KR200225158Y1

KR200225158Y1 - Application of dielectric thin film for manufacture of wavelength division multiplexer using interference filter and grade index lens

Info

Publication number: KR200225158Y1
Application number: KR2019990003898U
Authority: KR
Inventors: 김대연; 박인식
Original assignee: 권문구; 엘지전선주식회사
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 1999-03-12
Publication date: 2001-05-15
Also published as: KR20000018086U

Abstract

본 고안은 유전체 박막(Dielectric thin film)을 이용한 필터형 파장 분합기(FWDM, Filter Wavelength Division Multiplexer) 제조에 관한 것으로, 특히 유전체 박막을 이용하여 반사단의 파장분리도(Isolation)를 향상시키도록 하는 것을 특징으로 하는 간섭필터 및 그린렌즈를 이용한 파장 분합기 제조를 위한 유전체 박막에 관한 것이다.The present invention relates to the manufacture of a filter wavelength division multiplexer (FWDM) using a dielectric thin film, and in particular to improve the isolation of the reflection stage using a dielectric thin film. The present invention relates to a dielectric thin film for manufacturing a wavelength divider using an interference filter and a green lens.

Description

Application of dielectric thin film for manufacture of wavelength division multiplexer using interference filter and grade index lens}

일반적으로 필터형 파장분합기(FWDM, Filter Wavelength Division Multiplexer)는 하나의 광섬유로 전달되는 두 파장의 빛을 각각의 광섬유로 분리시켜 주거나 각각의 광섬유로 전달된 두 파장의 빛을 하나의 광섬유에 연결시켜주는 수동 소자이다.In general, a filter wavelength division multiplexer (FWDM) separates two wavelengths of light delivered to one optical fiber into each optical fiber or connects two wavelengths of light transmitted to each optical fiber to one optical fiber. It is a passive device that makes

상기 파장 분합기가 가져야할 광학적 특성에는 대표적으로 삽입손실(Insertion Loss)과 파장 분리도(Isolation)가 있는데, 삽입손실은 특정 파장이 원하는 광섬유로 분리되면서 잃은 빛의 양을 말하고, 파장 분리도는 특정파장이 원하지 않는 광섬유로 분리되면서 잃는 빛의 양이다.The optical characteristics that the wavelength divider should have include insertion loss and wavelength isolation. Insertion loss refers to the amount of light lost when a specific wavelength is separated into a desired optical fiber, and wavelength separation refers to a specific wavelength. This is the amount of light lost as it is separated into this unwanted fiber.

한편, 파장 분합기를 만드는 방법에는 도 1a, 도1b, 도1c, 도1d에서와 같이 4가지 방법이 사용되고 있다.On the other hand, four methods are used to make the wavelength divider as shown in FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D.

먼저 광섬유(1)를 이용한 광섬유형(도 1a) 파장 분합기는 삽입손실은 우수하나 파장 분리도가 떨어지고, 파이버 케리어(fiber carrier, 2), 그린렌즈(green lens, 3), 글레스 웨지(glass wedge, 4)를 이용한 그리팅형 (Grating, 도 1b) 파장 분합기는 여러 파장의 분리 및 결합에 유리하나 그 광학적 특성이 다른 방법에 비해 떨어지는 단점이 있다.First, the optical fiber type (FIG. 1a) wavelength splitter using the optical fiber 1 has an excellent insertion loss but has a low wavelength separation, and has a fiber carrier 2, a green lens 3, a glass wedge, The grating (FIG. 1b) wavelength divider using 4) is advantageous for the separation and combining of several wavelengths, but its optical characteristics are inferior to other methods.

그리고, 파이버 케리어(2), 간섭필터(5), 그린렌즈(3)를 이용한 간섭 필터형(도 1c) 파장 분합기와, 파이버 케리어(2), Mach-Zender 간섭계(6), Si 칩 블록(7)을 이용한 도파로형(도 1d) 파장 분합기는 다른 방법에 비해 비교적 광학적 특성이 우수하여 널리 사용되고 있다.Then, an interference filter type (FIG. 1C) wavelength splitter using the fiber carrier 2, the interference filter 5, and the green lens 3, the fiber carrier 2, the Mach-Zender interferometer 6, and a Si chip block ( Waveguide type (Fig. 1d) wavelength divider using the 7) is widely used because of the relatively excellent optical characteristics compared to other methods.

최근 선로 감시 시스템, PCS 광링크, 데이터 네트워킹 등의 수요가 증가하면서 높은 파장 분리도가 요구되는데 주로 후자의 두 방법이 이용되고 있다.Recently, as the demand for line monitoring system, PCS optical link, and data networking increases, high wavelength separation is required. The latter two methods are mainly used.

그러나, 현재 국내에서는 이러한 응용 분야에 쓰이는 파장 분합기가 아직 개발되어 있지 않아 전량 외국에 의존하고 있는 상황이다.However, in Korea, the wavelength divider used for such an application field has not been developed yet, and all of them depend on foreign countries.

한편, 간섭 필터형 파장 분합기는 도파로형 파장 분합기에 비해 제작 공정이 간단하고 제작에 드는 설비 비용도 적은 장점이 있다.On the other hand, the interference filter type wavelength divider has advantages in that the manufacturing process is simple and the installation cost is low compared to the waveguide type wavelength divider.

이 방법은 필터의 파장에 따른 투과율의 차이를 이용하여 한 파장은 투과시키고 한 파장은 반사시켜 각각 투과된 빛과 반사된 빛을 광섬유에 집속시킨다.This method uses the difference in transmittance according to the wavelength of the filter to transmit one wavelength and reflect one wavelength to focus the transmitted light and the reflected light on the optical fiber.

위에서 언급한 응용분야에는 낮은 삽입손실(2dB 이하, 63％ 이상 투과)과 높은 파장분리도(50dB 이상, 0.001％ 이하 투과)의 광학특성을 요구한다.The above mentioned applications require optical characteristics with low insertion loss (less than 2dB, more than 63% transmission) and high wavelength separation (more than 50dB, less than 0.001% transmission).

간섭 필터를 사용할 경우 이러한 광학 특성을 모두 만족시키기 위해서는 투과 파장에서 99.999％ 투과, 차단파장에서 99.999％차단(반사)의특성을 지녀야 한다.In order to satisfy all of these optical characteristics, the interference filter must have 99.999% transmission at the transmission wavelength and 99.999% blocking (reflection) at the blocking wavelength.

이 간섭필터는 유리기판에 주로 유전체 박막을 입혀서 만드는데 유전체 박막의 특성상 투과 파장에서 99.999％투과, 차단파장에서 99.999％ 차단(반사)의 특성을 모두 만족시킬 수 없다.The interference filter is mainly made of a dielectric thin film coated on a glass substrate. The characteristics of the dielectric thin film cannot satisfy 99.999% transmission at the transmission wavelength and 99.999% blocking (reflection) at the blocking wavelength.

대신 투과단과 반사단에 각각 또 다른 필터를 붙이는 등의 다른 방법을 써야 한다.Instead, different methods should be used, such as attaching another filter to the transmitting and reflecting ends.

이러한 이유로 초기에는 입사단을 반사단과 투과단으로부터 분리시켜 각각 반사단과 투과단에 필터를 붙였는데 요즘에는 도 1c에서와 같이 그린렌즈(Grade Index Lens)를 사용하여 입사단과 반사단을 한 번에 정렬하는 비교적 간편한 방법을 사용하고 있다.For this reason, at the beginning, the incidence stage was separated from the reflection stage and the transmission stage, and filters were applied to the reflection stage and the transmission stage, respectively. It's a relatively simple way to do that.

하지만 두 가닥의 광섬유(입사단과 반사단)를 동시에 정렬할 경우 두 광섬유가 아주 가까이 붙어 있기 때문에 반사단에만 유전체 박막 필터를 붙이기가 어려운 문제점이 있었다.However, when aligning two strands of optical fibers (incident and reflection) at the same time, it is difficult to attach a dielectric thin film filter only to the reflection because the two optical fibers are very close together.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로,The present invention is to solve the above problems,

그린렌즈(Grade Index Lends)를 이용한 간섭필터형 파장 분합기 제조에 있어서, 유리기판에서 유전체 박막 필터만을 분리시켰다가 미세 케필러리의 반사단에 붙여 파장 분리도를 높인 것을 특징으로 한다.In the manufacture of an interference filter type wavelength divider using green lenses, a dielectric thin film filter is separated from a glass substrate and attached to a reflective end of a fine capillary to increase wavelength separation.

그리고, 상기 유전체 박막 필터는 폴리머나 메탈을 중간층으로 이용하여, 유리기판과 유전체 박막의 접착력을 떨어뜨려 유리기판에서 유전체 박막을 분리시키도록 하는 것을 특징으로 한다.The dielectric thin film filter may use a polymer or a metal as an intermediate layer to reduce the adhesion between the glass substrate and the dielectric thin film to separate the dielectric thin film from the glass substrate.

도 1a는 광섬유형 파장 분배기의 개념도.1A is a conceptual diagram of an optical fiber type wavelength divider.

도 1b는 그리팅형 파장 분배기의 개념도.1B is a conceptual diagram of a grit type wavelength divider.

도 1c는 간섭 필터형 파장 분배기의 개념도.1C is a conceptual diagram of an interference filter type wavelength divider.

도 1d는 도파로형 파장 분배기의 개념도.1D is a conceptual diagram of a waveguide type wavelength divider.

도 2는 도 1c의 A-A면 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of Figure 1c.

도 3은 유리기판에서 유전체 박막을 분리하는 개념도.3 is a conceptual diagram of separating a dielectric thin film from a glass substrate.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 광섬유 2: 파이버 케리어1: optical fiber 2: fiber carrier

3: 그린렌즈 4: 글레스 웨지3: green lens 4: glass wedge

5: 간섭필터 6: 간섭계5: interference filter 6: interferometer

12: 광섭유 반사단 13: 유전체 박막12: light receiving reflection stage 13: dielectric thin film

14: 중간층 15: 유리기판14: middle layer 15: glass substrate

이하에서 본 고안을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

간섭필터형 파장 분합기에 있어서, 간섭필터를 이용한 초기의 제품은 입사단과 반사단과 투과단이 모두 분리되어 있어 반사단과 투과단에 각각 필터를 붙이는 방법을 이용하였으나, 제품의 부피가 크고 또한 사용되는 부품도 많아 가격면이 불리하게 되었다.In the interference filter type wavelength divider, the initial product using the interference filter used a method of attaching filters to the reflecting end and the transmitting end because the incident end, the reflecting end, and the transmitting end are separated, There were also many disadvantages in price.

대신 그린렌즈를 이용하면 입사단과 반사단을 동시에 조절하게 되어 제품의 크기도 줄어들고, 또한 부품의 개수도 줄어들 뿐만 아니라, 제조시간도 절약할 수 있어 가격적인 면에서 최소 30 - 50% 유리하다.Instead, the green lens is used to adjust the entrance and reflection at the same time, reducing the size of the product, and also reduce the number of parts, and also saves manufacturing time, which is at least 30-50% in terms of cost.

하지만 입사단과 반사단이 거의 붙어 있고, 또하나의 미세 케필러리 내에 고정되어 있어 이 둘을 한꺼번에 조절하는 어려움이 있다.However, since the incidence end and the reflection end are almost attached, and are fixed in another fine capillary, there is a difficulty in controlling both at once.

본 고안은 이 반사단에 유전체 박막 필터를 붙이는 구조를 제공하는 것에 관한 것이다.The present invention is directed to providing a structure in which a dielectric thin film filter is attached to the reflecting end.

도 2는 간섭 필터형에서 미세 케필러리(Micro Capillary, Fiber carrier의 일종)와 그린렌즈의 경계면을 나타내고 있으며, 도 3은 유리기판에서 유전체 박막을 분리하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 2 illustrates an interface between a microcapillary (Green Capillary) and a green lens in an interference filter type, and FIG. 3 illustrates separating a dielectric thin film from a glass substrate.

도면에서 처럼 유전체 박막(13)을 그 기판(유리, 15)에서 떼어서 광섬유 반사단(12)에 붙이는 것이다. 여기서 11은 광섬유 입사단을 나타내고 있다.As shown in the figure, the dielectric thin film 13 is detached from the substrate (glass) 15 and attached to the optical fiber reflecting end 12. 11 denotes an optical fiber incidence end.

유전체 박막(13)을 기판(유리)에서 분리시키는 방법으로는 도 3에서와 같이 폴리머(Polymer)나 금속(Metal) 같은 중간 코팅층(14)을 이용하여 유전체 박막(13)과 기판(15)과의 접착력을 약화시킨 다음 유전체 박막을 떼 내는 방법을 사용할 수 있다.As a method of separating the dielectric thin film 13 from the substrate (glass), as shown in FIG. 3, the dielectric thin film 13 and the substrate 15 may be formed using an intermediate coating layer 14 such as polymer or metal. It can be used to weaken the adhesion and then to remove the dielectric thin film.

폴리머의 경우 PR(Photo-Resister)를 들 수 있고, 금속(Metal)의 경우 알루미늄(Al)을 들 수 있다.In the case of a polymer, PR (Photo-Resister) may be mentioned, and in the case of metal, aluminum (Al) may be mentioned.

따라서 본 고안을 이용하게 되면 반사단에만 유전체 박막을 입힐 수 있어 반사단에서의 높은 파장 분리도를 유도할 수 있게 된다.Therefore, when the present invention is used, the dielectric thin film may be coated only on the reflective end, thereby inducing high wavelength separation at the reflective end.

상술한 바와같이 본 고안은 유전체 박막을 유기기판에서 떼어내 반사단에 붙이는 기술을 이용하므로 유전체 박막을 이용한 반사단의 파장 분리도를 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.As described above, the present invention uses the technique of removing the dielectric thin film from the organic substrate and attaching it to the reflective end, thereby providing an effect of improving the wavelength separation of the reflective end using the dielectric thin film.

Claims

In interference filter type wavelength divider using green lens,

A dielectric thin film for manufacturing a wavelength divider using an interference filter and a green lens, wherein the dielectric thin film filter is separated from a glass substrate and attached to a reflecting end of a fine capillary.

2. The dielectric thin film of claim 1, wherein the dielectric thin film is separated by using a polymer or a metal as an intermediate layer.