 140-2 shown in FIGS. 2A, 3A, and 4A may be filled with air or a total reflection material. If the first, second, or third cores 140-1, 140-2 are filled with a total reflection material, the first or second waveguides 222-1, 224-1, 222-2, or 224-2 Light propagating through the first, second, or third cores 140-1 and 140-2 are totally reflected, thereby minimizing light loss.

또한, 도 2b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)가 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)을 포함하는 것과 마찬가지로, 도 4b에 도시된 도파로 셀(WC1, WC2) 각각은 기판(120-1, 120-2) 위에 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)을 포함할 수 있다. 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)은 전술한 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역(110-1, 120-1)과 각각 동일하므로 이에 대한 중복되는 설명을 생략한다.In addition, similarly to the fact that the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIG. 2B includes the 1-1st and 1-2nd free propagation regions 110-1 and 120-1, it is shown in FIG. 4B. Each of the waveguide cells WC1 and WC2 has 3-1 and 3-2 free propagation regions 110-1 and 120-1 spaced apart from each other in the horizontal direction on the substrates 120-1 and 120-2. can include Since the 3-1 and 3-2 free propagation areas 110-1 and 120-1 are the same as the aforementioned 1-1 and 1-2 free propagation areas 110-1 and 120-1, respectively, Avoid redundant explanations.

또한, 복수의 도파로 셀(WC1, WC2) 중 위쪽에 배치된 제1 도파로 셀(WC1)에 포함된 기판(210-1)의 제1 두께(T1)는 복수의 도파로 셀(WC1, WC2) 중 아래쪽에 배치된 제2 도파로 셀(WC2)에 포함된 기판(210-2)의 제2 두께(T2)보다 얇을 수 있다. 이를 위해, 제1 도파로 셀(WC1)을 제2 도파로 셀(WC2)에 적층하기 이전에 기판(210-1)의 하부면을 연마할 수도 있다.In addition, the first thickness T1 of the substrate 210-1 included in the first waveguide cell WC1 disposed above the plurality of waveguide cells WC1 and WC2 is It may be thinner than the second thickness T2 of the substrate 210 - 2 included in the second waveguide cell WC2 disposed below. To this end, the lower surface of the substrate 210 - 1 may be polished before stacking the first waveguide cell WC1 on the second waveguide cell WC2 .

또한, 제2 도파로 셀(WC2)에 포함된 기판(210-2)의 하부면도 연마하여 제2 두께(T2)을 얇게 할 수도 있다.In addition, the lower surface of the substrate 210 - 2 included in the second waveguide cell WC2 may also be polished to reduce the second thickness T2 .

또한, 복수의 도파로 셀(WC1, WC2)은 접합부(250)에 의해 서로 접합될 수 있다.In addition, the plurality of waveguide cells WC1 and WC2 may be bonded to each other through the bonding portion 250 .

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 접합부(250)에 의해 복수의 도파로 셀(WC1, WC2)을 수직 방향으로 중첩되어 배치될 경우, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100C)의 제조 공정이 간단해질 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B , when the plurality of waveguide cells WC1 and WC2 are vertically overlapped and disposed by the junction 250, the manufacturing process of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100C is can be simplified

이하, 도 2a에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)의 제조 방법을 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 다음과 같이 설명하지만, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 도 2a에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 방법 이외에 다른 방법으로 제조될 수 있음은 물론이다. 그 밖에, 도 2b 내지 도 4b에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A, 100B, 100C)는 도 5a 내지 도 5d에 도시된 방법을 응용하여 제조할 수 있음은 물론이다.Hereinafter, a method of manufacturing the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIG. 2A will be described as follows with reference to FIGS. 5A to 5D, but the embodiment is not limited thereto. That is, it goes without saying that the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIG. 2A may be manufactured by a method other than the method shown in FIGS. 5A to 5D. In addition, it goes without saying that the optical array waveguide lattice-type multiplexers and demultiplexers 100A, 100B, and 100C shown in FIGS. 2B to 4B may be manufactured by applying the method shown in FIGS. 5A to 5D.

도 5a 내지 도 5d는 도 2a에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100A)의 제조 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.5A to 5D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100A shown in FIG. 2A.

도 5a를 참조하면, 제1 기판(210-1) 위에 제1-1 클래딩층(232-1)을 형성한다. 예를 들어, 열 산화 공정(thermal oxidation)을 이용하여 제1 기판(210-1) 위에 제1-1 클래딩층(232-1)을 형성할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다. 제1 기판(210-1)은 실리콘을 이용하여 형성하고, 제1-1 클래딩층(232-1)은 폴리머(polymer)나 SiO2를 이용하여 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5A , a 1-1 cladding layer 232-1 is formed on the first substrate 210-1. For example, the 1-1 cladding layer 232-1 may be formed on the first substrate 210-1 using a thermal oxidation process, but the embodiment is not limited thereto. The first substrate 210-1 may be formed using silicon, and the 1-1 cladding layer 232-1 may be formed using a polymer or SiO 2 .

이후, 도 5b를 참조하면, 제1-1 클래딩층(232-1) 위에 제1-1 도파로(222-1)용 물질(222)을 형성한다. 예를 들어, 화학 기상 증착법(CVD:Chemical Vapor Deposition)에 의해 제1-1 클래딩층(232-1) 위에 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 GeSiO2 등의 물질(222)을 증착하여 제1-1 도파로(222-1)를 형성할 수 있다.Then, referring to FIG. 5B , a material 222 for the 1-1 waveguide 222-1 is formed on the 1-1 cladding layer 232-1. For example, by depositing a material 222 having a relatively high refractive index, such as GeSiO2, on the 1-1st cladding layer 232-1 by chemical vapor deposition (CVD), the 1-1 waveguide ( 222-1) can be formed.

이후, 도 5c를 참조하면, 제1-1 도파로(222-1)용 물질(222)에 제1 코어(240-1)를 형성한다. 예를 들어, 물질(222)을 광학적 리소그라피(optical lithography)와 건식 식각함으로써 제1 코어(240-1)를 형성할 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 5C , a first core 240-1 is formed in the material 222 for the 1-1 waveguide 222-1. For example, the first core 240 - 1 may be formed by subjecting the material 222 to optical lithography and dry etching.

이후, 도 5d를 참조하면, 제1 코어(240-1)가 형성된 제1-1 도파로(222-1) 위에 제1-2 클래딩층(234-1)을 형성한다. 예를 들어, 화학 기상 증착법(CVD)에 의해 제1-1 클래딩층(232-1)과 굴절률이 매칭되는 물질을 이용하여 제1-2 클래딩층(234-1)을 형성할 수 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.Then, referring to FIG. 5D , a 1-2 cladding layer 234-1 is formed on the 1-1 waveguide 222-1 on which the first core 240-1 is formed. For example, although the 1-2 cladding layer 234-1 may be formed using a material whose refractive index matches that of the 1-1 cladding layer 232-1 by chemical vapor deposition (CVD), Examples are not limited to this.

또한, 폴리머나 SiO2를 이용하여 제1-2 클래딩층(234-1)을 형성할 수 있다.In addition, the first-second cladding layer 234-1 may be formed using a polymer or SiO 2 .

이후, 도 5b 내지 도 5d에 도시된 공정을 반복적으로 수행하여, 제1-2 도파로(224-1), 제1 코어(240-1) 및 제1-3 클래딩층(236-1)을 형성할 수 있다.Thereafter, the processes shown in FIGS. 5B to 5D are repeatedly performed to form the 1-2 waveguide 224-1, the 1st core 240-1, and the 1-3 cladding layer 236-1. can do.

이하, 비교 례와 실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, an optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to comparative examples and embodiments will be described as follows with reference to accompanying drawings.

도 6a 및 도 6b는 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 단면도를 각각 나타낸다.6A and 6B are cross-sectional views of an optical array waveguide lattice multiplexer and a demultiplexer according to a comparative example, respectively.

도 6a는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 A-A'선을 따라 절취한 도 2a에 대응하는 비교 례의 단면도를 나타내고, 도 6b는 도 1에 도시된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100)를 B-B'선을 따라 절취한 도 2b에 대응하는 비교 례의 단면도를 나타낸다.FIG. 6A is a cross-sectional view of a comparative example corresponding to FIG. 2A in which the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 shown in FIG. 1 is cut along the line A-A', and FIG. A cross-sectional view of a comparative example corresponding to FIG. 2B in which the arrayed waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer 100 is cut along line BB′ is shown.

도 6a 및 도 6b를 참조하면, 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 기판(10), 클래딩층(22, 24), 도파로(30) 및 코어(40), 자유 전파 영역들(40, 42)을 포함한다.Referring to FIGS. 6A and 6B, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to a comparative example include a substrate 10, cladding layers 22 and 24, a waveguide 30 and a core 40, free propagation regions ( 40, 42).

도 6a 및 도 6b에 도시된 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 경우 파장 대역을 넓히기 위해 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 크기를 키워야 한다.In the case of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to comparative examples shown in FIGS. 6A and 6B , the size of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer should be increased to widen a wavelength band.

도 7은 파장별 전송 효율을 나타내는 그래프로서, 횡축은 파장을 나타내고 종축은 전송 효율(transmission efficiency)을 나타낸다. 여기서, FWHM(Full Width at Half Maximum)은 반치폭을 나타낸다.7 is a graph showing transmission efficiency for each wavelength, wherein the horizontal axis represents the wavelength and the vertical axis represents the transmission efficiency. Here, FWHM (Full Width at Half Maximum) represents the full width at half maximum.

파장 대역을 넓히기 위해서, 비교 례의 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 폭이 넓어짐을 다음 수학식 1 내지 3을 통해 알 수 있다.In order to widen the wavelength band, it can be seen through the following Equations 1 to 3 that the widths of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer of the comparative example are widened.

Figure 112015053669256-pat00001
Figure 112015053669256-pat00001

여기서, ΔλF는 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 파장 대역을 나타내고, N은 도파로 어레이에 포함된 도파로의 개수를 나타내고, Δλ는 도파로 하나의 파장 대역을 나타낸다. 또한, Δλ은 다음 수학식 2와 같은 관계를 갖는다.Here, Δλ F represents the wavelength band of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer, N represents the number of waveguides included in the waveguide array, and Δλ represents the wavelength band of one waveguide. Also, Δλ has a relationship as shown in Equation 2 below.

Figure 112015053669256-pat00002
Figure 112015053669256-pat00002

여기서, Δx는 비교 례에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 도파로 어레이에서 도파로 간의 간격(spacing)을 나타내고, m은 회절차수(diffraction order)를 나타내고, Lf는 도파로 어레이에서 초점 길이를 나타내고, ns는 슬랩 가이드 지수(index in the slab guide)를 나타내고, nc는 어레이 가이드 지수(index in the arrayed guide)를 나타내고, d는 피치 길이(pitch length)를 나타내고, ng는 그룹 굴절률(refractive index)을 나타내며 다음 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.Here, Δx represents the spacing between waveguides in the waveguide array of the optical array waveguide grating multiplexer and demultiplexer according to the comparative example, m represents the diffraction order, and L f represents the focal length in the waveguide array where n s represents the index in the slab guide, n c represents the index in the arrayed guide, d represents the pitch length, and n g represents the group refractive index (refractive index) and can be expressed as in Equation 3 below.

Figure 112015053669256-pat00003
Figure 112015053669256-pat00003

여기서, λ0는 도 7에 도시된 중심 파장(center wavelength)을 나타낸다.Here, λ 0 represents the center wavelength shown in FIG. 7 .

반면에, 전술한 실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100, 100A, 100B, 100C)의 경우, 크기를 증가시켜 파장 대역을 넓히지 않고 반도체 공정에 의해 도파로(222-1, 222-2, 224-1, 224-2)를 수직 방향으로 오버랩시켜 배치시킴으로써 파장 대역을 넓힐 수 있다. 이와 같이 도파로가 수직 방향으로 중첩되어 배치될 경우, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 폭을 증가시키지 않으면서도 즉, 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서의 크기를 키우지 않고서도 파장 대역을 넓힐 수 있다. 따라서, 실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서(100, 100A, 100B, 100C)는 파장 대역을 넓으면서도 그가 차지하는 면적이 비교 례보다 상대적으로 줄어들어 이동용 셀 폰과 같이 작은 크기를 요구하는 휴대용 전자 장치에 유용하게 이용될 수 있다.On the other hand, in the case of the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer (100, 100A, 100B, 100C) according to the above-described embodiment, the waveguides 222-1 and 222 are formed by a semiconductor process without widening the wavelength band by increasing the size. -2, 224-1, 224-2) can be overlapped in the vertical direction to widen the wavelength band. In this way, when the waveguides are overlapped in the vertical direction, the wavelength band can be widened without increasing the width of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer, that is, without increasing the size of the optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer. . Therefore, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer (100, 100A, 100B, 100C) according to the embodiment have a wide wavelength band, but the area they occupy is relatively smaller than that of the comparative example, so that they can be used in portable devices requiring small sizes such as mobile cell phones. It can be usefully used in electronic devices.

또한, 실시 예에 의한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서는 면적이 커지지 않으면서도 파장 대역을 넓힐 수 있어, 비교 례보다 상대적으로 웨이퍼 크기를 줄어들어 비용이 절감될 수 있도록 한다. 또한, 이미지 센서는 일반적으로 포토 다이오드를 사용한다. 이때, 1차원적으로 포토 다이오드를 사용하는 라인 디덱터(line detector) 대신에 2차원적으로 포토 다이오드를 사용하는 영역 디텍터(area detector)를 사용할 수 있도록 한다.In addition, the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer according to the embodiment can widen the wavelength band without increasing the area, so that the wafer size is relatively reduced compared to the comparative example, so that the cost can be reduced. In addition, the image sensor generally uses a photodiode. In this case, an area detector using photodiodes in two dimensions can be used instead of a line detector using photodiodes in one dimension.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above has been described with reference to the embodiments, these are only examples and do not limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention belongs will not deviate from the essential characteristics of the present embodiment. It will be appreciated that various variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention as defined in the appended claims.

100, 100A, 100B, 100C: 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서
110: 제1 슬랩 도파로 110-1, 110-2, 120-1, 120-2: 자유 전파 영역
112: 입력 도파로 120: 제2 슬랩 도파로
122: 출력 도파로 130: 도파로 어레이
132, 222-1, 222-2, 224-1, 224-2: 도파로
120-1, 120-2: 기판
232-1, 232-2, 234-1, 234-2, 236-1, 236-2: 클래딩층
240-1, 240-2: 코어 250: 접합부
100, 100A, 100B, 100C: Optical array waveguide grating multiplexers and demultiplexers
110: first slab waveguide 110-1, 110-2, 120-1, 120-2: free propagation region
112: input waveguide 120: second slab waveguide
122: output waveguide 130: waveguide array
132, 222-1, 222-2, 224-1, 224-2: waveguide
120-1, 120-2: substrate
232-1, 232-2, 234-1, 234-2, 236-1, 236-2: cladding layer
240-1, 240-2: core 250: joint

Claims (15)

제1 기판;
상기 제1 기판 위에 상기 제1 기판의 두께 방향인 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 제1 도파로;
상기 복수의 제1 도파로 각각의 내부에 배치되며, 상기 수직 방향에 교차하는 수평 방향의 동일 선상에 서로 이격되어 배치되는 적어도 둘 이상의 제1 코어;
상기 복수의 제1 도파로 중 상기 제1 기판과 가장 가까운 제1-1 도파로와 상기 제1 기판 사이에 배치된 제1-1 클래딩층;
상기 복수의 제1 도파로 사이에 상기 제1-1 클래딩층으로부터 수직방향으로 이격되도록 배치된 제1-2 클래딩층; 및
상기 복수의 제1 도파로 중 상기 제1 기판과 가장 먼 제1-2 도파로 위에 상기 제1-2 클래딩층으로부터 수직방향으로 이격되도록 배치된 제1-3 클래딩층을 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
a first substrate;
a plurality of first waveguides overlapping and disposed on the first substrate in a vertical direction, which is a thickness direction of the first substrate;
at least two or more first cores disposed inside each of the plurality of first waveguides and spaced apart from each other on the same line in a horizontal direction crossing the vertical direction;
a 1-1 cladding layer disposed between the 1-1 waveguide closest to the first substrate among the plurality of first waveguides and the first substrate;
a 1-2 cladding layer disposed vertically spaced apart from the 1-1 cladding layer between the plurality of first waveguides; and
An optical array waveguide lattice-type multiplexer comprising a 1-3 cladding layer disposed on a 1-2 waveguide farthest from the first substrate among the plurality of first waveguides and spaced apart from the 1-2 cladding layer in a vertical direction. and a demultiplexer.
삭제delete 제1 항에 있어서, 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 상기 제1 기판 위에 배치된 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역을 더 포함하고,
상기 제1-1, 제1-2 및 제1-3 클래딩층과 상기 복수의 제1 도파로는 상기 제1-1 및 제1-2 자유 전파 영역 사이에 배치된 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
The method of claim 1 , further comprising first-first and first-second free propagation regions disposed on the first substrate and spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction,
The 1-1, 1-2, and 1-3 cladding layers and the plurality of first waveguides are optical array waveguides arranged between the 1-1 and 1-2 free propagation regions and form a grating multiplexer and demultiplexer. .
제1 항에 있어서, 상기 제1 기판 아래에 상기 수직 방향으로 배치된 적어도 하나의 제2 도파로;
상기 적어도 하나의 제2 도파로와 상기 제1 기판 사이에 배치된 제2-1 클래딩층; 및
상기 적어도 하나의 제2 도파로 아래에 배치된 제2-2 클래딩층을 더 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
According to claim 1, At least one second waveguide disposed in the vertical direction under the first substrate;
a 2-1st cladding layer disposed between the at least one second waveguide and the first substrate; and
The optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer further comprising a 2-2 cladding layer disposed below the at least one second waveguide.
제4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제2 도파로는 복수의 제2 도파로를 포함하고,
상기 복수의 제2 도파로 사이에 배치된 제2-3 클래딩층을 더 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
5. The method of claim 4, wherein the at least one second waveguide includes a plurality of second waveguides,
The optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer further comprising second-third cladding layers disposed between the plurality of second waveguides.
제4 항에 있어서, 상기 제2 도파로 각각의 내부에 배치된 적어도 하나의 제2 코어를 더 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.5. The optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer according to claim 4, further comprising at least one second core disposed inside each of the second waveguides. 제4 항에 있어서, 상기 제1 기판의 아래에 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역을 더 포함하고,
상기 제2-1 및 제2-2 클래딩층 및 상기 적어도 하나의 제2 도파로는 상기 제2-1 및 제2-2 자유 전파 영역 사이에 배치되는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
5. The method of claim 4, further comprising 2-1 and 2-2 free propagation regions spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction under the first substrate,
The 2-1st and 2-2nd cladding layers and the at least one second waveguide are disposed between the 2-1st and 2-2nd free propagation regions.
제5 항에 있어서, 상기 복수의 제2 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수는 상기 복수의 제1 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수와 동일한 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.The optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer of claim 5, wherein the number of overlapping second waveguides in the vertical direction is the same as the number of overlapping first waveguides in the vertical direction. 제5 항에 있어서, 상기 복수의 제2 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수는 상기 복수의 제1 도파로가 상기 수직 방향으로 중첩된 개수와 다른 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.The optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer of claim 5, wherein the number of overlapping second waveguides in the vertical direction is different from the number of overlapping first waveguides in the vertical direction. 수직 방향으로 중첩되어 배치된 복수의 도파로 셀을 포함하고,
상기 복수의 도파로 셀 각각은
기판;
상기 기판 위에 수직방향으로 서로 이격되도록 배치된 복수의 클래딩층;
상기 복수의 클래딩층 사이에 배치된 도파로; 및
상기 도파로 각각의 내부에 배치되며, 상기 수직 방향에 교차하는 수평 방향의 동일 선상에 서로 이격되어 배치되는 적어도 둘 이상의 코어를 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
Including a plurality of waveguide cells arranged in an overlapping manner in a vertical direction;
Each of the plurality of waveguide cells is
Board;
a plurality of cladding layers arranged to be spaced apart from each other in a vertical direction on the substrate;
a waveguide disposed between the plurality of cladding layers; and
An optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer comprising at least two or more cores disposed inside each of the waveguides and spaced apart from each other on the same line in a horizontal direction intersecting the vertical direction.
제10 항에 있어서, 상기 복수의 도파로 셀 중 위쪽에 배치된 제1 도파로 셀에 포함된 상기 기판의 두께는 상기 복수의 도파로 셀 중 아래쪽에 배치된 제2 도파로 셀에 포함된 상기 기판의 두께보다 얇은 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.11. The method of claim 10, wherein a thickness of the substrate included in an upper first waveguide cell among the plurality of waveguide cells is greater than a thickness of the substrate included in a second waveguide cell disposed below among the plurality of waveguide cells. Thin optical array waveguide grating multiplexers and demultiplexers. 삭제delete 제10 항에 있어서, 상기 복수의 도파로 셀 각각은
상기 기판의 위에 상기 수직 방향과 직교하는 수평 방향으로 서로 이격되어 배치된 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역을 더 포함하고,
상기 복수의 클래딩층 및 상기 도파로는 상기 제3-1 및 제3-2 자유 전파 영역 사이에 배치되는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
11. The method of claim 10, wherein each of the plurality of waveguide cells
Further comprising 3-1 and 3-2 free propagation regions spaced apart from each other in a horizontal direction orthogonal to the vertical direction on the substrate,
The plurality of cladding layers and the waveguide are arranged between the 3-1 and 3-2 free propagation regions, and the optical array waveguide lattice-type multiplexer and demultiplexer.
제10 항에 있어서, 상기 복수의 도파로 셀을 서로 접합시키는 접합부를 더 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.11. The multiplexer and demultiplexer according to claim 10, further comprising a bonding portion for bonding the plurality of waveguide cells to each other. 제1 항 및 제6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제1 또는 제2 코어는 전반사 물질을 포함하는 광 배열 도파로 격자형 멀티플렉서 및 디멀티플렉서.
The optical array waveguide grating-type multiplexer and demultiplexer according to any one of claims 1 to 6, wherein the at least one first or second core includes a total reflection material.
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