KR20040040486A - 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템 - Google Patents

온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20040040486A
KR20040040486A KR10-2004-7004870A KR20047004870A KR20040040486A KR 20040040486 A KR20040040486 A KR 20040040486A KR 20047004870 A KR20047004870 A KR 20047004870A KR 20040040486 A KR20040040486 A KR 20040040486A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
optical path
linear expansion
mirror
disposed
Prior art date
Application number
KR10-2004-7004870A
Other languages
English (en)
Inventor
사노도모미
스가누마히로시
겐모치다모야
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2001308959A external-priority patent/JP2003114356A/ja
Priority claimed from JP2001331194A external-priority patent/JP2003131100A/ja
Application filed by 스미토모덴키고교가부시키가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20040040486A publication Critical patent/KR20040040486A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/29—Repeaters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/2938—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device for multiplexing or demultiplexing, i.e. combining or separating wavelengths, e.g. 1xN, NxM
    • G02B6/29386—Interleaving or deinterleaving, i.e. separating or mixing subsets of optical signals, e.g. combining even and odd channels into a single optical signal
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light 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
    • G02B6/12004—Combinations of two or more optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29349—Michelson or Michelson/Gires-Tournois configuration, i.e. based on splitting and interferometrically combining relatively delayed signals at a single beamsplitter
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/2935—Mach-Zehnder configuration, i.e. comprising separate splitting and combining means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29346—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means operating by wave or beam interference
    • G02B6/29358—Multiple beam interferometer external to a light guide, e.g. Fabry-Pérot, etalon, VIPA plate, OTDL plate, continuous interferometer, parallel plate resonator
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/26—Optical coupling means
    • G02B6/28—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means
    • G02B6/29379—Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals with wavelength selective means characterised by the function or use of the complete device
    • G02B6/29398—Temperature insensitivity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light 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
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/12135—Temperature control
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light 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
    • G02B2006/12133—Functions
    • G02B2006/12159—Interferometer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)

Abstract

본 발명은 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스에 관한 것이다. 이 간섭 디바이스는 제 1 광로 P1및 제 2 광로 P2와, 제 1 광로 P1의 한쪽 끝에 배치되고, 또한 제 2 광로 P2의 한쪽 끝에 배치된 빔 스플리터(123)를 포함하고 있다. 제 1 광로 P1의 다른 한쪽 끝에는 제 1 미러(124)가 배치되어 있다. 제 2 광로 P2의 다른 한쪽 끝에는 제 2 미러(125)가 배치되어 있다. 빔 스플리터(123), 제 1 미러(124) 및 제 2 미러(125)는 기판(126) 상에 배치되어 있다. 기판(126)은 복수의 부재(126a, 126b 및 126c)로 구성되어 있다. 부재(126a)의 선팽창계수는 부재(126b 및 126c)의 선팽창계수와 부호가 다르다. 빔 스플리터(123), 제 1 미러(124) 및 제 2 미러(125)는 이들 부재(126a, 126b 및 126c)에 나누어 배치되어 있다. 이 때문에, 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차의 온도 의존성을 저감할 수 있다.

Description

온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템{Temperature-compensation optical communication interference device and optical communication system}
입력한 광을 2분할한 후에 양자를 간섭시켜 출력하는 광 디바이스로서, 마하젠더 간섭계형이나 마이켈슨 간섭계형 디바이스가 알려져 있다.
마하젠더 간섭계형 광 디바이스는 광 분할기 및 광 결합기를 구비하고 있다. 광 분할기와 광 결합기 사이에는 제 1 및 제 2 광로가 설치되어 있다. 이 광 디바이스의 입력 포트에 광이 들어가면, 이 광은 광 분할기에 의해 2분할된다. 한쪽 분할광은 제 1 광로 상을 진행한다. 다른 한쪽 분할광은 제 2 광로 상을 진행한다. 이들 분할광은 각각 제 1 광로 및 제 2 광로를 지나 광 결합기에 도달한다. 광 결합기는 이들 분할광을 결합한다. 결합된 광은 광 디바이스의 출력 포트로부터 출사한다. 이 광 디바이스의 투과 특성(파장과 투과율과의 관계)은 광 분할기의 광 분할 특성 및 광 결합기의 광 결합 특성 및 제 1 광로 및 제 2 광로간의 광로 길이차에 의존하고 있다.
마이켈슨 간섭계형 광 디바이스는 광 분할기 및 광 결합기 쌍방을 겸하는 빔 스플리터 및 제 1 미러 및 제 2 미러를 구비하고 있다. 이 광 디바이스는 빔 스플리터로부터 출사한 광이 제 1 미러에서 반사되어 빔 스플리터로 되돌아가는 제 1 광로 및 빔 스플리터로부터 출사한 광이 제 2 미러에서 반사되어 빔 스플리터로 되돌아가는 제 2 광로를 갖고 있다. 이 광 디바이스의 입력 포트에 광이 들어가면, 이 광은 빔 스플리터에 의해 2분할된다. 한쪽 분할광은 제 1 광로(빔 스플리터와 제 1 미러간의 왕복 광로) 상을 진행한다. 다른 한쪽 분할광은 제 2 광로(빔 스플리터와 제 2 미러간의 왕복 광로) 상을 진행한다. 이들 분할광은 제 1 광로 및 제 2 광로를 지나 빔 스플리터로 되돌아간다. 빔 스플리터는 이들 분할광을 결합하여, 광 디바이스의 출력 포트로 보낸다. 입력 포트로부터 출력 포트에 이르는 이 광 디바이스의 투과 특성은 빔 스플리터의 광 분할 특성 및 제 1 광로 및 제 2 광로간의 광로 길이차에 의존하고 있다.
이러한 간섭 디바이스는 광통신 시스템에 있어서, 어느 손실 스펙트럼을 갖는 광 필터로서 사용할 수 있다. 이 밖에, 간섭 디바이스는 다파장의 신호광을 짝수 채널의 다파장 신호광과 홀수 채널의 다파장 신호광으로 분파하는 인터리버 또는 짝수 채널의 다파장 신호광과 홀수 채널의 다파장 신호광을 결합하는 인터리버(interleaver)로서 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 마하젠더 간섭계형 또는 마이켈슨 간섭계형 광 디바이스의 투과 특성은 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차에 의존하고 있다. 따라서, 광 디바이스의 투과 특성을 일정하게 유지하기 위해서는, 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차를 일정하게 유지할 필요가 있다. 이 때문에, 광 디바이스를 구성하는 광학 소자는 기판 상에 고정된다.
본 발명은 입력광을 2분할한 후에 양자를 간섭시켜 출력하는 광 디바이스에 관한 것이다.
도 1은 실시예에 관련되는 인터리버(100) 및 광 필터(120)의 구성을 도시하는 개략 평면도.
도 2는 빔 스플리터(123)의 고정 구조를 도시하는 평면도.
도 3은 빔 스플리터(123)의 고정 구조를 도시하는 정면도.
도 4는 빔 스플리터(123)의 고정 구조를 도시하는 측면도.
도 5는 실시예에 관련되는 광통신 시스템(1)의 구성을 도시하는 개략도.
도 6은 다른 실시예에 관련되는 인터리버(100a) 및 광 필터(120a)의 구성을 도시하는 개략 평면도.
그러나, 광학 소자가 기판 상에 고정되어 있으면, 온도 변화에 따르는 기판의 팽창·수축에 따라서, 제 1 광로 및 제 2 광로 각각의 광로 길이가 변화하여, 양자의 광로 길이차도 변화할 수 있다. 광로 길이차가 변화하면, 광 디바이스의 투과 특성도 변화한다. 이와 같이, 광 디바이스의 투과 특성은 온도 의존성을 갖는다.
이 온도 의존성을 억제하기 위해, 광 디바이스 전체 온도를 일정하게 유지하는 것을 생각할 수 있다. 이 경우, 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조정 수단이 필요해진다. 또한, 이 온도 조정 수단에 전력을 공급하는 수단도 필요해진다. 이 때문에, 광 디바이스가 대형화 되어버린다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위해 이루어진 것으로, 투과 특성의 온도 의존성이 저감된 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스는 제 1 및 제 2 포트, 제 1 포트에 입사한 광을 분할하는 광 분할기, 분할된 제 1 및 제 2 광을 수취하여,이들 광을 포개어 제 2 포트로 보내는 광 결합기, 광 분할기 및 광 결합기 사이에 설치된 제 1 및 제 2 광로, 제 1 광로 상에 배치된 제 1 광 부품, 제 2 광로 상에 배치된 제 2 광 부품, 그리고 광 분할기, 광 결합기, 제 1 광 부품 및 제 2 광 부품이 배치되는 기판을 구비하고 있다. 광 결합기 및 광 분할기는 빔 스플리터여도 된다. 제 1 및 제 2 부품은 미러여도 된다. 기판은 양의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재와, 음의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재를 구비하고 있다. 이들 선팽창계수의 부호 차이에서 기인하여, 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감되고 있다.
제 1 광로를 통과한 광과 제 2 광로를 통과한 광은 광 결합기에 의해 제 2 포트로 보내질 때에 서로 간섭한다. 이 때문에, 제 1 포트로부터 제 2 포트에 이르는 광의 투과 특성은 제 1 광로 및 제 2 광로간의 광로 길이차에 의존한다. 기판은 선팽창계수의 부호가 다른 부재를 포함하고 있다. 이로써, 온도 변화에 따른 제 1 광로의 광로 길이 변화와 제 2 광로의 광로 길이 변화를 상쇄하여, 광로 길이차의 변화를 억제하는 것이 가능해진다. 따라서, 이 발명의 간섭 디바이스는 온도가 변화하여도 그 투과 특성이 변화하기 어렵다. 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조정 수단이 필요 없기 때문에, 이 발명의 간섭 디바이스는 소형으로 할 수 있다.
제 1 광로는 양의 선팽창계수를 갖는 부재와 음의 선팽창계수를 갖는 부재 쌍방의 위쪽으로 연장하고 있어도 된다. 제 2 광로도 양의 선팽창계수를 갖는 부재와 음의 선팽창계수를 갖는 부재 쌍방의 위쪽으로 연장하고 있어도 된다. 광 분할기, 광 결합기, 제 1 광 부품 및 제 2 광 부품 중 적어도 하나가 하나 이상의 양의 선팽창계수를 갖는 부재에 배치되고, 나머지가 하나 이상의 음의 선팽창계수를 갖는 부재에 배치되어 있어도 된다.
이 간섭 디바이스는 마하젠더 간섭계를 구성하고 있어도 되고, 마이켈슨 간섭계를 구성하고 있어도 된다. 이 간섭 디바이스는 광통신 시스템에 있어서, 광 필터 또는 인터리버로서 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 측면은 광통신 시스템을 제공한다. 이 광통신 시스템은 다파장의 신호광이 전파하는 전송 경로 상에 상기 간섭 디바이스를 구비하고 있다. 이 때문에, 이 광통신 시스템은 신호광의 전송 특성의 온도 의존성이 저감되고 있다.
본 발명은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터, 보다 충분히 이해할 수 있다. 첨부 도면은 단순한 예시에 불과하다. 따라서, 첨부 도면이 본 발명을 한정하는 것으로 생각해서는 안 된다.
본 발명의 한층 더한 적용 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 분명해진다. 그러나, 이 상세한 설명 및 특정 예는 본 발명의 적합한 형태를 도시하고는 있지만, 단순한 예시에 불과하다. 본 발명의 취지와 범위 내에 있어서의 각종 변형 및 변경이 이 상세한 설명으로부터 당업자에게는 분명해지기 때문이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 또한, 도면 설명에 있어서 동일 요소에는 동일 부호를 붙여 중복하는 설명을 생략한다.
본 발명에 관한 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스의 실시예로서, 광 필터(120) 및 이것을 포함하는 인터리버(100)에 대해서 설명한다. 도 1은 인터리버(100) 및 광 필터(120)의 구성을 도시하는 개략 평면도이다. 인터리버(100)는 광 서큘레이터(optical circulator:110) 및 광 필터(120)로 구성되어 있다.
광 서큘레이터(110)는 제 1 단자(111), 제 2 단자(112) 및 제 3 단자(113)를 갖고 있다. 광 파이버(101)를 통해 제 1 단자(111)에 광이 들어가면, 광 서큘레이터(110)는 그 광을 제 2 단자(112)를 통해 광 파이버(102)로 보낸다. 또한, 광 파이버(102)를 통해 제 2 단자(112)에 광이 들어가면, 광 서큘레이터(110)는 그 광을 제 3 단자(113)를 통해 광 파이버(103)로 보낸다.
광 필터(120)는 제 1 포트(121), 제 2 포트(122), 빔 스플리터(123), 제 1 미러(124), 제 2 미러(125) 및 기판(126)을 갖는다. 제 1 포트(121)는 광 파이버(102)를 통해 광 서큘레이터(110)의 제 2 단자(112)와 접속되어 있다. 빔 스플리터(123)는 예를 들면, 하프 미러이다.
제 1 포트(121), 제 2 포트(122), 빔 스플리터(123), 제 1 미러(124) 및 제 2 미러(125)는 마이켈슨 간섭계를 구성하고 있다. 제 1 미러(124) 및 제 2 미러(125)는 광을 반사하기 위한 광 부품이다. 빔 스플리터(123)는 광 분할기 및 광 결합기 쌍방으로서 기능한다. 빔 스플리터(123)는 제 1 포트(121)로부터 광을 받아들이면, 그 광을 2개로 분할한다. 빔 스플리터(123)는 한쪽 분할광을 제 1 미러(124)를 향하게 하고, 다른 한쪽 분할광을 제 2 미러(125)를 향하게 한다. 이들 분할광은 각각 제 1 및 제 2 미러(124, 125)에 의해 반사되어, 빔 스플리터(123)로 되돌아간다. 빔 스플리터(123)는 제 1 미러(124)에 의해 반사된 광을 2개로 분할하여, 한쪽 분할광을 제 1 포트(121)로 향하게 하고, 다른 한쪽 분할광을 제 2 포트(122)로 향하게 한다. 또한, 빔 스플리터(123)는 제 2 미러(125)에 의해 반사된 광을 2개로 분할하여, 한쪽 분할광을 제 1 포트(121)로 향하게 하고, 다른 한쪽 분할광을 제 2 포트(122)로 향하게 한다.
제 2 미러(125)는 투과율이 수십 %의 하프 미러(125a)와, 전반사 미러(125b)를 포함하는 지레스-투르노이스(Gires-Tournois) 공진기이다. 하프 미러(125a)와 전반사 미러(125b)는 서로 평행하다. 하프 미러(125a)는 빔 스플리터(123)로부터의 광의 일부를 반사하고, 나머지 부분을 투과시킨다. 이 투과광은 전반사미러(125b)를 향한다. 전반사 미러(125b)는 이 투과광을 반사하여 하프 미러(125a)로 보낸다. 이와 같이, 하프 미러(125a)와 전반사 미러(125b)는 빔 스플리터(123)로부터의 광을 양자간에서 반복하여 반사한다. 이 광의 일부는 하프 미러(125a)를 투과하여, 빔 스플리터(123)로 되돌아간다. 이 결과, 제 2 미러(125)의 반사 특성은 파장 의존성을 갖게 된다. 제 2 미러(125)의 반사율은 파장에 따라서 0%와 100% 사이에서 반복하여 변화한다. 반사율 변화의 주기(파장 간격)는 하프 미러(125a)와 전반사 미러(125b)간의 광학적 거리에 의해 정해진다.
기판(126)은 제 1 포트(121), 제 2 포트(122), 빔 스플리터(123), 제 1 미러(124) 및 제 2 미러(125)를 고정시키기 위한 것이다. 기판(126)은 주요 부재(126a), 제 1 미러 지지 부재(126b) 및 제 2 미러 지지 부재(126c)로 구성되어 있다. 미러 지지 부재(126b 및 126c)의 선팽창계수는 각각 주요 부재(126a)의 선팽창계수와 다른 부호를 갖고 있다. 제 1 포트(121), 제 2 포트(122), 빔 스플리터(123) 및 하프 미러(125a)는 주요 부재(126a) 상에 고정되어 있다. 제 1 미러(124)는 제 1 미러 지지 부재(126b) 상에 고정되어 있다. 전반사 미러(125b)는 제 2 미러 지지 부재(126c) 상에 고정되어 있다.
이하에서는, 빔 스플리터(123)에 의해 2분할된 한쪽 광이 제 1 미러(124)에 의해 반사되어 빔 스플리터(123)로 되돌아가는 광로를 제 1 광로 P1로 하고, 빔 스플리터(123) 및 제 1 미러(124)간의 광로 길이를 L1로 한다. 또한, 빔 스플리터(123)에 의해 2분할된 다른 한쪽 광이 제 2 미러(125)에 의해 반사되어 빔스플리터(123)로 돌아가는 광로를 제 2 광로 P2로 하고, 빔 스플리터(123) 및 하프 미러(125a)간의 광로 길이를 L2로 한다. 제 1 광로 P1의 한쪽 끝에 빔 스플리터(123)가 배치되고, 다른 한쪽 끝에 제 1 미러(124)가 배치되어 있다. 또한, 제 2 광로 P2의 한쪽 끝에 빔 스플리터(123)가 배치되고, 다른 한쪽 끝에 제 2 미러(125)가 배치되어 있다. 이 실시예에서는, L1>L2이다. 주요 부재(126a)의 선팽창계수를 α로 하여, 제 1 미러 지지 부재(126b)의 선팽창계수를 β1로 하고, 제 2 미러 지지 부재(126c)의 선팽창계수를 β2로 한다. α와 β1은 부호가 다르다. α와 β2도 부호가 다르다. β1과 β2는 같은 부호를 갖고 있다.
제 1 광로 P1에 대해서는, 빔 스플리터(123)로부터 광로 길이 L1α=(L2+L11)에 걸쳐 연장되는 부분이 주요 부재(126a)의 위쪽에 있고, 나머지 광로 길이 L1β의 부분이 제 1 미러 지지 부재(126b)의 위쪽에 있다. 한편, 제 2 광로 P2에 대해서는, 광로 길이 L2전체가 주요 부재(126a)의 위쪽에 있다.
주요 부재(126a) 및 미러 지지 부재(126b)의 사이즈는 바람직하게는,
가 되는 관계식이 성립하도록 결정된다.
온도가 △T만큼 변화하면, 제 1 광로 P1의 광로 길이는 당초의 L1로부터,
로 변화한다. 한편, 온도가 △T만큼 변화하면, 제 2 광로 P2에 있어서의 광로 길이는 당초의 L2로부터,
으로 변화한다. 따라서, 온도가 △T만큼 변하였을 때의 광로 길이차 △L′는 상기 (1a) 및 (1b)식을 고려하면,
가 되는 식으로 표현된다. 이것은 온도 변화 전의 광로 길이차와 같다. 이와 같이, 주요 부재(126a) 및 제 1 미러 지지 부재(126b)간의 선팽창계수의 부호의 차이에 근거하여, 제 1 광로 P1및 제 2 광로 P2사이의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감된다.
보다 일반적으로는, 주요 부재(126a) 및 미러 지지 부재(126b)의 사이즈는
가 되는 관계식이 성립하도록 결정되는 것이 바람직하다. 여기서, L1α는 제 1 광로 P1에 있어서 주요 부재(126a) 상에 위치하는 부분의 광로 길이이고, L1β는 제 1 광로 P1에 있어서 제 1 미러 지지 부재(126b) 상에 위치하는 부분의 광로 길이이다.
온도가 △T만큼 변화하면, 제 1 광로 P1의 광로 길이는 당초의 L1로부터,
으로 변화한다. 한편, 온도가 △T만큼 변화하면, 제 2 광로 P2에 있어서의 광로 길이는 당초의 L2로부터,
로 변화한다. 따라서, 온도가 △T만큼 변화하였을 때의 광로 길이차 △L′는 상기 (5a) 및 (5b)식을 고려하면,
이 되는 식으로 표현된다. 이것은 온도 변화 전의 광로 길이차와 같다. 이와 같이, (5a) 및 (5b)식이 만족되도록 주요 부재(126a) 및 미러 지지 부재(126b)의 사이즈를 선택하면, 제 1 광로(P1) 및 제 2 광로(P2)간의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감된다. 실제로는, 상기 식 (5b) 대신,
가 만족되고 있으면, P1및 P2간의 광로 길이차의 온도 의존성을 충분히 저감할 수 있다.
하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 P3에 대해서는, 하프 미러(125a)로부터 광로 길이 L3α에 걸쳐 연장되는 부분이 주요 부재(126a)의 위쪽에 있고, 나머지 광로 길이 L3β부분이 제 2 미러 지지 부재(126c)의 위쪽에 있다. 제 3 광로 P3의 한쪽 끝에 하프 미러(125a)가 배치되고, 다른 한쪽 끝에 전반사 미러(125b)가 배치되어 있다. 하프 미러(125a)는 제 2 광로 P2의 한쪽 끝에도 위치한다. 주요 부재(126a) 및 제 2 미러 지지 부재(126c)의 사이즈는 바람직하게는,
이 되는 관계식이 성립하도록 결정된다. 주요 부재(126a) 및 제 2 미러 지지 부재(126c)간의 선팽창계수의 부호 상위에 근거하여, 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 길이의 온도 의존성이 저감된다. 실제로는, 상기 식(10) 대신,
이 만족되고 있으면, 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 길이의 온도 의존성을 충분히 저감할 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하면서 빔 스플리터(123)의 고정 구조를 설명한다. 도 2 내지 4는 이 고정 구조를 도시하는 평면도, 정면도 및 측면도이다. 빔 스플리터(123)는 고정 부재로서의 하우징(20)을 통해 기판의 주요 부재(126a)에 고정되어 있다. 이 실시예에서는, 빔 스플리터(123)는 정사각 기둥 형상을 갖고 있다. 단, 이 형상에 한정되는 것은 아니다. 주요 부재(126a)는 금속 재료(예를 들면, SUS304와 같은 스테인리스강)로 이루어진다. 하우징(20)도 금속 재료(예를 들면, SUS304와 같은 스테인리스강)로 이루어진다. 하우징(20)은 용접에 의해 주요 부재(126a)에 접합되어 있다. 하우징(20)은 바닥부(21)와, 세로 벽부(23 및25)를 갖고 있다. 바닥부(21)는 주요 부재(126a)의 상면에 접촉한다. 세로 벽부(23 및 25)는 바닥부(21)의 양단 부분으로부터 기판(126)과 교차하는 방향으로 상승하고 있다.
바닥부(21)와 세로 벽부(23)가 이루는 각도는 빔 스플리터(123)가 인접하는 2개의 측면이 이루는 각도와 같고, 이 실시예에서는 90도이다. 이 때문에, 바닥부(21)와 세로 벽부(23)에서 형성되는 각진 부분(27)에 빔 스플리터(123)가 연속하는 2개의 측면(123b, 123d)을 대어, 빔 스플리터(123)를 위치 결정할 수 있다.
또한, 빔 스플리터(123)가 다각 기둥 형상인 경우에는, 하우징(20)에 접촉하는 빔 스플리터(123)의 면 수는 1면이어도 되고, 3면 이상이어도 된다. 또한, 빔 스플리터(123)가 원주 형상인 경우에는, 빔 스플리터(123)의 외주 부분(원주 부분)의 일부 혹은 외주 부분 중 서로 떨어진 2점이 하우징(20)에 접촉하고 있으면 된다.
빔 스플리터(123)는 빔 스플리터(123)와 하우징(20)간에 배치된 스프링(31, 33)의 가압력에 의해 하우징(20)에 고정되어 있다. 스프링(31, 33)은 금속 재료(예를 들면, 스테인리스강)로 구성되어 있다. 스프링(31, 33)은 판 스프링이다. 단, 판 스프링 이외의 스프링, 예를 들면 코일 스프링을 스프링(31, 33)으로서 사용하여도 된다.
스프링(31)은 빔 스플리터(123)의 한쪽 측면과 세로 벽부(25)간에 배치되어 있다. 스프링(31)이 접촉하는 빔 스플리터의 측면(123a)은 세로 벽부(23)에 접촉하는 빔 스플리터의 측면(123b)의 반대 측에 위치하고 있다. 스프링(31)의양단부(31a)는 세로 벽부(25)에 접촉하고 있다. 스프링(31)의 중앙 부분(31b)은 빔 스플리터의 측면(123a)에 접촉하여, 빔 스플리터(123)를 가압하고 있다. 측면(123a)은 빔 스플리터(123)의 세로 벽부(23)에 접촉하는 면(123b)의 반대 측에 위치하고 있다. 빔 스플리터(123)는 스프링(31)의 가압력에 의해 세로 벽부(23)에 가압된다.
스프링(33)은 세로 벽부(23 및 25)에 각각 설치된 걸어맞춤부(23a 및 25a)간에 가설되어 있다. 스프링(33)의 양단부는 걸어맞춤부(23a 및 25a)에 걸어맞추어져 있다. 스프링(33)의 중앙부는 빔 스플리터의 상면(123c)에 접촉하여, 빔 스플리터(123)를 가압하고 있다. 상면(123c)은 빔 스플리터(123)의 바닥부(21)에 접촉하는 면(123d)의 반대 측에 위치하고 있다. 빔 스플리터(123)는 스프링(33)으로부터의 가압력에 의해 바닥부(21)에 가압된다.
이와 같이, 빔 스플리터(123)는 그 각진 부분(123e)이 하우징(20)의 각진 부분(27)에 끼워지도록 스프링(31 및 33)에 의해 하우징(20)에 가압되고 있다. 이로써, 빔 스플리터(123)를 하우징(20)에 확실하게 고정시킬 수 있다.
스프링(31, 33)의 가압력은 빔 스플리터(123)의 광 입사면(123f) 및 광 출사면(123g)을 제외하는 면에 작용하고 있다. 이로써, 빔 스플리터(123)의 광학적인 기능을 저해하지 않고, 빔 스플리터(123)를 하우징(20)에 고정시킬 수 있다.
스프링(31, 33)의 가압력은 빔 스플리터(123)의 광학 특성을 손상하지 않는 범위의 값으로 설정되어 있다. 이로써, 빔 스플리터(123)의 광학적인 기능을 저해하지 않고, 빔 스플리터(123)를 하우징(20)에 고정시킬 수 있다.
계속해서, 빔 스플리터(123)의 고정 방법을 설명한다. 우선, 빔 스플리터(123)를 스프링(31, 33)으로 가압하여 하우징(20)에 고정시킨다. 스프링(31)을 빔 스플리터(123)의 측면(123a)에 닿게함과 함께, 스프링(33)을 빔 스플리터(123)의 상면(123c)에 닿게한다. 이로써, 빔 스플리터(123)의 각진 부분(123e)이 하우징(20)의 각진 부분(27)과 끼워지도록 빔 스플리터(123)가 하우징(20)에 가압된다. 이렇게 하여, 빔 스플리터(123)가 하우징(20)에 고정된다.
다음으로, 빔 스플리터(123)가 고정된 하우징(20)을 주요 부재(126a) 상에서 위치 결정한 후, 하우징(20)을 주요 부재(126a)에 용접한다. 용접은 접착보다도 바람직하다. 하우징(20)을 주요 부재(126a)에 용접하면, 온도가 변화하더라도 하우징(20)은 거의 움직이지 않는다. 이 때문에, 광로 길이 L1, L2의 온도 의존성이 억제된다. 이에 대하여, 하우징(20)을 접착한 경우, 온도 변화에 따라서 접착제가 수축하기 때문에, 하우징(20)이 움직인다. 이 동작량은 용접의 경우보다도 크다. 이 때문에, 하우징(20)을 접착하면, 광로 길이 L1, L2가 온도에 의존하여 변화하기 쉬워진다.
하우징(20)과 주요 부재(126a)는 YAG 레이저 빔을 사용하여 용접하는 것이 바람직하다. YAG 레이저 용접에 의하면, 용접 시간을 극히 짧게 할 수 있다. YAG 레이저 용접을 하면, 하우징(20)이 충격에 의해 움직인다. 그러나, 이 동작은 일반적으로 수지 접착제의 경화 수축에 의한 동작에 비하여 작다.
YAG 레이저 용접의 조건, 예를 들면 YAG 레이저 빔의 강도 및 빔 조사 위치는 용접 시의 충격에 의해 하우징(20)이 이동하는 것을 고려하여, 하우징(20) 및 기판(126)의 재료 및 형상에 따라서 적당히 설정한다. 또한, YAG 레이저 용접 외에, 탄산 가스 레이저 용접 등, 다른 레이저 용접을 사용하여도 된다.
YAG 레이저 용접은 적어도 2점에서 행하는 것이 바람직하다. 이로써, 하우징(20)을 주요 부재(126a)에 한층 더 확실하게 고정시킬 수 있다. 2점 이상의 YAG 레이저 용접을 복수 회로 나누어 실행할 경우, 1점번째의 YAG 레이저 용접에 의해 생긴 위치 어긋남을 2점번째 이후의 YAG 레이저 용접에 의해 보정하는 것도 가능하다.
이 실시예에서는, 하프 미러(125a)도 빔 스플리터(123)와 같은 고정 구조를 사용하여 주요 부재(126a) 상에 고정되어 있다. 이 때문에, 하프 미러(125a)도 온도 변화에 따른 위치 어긋남이 생기기 어렵다. 이로써, 광로 길이(L2)의 온도 의존성이 더욱 억제된다.
인터리버(100)는 이하와 같이 동작한다. 광 파이버(101)의 전파광은 광 서큘레이터(110)의 제 1 단자(111)에 들어가, 제 2 단자(112)로부터 출사한다. 이 광은 광 파이버(102) 및 제 1 포트(121)를 통해 광 필터(120)에 들어간다. 이 입력광은 빔 스플리터(123)에 의해 2분할된다. 한쪽 분할광은 제 1 광로 P1로 보내지고, 다른 한쪽 분할광은 제 2 광로 P2로 보내진다.
빔 스플리터(123)에 의해 제 1 광로 P1로 보내진 광은 빔 스플리터(123)와 제 1 미러(124)간을 왕복하여 빔 스플리터(123)로 되돌아가 2분할된다. 한쪽 분할광은 제 1 포트(121)를 향하고, 다른 한쪽 분할광은 제 2 포트(122)를 향한다.
빔 스플리터(123)에 의해 제 2 광로 P2로 보내진 광은 빔 스플리터(123)와 제 2 미러(1125)간을 왕복하여 빔 스플리터(123)로 되돌아가 2분할된다. 한쪽 분할광은 제 1 포트(121)를 향하고, 다른 한쪽 분할광은 제 2 포트(122)를 향한다.
제 1 포트(121) 및 빔 스플리터(123)간의 광로 상에서는, 제 1 광로 P1로부터의 광의 일부와 제 2 광로 P2로부터의 광의 일부가 중첩되어 서로 간섭한다. 이 중첩광은 제 1 포트(121) 및 광 파이버(102)를 통해 광 서큘레이터(110)의 제 2 단자(112)에 들어간다. 이 후, 이 중첩광은 제 3 단자(113)를 통해 광 파이버(103)에 들어간다.
마찬가지로, 제 2 포트(122) 및 빔 스플리터(123)간의 광로 상에서는, 제 1 광로 P1로부터의 광의 일부와 제 2 광로 P2로부터의 광의 일부가 중첩되어 서로 간섭한다. 이 중첩광은 제 2 포트(122)를 통해 광 파이버(104)에 들어간다.
상술한 바와 같이, 제 2 미러(125)는 지레스-투르노이스 공진기를 이루고 있고, 그 반사 특성은 파장 의존성을 갖고 있다. 이 때문에, 인터리버(100)는 광 파이버(101)로부터 다파장(λ1, λ2, …, λ2n-1, λ2n, …)의 신호광을 받아들여 분파하고, 제 1 파장군Λ1(λ1, λ3, …, λ2n-1, …)의 신호광을 광 파이버(104)로 출력하고, 제 2 파장군Λ2(λ2, λ4, …, λ2n, …)의 신호광을 광 파이버(103)로 출력할 수 있다. 여기서, λ1< λ2< …< λ2n-1< λ2n< …이다. 다파장 신호광의 파장 간격은 하프 미러(125a)와 전반사 미러(125b)간의 광학적 거리에 의해 정해진다.
인터리버(100)에서는, 기술한 바와 같이, 제 1 광로 P1및 제 2 광로 P2사이의 광로 길이차 (L11+L1β)의 온도 의존성이 저감되고 있다. 또한, 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 길이 (L3α+L3β)의 온도 의존성도 저감되고 있다. 따라서, 제 1 파장군 Λ1의 광 및 제 2 파장군 Λ2의 광 각각에 대해서, 그 투과율의 온도 의존성이 저감되고 있다. 즉, 인터리버(100)의 투과 특성(파장과 투과율의 관계)은 저감된 온도 의존성을 갖고 있다. 온도를 일정하게 유지하기 위한 온도 조정 수단이 필요 없기 때문에, 인터리버(100)는 소형으로 할 수 있다.
다음으로, 본 실시예에 관련되는 인터리버(100)의 구체예에 대해서 설명한다. 이 예는 주파수 간격 100GHz의 다파장 신호광을 분파하는 인터리버(100)를 제공한다. 간섭 주파수 주기(FSR: Free Spectral Range)가 100GHz이므로, 제 1 광로 P1및 제 2 광로 P2간의 광로 길이차 (L11+ L1β)는 1.498570 mm이다. 주요 부재(126a)는 스테인리스강 SUS304로 이루어진다. 그 선팽창계수 α는 1.73×10-5이다. 제 1 및 제 2 미러 지지 부재(126b, 126c)는 세라믹(일본 전기 유리사 제작 CERSAT(상표))으로 이루어진다. 그 선팽창계수 β1및 β2는 -8.2×10-6이다. 상기 (1b)식에 의하면, 광로 길이 L11는 0.4819 mm가 되고, 광로 길이 L1β는 1.01667 mm가 된다.
다음으로, 본 실시예에 관련되는 광통신 시스템(1)에 대해서 설명한다. 도 5는 광통신 시스템(1)의 구성을 도시하는 개략도이다. 이 광통신 시스템(1)은 광 송신기(11, 12), 합파용 인터리버(20), 광 파이버 전송로(30), 분파용 인터리버(40) 및 광 수신기(51, 52)를 구비하고 있다. 합파용 인터리버(20) 및 분파용 인터리버(40)는 상술한 본 실시예에 관련되는 인터리버(100)와 동일한 구성을 갖고 있다. 따라서, 인터리버(20, 40)의 광 투과 특성의 온도 의존성은 저감되고 있다.
광 송신기(11)는 제 1 파장군 Λ1(λ1, λ3, …, λ2n-1, …)의 신호광을 다중화하여 출력한다. 광 송신기(12)는 제 2 파장군 Λ2(λ2, λ4, …, λ2n, …)의 신호광을 다중화하여 출력한다. 제 1 파장군 Λ1에는 홀수 채널만이 포함되고, 제 2 파장군 Λ2에는 짝수 채널만이 포함되고 있다. 합파용 인터리버(20)는 광 송신기(11)로부터 제 1 파장군 Λ1의 다파장 신호광을 받아들임과 함께, 광 송신기(12)로부터 제 2 파장군 Λ2의 다파장 신호광을 받아들인다. 합파용 인터리버(20)는 이들 신호광을 합파하여, 광 파이버 전송로(30)로 보낸다. 분파용 인터리버(40)는 이 합파된 신호광을 광 파이버 전송로(30)를 통해 받아들인다. 분파용 인터리버(40)는 이 합파된 신호광을 제 1 파장군 Λ1의 다파장 신호광과 제 2 파장군 Λ2의 다파장 신호광에 분파한다. 분파용 인터리버(40)는 제 1 파장군 Λ1의 신호광을 광 수신기(51)로 보내고, 제 2 파장군 Λ2의 신호광을 광 수신기(52)로 보낸다. 광 수신기(51)는 제 1 파장군 Λ1의 신호광을 분파하여, 제 1 파장군 Λ1에 포함되는 파장의 신호광을 개별적으로 받아들인다. 광 수신기(52)는 제 2 파장군 Λ2의 신호광을 분파하여, 제 2 파장군 Λ2에 포함되는 파장의 신호광을 개별적으로 받아들인다.
상술한 바와 같이, 이 광통신 시스템(1)에서는, 합파용 인터리버(20) 및 분파용 인터리버(40) 각각에 대해서, 광 투과 특성의 온도 의존성이 저감되고 있다. 따라서, 광통신 시스템(1)에 있어서의 신호광의 전송 품질의 온도 의존성도 저감된다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 본 발명에 관련되는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스는 인터리버 또는 광 필터에 한정되지 않고, 다른 임의의 광 부품이어도 된다. 또한, 본 발명에 관련되는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스는 상술한 마이켈슨 간섭계형 광 부품에 한정되지 않고, 예를 들면, 마하젠더 간섭계형 광 부품이어도 된다.
상기 실시예에서는, 제 1 미러(124) 및 전반사 미러(125b)가 별개의 부재(126b 및 126c) 상에 각각 고정되어 있다. 이 대신, 이들 미러(124, 125b)가 같은 부재 상에 고정되어 있어도 된다.
도 6은 L자형 미러 지지 부재(126d) 상에 제 1 미러(124) 및 전반사 미러(125b)가 고정된 인터리버(100a)를 도시하는 개략 평면도이다. L자부재(126d)는 주요 부재(126a)가 인접하는 2변에 접합되어 있다. 인터리버(100a) 및 광 필터(120a)의 다른 구성은 도 1의 인터리버(100) 및 광 파이버(120)와 같다. 따라서, 중복되는 설명을 생략한다.
이하에서는, 주요 부재(126a)의 선팽창계수를 α로 하고, L자 부재(126d)의 선팽창계수를 β3으로 한다. α와 β3은 부호가 다르다.
제 1 광로 P1에 대해서는, 빔 스플리터(123)로부터 광로 길이 L1α=(L2+L11)에 걸쳐 연장되는 부분이 주요 부재(126a)의 위쪽에 있고, 나머지 광로 길이(L1β)의 부분이 L자 부재(126d)의 위쪽에 있다. 한편, 제 2 광로 P2에 대해서는, 광로 길이(L2) 전체가 주요 부재(126a) 위쪽에 있다. 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 P3에 대해서는, 하프 미러(125a)로부터 광로 길이 L3α에 걸쳐 연장되는 부분이 주요 부재(126a)의 위쪽에 있고, 나머지 광로 길이 L3β의 부분이 L자 부재(126d)의 위쪽에 있다.
주요 부재(126a) 및 L자 부재(126d)의 사이즈는 바람직하게는,
가 되는 관계식이 성립하도록 결정된다. (11b) 및 (11c)식은 도 1의 인터리버(100)에 관한 (5b) 및 (10)식에 대응한다.
(11a) 및 (11b)식이 만족되도록 주요 부재(126a) 및 L자 부재(126d)의 사이즈를 결정하면, 제 1 광로 P1및 제 2 광로 P2간의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감된다. 실제로는, 상기 식 (11b) 대신,
가 만족되어 있으면, P1및 P2간의 광로 길이차의 온도 의존성을 충분히 저감할 수 있다.
(11c)식이 만족되도록 주요 부재(126a) 및 L자 부재(126d)의 사이즈를 결정하면, 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 길이의 온도 의존성이 저감된다. 실제로는, 상기 식 (11c) 대신,
이 만족되고 있으면, 하프 미러(125a) 및 전반사 미러(125b)간의 광로 길이의 온도 의존성을 충분히 저감할 수 있다.
인터리버(100a)에서는, 제 1 미러(124) 및 하프 미러(125a)가 단일 부재(126d)에 고정된다. 이 때문에, 제 1 미러(124), 하프 미러(125a)를 제 1 및 제 2 미러 지지 부재(126b, 126c)에 개별로 고정시키는 인터리버(100)에 비하여, 인터리버(100a)는 적은 공정에서 제조할 수 있다.
상기 실시예에서는, 선팽창계수의 부호가 다른 부재에 빔 스플리터 및 제 1 미러가 나누어 배치되어 있다. 그러나, 본 발명에서는, 광 분할기, 광 결합기 및 광 부품이 같은 부호의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재에 배치되어 있어도 된다. 이 경우라도, 제 1 및 제 2 광로 중 적어도 한쪽이 양의 선팽창계수와 음의 선팽창계수를 갖는 부재 쌍방의 위쪽으로 연장하고 있으면, 온도 변화에 따른 제 1 및 제 2 광로의 광로 길이의 변화를 상쇄하여, 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차의 온도 의존성을 저감하는 것이 가능하다. 이것은 예를 들면, 광 분할기, 광 결합기 및 광 부품을 양 또는 음 중 어느 한쪽의 선팽창계수를 갖는 복수의 부재에 나누어 배치하여, 이들 부재간에 이와는 반대 부호의 선팽창계수를 갖는 부재를 삽입함으로써 실현할 수 있다.
본 발명은 선팽창계수의 부호가 다른 부재를 갖는 기판을 사용함으로써, 온도 변화에 따른 제 1 광로 및 제 2 광로의 광로 길이의 변화를 상쇄하여, 광로 길이차의 변화를 억제할 수 있다. 따라서, 본 발명은 투과 특성의 온도 의존성이 저감된 간섭 디바이스 및 신호광 전송 특성의 온도 의존성이 저감된 광통신 시스템을 제공할 수 있다.

Claims (18)

  1. 제 1 및 제 2 포트와;
    상기 제 1 포트에 입사한 광을 분할하는 광 분할기와;
    그 분할된 제 1 및 제 2 광을 수취하여, 이들 광을 포개어 상기 제 2 포트로 보내는 광 결합기와;
    상기 광 분할기와 광 결합기 사이에 설치된 제 1 및 제 2 광로와;
    상기 제 1 광로 상에 배치된 제 1 광 부품과;
    상기 제 2 광로 상에 배치된 제 2 광 부품과;
    상기 광 분할기, 광 결합기, 제 1 광 부품 및 제 2 광 부품이 배치되는 기판을 구비하는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스에 있어서,
    상기 기판은 양의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재와, 음의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재를 구비하고,
    이들 선팽창계수의 부호 차이에 기인하여, 상기 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감되고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 마이켈슨 간섭계를 구성하고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, 마하젠더 간섭계를 구성하고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 광 분할기, 광 결합기, 제 1 광 부품 및 제 2 광 부품 중 적어도 하나가 상기 하나 이상의 양의 선팽창계수를 갖는 부재에 배치되고, 나머지가 상기 하나 이상의 음의 선팽창계수를 갖는 부재에 배치되어 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 광 분할기 및 광 결합기는 양 또는 음 중 어느 한쪽의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 상기 부재에 배치되고,
    상기 제 1 광 부품은 이와는 반대 부호의 선팽창계수를 갖는 상기 부재에 배치되어 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광 부품은 서로 대향하는 하프 미러와 전반사 미러를 구비하고,
    상기 광 분할기, 광 결합기 및 하프 미러는 양 또는 음 중 어느 한쪽의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 상기 부재에 배치되고,
    상기 전반사 미러 및 제 1 광 부품은 이와는 반대 부호의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 상기 부재에 배치되어 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 기판은 금속 부재를 가지며,
    상기 금속 부재에는 광학 소자를 고정시키기 위한 금속제 고정 부재가 용접되어 있고,
    상기 고정 부재에는 스프링이 설치되어 있고,
    상기 광학 소자는 상기 스프링의 가압력에 의해 상기 고정 부재에 고정되어 있고,
    상기 간섭 디바이스는 상기 광 분할기, 제 1 광 부품, 제 2 광 부품 및 광 결합기 중 적어도 하나를 상기 고정 부재에 고정된 상기 광학 소자로서 갖고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  8. 제 1 및 제 2 광로와;
    상기 제 1 광로의 한쪽 끝에 배치되어 있음과 함께, 상기 제 2 광로의 한쪽 끝에 배치되고, 입력광을 분할하여, 제 1 분할광을 상기 제 1 광로로 보내고, 제 2 분할광을 상기 제 2 광로로 보내는 빔 스플리터와;
    상기 제 1 광로의 다른 한쪽 끝에 배치되고, 상기 제 1 분할광을 반사하여, 상기 제 1 광로를 따라 상기 빔 스플리터에 보내는 제 1 미러와;
    상기 제 2 광로의 다른 한쪽 끝에 배치되고, 상기 제 2 분할광을 반사하여, 상기 제 2 광로를 따라 상기 빔 스플리터에 보내는 제 2 미러와;
    상기 빔 스플리터, 제 1 미러 및 제 2 미러가 배치되는 기판을 구비하는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스에 있어서,
    상기 기판은 양의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재와, 음의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재를 구비하고,
    이들 선팽창계수의 부호 차이에 기인하여, 상기 제 1 및 제 2 광로간의 광로 길이차의 온도 의존성이 저감되고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 빔 스플리터는 양 또는 음 중 어느 한쪽의 선팽창계수를 갖는 상기 부재에 배치되고,
    상기 제 1 미러는 이와는 반대 부호의 선팽창계수를 갖는 상기 부재에 배치되어 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 빔 스플리터는 선팽창계수 α를 갖는 주요 부재에 배치되고,
    상기 제 1 미러는 선팽창계수 β1를 갖는 부재에 배치되고,
    선팽창계수 α와 β1는 다른 부호를 가지고,
    상기 제 1 광로의 광로 길이를 L1, 상기 제 2 광로의 광로 길이를 L2, 상기 제 1 광로 중 상기 선팽창계수 α를 갖는 부재의 위쪽에 위치하는 부분의 광로 길이를 L1α, 상기 제 1 광로 중 상기 선팽창계수 β1를 갖는 부재의 위쪽에 위치하는 부분의 광로 길이를 L1β로 하면,
    -0.1≤(L1α-L2)·α+ L1β·β1≤0.1
    이 만족되고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  11. 제 8 항에 있어서, 상기 제 2 미러는 서로 대향하는 하프 미러와 전반사 미러를 구비하는 지레스-투르노이스(Gires-Tournois) 공진기이며,
    상기 하프 미러는 상기 제 2 광로의 상기 다른 한쪽 끝에 배치되어 있고,
    상기 빔 스플리터 및 하프 미러는 양 또는 음 중 어느 한쪽의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 부재에 배치되고,
    상기 전반사 미러 및 제 1 미러는 이와 반대 부호의 선팽창계수를 갖는 하나 이상의 상기 부재에 배치되어 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  12. 제 8 항에 있어서, 상기 빔 스플리터는 선팽창계수 α를 갖는 부재에 배치되고,
    상기 제 2 미러는 서로 대향하는 하프 미러와 전반사 미러를 구비하는 지레스-투르노이스(Gires-Tournois) 공진기이며,
    상기 하프 미러는 선팽창계수 α를 갖는 부재에 배치되고,
    상기 전반사 미러는 선팽창계수 β2를 갖는 부재에 배치되고,
    선팽창계수 α와 β2는 다른 부호를 가지고,
    상기 하프 미러 및 전반사 미러간의 광로 중 상기 선팽창계수α를 갖는 부재의 위쪽에 위치하는 부분의 광로 길이를 L3α, 상기 선팽창계수 β2를 갖는 부재의위쪽에 위치하는 부분의 길이를 L3β로 하면,
    -0.1≤α·L3α+β2·L3β≤0.1
    이 만족되고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 기판은 금속 부재를 가지고,
    상기 금속 부재에는 광학 소자를 고정시키기 위한 금속제 고정 부재가 용접되어 있고,
    상기 고정 부재에는 스프링이 설치되어 있고,
    상기 광학 소자는 상기 스프링의 가압력에 의해 상기 고정 부재에 고정되어 있고,
    상기 간섭 디바이스는 상기 빔 스플리터,제 1 미러 및 제 2 미러 중 적어도 하나를 상기 고정 부재에 고정된 상기 광학 소자로서 갖고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  14. 제 7 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 고정 부재는 상기 광학 소자 중 적어도 2면이 접촉 가능한 각진 부분을 가지고,
    상기 스프링의 가압력은 상기 광학 소자의 상기 적어도 2면이 상기 고정 부재의 상기 각진 부분에 접촉하도록 작용하고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  15. 제 7 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 스프링의 가압력은 상기 광학 소자의 광 입사면 및/또는 광 출사면을 제외한 면에 작용하고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  16. 제 7 항 또는 제 13 항에 있어서, 상기 스프링의 가압력은 상기 광학 소자의 광학 특성을 손상하지 않는 범위의 값을 갖고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  17. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광로 중 적어도 한쪽이 상기 양의 선팽창계수를 갖는 부재와 상기 음의 선팽창계수를 갖는 부재 쌍방의 위쪽으로 연장하고 있는 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스.
  18. 다파장의 신호광을 전송하는 전송 경로와;
    상기 전송 경로 상에 배치된 제 1 항 또는 제 8 항의 간섭 디바이스를 구비하는 광통신 시스템.
KR10-2004-7004870A 2001-10-04 2002-10-02 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템 KR20040040486A (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2001-00308959 2001-10-04
JP2001308959A JP2003114356A (ja) 2001-10-04 2001-10-04 温度補償型光通信干渉デバイスおよび光通信システム
JP2001331194A JP2003131100A (ja) 2001-10-29 2001-10-29 光学素子の固定方法及び固定構造
JPJP-P-2001-00331194 2001-10-29
PCT/JP2002/010301 WO2003032047A1 (fr) 2001-10-04 2002-10-02 Dispositif destine a l'interference des communications optiques a compensation thermique et systeme de communication optique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20040040486A true KR20040040486A (ko) 2004-05-12

Family

ID=26623717

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2004-7004870A KR20040040486A (ko) 2001-10-04 2002-10-02 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20030077019A1 (ko)
EP (1) EP1434077A1 (ko)
KR (1) KR20040040486A (ko)
CN (1) CN1561467A (ko)
CA (1) CA2462844A1 (ko)
TW (1) TW581898B (ko)
WO (1) WO2003032047A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7433054B1 (en) 2006-05-18 2008-10-07 Lockheed Martin Corporation Tunable Michelson and Mach-Zehnder interferometers modified with Gires-Tournois interferometers
CN201680815U (zh) * 2009-12-22 2010-12-22 昂纳信息技术（深圳）有限公司 一种准确调节光路径的干涉腔和干涉仪
CN104976957A (zh) * 2015-07-02 2015-10-14 吉林大学 激光卡尺
CN106197491B (zh) * 2016-06-24 2019-01-04 黑龙江科技大学 一种温度自补偿及定位方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2711589B2 (ja) * 1990-09-13 1998-02-10 キヤノン株式会社 レーザ干渉計用ミラーの取付け方法及び該方法を用いたステージ装置
WO1993007659A1 (en) * 1991-10-09 1993-04-15 Ifax Corporation Direct integrated circuit interconnection system
US5546483A (en) * 1993-08-02 1996-08-13 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Integrated optical waveguide circuit and optical branch line test system using the same
US5473459A (en) * 1993-12-03 1995-12-05 Optimux Systems Corporation Optical telecommunications system using phase compensation interferometry
JP3224718B2 (ja) * 1995-08-15 2001-11-05 レーザーテック株式会社 干渉計
KR100357247B1 (ko) * 1995-10-16 2003-01-24 스미토모덴키고교가부시키가이샤 광파이버회절격자및그제조방법및레이저광원
JP4388634B2 (ja) * 1998-08-26 2009-12-24 富士通株式会社 スペーサ部材と光路長調整部材を備えるバーチャリ・イメージド・フェーズド・アレイ（ｖｉｐａ）
US6646747B2 (en) * 2001-05-17 2003-11-11 Sioptical, Inc. Interferometer apparatus and associated method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003032047A1 (fr) 2003-04-17
CN1561467A (zh) 2005-01-05
TW581898B (en) 2004-04-01
EP1434077A1 (en) 2004-06-30
CA2462844A1 (en) 2003-04-17
US20030077019A1 (en) 2003-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7099534B2 (en) Optical transmission device with optical waveguide coupled to optical device
US7397981B2 (en) Apparatus and method of compensating for wavelength dispersion of optical transmission line
US9571219B2 (en) Wavelength-division multiplexer (WDM) and de-multiplexer (WDDM)
US6452720B1 (en) Light source apparatus, optical amplifier and optical communication system
US6584249B1 (en) Miniature optical dispersion compensator with low insertion loss
JP2016130813A (ja) 光受信モジュール、光送信モジュール、合波器、及び分波器
KR20040016406A (ko) 광 모듈
US20030016908A1 (en) Variable wavelength dispersion compensator
CN110875782A (zh) 相干接收器的组装方法
KR20040040486A (ko) 온도 보상형 광통신 간섭 디바이스 및 광통신 시스템
US20040057115A1 (en) Optical device
JP6375869B2 (ja) 光モジュール
JP2004354908A (ja) 双方向光通信モジュール
JP2003294999A (ja) 出力光の透過波長特性を改善したバーチャリ・イメージド・フェイズド・アレイ（ｖｉｐａ）を使用した装置
US6731836B2 (en) Dispersion compensator
JP4604878B2 (ja) 波長モニタ
WO2010018757A1 (ja) 光合分波器
JP2014191088A (ja) 光波長フィルタ
US20070122082A1 (en) Dispersion compensation apparatus
JP5065230B2 (ja) 光モジュール及び光モジュールの作製方法
US6768591B2 (en) Interleaver
US20050201688A1 (en) Interleaver for optical communication system
JP2019138954A (ja) 光導波路素子及び反射率取得方法
JP2007140020A (ja) 分散補償フィルタ部品
JP2005345674A (ja) 光複合モジュールおよびこれを用いた光波長多重伝送システム

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid