KR20040009525A - TMI Multiplexer for CWDM using fine tuning Waveguide - Google Patents

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KR20040009525A
KR20040009525A KR1020020043507A KR20020043507A KR20040009525A KR 20040009525 A KR20040009525 A KR 20040009525A KR 1020020043507 A KR1020020043507 A KR 1020020043507A KR 20020043507 A KR20020043507 A KR 20020043507A KR 20040009525 A KR20040009525 A KR 20040009525A
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영 철 정
박준오
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영 철 정
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections

Abstract

PURPOSE: A two-mode interference wavelength multiplexer for coarse wavelength division multiplexing for controlling a fine channel is provided to control a channel interval between wavelengths of light waves by controlling the length of the waveguide inserted into a dual mode waveguide. CONSTITUTION: A two-mode interference wavelength multiplexer for coarse wavelength division multiplexing for controlling a fine channel includes an input waveguide(101), a dual mode waveguide and an output waveguide(103). The input waveguide(101) is used for receiving light waves. The dual mode waveguide and the output waveguide(103) are used for traveling an excited even-numbered mode and an excited odd-numbered mode through a Y-branch structure. A waveguide(102) having a minimum difference between electric wave constants of the even-numbered and the odd-numbered modes for a variation of wavelength is inserted into an intermediate part of the dual mode waveguide.

Description

미세 채널 조정이 가능한 저밀도 파장 분할 다중화용 두모드 간섭 파장 다중화기 {TMI Multiplexer for CWDM using fine tuning Waveguide}Two-mode interference wavelength multiplexer for fine-density wavelength division multiplexing {TMI Multiplexer for CWDM using fine tuning Waveguide}

본 발명은 통신분야에서 사용되고 있는 TMI에 관한 것으로 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 삽입한 TMI를 이용하여 채널 간격을 미세하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라, TMI의 기능인 특정 파장의 분배도 일반적인 TMI와 동일한 특성을 갖는다. 도 2와 같은 기존의 TMI의 구성은 입력 도파로(101), 이중모드 도파로(104), 출력 도파로(103)로 구성되어 진다. TMI는 한 개의 입력 도파로(101)에서 입력되는 파장을 출력 도파로(103)로 전파하는 역할을 한다. CWDM용 TMI MUX/DEMUX는 가입자망이나 LAN(Local Area Network), MAN(Metro Area Network)에 많이 사용될 수 있다. CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 구성은 도 3에 나타나 있다. CWDM용 1 x 4 TMI MUX/DEMUX의 구성은 입력 도파로(201), 채널 간격이 20nm인 이중모드 도파로(202), 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203), 출력 도파로(204)로 구성이 되어진다. 입력 도파로(201)에 입사된 광파는 Y-branch 구조에서 우모드와 기모드를 동시에 여기시키고, 채널 간격이 20nm인 이중 모드 도파로(202)를 통해 각각의 출력 도파로에 정현파의 제곱 형태로 전파하게 된다. 이때 다시 정현파의 제곱 형태의 광파가 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)에 입력되면, 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)를 전파하면서 출력 도파로(204)에 특정 파장 성분만을 가지는 정현파의 제곱 형태의 광파를 각각의 출력 도파로에 분배하게 된다. 일반적으로 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 채널 간격은10nm, 20nm 로서 상당히 넓다. 채널 간격이 20nm인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 경우, 첫번째 채널 간격이 20nm인 이중모드 도파로(202)에서의 출력되는 4개의 파장 사이의 간격은 20nm이고, 두 번째 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)의 길이를 조정하여 출력되는 2개의 파장 사이의 간격을 40nm로 조정하면 각각의 출력 도파로(204)에서는 20nm의 채널 간격을 가지는 파장이 각각 출력되게 된다. 여기서 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)의 길이로 채널 간격을 조정하는데 채널 간격 사이의 오차가 발생하게 된다.The present invention relates to a TMI used in the field of communication, and not only can finely adjust the channel spacing using a TMI inserted with a waveguide having the smallest wave constant difference between two modes with respect to the change of wavelength, Distribution also has the same characteristics as a typical TMI. The conventional TMI configuration as shown in FIG. 2 includes an input waveguide 101, a dual mode waveguide 104, and an output waveguide 103. The TMI serves to propagate the wavelength input from one input waveguide 101 to the output waveguide 103. TMI MUX / DEMUX for CWDM can be used in subscriber network, local area network (LAN), metro area network (MAN). The configuration of the TMI MUX / DEMUX for CWDM is shown in FIG. The configuration of 1 x 4 TMI MUX / DEMUX for CWDM consists of an input waveguide 201, a dual mode waveguide 202 with a channel spacing of 20 nm, a dual mode waveguide 203 with a channel spacing of 40 nm, and an output waveguide 204. It is done. The light waves incident on the input waveguide 201 simultaneously excite the right mode and the pre-mode in the Y-branch structure, and propagate in the sine wave square form to each output waveguide through the dual mode waveguide 202 having a channel spacing of 20 nm. do. At this time, when the square wave of the sine wave is input to the dual mode waveguide 203 having a channel spacing of 40 nm, the sine wave having only a specific wavelength component in the output waveguide 204 while propagating the dual mode waveguide 203 having a channel spacing of 40 nm. The square wave of is distributed to each output waveguide. In general, the channel spacing of TMI MUX / DEMUX for CWDM is quite wide, 10 nm and 20 nm. In the case of TMI MUX / DEMUX for CWDM with a channel spacing of 20 nm, the spacing between the four wavelengths output from the bimodal waveguide 202 with a first channel spacing of 20 nm is 20 nm, and a bimodal waveguide with a second channel spacing of 40 nm. By adjusting the length of 203 and adjusting the interval between the two wavelengths to be output to 40 nm, each output waveguide 204 outputs wavelengths having a channel interval of 20 nm, respectively. Here, an error occurs between the channel intervals in adjusting the channel intervals with the length of the dual mode waveguide 203 having a channel interval of 40 nm.

도 1과 같은 파장의 변화에 대한 우모드와 기모드 사이의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 삽입함으로써, 일반적인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 채널 간격을 조정하는 것 보다 더욱 미세하게 조정할 수 있는 구조이다.By inserting the waveguide having the smallest propagation constant difference between the right mode and the pre-mode with respect to the change in wavelength as shown in FIG. 1, the structure can be more finely adjusted than adjusting the channel spacing of the general CWDM TMI MUX / DEMUX.

일반적인 TMI를 이용한 CWDM용 MUX/DEMUX에서처럼 이중모드 도파로(203)의 길이로 채널 간격을 조정하는 것은 출력 도파로(204)의 채널 간격의 오차를 감수해야 하지만, 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차이가 가장 작은 도파로를 삽입하여, 삽입된 도파로의 길이를 변화시키는 것은 출력 도파로(204)에서 출력되는 파장의 채널 간격을 정확하게 맞출 수 있는 방법이다.Adjusting the channel spacing to the length of the dual mode waveguide 203 as in MUX / DEMUX for CWDM using a general TMI must bear the error of the channel spacing of the output waveguide 204, but the propagation constant between the two modes for the change of wavelength Changing the length of the inserted waveguide by inserting the waveguide having the smallest difference is a method of accurately matching the channel spacing of the wavelength output from the output waveguide 204.

본 발명은 통신분야에서 사용되고 있는 TMI에 관한 것으로 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 삽입한 TMI를 이용하여 채널 간격을 미세하게 조정할 수 있을 뿐만 아니라, TMI의 기능인 특정 파장의 분배도 일반적인 TMI와 동일한 특성을 갖는다. 도 2와 같은 기존의 TMI의 구성은 입력 도파로(101), 이중모드 도파로(104), 출력 도파로(103)로 구성되어 진다. TMI는 한 개의 입력 도파로(101)에서 입력되는 파장을 출력 도파로(103)로 전파하는 역할을 한다. CWDM용 TMI MUX/DEMUX는 가입자망이나 LAN(Local Area Network), MAN(Metro Area Network)에 많이 사용될 수 있다. CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 구성은 도 3에 나타나 있다. CWDM용 1 x 4 TMI MUX/DEMUX의 구성은 입력 도파로(201), 채널 간격이 20nm인 이중모드 도파로(202), 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203), 출력 도파로(204)로 구성이 되어진다. 입력 도파로(201)에 입사된 광파는 Y-branch 구조에서 우모드와 기모드를 동시에 여기시키고, 채널 간격이 20nm인 이중 모드 도파로(202)를 통해 각각의 출력 도파로에 정현파의 제곱 형태로 전파하게 된다. 이때 다시 정현파의 제곱 형태의 광파가 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)에 입력되면, 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)를 전파하면서 출력 도파로(204)에 특정 파장 성분만을 가지는 정현파의 제곱 형태의 광파를 각각의 출력 도파로에 분배하게 된다. 일반적으로 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 채널 간격은 10nm, 20nm 로서 상당히 넓다. 채널 간격이 20nm인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 경우, 첫번째 채널 간격이 20nm인 이중모드 도파로(202)에서의 출력되는 4개의 파장 사이의 간격은 20nm이고, 두 번째 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)의 길이를 조정하여 출력되는 2개의 파장 사이의 간격을 40nm로 조정하면 각각의 출력 도파로(204)에서는 20nm의 채널 간격을 가지는 파장이 각각 출력되게 된다. 여기서 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로(203)의 길이로 채널 간격을 조정하는데 채널간격 사이의 오차가 발생하게 된다.The present invention relates to a TMI used in the field of communication, and not only can finely adjust the channel spacing using a TMI inserted with a waveguide having the smallest wave constant difference between two modes with respect to the change of wavelength, Distribution also has the same characteristics as a typical TMI. The conventional TMI configuration as shown in FIG. 2 includes an input waveguide 101, a dual mode waveguide 104, and an output waveguide 103. The TMI serves to propagate the wavelength input from one input waveguide 101 to the output waveguide 103. TMI MUX / DEMUX for CWDM can be used in subscriber network, local area network (LAN), metro area network (MAN). The configuration of the TMI MUX / DEMUX for CWDM is shown in FIG. The configuration of 1 x 4 TMI MUX / DEMUX for CWDM consists of an input waveguide 201, a dual mode waveguide 202 with a channel spacing of 20 nm, a dual mode waveguide 203 with a channel spacing of 40 nm, and an output waveguide 204. It is done. The light waves incident on the input waveguide 201 simultaneously excite the right mode and the pre-mode in the Y-branch structure, and propagate in the sine wave square form to each output waveguide through the dual mode waveguide 202 having a channel spacing of 20 nm. do. At this time, when the square wave of the sine wave is input to the dual mode waveguide 203 having a channel spacing of 40 nm, the sine wave having only a specific wavelength component in the output waveguide 204 while propagating the dual mode waveguide 203 having a channel spacing of 40 nm. The square wave of is distributed to each output waveguide. In general, the channel spacing of TMI MUX / DEMUX for CWDM is quite wide, 10 nm and 20 nm. In the case of TMI MUX / DEMUX for CWDM with a channel spacing of 20 nm, the spacing between the four wavelengths output from the bimodal waveguide 202 with a first channel spacing of 20 nm is 20 nm, and a bimodal waveguide with a second channel spacing of 40 nm. By adjusting the length of 203 and adjusting the interval between the two wavelengths to be output to 40 nm, each output waveguide 204 outputs wavelengths having a channel interval of 20 nm, respectively. Here, an error occurs between the channel spacing in adjusting the channel spacing to the length of the dual mode waveguide 203 having a channel spacing of 40 nm.

도 1과 같은 파장의 변화에 대한 우모드와 기모드 사이의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 삽입함으로써, 일반적인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 채널 간격을 조정하는 것 보다 더욱 미세하게 조정할 수 있는 구조이다.By inserting the waveguide having the smallest propagation constant difference between the right mode and the pre-mode with respect to the change in wavelength as shown in FIG. 1, the structure can be more finely adjusted than adjusting the channel spacing of the general CWDM TMI MUX / DEMUX.

일반적인 TMI를 이용한 CWDM용 MUX/DEMUX에서처럼 이중모드 도파로(203)의 길이로 채널 간격을 조정하는 것은 출력 도파로(204)의 채널 간격의 오차를 감수해야 하지만, 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차이가 가장 작은 도파로를 삽입하여, 삽입된 도파로의 길이를 변화시키는 것은 출력 도파로(204)에서 출력되는 파장의 채널 간격을 정확하게 맞출 수 있는 방법이다.Adjusting the channel spacing to the length of the dual mode waveguide 203 as in MUX / DEMUX for CWDM using a general TMI must bear the error of the channel spacing of the output waveguide 204, but the propagation constant between the two modes for the change of wavelength Changing the length of the inserted waveguide by inserting the waveguide having the smallest difference is a method of accurately matching the channel spacing of the wavelength output from the output waveguide 204.

도 1은 본 발명이 적용된 파장의 변화에 대한 우모드와 기모드간의 전파상수차가 가장 작은 도파로 삽입을 이용한 구조의 1 x 2 TMI(Two-Mode Interference)를 개략적으로 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram schematically illustrating a 1 × 2 TMI (Two-Mode Interference) of a structure using waveguide insertion having the smallest propagation aberration between a right mode and a standby mode for a change in wavelength to which the present invention is applied.

도 2는 일반적인 1 x 2 TMI를 개략적으로 나타내는 도면.2 is a schematic representation of a typical 1 x 2 TMI.

도 3은 일반적인 CWDM용 1 x 4 TMI MUX/DEMUX를 개략적으로 나타나는 도면.Figure 3 schematically shows a 1 x 4 TMI MUX / DEMUX for a CWDM.

도 4는 본 발명에 사용된 도파로 삽입을 이용한 CWDM용 1 x 4 TMI MUX/DEMUX를 개략적으로 나타나는 도면.4 is a schematic representation of a 1 x 4 TMI MUX / DEMUX for CWDM using waveguide insertion used in the present invention.

도 5은 일반적인 채널 간격이 20nm를 갖는 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성 곡선.5 is a wavelength characteristic curve of a TMI MUX / DEMUX for CWDM having a typical channel spacing of 20 nm.

도 6은 본 발명에 사용된 도파로를 삽입한 채널 간격이 20nm를 갖는 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성 곡선.Figure 6 is a wavelength characteristic curve of the TMI MUX / DEMUX for CWDM having a channel spacing 20nm inserted waveguide used in the present invention.

<도면의 주요한 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

101 : 1 x 2 TMI의 입력 도파로101: 1 x 2 TMI input waveguide

102 : 채널 간격을 조정하기 위해 삽입한 도파로102: Waveguide inserted to adjust channel spacing

103 : 1 x 2 TMI의 출력 도파로103: 1 x 2 TMI output waveguide

104 : 1 x 2 TMI의 이중모드 도파로104: 1 x 2 TMI dual mode waveguide

105 : 이중모드 도파로와 삽입한 도파로를 연결하는 테이퍼 도파로105: tapered waveguide connecting the dual mode waveguide and the inserted waveguide

201 : 1 x 4 TMI의 입력 도파로201: 1 x 4 TMI input waveguide

202 : 채널 간격이 20nm인 이중모드 도파로202: dual mode waveguide with 20 nm channel spacing

203 : 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로203: dual mode waveguide with 40 nm channel spacing

204 : 1 x 4 TMI의 출력 도파로204: 1 x 4 TMI output waveguide

301 : 채널 간격을 조정하기 위해 삽입한 도파로301: Waveguide inserted to adjust channel spacing

상기의 목적을 구현하는 본 발명의 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 채널 간격을 조정하기 위해 도파로가 삽입된 TMI이다. 입력 도파로(101)의 Y-branch 구조에서 우모드와 기모드를 동시에 여기시키고, 이중모드 도파로(104)를 따라 동시에 진행하게 된다. 채널 간격을 조정하기 위한 도파로(102)를 설계하는 방법은 다음과 같다. 이중모드 도파로(104)의 중간에 파장의 변화에 대한 두 모드간 전파상수의 차가 가장 작은 도파로를 테이퍼 도파로(105)와 연결하여 이중모드 도파로(104) 중간부분에 삽입하여 사용할 수 있다. 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수의 차가 작은 도파로를 삽입하여, 이 도파로의 길이를 조절하여 채널 간격을 조정할 수 있으며, 출력 도파로(103)에서출력되는 파장간의 채널 간격을 미세하게 조정할 수 있다. 또한 새로운 구조의 CWDM용 TMI MUX/DEMUX로 적용하는 방법은 다음과 같다. 일반적인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 개략적인 도면은 도 3에 나타나 있다. 일반적인 TMI를 이용한 CWDM용 MUX/DEMUX의 구성은 입력도파로(201), 첫 번째 채널 간격이 20nm인 이중 모드 도파로(202), 두 번째 채널 간격이 40nm인 이중 모드 도파로(203), 출력도파로(204)로 구성이 되어있다. TMI는 채널 간격이 10nm, 20nm로 CWDM용 MUX/DEMUX에 알맞다. 20nm의 채널 간격을 가지는 1 x 4 CWDM용 TMI MUX/DEMUX는 이중모드 도파로(202)의 길이를 조절하여 채널 간격을 20nm가 되도록 한다. 이때 한쪽 도파로에는 두 개의 파장이 출력되고 두 파장사이의 간격은 40nm가 된다. 이 두 개의 출력 파장이 이중모드 도파로에 다시 입력되면 이중모드 도파로의 길이를 조절하여 이 두 파장의 채널 간격이 40nm가 되도록 길이를 조절하면 출력 도파로에는 한 개의 파장만이 각각 출력된다. 결국 4개의 출력 도파로에는 4개의 파장이 출력되고 이 출력 파장사이의 채널 간격은 20nm가 된다.When described in detail according to the accompanying drawings of the present invention for implementing the above object is as follows. 1 is a TMI with a waveguide inserted to adjust channel spacing. In the Y-branch structure of the input waveguide 101, the right mode and the standby mode are simultaneously excited, and the dual mode waveguide 104 is simultaneously processed. The method of designing the waveguide 102 for adjusting the channel spacing is as follows. The waveguide having the smallest difference in propagation constant between two modes with respect to the wavelength change in the middle of the dual mode waveguide 104 may be inserted into the middle portion of the dual mode waveguide 104 by connecting to the tapered waveguide 105. By inserting a waveguide having a small difference in propagation constant between two modes with respect to a change in wavelength, the channel spacing can be adjusted by adjusting the length of the waveguide, and the channel spacing between wavelengths output from the output waveguide 103 can be finely adjusted. . In addition, the method of applying the new structure to TMI MUX / DEMUX for CWDM is as follows. A schematic diagram of a typical TMI MUX / DEMUX for CWDM is shown in FIG. 3. The configuration of MUX / DEMUX for CWDM using a general TMI includes an input waveguide 201, a dual mode waveguide 202 having a first channel spacing of 20 nm, a dual mode waveguide 203 having a second channel spacing of 40 nm, and an output waveguide (204). It is composed of). TMI is suitable for MUX / DEMUX for CWDM with 10nm and 20nm channel spacing. The TMI MUX / DEMUX for 1 × 4 CWDM having a channel spacing of 20 nm adjusts the length of the bimodal waveguide 202 so that the channel spacing is 20 nm. At this time, two wavelengths are output to one waveguide, and the distance between the two wavelengths is 40 nm. When the two output wavelengths are inputted to the dual mode waveguide again, the length of the dual mode waveguide is adjusted to adjust the length so that the channel spacing of the two wavelengths is 40 nm, and only one wavelength is output to the output waveguide. As a result, four wavelengths are output to the four output waveguides, and the channel spacing between these output wavelengths is 20 nm.

일반적인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성과 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차가 작은 도파로를 삽입한 형태의 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성은 BPM(Beam Propagation Method)을 통하여 다음에 비교한다. 20nm의 채널 간격을 가지는 1 x 4 TMI MUX/DEMUX 의 시뮬레이션에 사용된 파라미터는 다음과 같다. TMI MUX/DEMUX 의 채널 수는 4이다. 코어의 굴절율은 1.4564, 클래딩의 굴절율은 1.4455이다. neff = 1.45386이고 입력 도파로와 출력 도파로의 폭 = 6㎛이다. 첫 번째로 채널 간격이 20nm가 되기 위한 이중모드 도파로의 길이는 18,000㎛이고 이중모드 도파로 폭 = 6.5㎛이다. 두 번째로 채널 간격이 40nm인 이중모드 도파로를 만들기 위한 이중모드 도파로의 길이는 4,247㎛이고 이중모드 도파로 폭 = 6.5㎛이다. 이중모드 도파로와 연결하는 테이퍼 도파로는 초기 폭 = 6.5㎛, 종단 폭 = 8㎛, 테이퍼 길이 = 500㎛이다. 채널 간격을 조정하기 위해 삽입된 도파로(301)의 길이는 각각 103㎛와 15㎛이다. 삽입된 도파로와 이중모드를 연결하는 테이퍼 도파로는 초기 폭= 8㎛이고, 종단 폭 = 6.5㎛, 테이퍼 길이 = 500㎛이다. 그리고 이중모드 도파로의 길이는 4,247㎛이고 이중모드 도파로 폭 = 6.5㎛이다. 이때 중심파장 = 1.55㎛이고 BPM을 사용하여 시뮬레이션을 한다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 채널 간격이 20nm인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성 곡선은 도 5이다. 채널 간격은 20nm, 누화(Crosstalk)는 -21.8dB이며, 전체 파장에서의 손실범위는 1.016 - 1.253dB이다. 누화가 -17.5dB에서 대역폭(Bandwidth)이 2.4 - 5.4nm이다. 채널 간격을 조정하기 위한 도파로가 삽입된 채널 간격이 20nm인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX의 파장 특성 곡선은 도 6이다. 채널 간격은 20nm, 누화는 -26.3dB이며, 전체 파장에서의 손실범위는 0.933 - 1.267dB이다. 누화가 -17.5dB에서 대역폭(Bandwidth)이 4.4 - 5.5nm이다.Wavelength characteristics of CWDM TMI MUX / DEMUX with a waveguide with small difference in propagation constant between two modes for the change of wavelength are compared with the following through BPM (Beam Propagation Method) do. The parameters used for the simulation of 1 x 4 TMI MUX / DEMUX with a channel spacing of 20 nm are as follows. The number of channels in TMI MUX / DEMUX is four. The refractive index of the core is 1.4564 and the refractive index of the cladding is 1.4455. neff = 1.45386 and width of input waveguide and output waveguide = 6㎛. First, the length of the bimodal waveguide for the channel spacing of 20nm is 18,000㎛ and the bimode waveguide width = 6.5㎛. Secondly, the length of the bimodal waveguide for making a bimodal waveguide having a channel spacing of 40 nm is 4247 m and the bimodal waveguide width is 6.5 m. The tapered waveguide connecting the dual mode waveguide has an initial width of 6.5 μm, a terminal width of 8 μm, and a taper length of 500 μm. The length of the inserted waveguide 301 to adjust the channel spacing is 103 탆 and 15 탆, respectively. The tapered waveguide connecting the inserted waveguide and the dual mode has an initial width of 8 μm, a terminal width of 6.5 μm, and a taper length of 500 μm. The length of the bimodal waveguide is 4247 m and the bimodal waveguide width = 6.5 m. At this time, the center wavelength = 1.55㎛ and simulated using BPM. Simulation results show that the wavelength characteristic curve of the TMI MUX / DEMUX for CWDM having a typical channel spacing of 20 nm is shown in FIG. 5. The channel spacing is 20nm, crosstalk is -21.8dB, and the loss over the full wavelength is 1.016-1.253dB. The crosstalk is -17.5dB and the bandwidth is 2.4-5.4nm. FIG. 6 shows a wavelength characteristic curve of the TMI MUX / DEMUX for CWDM having a channel spacing of 20 nm inserted with a waveguide for adjusting the channel spacing. The channel spacing is 20nm, crosstalk is -26.3dB, and the loss range over the entire wavelength is 0.933-1.267dB. The crosstalk is -17.5dB and the bandwidth is 4.4-5.5nm.

일반적인 CWDM용 TMI MUX/DEMUX와 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수의 차가 가장 작은 도파로를 삽입한 CWDM용 TMI MUX/DEMUX를 비교해 보면, 새로운 구조의 도파로를 삽입한 도 6의 파장특성에서 누화가 -4.5dB 개선 되었고 대역폭이 2nm정도 넓어졌다. 이것으로서 새로운 구조의 도파로를 삽입한 도 4에서 채널 간격을 더욱 정확하게 조정할 수 있다.Comparing the general TMI MUX / DEMUX for CWDM with the TMI MUX / DEMUX for CWDM with the smallest waveguide difference between the two modes for the change of wavelength, crosstalk occurs in the wavelength characteristic of FIG. 6 with a new waveguide. Has been improved by -4.5dB and the bandwidth has been widened by 2nm. This makes it possible to more accurately adjust the channel spacing in FIG. 4 in which the waveguide of the new structure is inserted.

상기는 본 발명에 의한 실시 예를 나타낸 것일 뿐 본 발명에 의한 적용을 제한하는 것은 아니다.The above has shown only the embodiments according to the present invention, but does not limit the application according to the present invention.

이상 설명한 바와 같이 파장 분할 다중에 의한 가입자망이나 LAN, MAN을 구성하는데 사용되어지는 TMI MUX/DEMUX에 관한 것이다. 본 발명은 TMI에서 입력도파로(101)에 입사된 광파가 우모드와 기모드를 동시에 여기시키고, 이중모드 도파로(104)를 동시에 진행하게 되는데, 이때 여기에 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 이중모드 도파로(104)의 중간에 삽입하여, 이 삽입된 도파로 길이를 조절하여 출력도파로(103)에 출력되는 정현파 형태의 광파의 파장간의 채널 간격을 조정하는 것이다. 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수 차가 가장 작은 도파로를 이중모드 도파로(104)의 중간에 삽입하여, 기존의 TMI MUX/DEMUX와 모든 성능은 동일하지만, 채널 간격을 조절하는 면에서 더욱더 정확한 채널 간격을 조정할 수 있는 우수한 구조이다.As described above, the present invention relates to a TMI MUX / DEMUX used to configure a subscriber network, a LAN, and a MAN by wavelength division multiplexing. In the present invention, the optical wave incident on the input waveguide 101 in the TMI simultaneously excites the right mode and the pre-mode, and simultaneously proceeds the dual mode waveguide 104, wherein the propagation constant between the two modes for the change of the wavelength is here. The smallest difference waveguide is inserted in the middle of the dual mode waveguide 104, and the length of the inserted waveguide is adjusted to adjust the channel spacing between the wavelengths of the sine wave-type optical wave output to the output waveguide 103. The waveguide with the smallest propagation difference between the two modes with respect to the wavelength change is inserted in the middle of the dual mode waveguide 104, so that all the performance is the same as the conventional TMI MUX / DEMUX, but the channel accuracy is more accurate in terms of adjusting the channel spacing. Excellent structure with adjustable gap.

Claims (1)

광파가 입력되는 입력도파로(101), Y-branch 구조를 통해 여기된 우모드와 기모드가 동시에 진행하는 이중모드 도파로(104)와 출력 도파로(103)로 구성 되고, 파장의 변화에 대한 두 모드간의 전파상수의 차가 가장 작은 도파로를 삽입한 TMI MUX/DEMUXIt consists of an input waveguide 101 into which light waves are input, a dual mode waveguide 104 and an output waveguide 103 in which a right mode and an excited mode progress simultaneously through an Y-branch structure, and an output waveguide 103. TMI MUX / DEMUX inserting waveguide with the smallest difference in propagation constant
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