KR20010041551A - 분산 보상용 광 소자 - Google Patents

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거니필립클라이드로버츠
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제이. 비. 포터, 웨인 알 존스
더 유니버시티 오브 멜버른
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Abstract

광 소자(2)는 다수개의 웨이브가이드(12), 입력단에 입사광이 상기 웨이브가이드상에 전파에 대해 분할되어 웨이브 가이드(12)와 결합되는 입력단(6), 입사 출력 평면상에 한점에서 상기 웨이브 가이드(12)상에 전파된 빛을 수신하는 출력단(10)을 구비한다. 상기 웨이브가이드(12)는 파장 종속 그룹 지연을 발생하는 상기 전파된 광에서 각각 지연들을 발생한다. 인접한 웨이브가이드간에 지연은 2차, 3차 또는 고차 위상차들을 도입한 비-상수에 의해 선택되어진다. 본 출원은 분산 보상, 펄스 보상 및 정렬된 웨이브가이드 격자 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에서 통과대역 확장을 포함한다.

Description

분산 보상용 광 소자{an optical device for dispersion compensation}
광 파이버 링크들상의 전송 또는 광 전달 거리들은 두개의 인자(factor)들, 신호 손실 및 파이버 분산에 의해 제한된다. 광 파이버의 분산은 일차적으로 상이한 파장들의 빛의 상이한 전달 속도들에 기인한다. 보상없이 파이버 분산은 시간별로 광 신호들에 확산되고 디지털 통신 시스템에서 1비트에서 인접 비트들로 전달하기 위한 에너지를 야기한다. 이는 결국 '1' 비트와 '0' 비트 간의 차이를 줄이고, '1' 비트 또는 '0' 비트가 전송되었는지 여부에 관한 결정을 하기 위한 수신기에 대한 부담이 일어나서 에러들이 발생하고 따라서 전송 길이를 제한한다. 아날로그 시스템들에서 분산은 광 파이버 링크에 관한 기저대역에서 위상 에러 및 무효(null)가 된다.
분산 보상은 선행 광 파이버 링크에 대한 차동 그룹 지연 특성이 반대지만 동일한 광 파장 통로의 광 성분을 삽입함에 의해 수행되어진다.
분산 보상 파이퍼(DCF)는 보상을 제공하기 위해 사용되어왔다. DCF는 정상(단일모드) 파이버에 대해 반대 분산 특성을 가지며, 강력한 분산 특성을 갖는다. 따라서 분산 보상 파이버의 짧은 길이는 몇몇 시간에 대한 정상 파이버의 분산을 즉 그 길이를 제거할 것이다. 그러나 요구된 DCF의 길이는 여전히 이롭지 못하고 분산되는데 필요한 링크 길이가 주어져야 한다. 예를들면, 80㎞ 링크의 보상은 실패에 감겨진 약 16㎞의 DCF가 요구된다. 또한 상기 DCF는 그 길이 때문에 손실이 크고 80㎞의 파이버가 보상되어질때 전형적으로 수 dB을 가지고 있어야 한다.
또한 파이버 브라그 격자들(Fibre Bragg Gratings)은 보상을 제공하기 위해 사용된다. 이 격자들은 그 코어와 함께 기록된 주기적인 색인 격자를 가지며 통상적으로 자외선을 갖는 광 파이버이다. 상기 격자는 기록후 영구적이며, 그 반사 스펙트럼은 정상 파이버에 대해 반대 분산 특성을 가지도록 이루어져 있다. 따라서 광 순환기와 결합에서 입력과 두개의 파이버로 분산된 신호들을 분리하기 위해 분산 보상기가 사용되어 진다. 그러나 상기 격자들의 이용은 정상적으로 광 순환기를 필요로 하고, 격자 파이어의 특성 때문에 단지 분산 형태의 제한된 범위가 보상되어야 하는 단점이 있다.
본 발명은 광 소자에 관한 것으로, 특히 광 통신 시스템들에서 분산 보상용으로 사용될 수 있는 광 소자에 관한 것이다.
본 발명에 따른 광 소자는 다수개의 웨이브 가이드; 상기 웨이브 가이드상에 전파에 대해 입력단에서 광선이 분할되도록 상기 웨이브 가이드와 결합된 입력단; 그리고 입사 출력 평면 상의 한점에 상기 웨이브가이드로 전파된 광을 수신하고 상기 한점으로 상기 광을 출력하는 출력단을 구비하여; 상기 한 점의 상기 광에 대해 상기 입력단에서 출력단까지, 상기 웨이브 가이드 파장 종속 그룹 지연을 유도하기 위해 전파된 광의 각 지연을 유도하는 것을 특징으로 한다.
편리하게, 상기 웨이브 가이드는 상기 빛이 구조적으로 상기 입사의 출력 평면상에 상기 한점에 방해하기 이전에 상기 입력단에 삽입된 파장보다도 길게 상기 입력단에 삽입된 짧은 파장에 대해 지연하도록 구성된다.
긴 파장에 대한 분산 보상은 선행 광 파이버 링크에 대한 차동 그룹 지연 특성이 반대지만 동일한 광 파장 통로의 광 성분을 삽입함에 의해 수행되어진다.
편리하게, 상기 광 소자는 정렬된-웨이브가이드 격자(AWG)를 구비한다.
또한 본 발명의 광 소자는 다수개의 광 지연 라인, 적어도 하나의 입력에서 상기 광 지연 라인으로 입사광을 결합하는 입력 소자, 그리고 상기 지연 라인에서 적어도 하나의 출력단으로 신호들을 재결합하는 출력소자를 구비하고, 상기 지연라인들은 실질적으로 분산에 대한 보상에 적용된다.
본 발명의 준비된 실시예는 단지 일례로서 하기에 기술되고, 첨부한 도면과 관련하여,
도 1은 광 분산 보상 소자의 준비된 실시예에 대한 구성도,
도 2는 표준 AWG에 대한 전송 스펙트럼,
도 3은 분상 보상 소자의 전송 스펙트럼,
도 4는 분산 보상 소자에 대하여 광 주파수에 대한 분산 보상 그래프,
도 5는 분산 보상 소자에 의해 보상되거나 그렇지 않은 광 통신 시스템에 대하여 광 링크 길이에 대한 전력 손실 그래프 ,
도 6은 분산 보상 소자를 포함한 광 통신 시스템에 대한 가시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이 광 분산 보상 소자(2)는 다수개의 입력 웨이브 가이드 또는 결합기(6)에 연결된 라인(4), 재결합기(10)에 연결된 다수개의 출력 웨이브가이드(8), 그리고 다수개의 지연 라인 또는 상이한 길이(L)의 웨이브가이드(12)가 결합기(6)와 재결합기(10) 사이에 접속되어진다. 상기 소자(2)는 정렬된-웨이브가이드 격자(AWG), 또는 정렬된-웨이브가이드 격자 라우터 또는 멀티플렉서(AWGR 또는 AWGM)로 언급된 공지의 회로로 동일한 기본 구조로 이루어진 광 집적 회로로 제조된다. AWGs는 드래곤(Dragone), 엔., "두개의 스타 결합기의 평면 배치를 이용한 N×N 광 멀티플렉서", IEEE 광자 기술 논문, 1991, 3, pp.812-815; 다카하시 에이치., 스즈키, 에스., 및 니시, 엔.,; "나노메터 분석기능을 갖는 파장 분할 다중/역다중화기에 대한 정렬된-웨이브가이드 격자", 전자 잡지, 1990, 26, pp.87-00; 스미트, 엠.케이., "광 위상 에레이에 기초한 새로운 포커싱 및 분광 평판 소자", 전자 잡지., 1988, 24, pp.385-386; 그리고 미국 특허 5,600,742에 기술된다.
입력라인(4)상에 광은 결합기(6)를 통과하며, 결합기(6)는 스타 결합기로 작용하는 무한-전파 또는 다중모드 전파 영역이며, 웨이브 가이드(12)가 활성화되어 수신하는 광을 사용한다. 주어진 입력 라인(4)에 대하여, 라인상에 광은 모든 웨이브가이드(12)중에서 결합기에 의해 분산된다. 상기 재결합기(10)는 상기 웨이브가이드(12)상에 전파되는 광을 수신하는 다른 무한-전파 영역이다. 상기 웨이브가이드(12)는 상기 광 신호들이 전파될때 특성 지연을 발생하기 위해 다른 길이를 갖는다. 상기 재결합기(10)는 상기 출력 라인(8)에 상응한 입사 평면상에 간섭 패턴을 방해하고 발생하기 위한 광 신호들을 수용한다. 출력 라인(8)에 대한 입력은 재결합기(10), 예를들면 간섭 패턴의 다른 부분에서 간섭하는 광 신호들의 다른 성분들을 출력하도록 입사면상에 다른 점에 위치한다.
표준 AWG 웨이브가이드(12)는 일정하고 선형 길이로 증량적으로 증가된다. 각 웨이브 가이드(12)의 길이(L)는 L= L0+ i ΔL ------ (1)로 주어진다.
여기서 L0및는 기본 광 통로 길이이고, ΔL은 광 통로 길이차이며, i=1-m, 여기서 m은 다수개의 지연라인이다. 주어진 입력 광 입력 주파수에 대하여, 입력 라인상에 광은 하나 또는 그 이상의 출력라인들과 연결된다. 입력 라인상에 광 파장이 제거된다면, 입사 평면상에 발생된 간섭패턴이 출력라인들의 입력을 가로질러 제거되고, 결합은 오버랩 정수들을 이용하여 산출할 수 있는데 이는 스미트, 엠.케이. 및 반 담, 시., "WDM-소자 기반 페이저(PHASER-based WDM-devices): 원리, 설계 및 적용", 제이. 셀. 퀀텀 전자의 토픽, 1996, 2(2), pp.236-250. 에 개시되어 있다. 표준 AWGs는 입력 라인상에 주어진 파장에 대해 구조적으로 결합기에서 방해되고 한 개의 출력라인상에 출력에 대한 피크를 발생하도록 제조되어진다. 상기 파장이 그 입력 라인상에 변화하면, 상기 피크는 다른 출력 라인에서 발생될 것이다. AWGs는 평면 집적 회로 기술을 이용하여 구성되는 이점이 있으며, 온도 상승에 대한 안정성과 양산성에 대한 이점이 있다.
보상 소자(2)는 지연라인(12)이 결합기(10)에서 발생된 간섭 패턴에 대한 통과대역의 확대를 야기하는 전파된 광에서 추가 위상 쉬프트를 도입하도록 제조되기때문에 표준 AWG와 다르다. 2차 방정식이 인접 지연 라인(12)간에 위상 쉬프트로 증가함으로써 상기 통과대역들은 입사 평면상에 주어진 점에서 충분히 확장되고 입력라인에 대한 아주 짧은 파장들이 아주짧은 지연라인 상에 전해질 것이다. 따라서 한 개의 출력 라인(8)에 대해 다른 지연들은 분산 보상된 입력라인에 대해 상승이 일어나는 다른 파장들로 느껴지게 된다. 다시말하면, 파장 종속 그룹 지연이 입력 라인의 입사광 상에 주어지게 된다.
광 링크의 분산은 d2θ/d2λ에 비례하고, θ는 위상이고 λ는 전파된 광의 파장이다. 따라서 2차 위상 지연은 이 분산을 반전할 것이다. 3차 위상 쉬프트는 추가로 통과대역들의 형태를 왜곡하고 고차원 분산에 대해 보상하기 위해 사용되어질 수 있다. 위상차 또는 인접한 라인(12)간에 위상 쉬프트는 Δθ=2πΔL/λ로 주어진다. 상기 차 ΔL은 상기 소자(2)의 무한 스펙트럼의 범위에 관한 상수이다. 2차 또는 파장과 함께 위상의 3차 변화를 도입하기 위해, 본 발명은 L = L0+ iΔL + ink ----- (2)(여기서 k 및 L0는 상수이고 n은 2차 위상 쉬프트에 대한 2, 3차 위상 쉬프트에 대한 3, 고차원 보상에 대한 그 이상과 같은 정수)로 주어지는 광 통로 길이를 가지는 상기 광 소자(2)에 의해 수행되어 진다. 비록 지연라인(12)의 길이들이 위상 쉬프트를 도입하여 조정되고, 위상 쉬프트의 도입은 그들과 함께 결합된 비교적 작은 시간 지연을 갖는다. 아직 이것은 파장 종속 그룹 지연에 대해 상승을 주는 도입된 시간지연이다. 상기 작은 지연 차이는 상기 지연 라인(12)과 결합된다른 팩터들, 굴절율 변화, 위상 지연 판의 도입과 구조 변화, 그리고 지수 및 길의 전기적인 조정을 조정함에 의해 수행되어진다. 상기 요구된 2차 또는 고차 위상 쉬프트를 도입하기 위해 각 라인에 도입된 지연 T는 T=T0+ iT1+ inTn+ ki/f0----- (3)이다. (여기서 I = 1-m, n=2 또는 그 이상이고 T0, T1및 Tn는 고정된 지연이며, 여기서 Tn〈〈T1.T1, ΔL 상기 소자(2)의 무한 스펙트럼의 범위에 관한 것임) 상기 ki값은 상수이고 f0는 웨이브가이드(12)의 스펙트럼의 응답에 대한 중심주파수이다. ki/f0용어는 간단히 다중 2π 위상 쉬프트를 더하거나 빼고 동작에 영향을 주지 않는 추가 정수 주기 지연을 나타낸다. 상기 도입된 위상 쉬프트는 비교적 작고 0-1000π범위에 있다. 예를 들면 3차 위상 쉬프트를 도입하기 위해 라인(12)이 교차하고, 상기 라인은 각각 지연: T = T0+ (i-1)T1+ (i-1)2T2+ (i-1)3T3----- (4)을 갖는다(T2및 T3는 T1보다도 덜하다).
한 입력 라인에서 한 출력 라인으로 표준 AWG에 대한 스펙트럼의 응답은 도 2에 도시한 바와 같다. 지연 웨이브가이드의 전력 분산은 가우시안(Gaussian)으로 추정하고 가우시안-평방 전력 응답을 준다. 통과대역간 비-무한 거절은 유한 지연라인 수 때문이다.
한편, 한 개의 입력 라인(4)에서 한 개의 출력 라인(8)으로 보상 소자(2)에 대한 스펙트럼 응답은 지연라인(12)을 가로지르는 2차 위상 쉬프트에 대해 도 3에 도시한 바와 같다. 이 응답은 위상 쉬프트가 표준 AWG와 비교하여 어떻게 위상 쉬프트를 확장하는가를 나타낸다. 상기 응답은 상기 소자(2)가 분산 보상을 사용하고 채널 선택을 사용하는 것에 대해 나타낸다. 다른 출력 라인(8)은 동일한 응답을 가지고 단지 주파수로 쉬프트된다. 따라서 상기 소자는 다른 출력 라인(8)에 대한 다중 입력 채널들을 역다중화하기 위해 사용된다. 상기 입력 웨이브가이드(4)는 지연 웨이브가이드(12)를 활성화하기 위해 충분히 넓은 원방(far field)을 갖는 것이 필요로 하고, 반면에 긴 웨이브가이드는 출력 라인상에 낮은 광 주파수들을 포커스 한다. 높은 주파수들은 가장 큰 지연을 입피고, 대부분의 광 파이버들의 반대 특성에 대해 보상한다.
상기 최대 분산보상(s/Hz)은 인접한 가이드(12)간에 대략 차동 시간 지연의 제곱이고, 다수개의 가이드(12)의 제곱에 의해 다중화되며 상기 2차 위상 쉬프트 값이 모든 가이드를 가로질러서 두 번에 의해 분할되는 과정이다. 분산을 증가하기 위해서는 웨이브가이드(12)를 가로지르는 상기 2차 위상 쉬프트에서 감소를 필요로 하고, 스펙트럼 응답의 무한 스펙트럼 범위(fsr)에서 감소를 필요로 한다.
i=121인 121 웨이브가이드 소자(2), O.5㎓의 가우시안 전체 폭 절반 최대치(FWHM), 200㎓의 fsr, 최종 가이드 간에 2000˚의 2차 위상 쉬프트는 하기에 기술된다. 이 2차 위상 쉬프트 소자는 도 3에 도시한 바와 같은 14㎓ FWHM의 대역폭을 가지며 10Gbit/s 전송에 대한 최대치로 폐쇄된다. 주파수에 대한 상기 소자(2)의 분산 보상(ps/m)은 도 4에 도시한 바와 같다. 상기 소자(2)는 큰 것을 제공하지만 일정하고, 분산 보상량은 스펙트럼 통과대역을 넘고 따라서 다수개의 파장 채널들의 보상하기 위해 사용된다. 분산 보상은 통과대역 내에서 4300 ps/nm 주변이다. 이는 16ps/nm/km의 분산에 관해 270km의 보상을 허용한다.
분산 보상의 효율은 시각 종료 평가를 이용하여 결정되어진 1550nm에서 16ps/nm/km의 +분산을 갖는 표준 단일모드 파이버를 사용하는 광 통신 시스템의 소자(2)에 의해 제공된다. 상기 시스템은 외부 변조된(chirp free) 1550nm 소오스를 이용하여 10Gbit/s 제로로 비 리턴 데이터를 전송한다. 시각 종료는 시각 패턴이 형성되는 수신된 광 데이터 파형의 오버래핑 시간-이동된 버전을 토대로 신호 특성을 추산하는 방법을 통상적으로 사용한다. 시각 종료는 최악의 경우 0과 완전 시스템에 대한 이 차이로 분할된 불완전한 시스템에 대한 한 개의 비트 신호 레벨간에 차이로 정의한다. 이것은 시각 종료에 대해 보상되어질 신호의 수신보다 외부 전력량을 나타내고 있지만, 큰 전력 패널티는 몇 개의 파형 파괴를 나타내는 바와 같이 단순히 광 전력을 증가시키는 것만으로 보상되어질 수 없다. 상기 전력 패널티는 분산을보상하기 위해 필요한 수신된 전력의 증가가 이루어지고, 전송 거리와 대비하여 상기 시스템의 파이버의 길이와 동일하며 소자(2)에 의해 보상된 시스템과 보상없는 시스템에 관하여 도 5에 도시한 바와 같다. 비 보상된 시스템에 대하여 파이버 길이로 증가하는 전력 페널티는 증가하고 대략 90km를 넘는 길이에 대해 허용될 수 없다(대략 2dB 페널티 보다 큼). 상기 소자(2)는 도 5의 보상된 도표로 도시한 바와 같이 파이버의 분산 보상에 의해 사용되어진 원강 길이(far greater length)의 시스템을 수용한다. 상기 특별한 설계에 대해 270km 파이버의 분산이 상기 소자(2)에 의해 보상되어진다. 작은 시스템에 대해 상기 소자는 패널티를 주도록 파이버의 분산에 대해 과보상을 한다. 큰 시스템에 대해 상기 소자는 패널티를 주도록 파이버의 분산에 대해 저보상을 한다. 그러나, 상기 패널티는 140km의 길이 가변에 대해 2dB보다 적다. 본 실시예는 소자(2) 하나를 설계한 것이고 상기 소자는 소망하는 다른 길이에서 최대 전력 패널티에 대해 최적화된 것이다.
상기 270km 보상된 시스템의 시각 다이아그램은 도 6에 도시한 바와 같고 상기 보상되고 수신된 광신호가 양질의 신호인 것에 대히 설명한 것이다. 이 시각 다이아그램은 거의 완전히 〈 1dB 패널티로 개방되고 넓은 시간 범주상에 0과 1비트간 양호한 차이를 갖는다. 도 6의 전력 크기는 시스템의 증폭에 의해 보상되어질 광손실에 대한 임의의 상수이다.
121 가이드 설계는 가이드간에 5ps의 차동 지연을 가지며 가장 긴 가이드는 아주 짧은것 보다 지연이 큰 600ps를 제공한다. 인듐-인화물(InP) 회로로 이것은 4cm보다 작은 통로 길이 차가 주어지며, 1.2cm 반경의 반원과 등가물이며, 상기 소자가 InP의 표준 웨이퍼상에 집적된다.
분산 보상 파이버들 및 파이버 브라그 격자들에 관한 중요한 이점들을 제공하는 본 발명의 소자는 분산 보상에 대해 상업적으로 유용하다. 본 발명은 분산에 대해 정확한 파장 종속 보상을 제공하도록 쉽게 설계할 수 있고 브라그 격자 보다 구성이 적고 분산 보상 파이버 보다도 낮은 손실을 갖는다. 더욱이, 본 발명의 소자는 다중 통과대역을 보상할 수 있고, 오히려 파장-분할 다중(WDM) 파이버 시스템에서 다중 채널들을 보상할 수 있다. 또한 본 발명의 장치는 저역통과 필터, WDM 채널을 동시에 설계할 수 있고, 및/또는 하기에 기술된 바와 같은 파장 라우팅을 제공한다. 또한 본 발명의 장치는 광 통로에 분산을 추가함에 의해 울트라-숏 펄스발생에 대한 광펄스의 압축을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 게다가 본 발명의 장치는 능동적으로 변조될 수 있는데 예를들면 전자광 또는 열적 효과에 의해 변조될 수 있다.
상기 소자(2)는 다수개의 입력(4) 및 다수개의 출력라인(8)을 가지며 상기 소자는 광 통신 시스템에 대한 다수개의 기능들을 실행하기 위해 사용되어진다. 몇개의 추가 예들은 다음과 같다.
1. 정수의 다중 입력 채널 간격과 동일한 무한 스펙트럼의 범주에서 상기 장치는 각 채널상에서 분산 보상을 수행하는 동안 출력채널을 분리하기 위해 입력 채널들을 다중화한다. 이것은 정보를 발송하기 위한 고속-대용량 WDM의 종단에서 유용하다.
2. 다중 입력과 다중 채널 간격과 동일한 무한 스펙트럼 범위를 갖는 상기 장치는 예를들면 고용량 링크의 전송단에서 멀티 플렉서 및 분산 (예비)보상기로 작동된다. 또한 상술한 바와 같은 상기 장치는 상기 링크의 종단에서 동시에 사용되고 따라서 2번의 분산 보상량을 제공한다.
3. 제각기 소망하는 채널 주파수에서 N 입력(4)는 N 출력(8)에 맞춰져 있으며, 출력이 N번째 출력단에서 얻어질 때 까지 상기 첫 번째 출력은 두 번째 입력으로 피드백되고, 두 번째 출력은 3번째 입력 등등으로 피드백된다. 이것은 단일-통과 소자에 대해 N시간 분산 보상을 준다. 광 증폭기는 소자의 손실에 대해 보상하고 신호가 소망하지 않는 아래 레벨로 떨어지지 않도로 루프백 통로를 사용한다.
4. 3번 항목에 소자의 변조는 AWB가 양방향성으로 얻어질 수 있는 상반 소자라고 고려함에 의해 얻어질 수 있다. 따라서 입력은 두 번째 입력(2)에서 나오도록 첫 번째 입력 라인으로 보내고 첫 번째 출력은 2번째 출력으로 되돌리고 그러면 이것은 3번째 입력 등등으로 패스된다. 이 양방향성 다중-통로 소자는 3번 항목보다도 신호 평면 기판상에 보다 쉽게 집적화 된다.
5. 반사 소자는 다중-통로 구조를 주기 위해 어떤 출력단에 놓일 수 있다. 여기서 입력은 다른 입력라인(4)으로 패스되고 상응한 출력 라인(8)은 반사기로 패스된다. 이중-통과 보상된 신호는 입력단인 동일한 포트에서 나타나고 광 순환기는 물리적으로 포트들을 분리하기 위해 분리한 입력 및 출력 파들을 사용한다.
많은 변조들이 본 실시예에 기술된 바와 같이 본 발명의 기술적사상을 벗어나지 않는 범위내에서 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진자에 의해 명백해질 것이다.

Claims (24)

  1. 다수개의 웨이브 가이드;
    상기 웨이브 가이드상에 전파에 대해 입력단에서 광선이 분할되도록 상기 웨이브 가이드와 결합된 입력단; 그리고
    입사 출력 평면 상의 한점에 상기 웨이브가이드로 전파된 광을 수신하고 상기 한점으로 상기 광을 출력하는 출력단을 구비하여;
    상기 한 점의 상기 광에 대해 상기 입력단에서 출력단까지, 상기 웨이브 가이드 파장 종속 그룹 지연을 유도하기 위해 전파된 광의 각 지연을 유도하는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 i로 표시된 파장들은 m을 포함하고(여기서 i=1-m, m은 양수), 상기 웨이브 가이드의 지연은 kin(여기서 n은 1보다 크고 k는 상수)의 차이가 있는 특징으로 하는 광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지연은 2차, 3차 또는 상기 웨이브 가이드상에 전파된 빛 사이에서 고차 위상차(higer-order phase difference)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 웨이브 가이드는 T=T0+ iT1+ inTn(여기서 T0, T1및 Tn는 지연상수)의 지연들을 갖는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지연은 Tn〈〈 T1인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  6. 제 5 항에 있어서, n=2 인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  7. 제 5 항에 있어서, n=3 인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 i로 표시되 파장은 m을 포함하고(여기서 i=1-m, m은 양수), 상기 웨이브 가이드는 L = L0+ iΔL + ink(여기서 k, L0 및 ΔL은 상수이고 n은 1보다 큰 정수)로 된 광 통로 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  9. 제 8 항에 있어서, n은 2차 위상 쉬프트에 대해 2이고, 3차 위상 쉬프트에 대해 3이고, 고차 보상에 대해 그 이상인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 광 소자는 정돈된 웨이드 가이드 격자(AWG)를 구비함을 특징으로 하는 광 소자.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 광 소자는 평판 집적 광 회로인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  12. 다수개의 광 지연 라인;
    적어도 하나의 입력에서 상기 광 지연 라인으로 입사광을 결합하는 입력 소자; 그리고
    상기 지연 라인에서 적어도 하나의 출력단으로 신호들을 재결합하는 출력소자를 구비하고, 상기 지연라인들은 실질적으로 분산에 대한 보상에 적용함을 특징으로 하는 광 소자.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 지연 라인들은 상기 입사광에 관한 파장 종속 그룹 지연을 유도하는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  14. 제 12 항에 있어서, 상기 i로 표시된 지연라인들은 m을 포함하고(여기서 i=1-m, m은 양수), 상기 지연 라인들의 지연들은 kin(여기서 n은 1보다 크고 k는 상수)의 차이가 있는 특징으로 하는 광 소자.
  15. 제 12 항에 있어서, 상기 지연은 2차, 3차 또는 상기 웨이브 가이드상에 전파된 빛 사이에서 고차 위상차(higer-order phase difference)를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  16. 제 14 항에 있어서, 상기 상기 지연 라인들은 T=T0+ iT1+ inTn(여기서 T0, T1및 Tn는 지연상수)의 지연들을 갖는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 지연은 Tn〈〈 T1인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  18. 제 17 항에 있어서, n=2 인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  19. 제 17 항에 있어서, n=3 인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  20. 제 12 항에 있어서, 상기 i로 표시되 파장은 m을 포함하고(여기서 i=1-m, m은 양수), 상기 웨이브 가이드는 L = L0+ iΔL + ink(여기서 k, L0 및 ΔL은 상수이고 n은 1보다 큰 정수)로 된 광 통로 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 광 소자.
  21. 제 20 항에 있어서, n은 2차 위상 쉬프트에 대해 2이고, 3차 위상 쉬프트에 대해 3이고, 고차 보상에 대해 그 이상인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  22. 제 1 항 내지 제 21 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 광 소자는 정돈된 웨이드 가이드 격자(AWG)를 구비함을 특징으로 하는 광 소자.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 광 소자는 평판 집적 광 회로인 것을 특징으로 하는 광 소자.
  24. 제 12 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 입력 소자는 광 분할기인 것을 특징으로 하는 광 소자.
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