KR20070022709A - 2 단 광 양방향 송수신기 - Google Patents

2 단 광 양방향 송수신기 Download PDF

Info

Publication number
KR20070022709A
KR20070022709A KR1020067025281A KR20067025281A KR20070022709A KR 20070022709 A KR20070022709 A KR 20070022709A KR 1020067025281 A KR1020067025281 A KR 1020067025281A KR 20067025281 A KR20067025281 A KR 20067025281A KR 20070022709 A KR20070022709 A KR 20070022709A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
optical
diffraction
output
grating
input
Prior art date
Application number
KR1020067025281A
Other languages
English (en)
Inventor
아쇽 발라크리쉬난
서지 비드닉
매트 피어슨
Original Assignee
인에이블런스 아이엔씨.
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
Application filed by 인에이블런스 아이엔씨. filed Critical 인에이블런스 아이엔씨.
Priority to KR1020067025281A priority Critical patent/KR20070022709A/ko
Publication of KR20070022709A publication Critical patent/KR20070022709A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1861—Reflection gratings characterised by their structure, e.g. step profile, contours of substrate or grooves, pitch variations, materials
    • 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
    • G02B6/12007—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 forming wavelength selective elements, e.g. multiplexer, demultiplexer
    • 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
    • G02B6/29304—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 diffraction, e.g. grating
    • G02B6/29316—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide
    • G02B6/29325—Light guides comprising a diffractive element, e.g. grating in or on the light guide such that diffracted light is confined in the light guide of the slab or planar or plate like form, i.e. confinement in a single transverse dimension only
    • G02B6/29328—Diffractive elements operating in reflection
    • 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
    • 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
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • 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
    • H04B10/40—Transceivers

Abstract

본 발명은 양 방향 송수신기에 사용되는 2 단 광 필터를 포함하는 평면 광파 회로에 관한 것이다. 제 1 단은 예컨대, 레이저원으로부터의 신호 채널과 같이, 어떤 파장 범위 내의 광이 입력/출력 도파관으로 발진하게 하는 비회절 광 필터를 포함하고, 반면, 하나 또는 그 이상의 검출 채널들과 같이, 다른 파장 범위 내의 광은 입력/출력 도파관으로부터 제 2 단으로 향하게 될 것이다. 제 2 단은, 제 1 단 보다 2 내지 5배 얇은 통과 대역을 제공하는 제 1 단보다 더 높은 해상도를 가진 반사 회절 격자를 포함한다.
광 필터 평면 광파 회로, 회절 격자, 회절 격자 필터, 레이저 송신기, 출력 도파관, 광 검출기

Description

2 단 광 양방향 송수신기{Two-stage optical bi-directional transceiver}
본 발명은 본 발명의 참조로서 포함되는, 2004년 6월 4일 출원된 미국 특허 출원 제60/576,594호, 2004년 6월 4일 출원된 제60/576,595호 및 2004년 6월 8일 출원된 제60/577,604호를 기초로 우선권을 주장한다.
본 발명은 2 단 광학 필터, 보다 상세하게는 주택광랜(fiber-to-the-home, FTTH) 광가입자망(optical networks)로 사용되는 평면 광파 회로(PLC) 양방향 광 송수신기에 관한 것이다.
트리플렉서(triplexer) 또는 음성-데이터-영상(Voice-Data-Video, VDV) 프로세서와 같은 쌍방향 송수신기는 FTTH 광가입자망으로부터 가입자의 집으로 광학 게이트웨이의 역할을 한다. 트리플렉서는 두 개의 고속 채널(예를 들어, 전화와 인터넷용 1490nm 및 영상용 1550nm)수신하면서, 동시에 제 3 채널(예를 들어, 정보 출력용 1310nm)을 전송할 수 있는 매우 단순하고 저렴한 액세스 장치이다. 이러한 모든 신호들은 단순한 설치를 위해 단일 광 섬유 상으로 다중화된다. 사업 목적상, 두 개 채널의 양방향 송수신기 또는 바이플렉서(biplexer)를 구성하면서, 영상 채널은 생략될 수 있다.
통상적인 바이플렉서와 트리플렉서의 요구는 종래의 평면 광파 회로 설계 기 술에 상당한 도전을 제공한다. 광 설계는, 명목상으로 1310nm의 파장인 레이저가 집으로부터의 광 신호들을 전송하기 위하여 단일 모드 섬유에 결합 될 것을 요구한다. 그 동일한 섬유 상의 다른 방향에서는, 집 밖으로부터의 명목상 1490nm 및 1550nm 파장에서의 광이 포착되고, 역 다중화되며 광 검출기로 향한다. 이러한 파장들에서의 작용 통과 대역 때문에 어려움이 야기된다. 1310nm 채널에서, 50nm 내지 100nm 대역이 기대되며, 레이저가 기본적으로 비열적으로(athermally) 작용할 수 있는 큰 마진을 제공하는 반면, 단지 10nm 내지 20nm 폭의 대역들은 검출기 채널용으로 요구된다. 더욱이, 레이저 다이오드는 단일 횡단 모드에서 작동하고, 공통 입/출력 섬유는 단일 모드 섬유이므로, 레이저 채널이 뒤따르는 경로는 모든 점에서 단일-모드 광과 양립 가능하여야 한다. 다시 말해, 레이저 채널의 경로는 가역적이어야 한다. 종래 기술, 특히 평면 광파 회로에 단일 회절 구조를 사용한 설계에는, 실질적으로 상이한 통과 대역을 갖는 채널들의 넓은 파장 범위(1250nm 내지 1600nm)를 어드레싱 하는 실용적인 수단이 없다.
2002년 12월 10일 등록된 Althas의 미국 특허 제6,493,121호에 개시되고, 도 1에 도시된 것과 같은 종래 장치들은, 시준된 광선 경로를 따라 특정 위치에 배치되며, 개별적으로 제조된 다수의 박막 필터들(thin film filers, TFF)(2a 및 2b)을 이용하여 음성-데이터-영상 프로세서(트리플렉서, 1)의 기능을 수행한다.
박막 필터들(2a 및 2b)은 분리된 레이저(3) 및 광-검출기(4a 및 4b)에 결합되고, 트랜지스터 외관(transister outline, TO) 용기(6)에 패키징 된 다음, 개별적으로 하나의 구성으로 조립된다. 두 개의 입사 채널을 갖는 입사 신호들(1490nm 및 1550nm)이 광 섬유(7)을 통하여 트리플렉서(1)로 들어간다. 제 1 채널은 제 1 박막 필터(2a)에 의해 역 다중화되어 제 1 광 검출기(4a)로 향하고, 제 2 채널은 제 2 박막 필터(2b)에 의해 역 다중화되어 제 2 광 검출기(4b)로 향한다. 출사 채널(1310nm)은 제 1 및 제 2 박막 필터들(2a 및 2b)을 통하여 레이저(3)와 출력 광 섬유(7)에서 생성된다. 불행히도, 이러한 장치의 조립은 모든 구성요소들이 매우 낮은 공차로 정렬될 것을 요구하는 것으로 매우 힘든 노동이다.
하우징 구조를 단순화시키는 시도 및 이에 의한 조립 공정은 2004년 5월 4일 등록된 알사우스(Althaus) 등의 미국 특허 제6,731,882호와, 2004년 6월 29일 등록된 Melchoir 등의 미국 특허 제6,757,460호에 개시되어 있다. 도 2에 도시된 더 나은 진보된 형태는, 상기 구성요소 전부를, 반복적이고 정확한 정렬을 가능하게 하는 반도체 미세 벤치 상에 장착하는 것을 수반한다. 불행히도, 상기 해결책들은 모두 여전히 트랜지스터 외관(TO)을 갖는 박막 필터(TFF)들의 정렬을 수반한다. 박막 필터(TFF)들을 구비하지 않는 종래 기술의 해결책의 한 예가 2004년 2월 17일에 등록된 바우만(Baumann) 등의 미국 특허 제6,694,102호에 개시되어 있으며, 이 특허는 복수 개의 마흐젠더(Mach-Zehnder) 간섭계를 이용한 양방향 다중화기를 개시하고 있다.
광학에서, 회절 격자란 반사 또는 투명 기판상에 정교하고, 평행하며, 균일하게 이격된 그루브들("괘선들(rulings)")의 배열이고, 이러한 그루브들은 "차수(orders)" 또는 "스펙트럼의 차수(spectral orders)"로 불리는 분리된 방향들에서, 반사 또는 투과된 전자기적 에너지를 집중시키는 회절 및 상호 간섭 효과를 야 기한다.
그루브의 크기 및 간격은 문제의 파장의 차수와 관련된다. 회절 격자의 사용이 가장 보편적인 광학 분야에서는, 밀리미터당 수백 또는 수천 개의 그루브들이 존재한다.
영(0) 차수는 직접 전송 또는 정반사에 대응한다. 더 높은 차수는 기하(광선) 광학에 의해 예견되는 방향으로부터 입사 광선의 편향을 야기한다. 각 θ의 법선의 입사각으로, 기하 광학에 의해 예견되는 방향으로부터의 회절 광선의 편향은 아래 식으로 주어진다. 여기서, m은 스펙트럼의 차수, λ는 파장, 그리고 d는 인접한 그루브들의 대응부 사이의 간격을 의미한다.
Figure 112006089134263-PCT00001
회절 광선의 편향 각은 파장에 의존하기 때문에, 회절 격자는 분산적이다. 다시말해, 회절 격자는 입사 광선을 구성 파장 성분들로 공간적으로 분리하여 스펙트럼을 생성한다.
회절 격자에 의해 생성된 스펙트럼의 차수는, 입사 광선의 스펙트럼의 내용 및 격자 상의 단위 거리당 그루브의 개수에 따라 중첩될 수 있다. 스펙트럼의 차수가 높을수록, 다음의 낮은 차수로의 중첩이 더 커진다. 회절 격자는 종종 모노크로미터 및 다른 광학 장비들에 사용된다.
그루브들의 횡단면 형상을 제어함으로써, 회절된 에너지의 대부분을 관심의 차수로 집중시킬 수 있다. 이러한 기술을 "블레이징(blazing)"이라 한다.
원래 고해상도의 회절 격자들은 괘선이 그어졌다. 고품질의 괘선용 엔진(ruling engine)의 제조가 광범위하게 수행되었다. 이후의 포토리소그라피 기술은 격자들이 홀로그래피 간섭 패턴으로부터 제조될 수 있게 하였다. 홀로그래피 격자는 사인 곡선의 그루브를 구비하며, 그렇게 밝지는 않지만 블레이징된 격자에 비해 훨씬 낮은 이탈 광 레벨을 야기하기 때문에 모노크로미터에서 바람직하다. 복사(copying)기술은 마스터 격자로부터 고품질의 복제물(replica)이 제조될 수 있게 하고, 이것은 격자의 가격을 낮추는데 일조한다.
평면 도파관 반사 회절 격자는 규칙적인 순서로 배열된 면들의 어레이를 포함한다. 단순한 회절 격자의 성능은 도 3에 참조로 도시되어 있다. 복수의 파장 채널 λ1, λ2, λ3 등을 갖는 광선(11)이, 특정 입사각 θin에서 격자 피치Λ 및 회절 차수 m을 갖는 회절 격자(12)로 입사한다. 그 다음 광선은 다음 회절 방정식에 따라 파장 및 차수에 따라 각 θout에서 각 분산된다.
Figure 112006089134263-PCT00002
(1)
상기 회절 방정식 (1)로부터, 회절된 차수의 형성 조건은 입사광의 파장 λN에 의존한다. 스펙트럼의 형성을 고려할 때, 입사 파장 θin에 따라서 회절 각 θNout이 어떻게 변하는지를 알 필요가 있다. 따라서, 입사각 θin은 고정되어 있다고 가정하고, θNout에 대하여 상기 방정식 (1)을 미분함으로써, 하기 방정식이 유도된다:
Figure 112006089134263-PCT00003
(2)
dθNout/dλ는 파장 λ의 작은 변화에 대응하는 회절각 θNout의 변화이고, 이는 회절 격자의 각 분산으로 알려져 있다. 차수 m이 증가할수록, 격자 피치 Λ가 감소할수록, 그리고 회절각 θNout이 증가할수록, 각 분산은 증가한다. 회절 격자의 선형 분산은 상기 항의 산물이고 시스템의 유효 초점 길이이다.
상이한 파장 λN의 빛이 상이한 각 θNout에서 회절되기 때문에, 각각의 차수 m은 스펙트럼으로 그려진다. θNout이 90°를 초과할 수 없기 때문에, 주어진 회절 격자에 의해 생성될 수 있는 차수의 수는 격자 피치 Λ에 의해 제한된다. 가장 높은 차수는 Λ/λN으로 주어진다. 결과적으로, 조악한 격자(큰 Λ 가짐)는 많은 차수를 생성하는 반면 정교한 격자는 단지 하나 또는 두 개의 차수를 생성할 수 있다.
회절 격자의 자유 스펙트럼 범위(FSR)는 인접 차수 내의 동일한 대역폭과 중복되지 않는, 주어진 차수에서의 가장 큰 대역폭으로 정의된다. 상기 차수 m은 연속 분산이 얻어지는 자유 스펙트럼 범위를 결정함에 있어서 중요하다. 주어진 입력-격자-출력 형상에 대하여, 바람직한 파장 λ에 대한 바람직한 회절 차수에서의 격자 작동으로, 다른 파장들은 다른 회절 차수에서 동일한 경로를 따를 것이다. 차수들의 일차 중복은 다음의 경우 발생한다.
Figure 112006089134263-PCT00004
(3)
Figure 112006089134263-PCT00005
(4)
Figure 112006089134263-PCT00006
(5)
블레이징된 격자는, 도 3에 도시된 바와 같이, 회절 격자의 그루브들이 블레이즈 각 w와 정삼각형을 형성하도록 제어된다. 블레이즈 각 w의 선택은 특히, 주어진 파장에 대하여 회절 격자의 전체적인 효율 프로파일을 최적화하는 기회를 제공한다.
평면 도파관 회절 기반 장치는 고밀도 파장 분할 다중방식(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM)용 근적외선(near-IR)(1550 nm) 영역에서 우수한 성능을 제공한다. 일반적으로 높은 회절 차수(40 내지 80), 큰 입사각(약 60°) 및 큰 격자 피치에서 작동하는 에셜(Echelle) 격자에서의 진보는, 특히, 간섭 경로들 사이의 큰 위상 차이를 야기하였다. 격자 면들의 크기가 회절 차수와 비례하기 때문에, 그러한 큰 위상의 차이는 회절 기반 평면 도파관 장치의 신뢰성 있는 제조를 위한 필수불가결한 것으로 오랫동안 고려되어 왔다. 따라서, 현존하는 장치들은 필요한 높은 회절 차수 때문에 작은 파장 범위 상의 작동으로 제한된다(방정식 (5)를 보라).
게다가, 평면 도파로 플랫폼에서 제작되는 회절 격자 기반 장치들에 대하여, 종래 기술에서 마주치는 통상적인 문제는, 반사 면들 F에 인접한 전도성 금속 S(반사 코팅)의 존재에 의해 야기되는 하나의 편광의 시역 배제(field exclusion)로부 터 야기되는 편광 의존성 손실이다.
광섬유를 통하여 전파하는 광신호는 편광 의존성 손실을 최소화하기 위하여실질적으로 (역)다중화기가 편광에 영향을 받지 않을 것을 요하는 부정의(indeterminate) 편광 상태를 갖는다. 근 리트로우 조건(near Littrow condition)에서 사용되고, 근 리트로우 조건에서 블레이징(blaxing) 된 반사 격자에 있어서, 양 편광들의 빛은 반사 면들(도 1의 F)로부터 균일하게 반사된다. 그러나, 금속 측벽 면(S)은 상기 표면(TM)에 평행한 편광을 갖는 빛이 상기 면 근처에 존재하지 않게 하는 경계 조건을 도입한다. 게다가, 하나의 편광 빛은 다른 편광 빛과 비교해서 상기 측벽 S 상의 금속에 의해 우선적으로 흡수될 것이다. 궁극적으로, 측벽 금속의 존재는 장치 성능에 있어서 편광-의존성 손실(polarization-dependent loss, PDL)이 있음을 증명한다.
회절 격자의 편광 민감도를 감소하기 위한 수많은 방법 및 장치가 있다. 미국 등록 특허 제 5,966,483호 및 제 6,097,863호에 있어서 초우드허리(Chowdhury)는, 전송 대역폭 내에서 한 파장의 일차 회절 효율 및 이차 회절 효율 사이의 차이를 감소하도록 선택함으로써 편광 민감도를 감소하는 방법을 개시하고 있다. 이 해결책은 블레이즈(blaze)각들 및 블레이즈 파장의 선택에 있어서 제한을 필요로 하기 때문에 이용이 제한될 수 있다.
미국 등록 특허 제 6,400,509호의 새피 등(Sappey et al.)은 평면에 의해 분리되는, 반사 단계 표면들 및 가로 융기 표면들을 포함함으로써 편광 민감도를 감소할 수 있음을 개시하고 있다. 상기 방법은 단지 일부의 표면에 대해서만 반사 코팅을 필요로 하고, 이는 반사 인터페이스의 선택적인 처리를 필요로 하는 추가적인 제조 단계를 요구하기 때문에, 상기 방법 역시 이용에 제한이 따른다.
격자의 자유 스펙트럼 범위는 격자 면들의 크기에 비례한다. 낮은 차수는 종종 포토리소그래피의 해상도에 상응하거나 그 보다 작은 단계를 암시하기 때문에, 작은 회절 차수를 갖는 격자는 포토리소그라피 에칭에 의해 신뢰할 만하게 형성될 수 없다고 오랫동안 생각되어 왔다. 포토리소그라피의 해상도 및 일련의 가공 단계는 격자 성능을 흐리게 하고 실질적으로 감소시킨다. 따라서, 에칭된 격자의 분야는 실용적인 이유로, 통상적으로 차수 10을 초과하는 상당히 큰 회절 차수로 그 자체를 한정시켜 왔다. 차수 1에 가까운 차수 범위를 갖는 장치들은 실현하기 어렵다고 오랫동안 생각되어 왔다.
트리플랙서의 설계에 있어서 다른 중요한 고려사항은 1490nm 및 1550nm 채널들로부터 1310nm의 채널을 광학적으로 차단하고, 각 채널의 삽입 손실을 최소로 유지하여야 하는 것이다. 도판관 칩에 레이저 다이오드를 결합하는 것은 어려운 공정이고 필터 손실에 의해 가능하게 된 완화된 공차를 요구하기 때문에, 이는 특히 1310nm의 레이저 채널에 대하여 사실이다. 더욱이 매우 편평하고 넓은 통과 대역은 모든 채널들에 대해 요구된다.
음성-데이터-영상(VDV0 프로세서에서, 때때로 1310nm의 광원과 1490nm 및 1550nm의 수신기 채널들 사이에 5dB에 가까운 차단이 요구된다. 격자 기반 장치에 있어서, 배경 광(background light)의 주 원천은 면 프로파일 상의 결점으로부터 산람함으로써 발생한다. 면들 자체는 배열되어 특정 방식 파장에서 광을 분산하고 모으는 위상 가간섭성 간섭(phase coherent interference)을 만들어 낸다. 또한, 반사 면과 비 반사 측벽 사이를 둘러싸는 코너는 주기적일 것이고, 따라서 공간적으로 가간섭적인, 그러나 적절하지 않은 위상을 가진 낮은 강도의 주기적 유령 이미지(ghost images)를 만들어 낸다. 면 거침성(facet roughness)은 공간적으로 비간섭되어, 랜덤한 낮은 레벨의 배경 광이 된다. 따라서, 보다 강한 레이저 신호가 격자 상에 입사하고 수신기 채널들이 또한 그 격자로부터 얻어진다면, 수신기 채널들은 레이저 강도 아래인 통상적으로 30dB 레벨에서 레이저로부터 얻어진 강한 배경을 가지게 될 것이다. ~50dB의 차단은 실용적인 음성-데이터-영상(VDV) 프로세서에 대한 요건에 보다 가깝다.
본 발명의 목적은 2단 광 필터 평면 광파 회로 양방향 송수신기에 높은 차단 및 낮은 삽입 손실을 제공함으로써, 선행 기술의 단점을 극복하는 것이다.
종래의 반사 격자 장치에서는, 분광계 출력 각들은 의도된 위치에서 의도된 파장들의 처리량(throughput)을 최대화하도록 선택된다. 의도된 출력 방사와 거의 같은 세기일 정도로 매우 강력한 리트로우 방사에 대한 작은 고려가 있다. 원격통신 분야에 있어서, 입력 경로를 따라 되돌아오는 광은 광학 시스템의 전반적인 성능에 해롭다. 따라서, 반사 격자 기반의 장치는 원격통신 시스템에 문제를 야기할 수 있다. 결과적으로, 원격통신용 거의 모든 구성요소들은 최대 "회귀 손실(return loss)" 및 "되반사"에 대한 스펙을 가지는데, 반사 격자 기술을 사용하는 것을 성취하기가 특히 어려웠고, 이 기술에서 장치는 즉, 설계에 의해, 높은 강도의 광을 직접 입력 섬유로 되돌아 반사하기에 적합한 기본적인 레이아웃을 가진 다.
게다가, 사용을 위해 다중 회절 차수들이 의도된다면, 동일한 파장이 몇 개의 상이한 각들에서 분광계로부터 나오고, 두 번째 회절 차수들의 강도가 가장 약할 수 있다(극소량으로 내려감)는 유사성이 있다. 따라서, 통합된 역 다중화 채널 모니터와 같은 생산품은 두 번째 회절 차수 채널들에서 나쁘고 가능한 충분하지 않은 반응을 수행할 것이다.
최근, 원격 광통신 시스템에서 사용되는 파장 분리 장치들은 궁극적으로 본래 투과적이고, 예를 들어 배열된 도파관 격자들 또는 박막 필터들을 포함하는, 여기서 구성요소로부터 직접 되돌아 리바운드 된 광에 기인한 강한 간섭은 없다.
본 발명의 목적은 입력 포트로의 되반사를 최소화하고 상이한 회절 차수들로부터 모인 출력 광을 최대화하는 격자 면 회절 엔벨로프(envelope)를 따라서 광학적으로 배치된 입력 및 출력 포트를 다중화기/역다중화기에 제공함으로써, 선행 기술의 단점을 극복하는 것이다.
이상적으로 다중화기/역다중화기 시스템은 레이저 파장에서 작은 섭동에도 불구하고 연속적으로 작동하는데, 이는 다중화기/역다중화기가 주파수 영역에서 평평한 통과 대역으로 설계될 것을 요구한다.
광 다중화기/역다중화기 또는 광 채널 모니터/성능 모니터(OCM/OPM)에 사용되는, 배열된-도파관 격자(AWG) 및 에칭된 도파관 분광계 에셜(echelle)-격자에 대하여 수많은 설계가 존재한다. 전통적으로, 분광계 유닛의 평평한 통과 대역 성능은, 도파관 기반 장치에서 있어서 분광계에 일반적이고 이상적인 좁은 피크의 가우 시안 통과 대역으로부터 통과 대역의 형상을 낮춤으로써, 더 높은 삽입 손실을 지불하고 성취된다. 대역 형상은 분광계 유닛의 입구 또는 출구에서 광학 조리개를 넓힘으로써 및/또는 초점 흐림(de-focus), 코마(coma), 구면(spherical)과 같은 수차를 간섭 요소에 도입함으로써 낮추어진다. 이상적인 설계라 하더라도, 예리한 대역 차단을 가진 평평한 통과 대역 상면은 분광계 전송의 대가를 지불하여야 나타날 것이다. 더욱이, 평평한 통과 대역은 현존하는 설계들에 있어서 시간의 좁은 통과 대역이 되지 않을 것이다.
2001년 10월 2일 등록된 Jian-Jun He의 미국 등록 특허 제6,298,186호 및 2001년, 2월 13일 등록된 Han 등의 제6,188,818에 개시된 것과 같은 종래의 격자 기반 장치로는, 평평한 통과 대역 성능은 각 채널의 피크에서 전송을 희생함으로써만 성취될 수 있다. 더욱이, 주파수 영역에서 통과 대역을 평평하게 함에 따라 시간 영역에서 파형의 단축은 없다.
따라서, 본 발명의 목적은 제 1 격자로부터의 방출이 시스템의 제 2 격자로의 입사각의 주기적 차단을 성취하기 위하여, 연속적으로 사용되는 한 쌍의 격자를 포함하는 다중기/역다중기를 제공함으로써 선행 기술의 단점을 극복하는 것이다.
발명의 요약
따라서, 본 발명은 하나의 시스템 도파관으로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 수신하고, 그 시스템 도파관 상으로 출력 채널을 전송하는 2단 광 필터 평면 광파 회로장치에 관한 것으로,
출력 채널을 전송하기 위한 레이저 송신기;
시스템 도파관 상으로 출력 채널을 다중화하고, 출력 채널로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 분리하기 위한 제 1 통과 대역을 가진 비 회절 필터; 및
제 1 및 제 2 입력 채널들 각각은 제 1 통과 대역보다 좁은 제 2 통과 대역을 가지며, 제 1 및 제 2 입력 채널들을 역 다중화하는 회절 격자 필터;를 구비한다.
상기 회절 격자 필터는 제 1 및 제 2 입력 채널들을 수신하는 입력 포트;
입사각에서 제 1 및 제 2 입력 채널들은 수신하는 회절 격자; 및 각 회절 격자 필터로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 출력하는 제 1 및 제 2 출력 포트;를 포함한다.
2단 광 필터 평면 광파 회로는 제 1 및 제 2 포트들에 광학적으로 결합되고, 제 1 및 제 2 입력 채널들을 각각 전송하기 위한 제 1 및 제 2 출력 도파관들; 및 제 1 및 제 2 출력 포트에 광학적으로 결합되고, 입력 채널들을 전기적 신호들로 변환시키는 제 1 및 제 2 광 검출기들을 더 구비한다.
따라서, 본 발명은 평면 도파관 광학 장치에 관한 것으로,
복수 개의 광 채널들을 구성하는, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
광신호를 주 회절 최대값, 더 높은 차수의 복수 개의 회절 최대값들 및 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프(envelope)로 분산시키는 반사 도파관 회절 격자; 및
상기 광 채널들을 출력시키는 제 1 복수 개의 출력 포트들;을 구비하고,
상기 입력 포트는 입력 포트로 재입사로부터 반사 도파관 회절 격자로부터 반사된 광량을 제한하는 상기 회절 최소값들의 어느 하나에 위치한다.
본 발명의 다른 태양은 평면 도파관 광 장치에 관한 것으로,
복수 개의 광 채널들로 구성되고, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
광신호를 주 회절 최대값, 복수 개의 더 높은 차수의 회절 최대값들, 및 그 사이의 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프(envelope)로 분산하는 반사 도파관 회절 격자; 및
상기 광 채널들을 출력하는 주 회절 최대값을 따라 배치된 제 1 복수 개의 출력 포트들을 구비한다.
본 발명의 또 다른 태양은 평면 도파관 광학 장치에 관한 것으로,
복수 개의 광 채널들을 구성하고, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
광신호를 주 회절 최대값, 복수 개의 더 높은 차수의 회절 최대값들, 및 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프로 분산하기 위한 반사 도파관 회절 격자;
상기 광 채널들을 출력시키는 제 1 복수 개의 출력 포트들; 및
광을 출력하는 더 높은 차수의 회절 최대값들 중 적어도 하나를 따라 배치된 제 2 출력 포트들을 구비한다.
따라서, 본 발명은 입력 광신호를 주어진 채널 간격에서 복수 개의 출력 채널로 분리하는 광 채널 다중화 장치에 관한 것으로,
주어진 간격 채널 간격에서 복수 개의 광 채널 대역들을 포함하는 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
주어진 채널 간격에 실질적으로 동등한 제 1 FSR 및 차수 1을 가지고, 각 광 채널 대역을 출력 각들의 실질적으로 동일한 범위 이상으로 분산하기 위한 제 1 광 격자;
제 1 반사 격자로부터 광 채널 대역들을 수신하는 제 2 FSR 및 차수 2를 가지고, 동일한 출력 각에서 광 채널 대역들의 각 대역에 각 파장을 보내고, 상이한 출력 각에서 각 광 채널 대역을 보내기 위한 제 2 광 격자; 및
복수 개의 광 채널 대역들 각각을 출력하기 위한 복수 개의 출력 포트들을 구비한다.
본 발명의 또 다른 태양은 복수 개의 입력 채널 대역들을 주어진 채널 간격으로 단일한 출력 신호에 결합하는 광 채널 다중화 장치에 관한 것으로,
복수 개의 광 채널 대역들 각각을 입력하는 복수 개의 입력 포트들;
각 입력 포트들로부터 상이한 입력 각들에서 각 광 채널 대역들을 수신하기 위한 제 1 차수 및 제 1 FSR을 가지고, 각 광 채널 대역을 실질적으로 동일한 범위의 출력 각들 이상으로 보내기 위한 제 1 반사 격자;
각 광 채널 대역을 출력 신호들에 결합시키는 주어진 채널 간격에 실질적으로 동등한 제 2 FSR 및 제 2 차수를 가지는 제 2 반사 격자;
출력 신호를 출력시키는 출력 포트;를 구비한다.
이하, 본 발명의 바람직한 구현예들을 나타내는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
평면 도파관 회절 격자의 설계에 있어서 주요 관심사들 중 하나는 반사 면들 F 및 측벽 면들 S 각각의 제작 가능성이다. 더욱이, 이전에는 상기 면들의 제작 가능성에 대한 주요 제한이 포토리쏘그래피의 해상도 제한이었다. 전형적인 포토리쏘그래피 과정은 0.5 내지 1.0 ㎛의 범위의 해상도로 제한되어, 격자로부터 합리적인 성능을 달성할 수 있는 최소의 필요조건은 상기 반사 면 크기 F가 상기 해상도보다 커야 하고, 즉 2.5 내지 5 ㎛ 또는 그 이상의 크기가 되어야 한다.
도 4에 있어서, 광 경로는 입력 각 θin 및 출력 각 θout이 동일하다는 가정에 의해 단순화되었다. 상기 가정은 단지 면 기하학의 수학적 처리를 단순화시킨다. 따라서:
Figure 112006089134263-PCT00007
; 및 (6)
식 (1)은 식 (7)로 단순화된다.
Figure 112006089134263-PCT00008
(7)
식 (6) 및 (7)의 조합에 의해 식(8)이 도출된다.
Figure 112006089134263-PCT00009
(8)
도 1로부터:
Figure 112006089134263-PCT00010
(9)
역사적으로, 45° 내지 60°의 입사각 및 출력각은 필연적으로 F/S의 격자 면 종횡비(aspect ratio)가 약 1이 되도록 사용되어 왔다(도 3 및 식 (9) 참조). 1550nm의 파장에서, 고밀도 파장 분할 다중방식(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM) 적용을 위하여, 식 (6)으로부터 반사 표면 F 및 비반사 표면 S의 모두에 대해서, 10-17㎛의 면 크기가 종래 기술에서 용이하게 달성될 수 있음을 알 수 있다. 이는 격자 면들 F를 제작 가능하게 하지만, 편광 의존성 손실에 기여하는 큰 비반사 면들(또는 측벽들) S를 희생시킨다. 종래 기술에 있어서, 회절 차수를 변경함으로써, 즉 식 (8)의 분자를 조정함으로써 면 크기 변경이 또한 수행된다.
원격통신 네트워크는 DWDM으로부터 CWDM 및 FTTH 네트워크로 진화해 왔다. 마지막 두 네트워크 구조는 ~ 1250 nm에서 ~ 1630 nm까지의 넓은 파장 범위에 걸치는 채널들을 구비한다. 이러한 넓은 범위는 높은 회절 차수 장치에 의해 제공될 수 없고, 종종 1 정도의 낮은 차수를 요한다. 종래 기술의 실무자들은 식 (8)을 모르거나 그를 이용하지 못하였다. 낮은 회절 차수 m 및 45° 내지 65°의 작동 각들 θin 및 θout에서 평면 도파관 회절 격자용으로 생성된 면 크기 F는 너무 작아서 실제로 제작할 수 없을 것이다. 현존하는 평면 도파관 회절 기반 장치는 AWG들 및 에셜 격자(echelle grating)를 포함한다. 양자 모두 높은 회절 차수에 의존한다; AWG들은 가이드 루팅(guide routing) 이유 때문에 높은 차수 작동을 필요로 하고, 에셜 기술은 크기가 큰 면이 보다 용이하게 제조되는 것을 유지하기 위해 높은 차수들을 채용한다. 따라서, 종래 기술은 평면 도파관 플랫폼에 있어서 CWDM 또는 FTTH 네트워크 구조를 어드레싱함에 있어 내재적인 제한을 갖는다.
본 발명은 식 (8)의 중요성을 인식하고, 특히 분모의 각 의존성을 통해 격자 면의 종횡비 F/S를 증가시킬 수 있는 사실을 인식한다. 회절 각이 감소할수록, 면 크기는 tanθin에 비례하여 증가한다. 또한, 본 발명자들은 면 종횡비 F/S의 증가는 개선된 편광 의존성 손실 및 보다 큰 자유 스펙트럼 범위를 갖는 장치를 생산할 수 있음을 인식한다.
예컨대, 실리카-상-실리콘에 있어서, 1550 nm의 파장에서, 5 이하의 회절 차수(CWDM 또는 FTTH 네트워크에 대해 가장 작은 실제 자유 스펙트럼 범위를 제공), 및 5.0 ㎛를 초과하는 반사 면 F의 크기는 3 초과로 증가된 F/S를 필요로 할 것이고, 이는 회절 각을 약 25°로 감소시킴으로써 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명은 비반사 면(또는 측벽)에 대한 반사 면의 비율이 적어도 3이 되는 모든 평면 도파관 회절 격자 설계를 포함한다. 다른 평면 도파관 물질들은 실리카, 실리콘 옥시나이트라이드, 실리콘 나이트라이드, 실리콘-상-절연물(silicon-on-insulator), 또는 인듐인화물(induim phosphide) 등을 포함한다.
PDL의 양은 종횡비 F/S 및 비반사 면 S의 길이에 강하게 의존한다. 종래의 에셜 설계는 ~1의 종횡비를 갖고, 측벽 의존성 PDL에 강하게 종속된다; 그러나, 3을 초과하는 F/S에 대해서, 비반사 면들은 상기 PDL에 실질적으로 보다 작은 기여를 한다. F/S를 추가로 증가시킴으로써, 반사광의 파장보다 작은 크기를 갖는 비반사 회절 면 크기 S, 예컨대 S≤3000 nm, 바람직하게는 S≤2500 nm, 보다 바람직하게는 S≤2000 nm, 가장 바람직하게 S≤1500 nm를 갖는 제작 가능한 면들을 설계할 수 있다. 그러한 격자들에 대해서, 광의 금속 측벽과의 상호작용 길이는 매우 작아서 PDL이 없는 상기 장치의 작동이 가능하게 된다.
따라서, tan(θ)가 작은, 즉 1/3의 비율 또는 θ<25°영역에 들어갈 때, 측벽 의존성 PDL을 감소시킬 수 있다.
제작 가능성의 관점으로부터, 반사 면 F가 크다면, 포토리쏘그래피의 해상도 제한이 있을지라도 상기 면들 자체는 신뢰성 있게 재생가능하다. 작은 비반사 면 S는 신뢰성 있게 재생되지 않을 것이고, 약간 둥글게 될 것이지만, 격자 성능에는 영향을 미치지 않는다. 종래 기술의 실무자들이 피치가 식 (1)에 따라서 분산을 지배한다는 것을 인식했다는 것은 의심의 여지가 없다. 하지만, 격자의 피치를 반사 면들(도 3의 측벽 S) 사이의 표준 거리로 동등화하는 것은 매우 통상적이다. 이와 같이 생각하면, 측벽 S에 대한 왜곡은 피치에 대한 왜곡으로 동등화 될 수 있다. 그러나 이는 잘못된 개념이고, 사실 피치는 식 (6)에 의해 주어진다. 직관과는 반대로, 상기 피치는 S가 아니라 F에 따라 증가한다. 본 발명자들은 이러한 사실을 인식하고, 상기 피치에 영향을 주는 우려 없이 식 (9)에 나타난 종횡비를 증가 즉, S/F를 감소시킬 수 있다. 사실, 격자 재생의 충실도는 포토리쏘그래피에 의해 제한되는 것이 아니라 마스크 자체 상의 특징들의 정확성에 의해 제한된다. 이러한 제한은 포토리쏘그래피의 해상도에 비해 수십 배(100배) 이상 작다.
식 (8) 및 (9)를 조합하면:
Figure 112006089134263-PCT00011
(10)
따라서, 작은 회절 차수(필요한 경우, m=3, 2 또는 1)를 선택함으로써 PDL을 거의 제거할 수 있는데, 이는 측벽 크기 S가 파장보다 작아지기 때문이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 바람직한 구현예에 있어서, 분산하는 평면 광파 회로 광 필터(19)는 칩(22) 내에 제공된 슬랩 도파관(21)의 가장자리에 형성된 오목 반사 회절 격자(20)를 포함한다. 입력 포트는 도파관(23)의 말단에 의해 정의되고,
입력 파장분할다중화(WDM) 신호를 전송하기 위하여 칩(22)의 가장자리로부터 슬랩 도파관(21)까지 연장되며, 복수 개의 파장 채널들(λ1, λ2, λ3...)을 포함한다. 도 4를 참조하여 상기 정의된 것과 같이, 회절 격자(20)는 5보다 큰 종횡비(F/S), 및 파장 채널들(λ1, λ2, λ3...)의 평균 파장에 동등하거나 그 이하인 측벽 길이 S를 갖는다. 입력 도파관(23)는 입사각 θin이 45°이하, 바람직하게는 30°이하, 더욱 바람직하게는 15°이하가 되도록 배치되고, 격자 피치 Λ는 격자(20)가 5 이하의 차수에서 회절을 제공하도록 선택된다. 회절 격자(20)는 입력 신호를 구성 파장들로 분산하여 출력 도파관(25)의 형상으로 분리된 출력 포트 상에 각 파장 채널을 모으고, 출력 도파관(25)의 말단은 칩(22)의 가장자리로 되 전송하기 위하여, 롤랜드 원(Rowland circle)에 의해 정의된 격자(20)의 초점 선(26)을 따라 배치된다. 도시된 장치는 입력 도파관(23)을 경유하여 칩(22)의 가장자리로 밖으로 전송되는 단일 출력 신호로, 다수의 파장 채널들을 다중화하고 도파관들(25)로 입력하는 데 사용될 수 있다. 입력 및 출력 포트는 광이 발진되거나 포착될 수 있는 슬랩 도파관(21) 상의 위치를 나타내지만; 그러나 이 포트들은 다른 전송 장치들과 광학적으로 결합 되거나 또는 단순히 차폐될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바람직한 구체예에 있어서, 오목한 반사 회절 격자(10)는 칩(12) 내에 제공된 슬랩 도파관(11)의 가장자리에서 형성된다. 입력 포트는 도파관(13)의 말단에 이해 정의되고, 입력 파장 분할 다중화(WDM) 된 신호를 전송하기 위하여 도파관(13)은 칩(12)의 가장자리로부터 슬랩 도파관(11)까지 연장되며, 복수의 파장 채널들(λ1, λ2, λ3...)을 포함한다. 도 2를 참조하여 상기 정의된 것과 같이, 회절 격자(10)는 5 보다 큰 종횡비(F/S) 및 파장 채널들(λ1, λ2, λ3...)의 평균 파장에 동등하거나 그 이하인 측벽 길이 S를 갖는다. 상기 입력 도파로(13)는 상기 입사각 θin이 30° 이하가 되도록 배치되고, 격자 피치 Λ는 격자(10)가 5 이하의 차수의 회절을 제공하도록 선택된다. 상기 회절 격자(10)는 상기 입력 신호를 구성 파장들로 분산하고 각 파장 채널을 출력 도파관(15)의 형상으로 분리된 출력 포트 상의 각 파장 채널에 모으고, 상기 출력 도파관(15)의 말단은 칩(12)의 가장자리로의 전송을 위하여, 롤랜드 원(Rowland circle)에 의해 정의되는 격자(10)의 초점 선(16)을 따라서 배치된다. 상기 도시된 장치는 입력 도파관(13)을 경유해 상기 칩(12)의 가장자리 밖으로 전송되는 단일 출력 신호로, 다수의 파장 채널들을 다중화하고, 상기 도파관(15)으로 입력하는 것으로 사용될 수도 있다. 상기 입력 및 출력 포트는 광이 발진되거나 포착될 수 있는 슬랩 도파관(11) 상의 위치를 나타내지만; 상기 포트들은 다른 전송 장치들과 결합되거나 또는 단순히 차폐될 수도 있다.
전술한 광학 장치를 작동하기 위한 특정 예들은 다음과 같다;
θin =5° 5° 5° 6°
m= 1 2 3 2
λavg = 1550nm 1550nm 1550nm 1550nm
Λ=8892nm 17784nm 26676nm 14828nm
F=8858nm 17716nm 26574nm 14747nm
S=775nm 1550nm 2325nm 1550nm
F/S=11.4 11.4 11.4 9.5
바이플랙서 또는 트리플랙서에 대하여 적절한 통과 대역은 레이저용으로 100nm, 및 검출기 채널용으로 ~20nm이다. 이와 같은 다양한 장치는 다양한 채널들이 공통의 물리적 분산을 공유하기 때문에 단일 회절 구조를 갖는 장치에 적용될 수 없다. 분광계 슬랩 영역이 선택됨에 따라 가장 작은 적당한 도파관 폭이 격자 출력에서 20nm의 통과 대역을 가진다고 가정하라. 100nm 통과 대역 채널을 위해 필요한 도파관의 폭은 무수한 모드들을 지원할 정도로 넓으며, 이 채널에 대하여 가역 경로가 필요한 경우 제조 공차에 매우 민감한 장치를 생성할 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 2단 광 필터는 평면 광파 회로(PLC) 칩(36)에 형성된 비분산 필터(31), 분산 필터(32), 레이저원(33), 및 제 1 및 제 2 광 검출기(34, 35)를 포함한다. 검출기 채널들의 하나가 생략될 때, 단일의 광 검출기(34)가 제공될 수 있다. 비분산 필터(31)는 바람직하게는 파장 선택적인 방향성 결합기, 즉 특정한 폭, 간격 및 결합 길이의 두 개의 평행한 도파관들이며, 이는 레이저 채널로부터 수신기 채널들을 분리한다. 대신에, 비분산 필터(31)는 예를 들어 파장 대역들을 분리하기 위하여 설계된 마흐젠더 간섭계와 같은 위상 의존성 파장 분리기 또는 파장 의존성 모드의 간섭(MMI) 필터일 수 있다. 1단의 결합기 대신에, 1 단 필터들에 의해 통상적으로 생산된 통과 대역보다 평평한 통과 대역들 제공하고, 1 단 필터들로부터의 통과 대역들이 롤 오프(roll off)를 시작하는 채널들의 외부 가장자리에서 삽입 손실을 약간 증가시키는 다단의 결합기 또는 MMI가 사용될 수 있다.
레이저원(33)은 도파관(41)을 따라 데이터 채널을 출력 도파관(42) 상으로 다중화하는 비회절 필터(31)에 데이터 채널을 전송한다. 광섬유와 같은 시스템 도파관(43)은 평면 광파 회로 칩(36)의 가장자리에서 출력 도파관(43)에 광학적으로 결합된다. 모니터 광 다이오드(46)는 레이저원(33)의 배면 근처에 배치될 수 있다; 그러나, 본 발명의 구조는 모니터 광 다이오드(46)가, 작은 부분(2%)의 레이저 광을 분리시키는 탭 결합기(47)를 통하여 광학적으로 결합 된 레이저원(33)의 상류로 위치 가능하게 한다. 배면 모니터들은 레이저에 의해 생성된 광을 측정하지만, 도파관(41)에, 즉, 평면 광파 회로 칩(36) 안으로 실제로 결합 되는 것은 아니다. ; 그러나, 하향의 광 다이오드(46)는 도파관(41) 내에 무슨 광이 결합되어 있는지 직접 측정할 수 있다.
검출 채널들은 필터들의 양 단, 즉, 비분산 필터(31) 및 분산 필터(32)를 통하여 통과하여야 하며, 비분산 필터(32) 기반의 격자에 의해 진행된다. 바람직하게는, 분산 필터(32)는 도 5를 참조하여 개시된 것과 같은 분산 필터(19)와 유사하며, 바람직하게는 롤랜드 원에 의해 정의되는 초점 선(56)을 가진 오목 반사 회절 격자(50)를 포함한다. 상기와 같이, 비분산 필터(31)와 분산 필터(32) 사이에 연장된 발진 도파관(53)은 입사각 θin이 45°이하, 바람직하게는 30°이하, 더욱 바람직하게는 15°이하가 되도록 배치된다. 더욱이, 회절 격자(50)는 회절 격자(50)가 5 또는 그 이하의 차수에서 회절을 제공하도록 선택된 격자 피치 Λ를 가진다.
전형적인 격자 기반의 역 다중화기들은, 양 방향 송수신장치에 요구되는 넓고 평평하게 만들기 힘든, 상대적으로 예리한 통과 대역들을 나타낸다. 따라서, 본 발명은 초점 선(56)을 따른 출력 포트들에서 다중 모드 출력 도파관들(51, 52)을 포함한다. 다중 모드 도파관들(51, 52)은 무수한 모드들의 집합을 지원하고, 도 7에 도시된 것과 같이, 격자 출력스펙트럼의 응답을 평평하게 하는 역할을 한다. 대신에, 제 1 및 제 2 출력 도파관들(51, 52)은 격자 필터(31)에 평평한 스펙트럼 응답을 제공하기 위하여, 각각 제 1 및 제 2 포트들에 인접한 다중 모드 섹션, 및 이들로부터 떨어진 단일 모드 섹션을 포함한다.
본 발명은, 레이저 채널이 더 높은 분해능의 분산 요소로 더욱 역 다중화되는 검출기 채널들로부터 분리되는 2 단 필터를 포함함으로써 검출기 및 신호 채널들에 대한 가변 통과 대역을 성취할 수 있다. 따라서, 레이저 채널의 통과 대역은 예를들자면, 파장 선택적인 방향성 결합기(31)와 같은 필터의 제 1 단에 의해 결정되는 한편, 검출기 채널들의 통과 대역은 격자 기반의 분산 요소(32)와 같은 필터의 제 2 단에 의해 우세하게 결정된다. 방향성 결합기(31)는 도 8에 도시된 것과 같이, 100nm의 통과 대역을 쉽게 덮을 수 있도록 설계될 수 있다. 검출 채널들은 격자에 의해 과장을 더 진행한다.
도 7 및 도 8에 기술되어 있듯이, 좁은 전송 통과 대역들은 검출기 채널에 대하여 이루어지고, 반면 레이저 채널은 상당히 넓다. 1490nm 및 1552nm에서의 검출기 채널들은 필터의 양 단에 입사되고, 분산 필터(32)에 에 의해 좁은 대역들로 분산된다. 분산 필터(32)에 사용되는 출력 도파관들(51, 52)은 관심 있는 전체 범위를 따라서 통과 대역들을 매우 평평하고 넓게 만들 수 있다. 1310nm 방사는 매우 낮은 손실로 파장 선택적인 방향성 결합기와 같은 필터의 제 1 단만을 따르도록 추출된다. 따라서, 레이저 채널에 대한 손실은, 레이저 채널이 하나 또는 다수개의 격자 기반의 요소들을 통과해야한 하는 다른 트리플랙서 필터들보다 훨씬 우수하다. 본 2 단 형상은, 레이저원(33)으로부터 제 1 및 제 2 광 검출기들(34, 35) 까지 직접 경로가 없으며, 그리고 두 개의 채널들은 항상 반대로 전파되고(counter-propagating), 제 1 및 제 2 광 검출기들(34, 35)로부터 레이저원(33)을 매우 높이 차단되게 한다. 차단의 레벨은 표준 격자로부터의 전형적인 30bB 레벨로부터 상당히 향상되고, 몇몇 고객들에 의해 요구되는 50dB 스펙을 초과할 수 있다.
출력 각 대 광학 주파수를 도출하도록 식 (1)을 재정리하면, 하기식이 산출된다.
Figure 112006089134263-PCT00012
(11)
도 9를 참조하면, 출력각은 광 주파수에 대하여 부드럽게 단조로운 방식으로 변한다. 만약, 회절 격자가 예리한 결상(imiging)용으로 설계되고, 입력 및 출력 구조들이 예리하게 정의된다면, 이 격자 장치에 대한 광 통과 대역 형상은 실질적으로 피크에서 삽입 손실 없이, 좁은 통과 대역 형상이 될 것이다. 종래의 설계에 있어서는, 격자를 형성하지 않거나 광 조리개들을 넓힘으로써 통과 대역이 넓어지고, 주파수가 쓸고 지나가기 때문에, 출력 조리개를 넘어선 응답은 뭉툭(dull)하다. 피크에서 삽입 손실의 대가로 그 결과는 평평하고, 잠재적으로 예리한 면을 가진 통과 대역이 될 수 있다.
식 (11)은 주어진 광 주파수에 대하여, 입력각을 바꿈으로써 출력각이 변화될수 있음을 보여준다. 사실 이것은 표준 에셜 격자 기반의 광 DEMUX 및 OCM/OPM에 대하여 조악한/정교한 반사율 오류 교정의 요소이다. 또한, 식 (1)로부터, 주어진(고정된) 출력각에 대하여, 광 주파수(또는 파장)는 입력각과 함께 변화될 수 있다.
전통적으로, 광 주파수는 ITU-그리드 채널의 통과 대역을 넘어서 변하기 때문에, 광의 출력각은 (도 9와 같이) 변화할 것이고, 그리고 광은 출력 도파관을 쓸고 지나갈 것이다. 그러나, 만약 입력각이 보충적 방향에서 변할 수 있다면, 즉, 어떤 주파수 민감성을 도입할 수 있다면, 출력각은 장소에서 고정되어 유지될 것이다. 다중화기/역다중화기와 같이 유용하기 위하여, ITU 그리드 상에서 그 다음 주파수가 방향을 바꿀 때, 새로운 통과 대역을 넘어선 주파수 편차에 동일한 민감성으로, 광은 그 다음 출력 도파관 상에 결상 하여야 한다.
본 발명에 따라서 도 9와 같이, 제어된 주기로, 즉, ITU 그리드 간격처럼 매 100CHz로 반복되는 패턴을 가진, 각 의존성 대 주파수가 도입된다. 이를 완성하기 위하여 요구되는 각 편차를 달성하기 위한 선택된 기하로, 제 2 회절 격자가 도 9의 제 1 회절 격자 앞에 삽입되고, 예를 들어 100GHz와 같이, 요구되는 주기의 자유 스펙트럼 범위(FSR)를 가진다.
식 (10)을 주파수 식으로 다시 계산하고, 그리고 동일한 입력각/츨력각 조합에 대하여 연속적인 회절 차수들의 주파수를 빼면, (광 주파수에 대한 분산 지수는 고려하지 않고) 그 차이는 격자의 FSR인, 일정한 주파수이다.
Figure 112006089134263-PCT00013
(12)
Figure 112006089134263-PCT00014
(13)
주어진 FSR에 대하여 요구된 회절 차수는 하기와 같이 주어진다.
Figure 112006089134263-PCT00015
(14)
100 GHz의 FSR 및 1940.0 THz의 중앙 주파수에 대하여, 요구되는 회절 차수 m=1940이다. 주파수는 FSR 계산이 수행되는 점으로부터 실질적으로 벗어나기 때문에, 도파관 물질의 분산 지수는 FSR에 약간의 오류를 초래한다. 이는 회절 차수에 약간의 조정으로 쉽게 보상받을 수 있다.
유사한 기하에 대하여, 격자 면 크기는 차수에 따라 비례한다. 낮은 회절 차수(m~20)의 표준 역다중화기(DEMUX's)는 크기 ~10㎛의 면을 가지는 반면에, 높은 차수의 격자는 ~1mm 크기의 면을 가질 것이다.
주파수 민감성 설계가 어떻게 역할을 하는지 이해하기 위하여, 롤랜드 원 기하를 가진 높은 차수의(FSR = 100 GHz) 격자 분광게를 가정해보라. 계산의 편의성를 위해, 높은 차수의 분광계의 출력 각은 표준 차수의 설계(m~20)에 사용되는 입력 각과 동일하게 선택된다. 고-차수의 분광계의 롤랜드 원을 배치하여, 이 분광계의 출력이 표준 분광계의 입력에 배치되도록 한다. 고-차수 분광계로의 입력 및 격자들은 배열되어, 고-차수 분광계로부터 포준 분광계로의 광의 결합이 최적화된다. 입력 및 출력 각, 및 격자 기하의 선택은 단지 계산의 편의를 위한 것이다.
도 10을 참조하여, 복수 개의 광 채널 대역들을 구비하는 WDM 광신호는 평면 광파 회로 칩(110)의 가장자리에서 입력 광 도파관(109)이고 입력 포트(112)에서 제 1 슬랩 도파관(111)으로 들어간다. 제 1 오목 반사 격자(113)는 상대적으로 높은 차수, 예를 들어 1000보다 큰, 바람직하게는 1500보다 큰, 더욱 바람직하게는 1800보다 큰 차수를 가지고, 예를 들어 출력인 광 채널 대역들의 채널 간격과 실질적으로 동일한, 상대적으로 작은 FSR을 가진다. 작은 FSR 때문에, 제 1 격자(113)는 조리개를 통과한 출력 각들의 동일한 작은 범위를 넘어선 각 채널 대역을 제 2 슬랩 도파관(116)으로 분산시킨다. 제 2 오목 반사 격자(117)는 면-대-면(face-to-face) 관계에서 제 1 반사 격자(113)의 반대인 제 2 슬랩 도파관(116)의 일 측에 배치된다. 제 1 및 제 2 반사 격자들(113, 117)은 광 파워를 가지고 롤랜드 원에 의해 정의된 동일한 선을 따라 광을 모은다. 제 2 반사 격자(117)는 제 1 반사 격자보다 훨씬 낮은 차수, 예를 들자면 100보다 작은, 바람직하게는 50보다 작고 더욱 바람직하게는 25보다 작은 차수를 가지고, 예를 들자면 제 1 격자의 FSR보다 10배 높은 훨씬 높은 FSR을 가지며, (제 1 격자(113)로부터의 작은 범위의 출력 각들에 대응하는) 작은 범위의 입력 각들을 각 채널 대역에 대하여 단일한 출력 각으로 전환하도록 설계된다. 즉 작은 범위의 파장에 대하여 제 2 격자(117)의 출력 각은 동일하게 남는다. 따라서, 단일 채널의 파장들 대역에 있는 각 파장은, 예를 들어,출력 도판관(120a)와 같이 출력 도파관에 대응하는 출력 포트(119a)와 같은, 출력 포트 상의 동일한 지점을 정확하게 향하게 될 것이나, 입력 각은 그 범위의 더 낮은 단부에 되돌아와, 변화하는 제 2 격자(117)의 출력 각이 된다. 제 2 격자(117)로부터의 새로운 출력 각은 출력 포트(119b)처럼 제 2 출력 포트인 새로운 채널 대역에 있는 모든 파장들에 대하여 유지될 것이다. 광섬유와 같은 다른 도파관들은, 광 신호들을 전송하기 위하여 평면 광파 회로 칩(110)의 가장자리에 부착되어 있다.
이 이중 격자 장치에 있어서, 입력 주파수가 동조되면(tune), 제 1 분광계의 출력 각은 소망된 제 2 격자의 채널 간격, 즉, 입력 신호 및 출력 신호들에 따라, 주기적 패턴으로 변화할 것이다. 만약 분광계의 면 간격 및 기하가 적절히 선택된다면, 패턴은 매 100 GHz( 또는 다른 소망된 채널 간격)로 반복될 것이며, 출력 각에서의 편차가 제 2 분광계에 입력 각에서의 편차가 된다. 광 주파수와의 입력 각 편차는 각 채널에서 파장들의 대역에 있는 모든 파장들에 대하여 일정한 출력 각을 제공하고, 최종의 출력 도파관에 출력 이미지를 거의 정확하게 고정할 수 있다. 식 (11)을 참조하면, 제 2 격자(117)는 입력 각 θin에서의 변화가, 채널 대역에서 주어진 범위의 파장들을 넘어선 일정한 출력 각 θout을 제공하는 주파수 f에서의 변화를 보상하도록 설계된다. 다음 채널 대역을 위하여, 주파수는 계속 증가하지만, 입력 각 θin은 반복 범위의 더 낮은 단부에 되돌아 가고, 다음 채널에 대한 새로운 θout이 된다.
사실, 실리카의 분산 지수(index dispersion), 즉 광 주파수에 따라 변하는 지수 때문에, 제 1 분광계(113)로부터의 출력은 주파수가 전체 ITU 그리드를 넘어서 동조되기 때문에 출력각에서 점진적인 드리프트(drift)가 되는 100GHz 주기에서 정확하게 주기적이지 않다. 워크아웃(walk-out)은 고정된 입력 조리개 위치에 대하여 그들의 통상의 위치들에 관련된 제 2 분광계(117)의 출력 포트들(119a, 119b)을 재배치함으로써 부분적으로 보상될 수 있다. 더욱이 전술한 바와 같이, 요구되는 값에 그 주기를 동조하기 위하여 제 1 격자(1)의 회절 차수로 변경이 가능하다.
도 11은 제 2 분광계(117)의 출력각 θout 대 광 주파수의 단계적인 행동뿐만 아니라, 제 2 분광계(117)로의 입력각 θin, 즉 제 1 분광계(113)의 출력각 θout 대 주파수의 근-주기적인 행동을 도시하고 있다. 아래의 반사 지수 분산은 이러한 계산을 위해 사용된다.
Figure 112006089134263-PCT00016
여기서, λ는 나노미터로 기술된다.
도 11은 제 2 격자(117)로의 입력 각들, 및 제 2 격자(117)로부터의 출력 각들을 광 주파수의 함수로서, 도식적으로 관련시키며, 입력 각들의 순환 성질 및 출력 각의 결과적인 단계적인 응답을 도시한다.
(실리카 도파관의) 반사 지수의 약간의 파장 의존성은 C 대역의 넓은 주파수 범위를 넘는 제 2 분광계(117)로의 평균 입사각에 있어서, 인지 가능한 변위를 거의 일으키지 않는다. 그러나, 일반적으로 제 2 분광계(117)의 출력 각들은 기대된 단계적인 성능을 보여준다. 즉, 각 ITU 그리드의 큰 부분(fraction)을 넘어서 그 단계들은 작은 경사를 보여준다. 실리카-상-실리콘(silica-on-silicon) 설계에서 전형적인 도파관 모드들의 각량(angular content)은 몇 도의 차수 상의 크기를 가질 것이다. 만약 이러한 출력 가이드들로 결합하는 각이 이러한 모드 각량의 작은 부분에 고정되어 유지될 수 있다면, 결합은 변화되지 않고 유지되어야 한다.
도 12의 그래프는 그리드를 지나는 출력 각들의 평균 위치로부터 출력 각들의 이탈을 도시하고 있다. 도형으로부터 알 수 있는 바와 같이, 출력 각들은 2 밀리도(milli-degrees) 내에서 요구되는 평균 위치에 사실 고정되어 있다. 출력 가이드 사이의 물리적 간격은 대략 15㎛이고, 따라서 제 2 격자로부터의 출력 위치에 있어서 물리적 에러는 ~0.3㎛에 대응할 것이다.
본 발명에 따른 이중 격자 차감 분산 설계는 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역에서도 장점을 가진다. 그러나, 최적화된 예리한(가우시안) 통과 대역들을 가진 표준 단일 격자 설계에 있어서, 시간 및 주파수 영역들 사이에 전송될 때 향상된 성능은 제한될 것이다. 격자의 근처 가장자리를 통한 임의의 출력에의 입력으로부터의 광 경로 대 그 격자의 먼 가장자리를 통한 광 경로는 0이 아닌 길이만큼 차이가 나기 때문에, 광범위한 시간적인 충격(temoral impulse)이 발생한다. 상술한 바와 같이, 평평한-상면(flat-top) 통과 대역은, 격자에 수차(aberration)를 도입함으로써, 또는 입력 조리개나 출력 조리개를 증가함으로써 일반적으로 구현된다; 그러나, 이러한 해결책들은 격자를 지나는 상이한 경로에 대하여 시간에 있어서의 퍼짐(spread)을 감소시키지 않는다. 즉, 표준적인 평평한-상면 통과 대역은 시간적인 응답을 좁히지 않는다. 본 발명에 따른 이중-격자 차감-분산 장치에 있어서, 제 2 격자(117)의 입력에 제 1 격자(113)를 벗어난 짧은 경로를 따르는 광선은 제 2 격자의 출력 포트(119a)에 제 2 격자(117)를 벗어난 긴 경로를 따를 것이다. 결과적으로, 시간적 압축이 주파수-영역 확장과 동시에 얻어진다. 따라서, 차감 분산 이중-격자 장치는 표준 설계의 평평한 통과 대역 장치보다 상당히 높은 데이터 비트율(data bit rates)에 이용될 수 있다.
롤랜드 원 기하에서 각각 작동하는 두 개의 격자의 가진 도 10에 도시된 장치는 계산의 단순성을 위한 예시로서 제시한 제 1 구현예였다; 그러나, 보다 유리한 몇 개의 다른 선택이 있다. 첫 번째 선택은, 제 2 격자로의 입력에 대하여 중심을 둔 제 2 격자의 롤랜드 원에서 현을 따라 결상하기에 보다 적절한 형상을 가진 제 1 격자를 설계하는 것이다. 두 번째 선택은 회절된 광을 시준하는, 즉 무한대에서 결상하는 제 1 격자와, 회절된 광을 다시 모으기 위해 동일한 방식으로 형상화된 제 2 격자를 만드는 것이다.
제 1 격자의 출력은 제 2 격자에 의해 효율적으로 모일 필요가 있을 것이다. 제 2 격자에 의도된 입력 근처의 제 1 격자로부터 나오는 다중 차수들로부터의 광이 있을 것이기 때문에, 몇 가지 형태의 조리개(aperturing)가 제 1 및 제 2 격자들 사이에 필요할 것이다. 큰 차수 격자 면들은 물리적으로 꽤 커서, 제 1 격자로부터의 회절 엔벨로프를 좁게 만든다는 사실에 의해, 많은 조리개가 간단히 완성될 수 있을 것이다. 만약 적당히 블래이징 된다면, 단지 의도된 회절 차수들은 제 2 격자 상에 합리적인 세기로 도달할 것이다. 차수 중복이 제 2 격자의 스펙트럼을 혼란 시키는 것을 방지하기 위하여, 제 1 격자로부터 제 2 격자로 들어가는 조리개는 각 범위를 제한하는 것이 또한 필요로 된다.
또한, 차감 분산 분광계 쌍은 AWG를 사용하도록 설계될 수 있다; 그러나, 이 경우 높은-FSR의 제 1 분광계는 위상 제어에 의하여 많은 결점을 가질 수 있다. 에칭된 격자 기반의 장치에 대하여, 면 형상화(shaping)는 AWG에 대하여 직접적인 아날로그(analog)가 없는 파라미터이다, 즉, 높은-FSR의 제 1 격자로부터 나오는 방사의 위상을 제어하기 위하여, 직선의, 원의, 포물선의, 타원형의, 또는 다른 면 형상들이 이행될 수 있다.
이중 격자 장치의 전반적인 전송, 다시 말해 임의의 통과 대역의 높이는 꽤 높을 수 있다. 제한된 각 영역을 넘어서 비점수차(astigmatic)가 되도록, 그리고 그 영역에 대하여 블레이징 되도록 설계된 회절 격자들은 ~0.5dB 초과 손실만큼 효율적일 수 있다. ~1dB의 이론적인 삽입 손실은 격자-쌍 장치에 대하여 기대되지 않는다. 종래의 채널 평평화 기술들은 종종 훨씬 적은-최적 성능을 달성하기 위한 손실의 2배 이상을 요한다. 통과 대역의 예리성(sharpness), 즉, 대역 벽들의 가파름(steepness)은 주어진 광 도파관 모드 폭에 의해 덮여진 진동수 범위를 좁힘으로써 증가 될 수 있다. 그렇게 하기 위한 하나의 간단한 수단은 제 2 격자 시스템의 롤랜드 원의 직경을 증가시키거나, 또는 보다 일반적으로 제 2 격자 시스템의 물리적 분산을 늘리는 것이다. 마찬가지로 제 1 격자 시스템은 적절하게 교체되어야 할 것이다. 통과 대역의 폭은 방금 언급되었던 조리개에 의해서만 제한될 것이다. 40 채널, 100 GHz 설계에 대하여, ~40 - 50 GHz의 폭은 달성가능할 것이다. 벽들의 가파름에 따라서, 이러한 수들은 서로 몇 GHz 이내의 -0.5 dB, 1 dB 및 -3 dB 폭들을 나타낼 수 있다.
이중-격자 장치의 성능은 변환-제한(transform-limited) 근처일 것이 기대되며, 이에 의해 표준의 평평한-상면 설계들이 허용하는 것보다 더 높은 비트율로 양호한 광 성능을 제공한다.
본 발명은 MUX/DEMUX와 호환가능한 높은-전송, 매우-평평하고 매우-예리한 통과 대역, 높은 비트 비율을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 본 발명은, 제 1 및 제 2 격자에 대한 회절 차수의 적절한 선택으로 DWDM, CWDM, 1310/1550nm 분리기, 빗살형 필터(comb filter) 또는 광 채널 모니터들에 모두 적용될 수 있다.
격자로부터 회절의 효율은 개개의 면들로부터 회절 엔벨로프의 가간섭의 겹친위치이다. 다수 면들의 위치는 특정 파장의 격자들로부터 방사들의 모드 형상을 지배한다 반면에 개개 면들의 크기는 상이한 각들/파장들에서 상이한 모드들의 상대적인 세기를 지배한다. 이 회절 엔벨로프는 본질적으로(sin(x)/x)2 세기 분포를 가진다. 회절 엔벨로프의 최소값들에서 분광계에 입력 및 분포의 최대값에 중심을 둔 요구된 출력의 위치를 주의하여 선택함으로써, 분광계의 입력쪽으로의 광의 반사가 최소인 분광계의 출력에 최적의 전송이 가능하다.
두 번째 회절 차수들은 주 차수들과 마찬가지로 채용된다면, 두 번째 출력을회절 엔벨로프의 다른 최대값들에 두는 것이 바람직할 것이고, 이는 두 번째 출력들에서 포착된 신호를 향상시키고, 동시에 격자 면 방향에서 약간의 변화에도 민감한 두 번째 신호 강도의 민감성을 줄인다.
격자 면 회절 엔벨로프의 최소값들 및 두 번째(또는 더 높은) 최대값들을 국제적인 이용은 새롭다. 이러한 최소값들 또는 최대값들을 사용하는 설계는 전체적으로 격자의 성능을 책임짐으로써 격자 분광계의 입력과 출력을 정확하게 위치시킨다.
도 13을 참조하면, 단순한 광 역다중화기는 조악한 파장 분할 다중화기(CWDM)에 대하여 하나의 입력 채널(221)과 네 개의 출력 채널들(222a에서 222d)로 설계된다. 중앙 파장들(λ1에서 λ4)에 의해 정의되는, 복수 개의 광 채널들을 가진 광신호는 입력 채널(221)을 통하여 슬랩 도파관 영역(223)으로 발진되어, 격자(224) 상으로 입사된다. 격자(224)는 광 채널들을 파장에 따라서 분산시키고, 이에 따라 각 광 채널들(λ1에서 λ4)은 출력 채널들(222a에서 222d)의 하나에 의해 포착된다.
도 13의 장치에 대한 중심 면으로부터의 회절 엔벨로프는 도 14에 도시되어 있다. 높은 주요 최대값(231) 및 사이에 최소값(233)을 갖는 더 높은 차수의 다수 최대값(232)을 주목하라. 입력 가이드(221)를 회절 엔벨로프의 최소값(233)으로 움직임으로써 회귀 광의 세기가 상당히 감소한다. 더욱이, 출력 채널들(222a에서 222d))을 주요 최대값(231) 또는 적어도 더 높은 차수의 최대값(232)으로 움직임으로써 전송되는 광이 최대화된다. 명백히, 최소(233) 및 최대(231)에서 입력 가이드(221)와 출력 가이드들(222a에서 222d)이 바람직하다.
도 15를 참조하면, 회절 엔벨로프의 위치, 격자(241)의 설계, 및 입력 포트(242)의 위치가 모두 상호 관련되어 있기 때문에, 역다중화기(240)의 설계는, 일반적으로 회절 엔벨로프에 충분한 양의 더 높은 차수의 최소값과 최대값을 제공하는 격자(241)의 설계로 시작하는 역동적인 과정들이다. 바람직하게는, 격자(241)는 도 4 및 도 5를 참조하여 개시된 바와 같이, 롤랜드 원(243)을 따르는 초점 선을 가진, 오목한 반사 격자이다. 다음으로, 입력 포트(242)에 대한 최초의 시도 위치가 선택되고, 그 결과 회절 엔벨로프가 검사된다. 이력 포트(242)가 소망된 더 높은 차수의 최소값에 정확하게 배치되지 않았다고 가정하면, 두 번째 시도 위치가 선택된다. 이 과정은 입력 포트(242)가 소망된 더 높은 차수의 최소값에 매칭(matching)될 때까지 계속된다. 이제 주요 출력 포트(244), 예를 들어 차수 n, 는 주요 차수 최대값에 기반하여 선택될 수 있고, 예를 들어 광 검출기를 구성하는 광 채널 모니터링 검출기 어레이(248)용 출력 도파관(247)에 광학적으로 결합된 두 번째 출력 포트는 예를 들어, 차수n-1과 같은 더 높은 차수의 최대값들의 위치에 기반하여 선택될 수 있다. 이상적으로 모든 출력 포트들(244 및 246)은 롤랜드 원에 의해 정의된 격자(241)의 초점 선(243)을 따라 위치한다.
도 16은 입력 포트(242)가 출력 포트들(244) 근처에 물리적으로 배치된 상황에 대한 스펙트럼을 도시하고 있는데, 입력 포트(242)는 주 회절 최대값 내의 어딘가에 떨어지고, 이는 에셜 격자에 기반한 역다중화기에 대하여 매우 전형적이다. 회귀 광 신호의 세기(251)는 주 출력 신호들의 세기(252)에 필적하고, 결과적으로 원격통신용 광 구성요소로는 허용될 수 없는 매우 높은 회귀 손실(Return Loss)을 일으킨다. 도 17에 유사한 스펙트럼이 계산되고 도시되어 있는데, 여기서 입력 포트(242)는 제 3 회절 엔벨로프 최소값에 위치하고 있다. 입력 채널을 따라서 회귀하는 광의 세기(253)의 거의 240dB의 감소를 주목하라.
입력 채널의 중간에 있는 예리한 침하(dip)는 회절 엔벨로프가 입력 포트(2420의 범위 내에서 환상적으로 최소화된 결과이다.
두 번째 집합의 출력 포트(246)는, 주요 출력 포트들(244)을 통하여 주요 출력 도파관들(244a)로의 포착 광과 평행한 복제된 신호들을 포착하기 위하여 더 높은 차수의 회절 엔벨로프 최대값들(232)에 위치하며, 특히, 통합된 역다중화기/ 광 채널 모니터로서 유용하다. 이 경우에 있어서, 역다중화기의 주요 출력 포트들(244)는 회절 엔벨로프 최대값(231) 영역에 적합하게 되며, 예를 들어 채널 모니터 가이드와 같이, 동일한 파장이지만 상이한 회절 차수에서는 격자(241)를 벗어나는 두 번째 출력 포트들(246)은 두 번째 또는 더 높은 차수의 회절 엔벨로프 최대값(232)의 영역에 적합하게 된다. 따라서, 역다중화기의 각 채널(λ1에서 λ4)에서 광 파워의 검사(moniterig)는, 탭 결합기의 삽입 및 그 광신호의 계속적인 역다중화기/모티터링을 통하는 대신에, 상이한 차수에 결합된 광을 측정함으로써 수행될 수 있다.
도 1은 종래의 박막 필터 기반의 트리플랙서를 도시하고 있다.
도 2는 반도체 기판을 이용한 종래의 박막 필터 기반의 트리플랙서를 도시하고 있다.
도 3은 종래의 반사 회절 격자를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 회절 격자를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 반사 오목 회절 격자 PLC 필터를 도시하고 있다.
도 6은 본 발명에 따른 2 단 광 필터를 도시하고 있다.
도 7은 도 6의 광 필터의 제 2 단으로부터의 출력 스펙트럼을 도시하고 있다.
도 8은 도 6의 광 필터의 제 1 단으로부터의 출력 스펙트럼을 도시하고 있다.
도 9는 반사 회절 격자에 대한 출력 각 대 주파수의 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 이중 격자 차단-분산 다중화기/역다중화기의 평면도이다.
도 11은 도 10 장치의 제 2 회절 격자에 대한 입력 각 대(vs) 주파수, 및 출력 각 대(vs) 주파수의 구성도이다.
도 12는 도 10의 장치의 제 2 회절 격자에 대한 각 에러(error) 대 주파수의 구성도이다.
도 13은 회절 엔벨로프(envelope)의 최소값들에 배치된 입력 도파관을 가진 본 발명에 따른 평면 도파관 반사 회절 격자를 포함하는 광학 장치의 다른 구현예를 도시하고 있다.
도 14는 도 13 장치의 중앙 면으로부터의 회절 엔벨로프(envelope)를 도시하고 있다.
도 15는 회절 엔벨로프의 최소값에 배치된 입력 도파관, 및 회절 엔벨로프의 최대값들에 배치된 제 1 및 제 2 출력 도파관 집합을 가진 본 발명에 따른 평면 도파관 반사 회절 격자를 포함하는 광학 장치의 또 다른 구현예를 도시하고 있다.
도 16은 입력 도파관이 출력 도파관들에 물리적으로 가까이 위치하고 있는 상황에 대한 스펙트럼을 도시하고 있다.
도 17은 입력 도파관이 제 3 회절 엔벨로프 최소값들에 배치된 상황에 대한 스펙트럼을 도시하고 있다.
본 발명은 비회절 광 필터 및 반사 회절 격자를 포함하는 양 방향 송수신에 관한 것으로, 2 단 광 필터를 포함하는 평면 광파 회로를 포함하는 다양한 통신 장치에 사용될 수 있다.

Claims (59)

  1. 출력 채널을 전송하는 레이저 송신기;
    시스템 도파관 상으로 출력 채널을 다중화하고, 출력 채널로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 분리하기 위한, 제 1 통과 대역을 갖는 비회절 필터; 및
    제 1 및 제 2 입력 채널들을 수신하는 입력 포트,
    입사각에서 제 1 및 제 2 입력 채널들은 수신하는 회절 격자와,
    회절 격자 필터로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 출력하는 제 1 및 제 2 출력 포트를 포함하고,
    제 1 및 제 2 입력 채널들 각각은 제 1 통과 대역보다 좁은 제 2 통과 대역을 가지며, 제 1 및 제 2 입력 채널들을 역 다중화하는 회절 격자 필터;
    제 1 및 제 2 포트들에 광학적으로 결합되고, 제 1 및 제 2 입력 채널들을 각각 전송하는 제 1 및 제 2 출력 도파관들; 및
    제 1 및 제 2 출력 포트에 광학적으로 결합되고, 입력 채널들을 전기적 신호들로 변환시키는 제 1 및 제 2 광 검출기들을 구비하며,
    시스템 도파관으로부터 제 1 및 제 2 입력 채널들을 수신하고, 그 시스템 도파관 상으로 출력 채널을 전송하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 출력 도파관들은 회절 격자 필터에 평평한 스펙트럼 응답을 제 공하기 위한 다중 모드 도파관들인 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 출력 도파관들은 회절 격자 필터에 평평한 스펙트럼 응답을 제공하기 위한, 제 1 및 제 2 포트 각각에 인접한 다중 모드 섹션 및 그것으로부터 떨어진 단일 모드 섹션을 포함하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    회절 격자 필터는 초점 선을 정의하는 오목한 형상이며, 제 1 및 제 2 출력 포틀들 및 입력 포트들은 모두 초점 선을 따라 배치된 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    초점 선은 롤랜드 원(Rowland cicle)에 의해 정의되는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    비 회절 필터는 모달 간섭(modal interference)(MMI) 필터를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    비회절 필터는 파장-의존적인 방향성 결합기를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  8. 제 8 항에 있어서,
    비회절 필터는 다 단 파장-의존적인 방향성 결합기를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    비회절 필터는 위상 의존성 파장 분리기를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    비회절 필터는 마하젠더(Mach Zehnder) 간섭계를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    비회절 필터는 다 단 위상 의존적인 파장 분리기를 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    출력 채널의 위치를 분기(tapping)하기 위하여 레이저 송신기와 비회절 필터 사이에 배치된 탭(tap) 결합기; 및
    출력 채널에서의 파워의 측정을 제공하는 출력 채널의 위치를 측정하기 위한 모니터 광 검출기를 더 구비하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 입력 채널들은 대략 20nm 내지 30nm의 통과 대역을 가지고; 출력 채널은 대략 100nm의 통과 대역을 가지는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 입력 채널들은 출력 채널의 통과 대역보다 대략 2배 내지 5 배의 통과 대역들을 가지는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    회절 격자 필터는,
    면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지고, 파장에 따라 변화하는 각에서 제 1 및 제 2 채널들을 분산시키는 반사 회절 격자이고;
    측벽 길이로 나눈 면 길이에 의해 정의되는 종횡비가 3보다 큰 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    회절 격자 필터는,
    면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지고, 파장에 따라 변화하는 각에서 제 1 및 제 2 채널들을 분산시키는 반사 회절 격자이고;
    측벽 길이는 제 1 및 제 2 출력 채널들의 평균 파장과 동등하거나 그 이하인 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    입력 포트는 입사각 30°이하의 회절 격자에서 제 1 및 제 2 채널들을 발진하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    회절 격자 필터는,
    면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지고, 파장에 따라 변화하는 각에서 제 1 및 제 2 채널들을 분산시키는 반사 회절 격자이고;
    면 길이 및 입사각은 격자가 회절 차수에 절대값 7 또는 그 이하를 제공하도 록 선택되는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    입력 포트는 입사각 30°이하의 회절 격자에서 제 1 및 제 2 채널들을 발진하는 2 단 광 필터 평면 광파 회로장치.
  20. 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
    주어진 채널 간격에 실질적으로 동등한 제 1 FSR 및 제 1 차수를 가지고, 각 광 채널 대역을 출력 각들의 실질적으로 동일한 범위 이상으로 분산하기 위한 제 1 광 격자;
    제 1 반사 격자로부터 광 채널 대역들을 수신하는 제 2 FSR 및 제 2 차수를 가지고, 동일한 출력 각에서 광 채널 대역들의 각 대역에 각 파장을 보내고, 상이한 출력 각에서 각 광 채널 대역을 보내기 위한 제 2 광 격자; 및
    복수 개의 광 채널 대역들 각각을 출력하기 위한 복수 개의 출력 포트들을 구비하고,
    입력 광신호를 주어진 채널 간격에서 복수 개의 출력 채널 대역들로 분리하는 광 채널 다중화 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 광 격자들들은 모두 반사 광 격자들인 광 채널 다중화 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 광 격자들은 모두 제 1 및 제 2 초점 선들을 정의하는 광 파워를 가진 오목 반사 광 격자인 광 채널 다중화 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 광 격자들은 상호 연결된 한 쌍의 슬랩 도파관들의 반대 측들에 대면하여(face to face) 위치한 광 채널 다중화 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 초점 선들은 단일 공유 초점 선을 형성하는 광 채널 다중화 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    공유 초점 선은 롤랜드 원인 광 채널 다중화 장치.
  26. 제 25 항에 있어서,
    출력 및 입력 포트들은 공유 초점 선을 따라 놓여 있는 광 채널 다중화 장치.
  27. 제 26 항에 있어서,
    각 입력 및 출력 포트들로부터 확장된 도파관들을 더 구비한 광 채널 다중화 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 반사 격자들과, 한 쌍의 슬랩 도파관들은 평면 광파 회로를 형성하는 광 채널 다중화 장치.
  29. 제 23 항에 있어서,
    제 2 초점 선은 롤랜드 원을 정의하고; 제 1 초점 선은 제 2 광 격자 상에 중심을 둔 제 2 초점 선의 현을 정의하는 광 채널 다중화 장치.
  30. 제 23 항에 있어서,
    제 1 광 격자는 입력 광신호를 시준하는 광 채널 다중화 장치.
  31. 제 20 항에 있어서,
    제 1 차수는 1000보다 크고; 제 2 차수는 100보다 작은 광 채널 다중화 장치.
  32. 제 20 항에 있어서,
    제 2 FSR은 제 1 FSR 보다 적어도 10배 큰 광 채널 다중화 장치.
  33. 복수 개의 광 채널 대역들 각각을 입력하는 복수 개의 입력 포트들;
    각 입력 포트들로부터 상이한 입력 각들에서 각 광 채널 대역들을 수신하기 위한 제 1 차수 및 제 1 FSR을 가지고, 실질적으로 동일한 범위의 출력 각들을 넘는 각 광 채널 대역을 보내기 위한 제 1 반사 격자;
    각 광 채널 대역을 출력 신호들에 결합시키기 위하여 주어진 채널 간격에 실질적으로 동등한 제 2 FSR 및 제 2 차수를 가지는 제 2 반사 격자;
    출력 신호를 출력시키는 출력 포트;를 구비하고,
    복수 개의 입력 채널 대역들을 주어진 채널 간격으로 단일한 출력 신호에 결합하는 광 채널 다중화 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 광 격자들은 모두 제 1 및 제 2 초점 선들을 정의하는 광 파워를 가진 오목 반사 광 격자들인 광 채널 다중화 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 광 격자들은 상호 연결된 한 쌍의 슬랩 도파관들의 반대 측들에 대면하여 위치한 광 채널 다중화 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 초점 선들은 단일 공유 초점 선을 형성하는 광 채널 다중화 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    공유 초점 선은 롤랜드 원인 광 채널 다중화 장치.
  38. 제 33 항에 있어서,
    제 1 차수는 1000보다 크고; 제 2 차수는 100보다 작은 광 채널 다중화 장치.
  39. 제 33 항에 있어서,
    제 2 FSR은 제 1 FSR보다 적어도 10배 큰 광 채널 다중화 장치.
  40. 복수 개의 광 채널들을 구성하는, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
    광신호를 주 회절 최대값, 복수 개의 더 높은 차수의 회절 최대값들 및 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프로 분산시키는 반사 도파관 회절 격자; 및
    상기 광 채널들을 출력시키는 제 1 복수 개의 출력 포트들;을 구비하고,
    상기 입력 포트는 입력 포트로 재입사로부터 반사 도파관 회절 격자로부터 반사된 광량을 제한하는 상기 회절 최소값들의 어느 하나에 배치된 평면 도파관 회절 격자.
  41. 제 40 항에 있어서,
    광을 출력하기 위한 더 높은 차수의 회절 최대값들 중 하나를 따라 배치된 제 2 복수 개의 출력 포드들을 더 구비하는 평면 도파관 회절 격자.
  42. 제 41 항에 있어서,
    광 채널 모니터링에 사용되는 제 2 복수 개의 출력 포트들 가운데 적어도 하나에 광학적으로 결합된 광 검출기를 더 구비하는 평면 도파관 회절 격자.
  43. 제 40 항에 있어서,
    제 1 복수 개의 출력 포트들은 상기 광 채널들을 출력하기 위한 주 회절 최대값을 따라 위치한 평면 도파관 회절 격자.
  44. 제 43 항에 있어서,
    광을 출력하기 위한 더 높은 차수의 회절 최대값들 중 하나를 따라 위치한 제 2 복수 개의 출력 포트들을 더 구비한 평면 도파관 회절 격자.
  45. 제 44 항에 있어서,
    광 채널 모니터링에 사용되는 제 2 복수 개의 출력 포트들 가운데 적어도 하나에 광학적으로 결합된 광 검출기를 더 구비한 평면 도파관 회절 격자.
  46. 제 40 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 초점 선을 따라 광 채널들을 초점을 맞추고; 입력 포트 및 제 1 복수 개의 출력 포트들은 실질적으로 초점 선을 따라 배치된 평면 도파관 회절 격자.
  47. 제 46 항에 있어서,
    초점 선을 롤랜드 원을 정의하는 평면 도파관 회절 격자.
  48. 복수 개의 광 채널들을 구성하고, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
    광신호를 주 회절 최대값, 복수 개의 더 높은 차수의 회절 최대값들, 및 그 사이의 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프로 분산하는 반사 도파관 회절 격자; 및
    상기 광 채널들을 출력하는 주 회절 최대값을 따라 배치된 제 1 복수 개의 출력 포트들을 구비하는 평면 도파관 광 장치.
  49. 제 48 항에 있어서,
    광을 출력하기 위한 더 높은 차수의 회절 최대값들 중 적어도 하나를 따라 배치된 제 2 복수 개의 출력 포트들을 더 구비하는 평면 도파관 광 장치.
  50. 제 49 항에 있어서,
    광 채널 모니터링에 사용되는 제 2 복수 개의 출력 포트들 중 적어도 하나에 광학적으로 결합된 광 검출기를 더 구비하는 평면 도파관 광 장치.
  51. 제 50 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 초점 선을 따라 광 채널들을 초점을 맞추고; 입력 포트 및 제 1 복수 개의 출력 포트들은 실질적으로 초점 선을 따라 배치된 평면 도파관 광 장치.
  52. 제 51 항에 있어서,
    초점 선을 롤랜드 원을 정의하는 평면 도파관 광 장치.
  53. 복수 개의 광 채널들로 구성되고, 입력 광신호를 발진하는 입력 포트;
    광신호를 주 회절 최대값, 복수 개의 더 높은 차수의 회절 최대값들, 및 복수 개의 회절 최소값들을 갖는 회절 엔벨로프로 분산하기 위한 반사 도파관 회절 격자;
    상기 광 채널들을 출력시키는 제 1 복수 개의 출력 포트들; 및
    광을 출력하는 더 높은 차수의 회절 최대값들 중 적어도 하나를 따라 배치된 제 2 출력 포트들을 구비하는 평면 도파관 광 장치.
  54. 제 53 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 초점 선을 따라 광 채널들을 초점을 맞추고;
    입력 및 제 1 복수 개의 출력 포트들은 실질적으로 초점 선을 따라 배치된 평면 도파관 광 장치.
  55. 제 54 항에 있어서,
    초점 선은 롤랜드 원을 정의하는 평면 도파관 광학 장치.
  56. 제 40 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지며; 측벽 길이로 나눈 면 길이로 정의되는 종횡비가 3보다 큰 평면 도파관 회절 격자.
  57. 제 40 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지며; 측벽 길이는 복수 개의 광 채널들의 평균 파장과 동등하거나 그 이하인 평면 도파관 회절 격자.
  58. 제 40 항에 있어서,
    입력 포트는 반사 도파관 회절 격자에서 15°보다 작은 입사각으로 입력 광신호를 발진하는 평면 도파관 회절 격자.
  59. 제 40 항에 있어서,
    반사 도파관 회절 격자는 면 길이에 의해 정의되는 복수 개의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수 개의 측벽들을 가지며; 면 길이와 입사 각은 격자가 절대값 3 또는 그 이상의 차수에서 회절을 제공하도록 선택되는 평면 도파관 회절 격자.
KR1020067025281A 2004-06-04 2005-06-02 2 단 광 양방향 송수신기 KR20070022709A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020067025281A KR20070022709A (ko) 2004-06-04 2005-06-02 2 단 광 양방향 송수신기

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US60/576,595 2004-06-04
US60/576,594 2004-06-04
US60/577,604 2004-06-08
KR1020067025281A KR20070022709A (ko) 2004-06-04 2005-06-02 2 단 광 양방향 송수신기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070022709A true KR20070022709A (ko) 2007-02-27

Family

ID=43654332

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020067025281A KR20070022709A (ko) 2004-06-04 2005-06-02 2 단 광 양방향 송수신기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20070022709A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100820004B1 (ko) * 2006-11-03 2008-04-07 트루 라이트 코포레이션 양방향 광 신호 송수신 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100820004B1 (ko) * 2006-11-03 2008-04-07 트루 라이트 코포레이션 양방향 광 신호 송수신 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7151635B2 (en) Planar waveguide reflective diffraction grating
US7209612B2 (en) Two-stage optical bi-directional transceiver
US7149387B2 (en) Double diffraction grating with flat passband output
US7304797B2 (en) Inputs and outputs for an optical multiplexer/demultiplexer utilizing the grating facet diffraction envelope
CA2490603C (en) Optical off-chip interconnects in multichannel planar waveguide devices
US6978062B2 (en) Wavelength division multiplexed device
US9176282B2 (en) High efficiency mono-order concave diffraction grating
EP1044522B1 (en) Optical device for monitoring multi-wavelength signals
Bland-Hawthorn et al. Instruments without optics: an integrated photonic spectrograph
CA2518691C (en) Wavelength dispersive fourier transform spectrometer
EP0978740A2 (en) Wavelength division multi/demultiplexer
US7068885B2 (en) Double diffraction grating planar lightwave circuit
JP2008501987A (ja) ２段光双方向送受信器
US6577786B1 (en) Device and method for optical performance monitoring in an optical communications network
US20030142405A1 (en) Lamellar grating structure with polarization-independent diffraction efficiency
KR20070022709A (ko) 2 단 광 양방향 송수신기
JP2002148115A (ja) 分光器およびそれを用いた光波長多重器
CN100476476C (zh) 平面波导反射衍射光栅
US6754412B2 (en) Apparatus and method for producing a flat-topped filter response for (de)multiplexer having a diffraction grating with variable line spacing
Pottier et al. Design and properties of concave diffraction gratings based on elliptical Bragg mirrors
Seno et al. 50-wavelength channel-by-channel tunable optical dispersion compensator using combination of arrayed-waveguide and bulk gratings
Seno et al. Tunable optical dispersion compensator consisting of simple optics with arrayed waveguide grating and flat mirror
EP2259109A1 (en) Double diffraction grating planar lightwave circuit
EP1151331A1 (en) Optical components

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application