KR20050082869A - 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기 - Google Patents

고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기에 관한 것으로, 실리콘 기판과, 광신호를 전달하는 입력 광섬유와, 상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와, 상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와, 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과, 상기 반사판에 의하여 반사된 광신호를 수광하는 출력 광섬유를 포함하여 구성함으로써, 상기 광섬유와 상기 로드 렌드의 조립이 용이하고 정렬 오차를 줄일 수 있으며, 고주파 대역의 광 송수신 모듈 및 광통신망에 적용되는 소형 경량화된 광 인터페이스 소자로서 저렴하게 제조할 수 있는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기를 제공한다.

Description

고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기 {VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR USING POLYMER LENS AND OPTICAL FIBER}
본 발명은 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기에 관한 것으로, 상세하게는 광 송수신 모듈 및 광 통신망에 적용되는 소형 경량화된 광 인터페이스 소자로서 저렴하고 간편하게 제조할 수 있는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기에 관한 것이다.
최근 정보 관련 기술은 다량의 정보를 송수신할 수 있는 고속 광섬유 통신 기술의 발전과 더불어 비약적으로 발전하고 있다. 특히, 동화상, 음성 신호 및 문자 신호 등 다양한 형태의 데이터를 포함한 멀티미디어 정보 전송이 고속화되고 쌍방향 대화형(interactive) 통신 환경이 대두되고 가입자가 폭발적으로 증가함에 따라, 기존의 구리 전송선을 사용한 통신망은 한계에 봉착하였으며, 높은 반송 주파수를 갖는 광신호 형태의 통신망이 그 대안으로 대두되고 있다.
전기적 신호를 송수신 하는 기존의 통신망은 논리 회로, 증폭기, 스위치 등의 집적 회로로 가입자 데이터 인터페이스를 저렴하게 구성할 수 있었다. 그에 반하여, 광을 정보 전달 신호로 사용하는 광 통신망의 경우에는, 가입자와 중계기 또는 통신 사업자를 연결하는 인터페이스가 논리 집적 회로 대신 광커넥터 모듈로 구성되어야 한다.
광통신망용 데이터 인터페이스는 광섬유로 된 전송선과 가입자를 연결시키기 위하여 광신호를 수신하는 데 사용되는 광수신 모듈, 광신호를 송신하는 데 사용되는 광송신 모듈, 광신호를 중계하는 데 사용되는 광중계 모듈 등으로 구성되며, 정밀 가공 및 세밀한 조립에 의존하여 제조되므로 제조 비용이 고가인 단점을 갖고 있었다.
광통신 기술의 발전과 더불어 가변 광 감쇠기의 중요성은 점점 부각되고 있으며, 이는 각각의 소자들이 송신기나 증폭기 등에서 나오는 높은 출력의 신호에서부터 수신기로 들어가는 약한 신호에 이르기까지 넓은 범위의 광 출력으로 구동되기 때문이다. 예컨대, 단거리 광섬유 전송망에서는 수광부의 광 출력을 감소시키기 위하여 고정 광 감쇠기(fixed optical attenuator)가 사용되고 있으며, WDM(wavelength-division-multiplex) 광 네트워크에서 다수의 채널에 대한 광신호의 크기를 조절하기 위한 가변형 광 감쇠기가 개발 중에 있다.
광 감쇠기를 포함한 광 스위치로는 벌크 옵토미케니컬(bulk optomechanical) 스위치, 액정 스위치, 리튬 니오베이트(lithium niobate) 스위치, 도파로를 사용한 열광학 스위치 등 다양하게 응용된 스위치들이 있으나, 저전력을 소모하면서 초경량화된, 그리고 높은 기계 및 광학적 특성을 유지할 수 있는 스위치의 제작에는 한계가 있었다.
이러한 한계를 극복하기 위하여, 반도체 제조 공정과 마이크로머시닝 기술을 이용한 가변 광 감쇠기 및 다양한 정밀 광섬유 통신용 부품이 연구되고 있으며, 도1 내지 도3은 초소형 구면 렌즈를 이용한 종래의 광통신용 광 감쇠기를 보여준다. 도1은 가변 광 감쇠기의 구성을 도시한 사시도, 도2는 도1의 시준 렌즈계의 구성을 도시한 사시도, 도3은 도2의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 종래의 광통신용 광 감쇠기(1)는, 입력단(11a)으로부터의 광신호(5)를 시준하여 전달하는 제1시준 렌즈계(10)와, 제1시준 렌즈계(10)로부터의 광신호(5b)를 반사시킴에 의하여 도면 부호 α로 표시된 각도만큼 광신호(5b)의 진행 경로를 꺾도록 회동 가능하게 형성된 반사판(20)과, 반사판(20)에 반사된 광신호(5c)를 출력단(31a)으로 내보내는 제2시준 렌즈계(30)와, 제1,2시준 렌즈계(10,30)를 안착 고정하는 실리콘 재질의 기판(40)을 포함하여 구성된다.
상기 제1,2시준 렌즈계(10,30)는, 광신호(5)를 전달하는 광섬유(11)와, 광섬유(11)를 통과한 광신호(5)를 시준(collation)하도록 광섬유(11)의 끝단에 소정의 거리만큼 이격되어 설치된 초소형 구면 렌즈((Spherical lens, 12)를 포함하여 구성된다. 도3에 도시된 바와 같이, 광섬유(11)로부터의 광신호(5a)가 구면 렌즈(12)를 통과하기 이전인 광신호(5a')는 시준되지 않은 상태이지만, 구면 렌즈(12)를 통과하면서 시준되지 않은 광신호(5a')는 수평 방향 및 수직 방향으로 시준된 평행광으로 변화되어 광신호(5)의 광밀도를 증가시킴으로써 광효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기 기판(40)은 광섬유(11)와 초소형 구면 렌즈(12)가 안착될 수 있도록 요입 형성된 안착홈(41)을 구비한다.
상기와 같이 구성된 광통신용 광 감쇠기(1)는, 제1시준 렌즈계(10)를 통과한 광신호(5b)는 수평 및 수직 방향으로 시준된 평행광으로 변환되어 반사판(20)에 소정의 반사각(α)만큼 광진행 경로가 꺾이도록 반사된다. 반사판(20)에 의하여 반사된 광신호(5c)는 제2시준 렌즈계(30)의 구면 렌즈(32)와 광섬유(31)를 관통하여 출력되게 된다. 여기서, 반사판(20)은 회동 가능하게 구성되어 반사판(20)의 회전에 따라 반사각(α)은 미소하게 변화되어, 반사된 광신호(5c)의 일부만을 제2시준 렌즈계(30)로 들어가도록 조절함으로써 광신호(5)에 포함된 광출력을 조절할 수 있게 된다.
그러나, 종래의 광통신용 광 감쇠기(1)는 반사각(α)만큼 제1,2시준 렌즈계(10,20)가 벌어지도록 설치됨으로써 그 크기가 과도하게 커지므로 소형 경량화에 반하게 되며, 가격이 고가인 직경 1mm 미만의 초소형 구면 렌즈(12,32)를 사용함에 따라 광감쇠기(1)의 설치와 취급이 까다로와 조립 공정이 오래 소요되며, 고가인 초소형 구면 렌즈(12,32)를 사용함에 따라 제조 비용이 상승하는 문제점을 갖고 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 광 송수신 모듈 및 광 통신망에 적용되는 소형 경량화된 광 인터페이스 소자로서 저렴하고 간편하게 제조할 수 있는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기를 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 반도체 일괄 공정 및 마이크로머시닝 기술을 적용하여 광통신용 가변 광 감쇠기를 제작함으로써, 소형 경량화된 형태로 저렴하게 제조할 수 있고, 조립을 용이하게 할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 실리콘 기판과; 광신호를 전달하는 입력 광섬유와; 상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와; 상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와; 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고, 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과; 상기 반사판에 의하여 반사된 광신호를 수광하는 출력 광섬유를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기를 제공한다.
이는, 고분자 렌즈와 광섬유를 이용함으로써 고주파 대역의 광 송수신 모듈 및 광통신망에 적용되는 소형 경량화된 광통신용 가변 광 감쇠기를 저렴하고 용이하게 제조할 수 있도록 하기 위함이다.
여기서, 상기 일축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수직 방향이고, 상기 타축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수평 방향인 것이, 상기 실리콘 기판에 상기 로드 렌즈를 용이하게 장착할 수 있게 되므로 바람직하다.
한편, 본 발명은 실리콘 기판과; 광신호를 전달하는 입력 광섬유와; 상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호로부터의 광신호 경로의 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와; 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와; 상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고, 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과; 상기 입사 광신호가 상기 반사판에 의하여 반사된 출사 광신호를 수광하는 출력 광섬유를; 포함하여 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 반사판은 상기 반사판에 입사되는 광신호와 상기 반사판으로부터 반사되는 광신호가 평행하게 반사하도록 'V'자 형태를 포함하여 형성된 것이 효과적이다. 이는, 상기 반사판에 의하여 평행하게 광신호를 반사함으로써 상기 입력 광섬유와 상기 출력 광섬유를 평행하게 배치하여 소형 경량화를 도모할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 상기 반사판은 '＼'형상과 '／'형상으로 분리 가능하게 구성될 수도 있으며, 상기 반사판에 입사되는 광신호와 상기 반사판으로부터 반사되는 광신호가 평행하도록 상기 반사판은 직각으로 접히도록 형성될 수도 있다.
그리고, 상기 광섬유와 상기 로드 렌즈를 장착하도록 상기 실리콘 기판에 지지홈이 형성된 것이 상기 광섬유와 상기 로드 렌드의 조립이 용이하고 정렬 오차를 줄임과 동시에 제조 비용을 줄일 수 있게 되므로 바람직하다.
또한, 상기 고분자 렌즈는 상기 지지홈의 형성과 동시에 상기 실리콘 기판에 형성된 것이 제조 공정을 단순화하여 비용 절감이 가능하므로 효과적이다.
그리고, 상기 고분자 렌즈는 사진 묘화 공정을 이용하여 광감응성 다중체를 패터닝 함으로서 형성될 수도 있고, 사진 묘화 공정을 이용하여 후막 감광막을 패터닝 함으로서 형성될 수도 있다.
또한, 상기 고분자 렌즈는 광신호가 유입되는 일면은 평탄한 면으로 형성되고, 광신호가 유출되는 타면은 상기 로드 렌즈의 곡면과 수직한 방향의 곡면으로 형성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 로드 렌즈는 광섬유로 형성된 것이 광통신용 가변 광 감쇠기 구성이 용이하므로 효과적이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도4 내지 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기에 관한 것으로, 도4는 가변 광 감쇠기의 구성을 도시한 사시도, 도5는 도4의 시준 렌즈계의 구성을 도시한 사시도, 도6은 도5의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 측면도, 도7은 도5의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 평면도, 도8은 도4의 가변 감쇠기의 작동 원리를 도시한 개략도이다.
도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 광 감쇠기는, 구성 부품을 지지하고 설치하는 실리콘 기판(150)과, 광신호(160)를 전달하는 광섬유(110)와, 광섬유(110)로부터의 광신호를 수직 방향으로 시준하도록 광섬유(110)로부터의 광신호 진행 방향에 직각 방향으로 설치된 원통 형상의 로드 렌즈(120)와, 로드 렌즈(120)로부터의 광신호를 수평 방향으로 시준하도록 실리콘 기판(150)과 일체로 성형된 고분자 렌즈(Polymer lens, 130)와, 고분자 렌즈(130)로부터의 광신호를 반사시키고 출력 광섬유(110')로 반사되는 광신호의 양을 조절할 수 있도록 수평 이동이 가능한 'Y'형태의 반사판(140)과, 반사판(140)으로부터 반사된 광신호를 수광하는 고분자 렌즈(130')와, 고분자 렌즈(130')와 로드 렌즈(120)를 순차적으로 통과된 광신호(160')를 반사판(140)의 움직임에 따라 광출력을 달리하여 수광하는 출력 광섬유(110')를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 광섬유(110)로부터 전달된 광신호(160)의 광효율을 향상시키기 위하여, 로드 렌즈(120)와 고분자 렌즈(130)는 시준 렌즈계를 구성하게 된다.
상기 로드 렌즈(120)는 실리콘 기판(150)의 지지홈에 안착되고, 입력 광섬유(110)로부터의 광신호를 수직 방향으로 시준하도록 투명한 광섬유로 형성된다.
상기 고분자 렌즈(130)는 사진 묘화 공정 등을 이용하여 후막 감광막 또는 광감응성 다중체를 패터닝함으로써 형성된 렌즈로서, 로드 렌즈(120)로부터의 광신호가 유입되는 일면(131)은 평탄한 면으로 형성되고, 고분자 렌즈(40)를 통과하여 광신호가 유출되는 타면(132)은 로드 렌즈(120)의 곡면과 수직한 방향의 곡면으로 형성된다. 고분자 렌즈(130)는 실리콘 기판(150)에 입력 광섬유(110) 등을 정렬하기 위하여 지지홈을 형성하는 과정에서 함께 형성되므로, 고분자 렌즈(130)는 종래의 구면 렌즈(12)와 달리 추후 정렬 과정을 거칠 필요가 없게 된다.
상기 반사판(140)은 입력 광섬유(110)로부터 광신호(160)를 제1반사면(141)으로 반사시키고, 제1반사면(141)으로부터 반사된 광신호(160)를 출력 광섬유(110')로 반사시키도록 'Y'형태로 형성되며, 제1반사면(141)과 제2반사면이 이루는 각도는 90°인 것이 바람직하다. 또한, 상기 반사판(140)은 정전기력이나 전자기력 구동 수단(미도시)에 의하여 수평 방향으로 이동 가능하도록 구성되어, 입력 광섬유(110)로부터의 출력 광섬유(110')로 경로가 꺾이면서 전달되는 광신호의 광량을 조절할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에는 반사판이 'Y'형태로 형성되었으나, 'V'형태로 형성되어도 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 반사면(141,142)이 '＼'형상과 '／'형상으로 분리 가능하게 구성되어 하나의 반사면, 예컨대 '＼'형상의 반사면만 수평 이동함으로써 동일한 효과를 얻을 수도 있다.
상기 실리콘 기판(150)에는 광통신용 광 감쇠기에 사용되는 각 부품들이 설치될 위치에 부식이나 식각(etching)으로 지지홈 등이 돌출부(151,152) 사이에 형성되어, 실리콘 기판(150)에 설치될 각 부품들은 x,y,z의 3축 방향으로의 정확한 정렬이 가능해지고, 아울러 수동 정렬(passive alignment)도 가능해진다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기는, 실리콘 기판(150)에 부식이나 식각을 하여 지지홈과 수평 방향으로 시준하는 고분자 렌즈(130,130')를 동시에 형성하고, 입,출력 광섬유(110,110')를 실리콘 기판(150)의 돌출부(151) 사이의 지지홈에 정렬 고정하고, 수직 방향으로 시준하는 원통 형상의 로드 렌즈(120)를 실리콘 기판(150)의 돌출부(152)와 접하는 지지홈에 정렬 고정하고, 수평 방향으로 이동 가능한 'Y'형태의 반사판(140)을 설치함으로써 제조된다. 즉, 상기 광통신용 가변 광 감쇠기는 마이크로머시닝 기술을 이용하여 종래의 초소형 구면 렌즈(12)를 초소형 원통형 로드 렌즈(120)와, 고분자 렌즈(130)로 대체하여 제작된 것으로, 취급이 까다로운 종래의 구면 렌즈(12)를 취급하지 않아도 동일한 효과를 얻을 수 있게 되며, 고분자 렌즈(120)를 실리콘 기판(150)상에 수동 정렬 등을 위하여 형성하는 미세 구조물인 지지홈을 함께 형성할 수 있게 됨에 따라, 광통신용 가변 광 감쇠기의 조립이 용이해지며 제조 비용이 절감된다.
이하, 본 발명의 일 실시예의 작동 원리를 상술한다.
입력 광섬유(110)로부터의 광신호(160)는 입력 광섬유(110)의 후방에 광신호(161)의 진행 방향에 수직 방향으로 설치된 초소형 원통 형상의 로드 렌즈(120)를 통과하면서 도6에 도시된 바와 같이 실리콘 기판(150)의 상면을 기준으로 수직 방향으로 시준된 광신호(162)가 되며, 다시 로드 렌즈(120)의 후방에 설치된 고분자 렌즈(130)를 통과하면서 도7에 도시된 바와 같이 수평 방향으로도 시준된 광신호(163)가 되어, 반사판(140)으로 유입되는 광량을 증가시켜 광신호(160)의 광효율을 높여주게 된다.
여기서, 수평 이동 가능하게 구성된 'Y'형태의 반사판(140)은, 도8(a)에 도시된 바와 같이, 입력 광섬유(110)로부터의 광신호(160)는 제1반사면(141)에 45°각도로 입사되고, 제1반사면(141)으로부터 반사된 광신호는 제2반사면(142)에 다시 45°각도로 입사됨으로써, 반사판(140)에 출력된 광신호(160')는 반사판(140)에 입사되는 광신호(160)와 평행하게 된다. 따라서, 'Y'형태의 반사판(140)이 수평 이동함으로써, 입력 광섬유(110)로부터 전달되는 광신호(160)는, 도8(b)에 도시된 바와 같이, 반사판(140)으로부터 반사되어 출력 광섬유(110')에 전달되는 광량은 d1-d2에 해당하는 광량만 전달되어 d2만큼의 광량이 감소된 효과를 얻게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 광 감쇠기를 통과함으로써, 입력 광섬유(110)를 통과한 d1의 광량을 갖는 광신호(160)는 반사판(140)의 수평 이동량에 따라 출력 광섬유(110')에 전달되는 광량이 d1-d2에 해당하는 광량으로 감소하게 되므로 광 감쇠기의 역할을 수행할 수 있게 된다.
상기 광통신용 가변 광 감쇠기는 반도체 공정에 의하여 제작되는 광통신 모듈용 소자로서, WDM(wavelength-division-multiplex) 광 네트워크 상에서 광신호를 송수신하거나 중계하는 데 사용될 수 있으며, 특히, 광섬유의 집적이 용이한 구조를 갖게 되므로, 이를 병렬로 연결하여 임의의 입력단과 출력단을 갖는 일체형 다채널의 광학 애드/드롭 멀티플렉서(Optical Add/Drop Multiplexer; OADM) 모듈로서 개별 WDM 채널의 선택적 드롭 기능을 수행할 수 있는 드롭 모듈과, 다채널 스위칭 모듈을 소형으로 구현할 수 있게 된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 실리콘 기판과, 광신호를 전달하는 입력 광섬유와, 상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와, 상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와, 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고, 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과, 상기 반사판에 의하여 반사된 광신호를 수광하는 출력 광섬유를 포함하여 구성함으로써, 상기 광섬유와 상기 로드 렌드의 조립이 용이하고 정렬 오차를 줄일 수 있으며, 고주파 대역의 광 송수신 모듈 및 광통신망에 적용되는 소형 경량화된 광 인터페이스 소자로서 저렴하게 제조할 수 있는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기를 제공한다.
또한, 본 발명은 반도체 일괄 공정 및 마이크로머시닝 기술을 적용하여 광통신용 가변 광 감쇠기를 제작함으로써, 광 송수신 모듈 및 광통신망에 사용되는 가변 광 감쇠기를 경량화하고, 조립이 용이하며, 특히, 상기 고분자 렌즈를 상기 실리콘 기판과 일체로 함께 형성되므로 저렴하고 높은 정렬 정밀도를 갖고 제조할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명은 V형태의 반사면을 구비함으로써 입력 광섬유와 출력 광섬유가 같은 방향으로 평행하게 정렬되어 소자 면적을 줄일 수 있게 되어, 광섬유의 집적이 용이해지므로, 본 발명에 의한 광통신용 가변 광 감쇠기를 병렬로 연결하여 임의의 입력단과 출력단을 갖는 일체형 다채널의 광학 애드/드롭 멀티플렉서(Optical Add/Drop Multiplexer; OADM) 모듈로서 개별 WDM 채널의 선택적 드롭 기능을 수행할 수 있는 드롭 모듈과, 다채널 스위칭 모듈을 소형으로 구현할 수 있게 된다.
도1 내지 도3은 종래의 구면 렌즈를 이용한 광통신용 광 감쇠기에 관한 것으로,
도1은 가변 광 감쇠기의 구성을 도시한 사시도
도2는 도1의 시준 렌즈계의 구성을 도시한 사시도
도3은 도2의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 개략도
도4 내지 도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기에 관한 것으로,
도4는 가변 광 감쇠기의 구성을 도시한 사시도
도5는 도4의 시준 렌즈계의 구성을 도시한 사시도
도6은 도5의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 측면도
도7은 도5의 시준 렌즈계의 작동 원리를 도시한 평면도
도8은 도4의 가변 감쇠기의 작동 원리를 도시한 개략도
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100: 가변 광감쇠기 110,110': 광섬유
120: 로드 렌즈 130,130': 고분자 렌즈
140: 반사판 160,160': 광신호

Claims (15)

  1. 실리콘 기판과;
    광신호를 전달하는 입력 광섬유와;
    상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와;
    상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와;
    상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고, 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과;
    상기 반사판에 의하여 반사된 광신호를 수광하는 출력 광섬유를;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 일축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수직 방향이고, 상기 타축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수평 방향인 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  3. 실리콘 기판과;
    광신호를 전달하는 입력 광섬유와;
    상기 입력 광섬유로부터의 광신호를 일축 방향으로 시준하도록 상기 광신호로부터의 광신호 경로의 상기 실리콘 기판에 형성된 고분자 렌즈와;
    상기 고분자 렌즈로부터의 광신호를 상기 일축 방향과 수직한 타축 방향으로 시준하도록 상기 고분자 렌즈로부터의 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬된 원통 형상의 로드 렌즈와;
    상기 로드 렌즈로부터의 광신호를 반사시키고, 상기 광신호의 광 진행 경로를 조절할 수 있도록 움직일 수 있는 반사판과;
    상기 입사 광신호가 상기 반사판에 의하여 반사된 출사 광신호를 수광하는 출력 광섬유를;
    포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 일축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수평 방향이고, 상기 타축 방향은 상기 실리콘 기판에 대한 수직 방향인 것을 특징으로 하는 광통신용 가변 광 감쇠기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사판은 상기 반사판에 입사되는 광신호와 상기 반사판으로부터 반사되는 광신호가 평행하게 반사하도록 'V'자 형태를 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 반사판은 '＼'형상과 '／'형상으로 분리 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 반사판은 직각으로 접히도록 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  8. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광섬유와 상기 로드 렌즈를 장착하도록 상기 실리콘 기판에 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  9. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 렌즈는 상기 지지홈의 형성과 동시에 상기 실리콘 기판에 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  10. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 렌즈는 사진 묘화 공정을 이용하여 광감응성 다중체를 패터닝함으로서 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  11. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 렌즈는 사진 묘화 공정을 이용하여 후막 감광막을 패터닝함으로서 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  12. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 고분자 렌즈는 광신호가 유입되는 일면은 평탄한 면으로 형성되고, 광신호가 유출되는 타면은 상기 로드 렌즈의 곡면과 수직한 방향의 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  13. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로드 렌즈는 광섬유로 형성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  14. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 입력 광섬유와 상기 출력 광섬유는 평행하게 배열된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
  15. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사판으로부터의 광신호가 통과하도록 상기 반사판과 상기 출력 광섬유 사이에 형성된 고분자 렌즈와;
    상기 고분자 렌즈로부터의 광신호가 상기 광신호의 진행 방향에 대하여 직각 방향으로 정렬되고, 상기 반사판과 상기 출력 광섬유 사이에 형성된 원통 형상의 로드 렌즈를;
    더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고분자 렌즈와 광섬유를 이용한 광통신용 가변 광 감쇠기.
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