KR20070029715A - 광도파로를 포함하는 광시스템 - Google Patents

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Abstract

제조상의 비용의 상승은 실질상 없고, 또한 크기를 작게 할 수 있기 위한 제거 수 증가 등의 소형화에 의한 효과를 갖는 광도파로를 포함하는 광시스템 및 그것을 포함하는 광도파로를 제공한다. 본 발명에 의한 광시스템은 제1, 제2 및 제3 광입출력수단(12, 14, 16)과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로(20, 22)를 갖고, 제4 및 제5 멀티모드광도파로(20, 22)의 사이에 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 직교하여 광학필터(24)를 설치하기 위한 광학필터설치수단(26)을 갖는다. 제4 및 제5 멀티모드광도파로(20, 22)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 다른 것을 특징으로 한다.
Figure 112006087120413-PCT00001
광도파로, 광학필터, 광합분파기, 누설, 아이솔레이션

Description

광도파로를 포함하는 광시스템{OPTICAL SYSTEM INCLUDING OPTICAL WAVEGUIDE}
본원발명은 광도파로를 포함하는 광시스템, 더욱 상세하게는 소위 멀티모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference)형 광도파로를 포함하는 광시스템에 관한 것이다.
최근의 인터넷을 비롯하는 멀티미디어 통신의 발전에 따라, 고속·대용량 통신을 향한 광파장 다중(WDM: Wavelength Division Multiplexing)기술의 연구가 번창되고 있다. WDM 통신시스템을 구축하는 데에 중요하게 되는 광부품의 하나로, 복수의 파장을 갖는 광을 합파(合波) 혹은 분파(分波)하는 광합분파기(光合分波器)가 있다. 이 광합분파기는 저비용화·소형화이면서도 고기능화의 관점에서, 기판상에 석영(유리)이나 폴리머 등으로 형성되고, 광송수신기 등을 설치하여 집적화를 도모하고 있다.
광합분파기로서는, 필터형, 방향성 결합기형, 혹은 마흐첸더 간섭기(Mach-Zehnder Interferometer)형 등이 알려져 있다.
모듈의 소형화에 유리한 필터의 형태에 대하여는, 종래, 특허문헌1 등에 기재된 필터형 광합분파기가 알려져 있다. 즉, 특허문헌1에 기재한 필터형 광합분파 기는 도 19에 도시하는 바와 같이 직선광도파로(401, 402)를 교차시키고, 그 교차부에 광학필터(404)를 마련하고 있다. 이 광합분파기에서는, 광학필터(404)의 파장에 대한 투과 및 반사 특성을 이용하여, WDM신호를 반사광과 투과광으로 합분파(合分波)한다. 이 필터형 광합분파기에 있어서는, 2θ의 각도로 교차하는 두 개의 광도파로(401, 402)의 광축의 교점(403)이 광학필터(404)의 등가적(登價的)인 반사 중심면(405)상에 일치하도록 설계할 필요가 있다. 한편, 도 19에 있어서, 광도파로(401, 402, 430)의 중심축이 각각 부호 406, 407, 및 408로서 표시되어 있다.
이 필터형 광합분파기에 있어서는, 멀티모드 간섭형 광도파로내에 반사수단, 예컨대 대표적으로는 광학필터를 설치한다. 이 반사수단에 의한 반사광을 이용하는 광시스템에 있어서, 상기 반사수단의 설치 위치의 차이에 대한 허용오차(tolerance)를 작게 하는 것이 필요하다. 즉, 반사수단의 설치 위치의 차이에 근거하는 해당 멀티모드 간섭형 광도파로의 광의 전달 특성의 변화는 가능한 한 작은 것이 아니면 안 된다. 반사수단에 의한 반사광을 사용하는 경우, 반사수단의 위치의 차이는 적어도 입사광의 해당 반사수단까지의 거리의 2배의 광로(光路)로 된다. 이 때문에, 충분한 전파 특성을 확보하기 위하여, 이 반사수단의 설치 위치의 차이에 대한 허용오차를 극히 작게하지 않으면 안 되는 것이다.
특허문헌1에 기재된 필터형 광합분파기의 반사수단의 위치 어긋남dl 광전파 효율에 큰 영향을 주는 문제를 해결하기 위하여, 특허문헌3은 이하의 광합분파기를 제안하고 있다. 즉, 특허문헌3은 제1, 제2, 및 제3 광도파로와, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 광도파로와, 상기 제4 광도파로내의 광의 진행방향에 교차 하여 마련된 광학필터를 적어도 갖고, 상기 제1 광도파로가 상기 제4 광도파로의 제1 단면(端面)에 접속되고, 상기 제2 및 제3 각 광도파로가 상기 제4 광도파로의 상기 제1 단면에 대향(對向)하는 제2 단면의 소정의 개별 위치에 접속되고, 상기 제4 광도파로의 제1 단면 및 제2 단면은 각각 그 제4 광도파로내의 광의 진행방향과 교차하는 단면이며, 상기 제4 광도파로는 상기 제2 및 제3 광도파로의 어느 쪽의 광도파로로의 제1 파장의 광입력이 상기 제4 광도파로내의 광의 전파에 의해, 상기 광학필터를 투과하고 나서 상기 제1 광도파로내에 상기 제1 파장의 광입력에 대응하는 광의 전파를 가능하게 하고, 또한 상기 제2 및 제3 광도파로의 어느 쪽의 광도파로로부터의 제2 파장의 광입력이 상기 광학필터에서의 반사를 통하여, 상기 제2 및 제3 광도파로 내의 광입력이 없는 광도파로내에 상기 제2 파장의 광입력에 대응하는 광의 전파를 가능하게 하는, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 광도파로인 것을 특징으로 하는 광합분파기를 제안하고 있다.
즉, 특허문헌3에 개시된 광합분파기는 도 20 내지 도 22에 도시하는 바와 같이, 소정의 기판(520), 예컨대 실리콘(Si) 기판(520)상에, 굴절율이 다른 두 종류의 불소화 폴리이미드수지를 사용하여 광도파로를 형성한다. 이 광도파로는 적어도 제1 클래드층(clad layer, 521), 코어(core)영역(522), 및 제2 클래드층(523)을 가져서 구성된다. 여기에서, 524는 필터 삽입용 홈이다. 이때, 각 층의 두께의 예를 나타내면, 하부클래드층(521)의 두께는 5㎛, 코어(522)의 두께는 6.5㎛, 상부클래드층(523)의 두께는 15㎛이다. 코어와 클래드와의 굴절율비는 0.3%로 하였다.
합분파부(合分波部)는 도 21에 도시하는 바와 같이, 멀티모드 간섭형 도파 로(510)와 제1 광도파로(511), 제2 광도파로(512), 및 제3 광도파로(513)를 갖는다. 멀티모드 간섭형 도파로의 폭 W는 25㎛, 길이 L은 1200㎛, 광도파로의 간격은 5㎛이다. 또한, 세 개의 광도파로(511, 512, 513)의 폭은 6.5㎛이다.
광학필터(515)는 입사각 0도의 광에 대하여 파장 1.31㎛의 광을 반사하고, 또한 파장 1.55㎛의 광을 투과하는 유전체(誘電體) 다층막필터(515)이다. 그 두께는 15㎛이다. 이 유전체 다층막필터(515)는 일반적인 것이며, 멀티모드 간섭형 도파로의 중앙부에, 폭 15㎛의 홈(524)에 삽입하고, UV(Ultra-Violet)(도시하지 않음)를 사용하여 고정하였다. 이 홈(524)은 예컨대 다이싱 소(dicing saw)에 의해 형성할 수 있다. 제2 및 제3 광도파로(512, 513)는 멀티모드 간섭형 도파로와의 접속부(532, 533)에 있어서 서로 평행 혹은 대략 평행하게 되어 있다.
특허문헌3에 기재한 광합분파기의 작동원리는 도 21 및 22에 도시하는 바와 같이, 멀티모드 간섭형 광도파로의 한 쪽의 단면에, 복수의 광도파로, 즉 광도파로(512, 513)가 소정의 개별 위치에 설치되어 있다. 멀티모드 간섭형 도파로(510)에 있어서는, 광의 피크 위치가 광의 진행을 따라 광의 진행방향과 직교하는 방향으로 이동한다.
즉, 광학필터가 멀티모드 간섭형 광도파로를 도파(導波)하는 멀티모드 광의 진행방향에 대하여 수직 혹은 대략 수직하게 설치된다. 그 결과, 한 쪽의 광도파로, 예컨대, 상기 광도파로(513)로부터 입사된 광이 상기 광학필터에 도달하여도, 유해한 누설 광으로 되어 잡음을 발생시키는 일은 없다.
또한, 특허문헌3에 기재한 멀티모드 간섭형 광도파로에 광 필터 등의 박막 광(薄膜光) 디바이스(device)를 병치(竝置)하여 사용하는 광도파로에서는, 박막광 디바이스로의 도파광의 입사각이 0도에 가깝기 때문에, 박막광 디바이스에서의 반사광 혹은 투과광의 편파(偏波)의존성을 사실상 없게 할 수 있고, 또한, PDL(polarization dependent loss: 편파의존 손실)을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 박막광 디바이스 등을 설치하지 않고 사용하는 통상의 멀티모드 간섭형 광도파로(이하, MMI로 약칭한다)를 이용한 광도파로에서는, MMI의 부분의 폭은 일정하게 하고, 또한 입사광도파로와 출사광도파로와의 폭을 동일하게 하고, 입사광도파로와 출사광도파로의 위치관계는 MMI의 중심축에 대하여 대칭으로 하는 것이 통례이다(예컨대, 특허문헌2 참조). 이것은 MMI에서의 자기수속효과(自己收束效果)를 이용하는 것이다.
특허문헌1: 일본특개평8-190026호
특허문헌2: 일본특개2000-221345호
특허문헌3: 일본특개2002-6155호
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
특허문헌3에 개시된 광합분파기 및 광도파로를 갖는 광시스템은 특허문헌1에 개시된 광합분파기의 반사수단의 설치 위치의 차이에 대한 허용오차를 극히 작게 하지 않으면 안 되는 제조상의 곤란성이나 이에 관련되는 제조비용의 문제를 해결하고 있다. 그러나, 광합분파기의 치수가 크고, 또한 사용상의 요구를 충족시키기 위하여 치수를 작게 하면, 광의 전파 효율이 현저하게 저하하고, 또한 광도파로 상호간의 광의 누설을 발생시킬 염려가 있다.
한편, 본 발명자는 특허문헌3에 기재한 바와 같이, MMI 부분에 광축과 수직방향의 홈을 마련하여 박막광 디바이스를 설치한 경우, 입사단(入射端)에서의 광파의 필드(filed)가 출사단(出射端)에 있어서 적절하게 수속(收束)되지 않는다는 것을 찾아냈다. 즉, 특허문헌3에 기재된 바와 같이, 합분파기를 구성한 경우에는, 출사해야할 파장광이 출사단에 있어서 방사 손실(放射損失)로 되어 삽입 손실(揷入損失)이 저하하거나, 출사해서는 안되는 파장광이 광도파로로 스며들어가 아이솔레이션(isolation)을 저하시키는 문제가 있다.
(발명의 목적)
본 발명은 종래기술의 광합분파기의 상술한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 종래기술의 광합분파기에 대하여, 실질상 제조상의 비용의 상승은 없고, 용적을 작게 하는 것이 가능한 광도파로를 포함하는 광시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 높은 광전파 효율을 확보할 수 있고, 또한 광도파로 상호간의 광의 누설을 작게 하여 고정밀도의 광통신을 가능하게 하는 광도파로를 포함하는 광시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한, 출사해야 할 파장광이 출사단에 있어서 방사 손실로 되어고, 삽입 손실을 저하시키거나, 출사해서는 안되는 파장광이 광도파로로 스며들어가 아이솔레이션을 저하시키거나 하는 일이 없는 광도파로를 포함하는 광시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템은 구체적으로 아래와 같이 구성된다. 한편, 본 발명에서의 「광도파로의 폭」이란, 광도파로의 코어 폭을 의미한다.
(제1 발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면(端面)에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제1 발명에 있어서, 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 다르게 함으로써, 상기 광 필터에 의해 반사되어, 상기 제2 및 제3 광입출력수단간에 결합되는, 주로 제5 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제5 멀티모드광도파로의 길이 L5 및 폭 W5의 결정과는 독립적으로, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 양쪽을 투과하는 파장의 광 및 주로 상기 제4 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제4 멀티모드광도파로의 길이 L4 및 폭 W4를 선택할 수 있기 때문에, 복수의 파장에 대한 특성의 양립(兩立)을 도모할 수 있다. 따라서, 예컨대, 파장 1.31㎛의 광과 파장 1.55㎛의 광과 같이, 사용하는 파장이 크게 다른 경우에는, 특히 효과가 커진다. 구체적으로는, 상기 광 필터를 투과하는 파장에 대한 신호광(信號光)의 손실을 저감하여, 크로스 토크(cross talk) 광의 손실을 증대시킬 수 있다.
제1 발명에 있어서는, 또한, 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭은 다른 파라메타에 비교하여 광의 최대치의 진행방향과 직교하는 방향에서의 이동에 큰 영향을 준다. 따라서, 제1 발명은 큰 설계 자유도를 가지고, 높은 광의 전파 효율을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
(제2 발명)
상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭보다 큰 것을 특징으로 한다.
상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 주로 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭보다 크게 함으로써, 상기 광 필터에 의해 반사되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단간에 결합되는, 주로 상기 제5 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제5 멀티모드광도파로의 길이 L5 및 폭 W5의 결정과는 독립적으로, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 양쪽을 투과하는 파장의 광 및 주로 상기 제4 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제4 멀티모드광도파로의 길이 L4 및 폭 W4을 선택할 수 있기 때문에, 복수의 파장에 대한 특성의 양립을 도모할 수 있다.
특히, 제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단에 투과하는 광이 상기 광 필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단에 의해 생기는 과잉손실을 적절하게 저감할 수 있다. 따라서, 예컨대, 파장 1.31㎛의 광이 제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단으로 투과하고, 파장 1.49㎛의 광이 제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단으로 투과하는 경우에는, 파장 1.49㎛의 광의 삽입 손실에 대하여 특히 효과가 커진다. 구체적으로는, 상기 광 필터를 투과하는 파장에 대한 신호광의 손실을 저감하여, 크로스 토크 광의 손실을 증대시킬 수 있다.
(제3 발명)
상기 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단에 입력하는 광 중, 가장 효율 좋게 전파시켜야 할 광을 입력하는 광입출력수단을 접속한 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이, 다른 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭보다 작은 것을 특징으로 한다.
제3 발명은 상술한 특징을 갖는 것에 의해, 사용되는 복수의 파장 중, 용도에 따라 가장 효율 좋게 전파시켜야 할 광을 선택적으로 저(低)손실로 투과하도록 멀티모드광도파로를 구성할 수 있다.
또한, 광은 광도파로내에 있어서는, 광의 진행방향과 직교하는 방향으로 크게 넓어지는 것은 아니지만, 광학필터설치수단, 즉 공간에 있어서는, 같은 방향에 있어서 크게 넓어지는 경향이 있다. 따라서, 제3 발명에 있어서는, 광입출력수단에 입사된 광이 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 작은 멀티모드광도파로로부터, 효율 좋게 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 큰 멀티모드광도파로에 입사할 수 있고, 광전파 효율을 높게 유지할 수 있는 효과를 갖는다.
(제4 발명)
상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭, 및 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 5㎛이상 20㎛이하인 것을 특징으로 한다.
제4 발명에 있어서는, 상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭, 및 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 20㎛을 넘는 경우, 광도파로를 포함하는 광시스템의 광의 진행방향에 따른 길이가 길어지는 문제가 있다. 상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭, 및 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 5㎛에 미치지 않는 경우, 멀티모드광도파로를 구성하기 위하여는 클래드와 코어의 비교 굴절율 차이를 크게 하는 것이 필요하게 되고, 광입출력수단으로서 통상의 싱글모드 파이버를 사용할 수 없게 된다. 만일, 광입출력수단으로서 통상의 싱글모드 파이버를 사용하였다고 하더라도, 결합 손실이 지나치게 커져, 효율 좋게 광을 전파할 수 없는 문제가 있다.
제4 발명에 있어서는, 또한, 멀티모드광도파로의 폭이 5㎛미만에서는, 그 멀티모드광도파로에 접속되는 광입출력수단과의 결합 손실이 커지고, 결과적으로 삽입 손실의 증대를 초래한다. 멀티모드광도파로의 폭이 20㎛를 초과하는 경우에서는, 그 멀티모드광도파로의 길이가 커져 버려, 그 분광도파로 소자(素子) 치수가 장척화(長尺化)하여 버린다. 광도파로 소자 치수가 장척화하면, 그만큼 전파 손실이 증대하고, 결과적으로 삽입 손실의 증대를 초래하게 된다.
(제5 발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제5 발명에 있어서는, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격을 다르게 함으로써, 상기 광 필터에 의해 반사되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단간에서 결합되는, 주로 상기 제5 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2의 D의 결정과는 독립적으로, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 양쪽을 투과하는 파장의 광 및 주로 상기 제4 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격을 선택할 수 있기 때문에, 복수의 파장에 대한 특성의 양립을 도모할 수 있다. 따라서, 예컨대, 파장 1.31㎛의 광과 파장 1.55㎛의 광처럼 사용하는 파장이 크게 다른 경우에는 특히 효과가 커진다. 구체적으로는, 상기 광 필터를 투과하는 파장에 대한 신호광의 손실을 저감하여, 크로스 토크 광의 손실을 증대시킬 수 있다.
제5 발명에 있어서는, 또한, 제2, 제3 광입출력수단을 곡선광도파로로서, 양쪽 입출력수단간의 간격을 넓히면서, 제1 광입출력수단을 광파이버나 직선광도파로 할 때에, 최적의 결합 손실을 얻을 수 있으므로, 모든 입출력수단을 곡선광도파로 하는 경우에 비교하여, 단척화(短尺化)할 수 있다. 단척화하는 것으로 전파 손실을 저감할 수 있고, 결과적으로 삽입 손실을 저감하는 것이 가능하다.
제5 발명에 있어서는, 또한, 제1 광입출력수단을 직선형상 광도파로 또는 광파이버로 한 경우, 큰 설계 자유도를 가지고, 높은 광의 전파 효율을 확보할 수 있는 효과를 갖는다. 제5 발명은 또한, 광입출력수단은 곧바로 마주 향하는 일이 없어, 한 쪽의 광입출력수단으로부터의 누설 광이 다른 쪽의 광입출력수단에 입사하여 유해신호가 포함될 우려가 적은 효과도 갖는다.
(제 6발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭의 적어도 어느 쪽과 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제 6발명에 따르면, 상기 제2 및 제3 광입출력수단간에서 결합되는, 주로 상기 제5 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭의 결정과는 독립적으로, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 양쪽을 투과하는 파장의 광 및 주로 상기 제4 멀티모드광도파로만을 투과하는 파장의 광에 대하여 최적인 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 선택할 수 있기 때문에, 복수의 파장에 대한 특성의 양립을 도모할 수 있다. 따라서, 예컨대, 파장 1.31㎛의 광과 파장 1.55㎛의 광처럼 사용하는 파장이 크게 다른 경우에는 특히 효과가 커진다. 구체적으로는, 상기 광 필터를 투과하는 파장에 대한 신호광의 손실을 저감하여, 크로스 토크 광의 손실을 증대시킬 수 있다.
제 6발명에 있어서는, 또한, 제2, 제3 광입출력수단을 곡선광도파로로서, 양쪽입출력수단간의 간격을 넓히면서, 제1 광입출력수단을 광파이버나 직선광도파로할 때에, 최적의 결합 손실을 얻을 수 있으므로, 모든 입출력수단을 곡선광도파로하는 경우에 비교하여, 단척화할 수 있다. 단척화하는 것으로 전파 손실을 저감할 수 있고, 결과적으로 삽입 손실을 저감하는 것이 가능하다.
제 6발명에 있어서는, 또한, 제1 광입출력수단을 직선형상 광도파로 또는 광파이버로 하였을 경우, 큰 설계 자유도를 가지고, 높은 광전파 효율을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.
(제 7발명)
상기 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭의 적어도 어느 쪽보다 작은 것을 특징으로 한다.
(제8a발명)
상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것을 특징으로 한다.
(제8b발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
(제9발명)
상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2이 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격보다 큰 것을 특징으로 한다.
제9발명은 상술한 특징을 갖는 것에 의해, 제2 및 제3 광입출력수단간의 간격을 넓힐 수 있다. 제2 및 제3 광입출력수단은 통상 매우 접근하고 있기 때문에, 이들의 입출력수단을 광도파로로 형성하는 경우에는 제2 및 제3 광입출력수단간의 간격이 지나치게 좁아, 제조편차가 특성에 주는 영향이 커진다. 그러나, 제9발명에 따르면, 이것을 피할 수 있고, 안정한 특성의 광도파로의 제조를 실현할 수 있다.
제9발명은 또한, 큰 설계 자유도를 가지고, 높은 광의 전파 효율을 확보할 수 있는 효과를 갖는다. 제9발명은 또한, 광입출력수단은 곧장에 마주 향할 일이 없고, 한 방향의 광입출력수단으로부터의 누설 광이 다른 쪽의 광입출력수단에 입사하여 유해신호가 포함될 염려가 적은 효과도 갖는다.
(제9a발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선과, 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선이 오프셋되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
(제9b발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선과, 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 오프셋되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
(제10발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 광학필터가 제1 투과광 및 제2 투과광을 투과시켜, 제3 반사광을 반사하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제1 투과광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고, 제2 광입출력수단으로부터 입사한 제3 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되며,
제2 광입출력수단으로부터 입사한 제2 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
상기 설명에 있어서, 「입사가 억제된다」란, 입사하는 광입출력수단과 비교하여 충분히 입사가 억제되어 있는 것을 의도하는 것이다. 구체적으로는, 신호의 종류, 전송거리 등에도 따르지만, 입사광량의 비교가 10dB이상으로 하는 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 25dB이상이다.
제10발명에 있어서, 광시스템은 FTTH(Fiber To The Home)의 가정측에 배치되어, 제1 광입출력수단을 ONU(Optical Network Unit)에 접속시키고, 제2 광입출력수단을 국(局)측으로부터의 광파이버에 접속시키고, 제3 광입출력수단을 V-ONU(Video ONU)에 접속함으로써 1심(心)의 광파이버에서 데이터통신과 영상배신(配信)을 동시에 받을 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. 이 경우, 상술한 구성상의 특징을 가짐으로써, 데이터 신호의 손실을 저감하고, 영상신호에 데이터 신호가 혼입하는 정도를 경감할 수 있다.
제10발명에 따르면 또한, 광입출력수단으로부터의 광이 효율 좋게 소정의 광입출력수단에 입사될 수 있어 광 이용효율이 높고, 또한 광전파 정밀도가 높은 광통신을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.
(제11발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고,
상기 광학필터가 제1 투과광 및 제2 투과광을 투과시켜, 제3 반사광을 반사하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제2 투과광이 제2 광출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 의 광입출력수단에는 입사가 억제되고,
제2 입출력수단으로부터 입사한 제1 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고, 제3 광입출력수단으로부터 입사한 제3 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제11발명에 있어서는, FTTH의 국측에 배치되어, 제1 광입출력수단을 OLT(Optical Line Terminal)에 접속시키고, 제2 광입출력수단을 국측으로부터의 광파이버에 접속시키고, 제3 광입출력수단을 V-OLT(Video OLT)에 접속함으로써 1심(心)의 광파이버로 데이터의 쌍방향 통신과 영상배신을 동시에 보낼 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 특징을 가짐으로써, 데이터 신호의 손실을 저감하여, 데이터 신호가 영상신호의 송신에 주는 악영향을 경감할 수 있다.
제11발명에 따르면 또한, 광입출력수단으로부터의 광이 효율 좋게 소정의 광입출력수단에 입사될 수 있어, 광 이용효율이 높고, 또한 광전파 정밀도가 높은 광통신을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.
(제12발명)
제10발명의 광시스템과 제11발명의 광시스템을 한 쌍으로 하여, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 광시스템이다.
(제13발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 광학필터가 제1 반사광 및 제2 반사광을 반사시키고, 제3 투과광을 투과하며,
제2 광입출력수단으로부터 입사한 제2 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되며, 제2 광입출력수단으로부터 입사한 제3 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되며,
제3 광입출력수단으로부터 입사한 제1 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제13발명에 따르면, FTTH의 가정측에 배치되어, 제3 광입출력수단을 ONU에 접속시키고, 제2 광입출력수단을 국측으로부터의 광파이버에 접속시키고, 제3 광입출력수단을 V-ONU(Video ONU)에 접속함으로써, 1심의 광파이버로 데이터통신과 영상배신을 동시에 받을 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. 이 경우, 상술한 구성상의 특징을 가짐으로써, 영상신호의 손실을 저감하고, 영상신호에 데이터 신호가 혼입하는 정도를 경감할 수 있다.
제13발명에 따르면 또한, 광입출력수단으로부터의 광이 효율 좋게 소정의 광입출력수단에 입사될 수 있어, 광 이용효율이 높고, 또한 광전파 정밀도가 높은 광통신을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.
(제14발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4, 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 광학필터가 제1 반사광 및 제2 반사광을 반사시켜, 제3 투과광을 투과하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제3 투과광이 제2 광출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고,
제2 입출력수단으로부터 입사한 제1 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되고,
제3 광입출력수단으로부터 입사한 제2 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제14발명에 따르면, FTTH(Fiber To The Home)의 국측에 배치되어, 제3 광입출력수단을 OLT(Optical Line Temina1)에 접속시키고, 제2 광입출력수단을 가정측으로부터의 광파이버에 접속시키고, 제1 광입출력수단을 V-OLT(Video OLT)에 접속함으로써, 1심의 광파이버로 데이터의 쌍방향통신과 영상배신을 동시에 보낼 수 있는 시스템을 제공할 수 있다. 이 경우, 상술한 구성상의 특징을 가짐으로써, 영상신호의 손실을 저감하여, 데이터 신호가 영상신호의 송신에 주는 악영향을 경감할 수 있다.
제14발명에 따르면 또한, 광입출력수단으로부터의 광이 효율 좋게 소정의 광입출력수단에 입사될 수 있어, 광 이용효율이 높고, 또한 광전파 정밀도가 높은 광통신을 실현할 수 있는 효과를 갖는다.
(제15발명)
제13발명의 광시스템과 제14발명의 광시스템을 한 쌍으로 하여, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 광시스템이다.
(제16발명)
제10발명의 광시스템과 제14발명의 광시스템을 한 쌍으로 하여, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 광시스템이다.
(제17발명)
제11발명의 광시스템과 제13발명의 광시스템을 한 쌍으로 하여, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 광시스템이다.
(제18발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향의 길이를, 각각 L4 및 L5라고 할 때
100㎛≤L4+L5≤800㎛
50㎛≤L5≤400㎛
인 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
제18발명에 있어서, L5가 50㎛미만의 경우에는 멀티모드광도파로에 의한 합분파 능력이 부족할 뿐만 아니라, 제5 멀티모드광도파로를 투과하여, 광 필터로 반사되는 광의 적절한 전파를 할 수 없게 된다. 제2 및 제3 광입출력수단간의 삽입 손실이 증대함과 아울러, 복귀 광이 커져 시스템이 불안정하게 된다.
L5가 400㎛을 초과하는 경우에는 광도파로소자가 장척화한다. 이것이 원인으로 전파 손실의 증대를 초래한다.
L4+L5가 100㎛미만의 경우에는 멀티모드광도파로에 의한 합분파능력이 부족할 뿐만 아니라, 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 투과하는 광의 적절한 전파를 할 수 없게 된다.
L4+L5가 800㎛을 초과하는 경우에는 광도파로소자가 장척화한다. 이것이 원인으로 전파 손실의 증대를 초래한다.
제18발명에 따르면, 멀티모드광도파로의 광의 진행방향의 길이를 작게 하여 작은 광시스템을 실현할 수 있고, 또한 효율적인 양산을 가능하게 하여 광시스템의 제조비용을 내릴 수 있는 효과를 갖는다.
(제19발명)
제1, 제2, 및 제3 광입출력수단이 싱글모드광도파로인, 제1 내지 제18발명의 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
(제20발명)
제1 광입출력수단이 광파이버이고, 제2 및 제3 광입출력수단이 싱글모드광도파로인, 제1 내지 제18발명의 광도파로를 포함하는 광시스템이다.
(제21발명)
상술한 광도파로를 포함하는 광시스템에 있어서, 상기 광학필터설치수단에 광학필터가 설치된 광합분파기이다.
광학필터는 소망의 파장의 광만을 투과시키는 파장선택필터이라도 좋고, 미러(mirror)이라도 좋고, 하프 미러(half mirror)이라도 좋고, 전계(電界)의 인가 등에 의해 광의 흡수를 조절할 수 있는 광흡수필터이라도 좋다.
발명의 효과
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템에 따르면, 종래기술의 광합분파기에 대하여, 실질상 제조상의 비용의 상승은 없고, 또한, 크기를 작게 할 수 있기 때문에, 기판 한 매로부터의 수율을 증가시키는 등, 소형화에 의한 효과를 갖는다.
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템에 따르면, 또한, 높은 광전파 효율을 확보할 수 있고, 또한 광도파로 상호간의 광의 누설을 작게 하여 고정밀도의 광통신을 가능하게 하는 광도파로를 포함하는 광시스템을 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템에 따르면, 또한, 출사해야 할 파장광이 출사단(端)에 있어서 방사 손실로 되어서 삽입 손실을 저하시키거나, 출사해서는 안되는 파장광이 광도파로에 스며들어가 아이솔레이션을 저하시키거나 하는 일이 없는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제1 실시형태의 광학설명도이다.
도 2는 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제2 실시형태의 광학설명도이다.
도 3은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제3 실시형태의 광학설명도이다.
도 4는 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제4 실시형태의 광학설명도이다.
도 5는 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제5 실시형태의 광학 탈명도다.
도 6은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제 6실시형태의 광학설명도이다.
도 7은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 제 7실시형태의 광학설명도이다.
도 8은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서를 나타내기 위한 광학설명도이다.
도 9는 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서를 나타내기 위한 광학설명도이다.
도 10은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서를 나타내기 위한 광학설명도이다.
도 11은 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서를 나타내기 위한 광학설명도이다.
도 12는 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서를 나타내기 위한 광학설명도이다.
도 13은 비교예의 광도파로를 포함하는 광시스템의 광학설명도이다.
도 14는 광학필터설치수단의 위치 어긋남의 영향을 나타내는 그래프도이다.
도 15는 본 발명에 의한 광시스템의 제1 적용예인 광증폭기를 나타내는 개략평면도이다.
도 16은 본 발명에 의한 광시스템의 제2 적용예인 CWDM용 수신기를 나타내는 개략 평면도이다.
도 17은 본 발명에 의한 광시스템의 제3 적용예인 크로스형 광합분파기를 나타내는 개략 평면도이다.
도 18은 본 발명에 의한 광시스템의 제4 적용예인 광 스위치를 나타내는 개략 평면도이다.
도 19는 특허문헌1에 기재된 광합분파기의 광학원리 설명도이다.
도 20은 특허문헌3에 기재된 광합분파기의 사시 광학 설명도이다.
도 21은 특허문헌3에 기재된 광합분파기의 광학원리 설명도이다.
도 22는 특허문헌3에 기재된 광합분파폭의 작동 설명도이다.
부호의 설명
10 : 제1 실시형태의 광시스템
12 : 제1 광입출력수단
14 : 제2 광입출력수단
16 : 제3 광입출력수단
20 : 제4 멀티모드광도파로
22 : 제5 멀티모드광도파로
24 : 광학필터
26 : 광학필터설치수단
110 : 제2 실시형태의 광시스템
210 : 제3 실시형태의 광시스템
310 : 제4 실시형태의 광시스템
320 : 제5 실시형태의 광시스템
330 : 제 6실시형태의 광시스템
340 : 제 7실시형태의 광시스템
360 : 비교예의 광시스템
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하에 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태에 대하여, 도면에 근거하여 설명한다.
(제1 실시형태)
특허문헌3 등에 개시된 종래의 광도파로를 포함하는 광시스템은 MMI 부분이 일정한 폭이었다. 제1 실시형태는 MMI 부분의 폭을 박막광 디바이스의 양측에서 다르게 하여 구성된다.
종래의 MMI의 구조를 단지 박막광 디바이스와 조합시킨 것 만의 구조에 있어서, 성능이 저하하는 현상은 박막광 디바이스를 삽입하는 홈부분으로, 인접하는 MMI 부분과는 다르고, 코어에 대하여 상하 방향 및 좌우 방향에 있어서 클래드가 존재하지 않아, 광파의 가둠효과가 소실하는 것에 기인하는 것이다. 그 때문에 생기는 광파 필드의 섭동(攝動)은 출사단에서의 수속광(收束光)의 필드 형상에 영향을 주고 있는 것이라고 생각된다. 그래서, 제1 실시형태는 섭동을 받은 MMI 중의 전파광의 필드를 보정하도록 구조를 최적화하는지, 혹은 수속광의 필드 형상, 수속위치에 맞춰서 입사광도파로와 출사광도파로를 배치함으로써 과제를 해결한다. 즉, MMI 부분의 박막광 디바이스는 MMI 부분의 폭을 조정함으로써, 투과 혹은 반사 후의 섭동을 받은 필드 형상을 박막광 디바이스가 삽입되지 않고 있는 상태에 근접한다.
제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)은 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 다르고, 또한 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3의 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것이다.
제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)의 구성은 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 광입출력수단(12), 제2 광입출력수단(14), 및 제3 광입출력수단(16)과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 멀티모드광도파로(20) 및 제5 멀티모드광도파로(22)를 갖고, 상기 제4 멀티모드광도파로(20) 및 제5 멀티모드광도파로(22)의 사이에 상기 제4 멀티모드광도파로(20) 및 제5 멀티모드광도파로(22)내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터(24)를 설치하기 위한 광학필터설치수단(26)을 갖고, 상기 제1 광입출력수단(12)이 상기 제4 멀티모드광도파로(20)에서의 상기 광학필터설치수단(26)의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)이 상기 제5 멀티모드광도파로(22)의 상기 광학필터설치수단(26)의 반대측의 단면에 접속되어 있다.
제1 광입출력수단(12), 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)은 싱글모드광도파로이다. 제1 광입출력수단(12)은 광파이버로 하는 것도 가능하다.
상기 제4 멀티모드광도파로(20)의 광의 진행방향의 길이를 L4, 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 W4로 한다. 상기 제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이를 L5, 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 W5로 한다.
상기 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2을 D5로 한다. 상기 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중 심위치의 간격을 D4로 한다. 본 실시형태에서는, 중심선(Ｏ)은 제4 및 제5 멀티모드광도파로(20, 22)의 중심선과 일치하고 있다.
광학필터(24)는 입사각 0도의 광에 대하여 제1 파장 1.31㎛ 및 제2 파장 1.49㎛의 광을 투과하고, 또한 파장 1.55㎛의 광을 반사하는 유전체 다층막 필터(24)가 사용되었다. 이는 상기 제1 발명, 제2 발명, 제3 발명의 광시스템에 사용할 수 있다.
광학필터의 두께는 25㎛이다. 기판은 0.1 내지 1.Omm의 유리기판, 또는 5 내지 10㎛의 폴리이미드 기판이다. 기판이 없는 광학필터도 제조가능하고, 본 발명에서도 사용가능하다.
광학필터(24)로서, 입사각 0도의 광에 대하여 제1 파장 1.31㎛ 및 제2 파장 1.49㎛의 광을 반사하고, 또한 파장 1.55㎛의 광을 투과하는 유전체 다층막 필터(24)가 사용될 수도 있다. 이는 상기 제4 발명, 제5 발명, 제 6발명의 광시스템에 사용할 수 있다.
제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)의 각 치수는 아래와 같다.
제4 멀티모드광도파로(20)의 광의 진행방향의 길이: L4 = 412.5㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이: L5 = 242.5㎛
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 17.2㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 =16.8㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 = 4.7㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2: D5 = 5.15㎛
제1 ∼제3 광입출력수단(12.14.16)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: 6.2㎛
제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.6dB
제1 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -49dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.6dB
(제2 실시형태)
제2 실시형태는 MMI 부분의 폭 W를 박막광 디바이스의 양측에서 다르게 하여 구성된다.
또한, 종래는 대칭이었던 입사광도파로와 출사광도파로의 위치 관계를 MMI의 중심축에 대하여 비대칭으로 하고 있다.
제2 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(110)의 구성은 도 2에 도시되 어 있지만, 제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)과 동일한 구성에 대하여는 동일하게 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
제2 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(110)은 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W가 같고, 또한 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2의 D5,와, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격 D4가 다른 것이다.
제2 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(110)의 데이터는 아래와 같다.
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 16.8㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 = 16.8㎛
그 밖의 구성 및 치수는 제1 실시형태와 동일하다.
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 = 4.7㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2: D5 = 5.15㎛
제2 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.7dB
제1 입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -29dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.7dB
(제3 실시형태)
제3 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(210)은 도 3에 도시되어 있지만, 제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)과 동일한 구성에 대하여는 동일하게 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
제3 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(210)은 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W가 다르고, 또한 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2의 D5와, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격 D4가 동등한 것이다.
제3 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(210)의 데이터는 아래와 같다.
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 17.2㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 = 16.8㎛
그 밖의 구성 및 치수는 제1 실시형태와 동일하다.
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 =5.15㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2: D5 =5.15㎛
제3 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(210)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.9dB
제1 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -26dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.7dB
(제4 실시형태)
종래는 동일한 폭이었던 MMI에의 입사광도파로의 폭 W와 출사광도파로의 폭 W를 다르게 하는 것에 의해 구성한다. 제4 실시형태는 MMI 부분의 박막광 디바이스를 투과 혹은 반사 후에 섭동을 받은 필드의 형상에, MMI에 접속된 출사광도파로 부분의 폭을 조정하고, 입사단에 접속된 광도파로 부분의 폭과 다르도록 구성한다. 이렇게 구성하여, MMI 부분과 출사광도파로 부분과의 결합 손실을 저감한다. 예컨대, 제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단에 전파시키는 광에 착안하는 경우나, 제2 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단에 전파시키는 광에 착안하는 경우 나, 제3 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단에 전파시키는 광에 착안하는 경우, 그들의 광입출력수단의 폭을 다르게 하고, 바람직하게는 출사측의 폭을 입사측의 폭보다도 크게 한다.
제4 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(310)의 구성의 일례는 도 4에 도시되어 있지만, 제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)과 동일한 구성에 대하여는 동일하게 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
제4 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(310)은 상기 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W가 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W의 적어도 어느 쪽과 다른 것이고, 또한 바람직한 형태로서, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2의 D5와, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것이다.
제4 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(310)의 데이터는 도 4에 도시하는 바와 같이 아래와 같다. 상기 제1 광입출력수단(12)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 W1, 제2 광입출력수단(14)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 W2, 제3 광입출력수단(16)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭을 W3으로 한다.
제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W1 = 6.2㎛
제2 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W2 = 6.4㎛
제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W3 = 6.4㎛
제4 멀티모드광도파로(20)의 광의 진행방향의 길이: L4 = 445㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이: L5 =274㎛
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 18.2㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 = 18.2㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(20)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 = 4.44㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2: D5 = 5.2㎛
제4 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(410)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.7dB
제1 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -55dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.8dB
(제5 실시형태)
도 5에 도시하는 제5 실시형태를 포함하는 광시스템(320)은 제4 멀티모드광 도파로(20)의 중심선(Ｏ1)로부터, 제2 광입출력수단(14)의 입출력 중심위치까지의 거리 D6와 제3 광입출력수단(16)의 입출력 중심위치까지의 거리 D7을 다르도록 한 것이다. 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선은 제4 멀티모드광도파로(20)의 중심선(Ｏ1)과 일치하여 있다.
제5 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(320)의 실시예는 아래와 같다.
제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W1 = 6.2㎛
제2 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W2 = 6.4㎛
제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W3 = 6.4㎛
제4 멀티모드광도파로(20)의 광의 진행방향의 길이: L4 = 445㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이: L5 = 274㎛
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 18.2㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 = 18.2㎛
제4 및 제5 멀티모드광도파로(20), (22)의 중심선(Ｏ1)과 제4 멀티모드광도파로(20)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 = 4.44㎛
제4 및 제5 멀티모드광도파로(20), (22)의 중심선(Ｏ1)과 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14)의 입출력 중심위치의 간격: D6 = 5.15㎛
제4 및 제5 멀티모드광도파로(20), (22)의 중심선(Ｏ1)과 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제3 광입출력수단(16)의 입출력 중심위치의 간격: D7 = 5.25㎛
이 실시예는 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)을, 제4 멀티모드광도파로(20)의 중심선(Ｏ1)에 대하여 오프셋(offset) 시킨 것이다.
상기 실시예에서의 광시스템(320)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같았다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.7dB
제1 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -55dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.8dB
제2 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.55㎛): -0.4dB
제2 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.55㎛): -43dB
이 실시예로부터 알 수 있는 바와 같이, D6과 D7을 다르도록 구성함으로써, 제2 광입출력수단(14)로부터 제3 광입출력수단(16)에의 광도파로 과잉손실을 저감할 수 있었다.
따라서, 제5 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템을, 액세스(access)계 광통신에서 사용할 수 있고, 특히, 올라가는 데이터 신호에 1.31㎛ 파장대(帶), 내려가는 데이터 신호에 1.49㎛ 파장대, 내려가는 비디오 신호에 1.55㎛ 파장대를 사용하는 광통신시스템에 적합하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서, 제3 광입출력수단(16)의 광의 진행방향과 직교 하는 방향의 폭 W3만을 6.4㎛로부터, 7.4㎛ 또는 8.4㎛로 변경하여도 좋다. 한편, W3 = 8.4㎛일 때, 제3 광입출력수단(16)의 코어는 제5 멀티모드광도파로(22)의 코어를 폭방향으로 넘어서 뻗어 있다(도 11 참조). 제3 광입출력수단(16)의 폭 W3을 크게 한 경우, 광시스템(320)의 제2 광입출력수단(14)으로부터 제3 광입출력수단에 전파하는 파장 1.55㎛의 광의 과잉손실은 각각, 상기 실시예와 비교하여, W3 = 7.4㎛의 경우 0.03dB, W3 = 8.4㎛의 경우 0.01dB로 더 저감하였다. 이와 같이 제3 광입출력수단(16)의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W3을 조정함으로써, 제2 광입출력수단(14)으로부터 제3 광입출력수단(16)에 전파하는 광의 과잉손실을 더 저감할 수 있었다.
(제 6실시형태)
도 6에 도시하는 제 6실시형태를 포함하는 광시스템(330)은 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선(Ｏ2)이 제4 멀티모드광도파로(20)의 중심선(Ｏ1)에 대하여 광의 진행방향과 직교하는 방향으로 오프셋되어, 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선(Ｏ2)로부터, 제2 광입출력수단(14)의 입출력 중심위치까지의 거리D8와 제3 광입출력수단(16)의 입출력 중심위치까지의 거리D9를 다르도록 한 것이다.
(제 7실시형태)
도 7에 나타내는 제 7실시형태를 포함하는 광시스템(340)은 제 6실시형태를 포함하는 광시스템(330)과 마찬가지로, 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선(Ｏ2)이 제4 멀티모드광도파로(20)의 중심선(Ｏ1)에 대하여 광의 진행방향과 직교하는 방향으로 오프셋되고, 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선(Ｏ2)으로부터, 제2 광입출력수단(14)의 입출력 중심위치까지의 거리D8과 제3 광입출력수단(16)의 입출력 중심위치까지의 거리D9를 다르도록 한 것이다. 제5 멀티모드광도파로(22)은 그 중심선(Ｏ2)을 오프셋시킨 방향으로 제4 멀티모드광도파로를 넘어서 존재하고 있다.
제 6실시형태 및 제 7실시형태처럼, 제5 멀티모드광도파로(22)의 중심선(Ｏ2)이 제4 멀티모드광도파로(20)의 중심선(Ｏ1)에 대하여 오프셋시킴으로써, 제1 광입출력수단(12)과 제2 광입출력수단(14)과의 사이의 광도파로 과잉손실을 저감시키거나, 제1 광입출력수단(12)으로부터 제3 광입출력수단(16)으로의 광도파로 과잉손실을 증대시켜 크로스 토크를 억제하거나 할 수 있다.
(설계 순서)
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템의 설계 순서는, 제1 실시형태에 있어서, 최초에, 도 8의 제5 멀티모드광도파로 거울상 도면에 도시하는 바와 같이 광학필터(24)를 반사경이라고 가정하여, 제5 멀티모드광도파로(22), 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 거울상, 즉 제5 멀티모드광도파로 거울상(22M), 제2 광입출력수단 거울상(14M) 및 제3 광입출력수단 거울상(16M)을 형성한다. 도 8의 제5 멀티모드광도파로 거울상 도면으로 나타내는 구성에 있어서, 제2 광입출력수단(14)으로부터 입사한 제3 반사광이 제3 광입출력수단 거울상(16M)에 최대로 입사하고, 제2 광입출력수단(14)으로부터의 제3 반사광이 제2 광입출력수단 거울 상(14M)에 최소로 입사하도록 제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이 L5, 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W5, 및 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2의 D5를 결정한다.
제2 광입출력수단(14)으로부터 입사하여 제3 광입출력수단(16)에 입사하는 제3 반사광의 광량을 더 올리고 싶은 경우, 더욱, 제3 광입출력수단 거울상(16M)(제3 광입출력수단(16))의 광의 진행방향과 직행하는 방향의 폭 W3을 조정하고, 예컨대, 도 9에 도시하는 바와 같이 그 폭 W3을 크게 한다. 그것에 의해, 제2 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단에 전파하는 광량의 손실을 더 저감하는 것이 가능하다.
이것과는 반대로, 제3 광입출력수단(16)으로부터 입사하여 제2 광입출력수단(14)에 입사하는 광의 광량을 더 올리고 싶은 경우, 더욱, 제2 광입출력수단(14)의 광의 진행방향과 직행하는 방향의 폭 W2를 조정하고, 예컨대, 그 폭 W2를 크게 한다. 그것에 의해, 제3 광입출력수단(16)으로부터 제2 광입출력수단(14)에 전파하는 광량의 손실을 더 저감하는 것이 가능하다.
제2 또는 제3 광입출력수단(14, 16)의 광의 진행방향과 직행하는 방향의 폭을 조정하였을 때, 제2 또는 제3 광입출력수단(14, 16)과 광파이버와의 접속 개소에서의 결합 손실이 느는 것을 방지하기 위하여, 제2 또는 제3 광입출력수단(14, 16)의 광의 진행방향과 직행하는 폭을 서서히 조정하여 광파이버와의 접속 개소에 있어서 광파이버의 모드 직경으로 조정시키는 것이 바람직하다. 예컨대, 도 10에 도시하는 바와 같이, 제5 멀티모드광도파로(22)와의 접속 개소에 있어서, 제3 광입출력수단(16)의 폭을 크게 하였을 때, 제3 광입출력수단(16)의 폭을 광파이버 F를 향하여 서서히 작게 한다.
다음에, 결정된 제5 멀티모드광도파로(22)의 광의 진행방향의 길이 L5, 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W5, 및 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2D5에 더하여, 도 1∼도 7에 도시하는 바와 같이 제1 광입출력수단(12) 및 제4 멀티모드광도파로(20)를 형성한다. 이 구성에 있어서, 제1 광입출력수단(12)으로부터 입사한 제1 투과광 또는 제2 투과광이 제2 광입출력수단(14)에 최대로 입사하고, 제3 광입출력수단(16)에 최소로 입사하도록 제4 멀티모드광도파로(20)의 광의 진행방향의 길이 L4, 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 W4, 및 제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격 D4 등을 결정한다.
제3 광입출력수단(16)의 폭 W3을 크게 하는 경우, 예컨대 도 11에 도시하는 바와 같이, 제3 광입출력수단(16)이 제5 멀티모드광도파로(22)의 코어를 폭방향으 로 넘어서 뻗어 있어도 좋다. 마찬가지로, 제2 광입출력수단(14)의 폭 W2를 크게 하는 경우, 예컨대 도 12 에 도시하는 바와 같이, 제2 광입출력수단(14)이 제5 멀티모드광도파로(22)의 코어를 폭방향으로 넘어서 뻗어 있어도 좋다.
(비교예)
비교예의 광도파로를 포함하는 광시스템(360)은 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 같고, 또한 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 동등한 것이다.
비교예의 광도파로를 포함하는 광시스템(360)의 구성은 도 13에 도시하는 바와 같이 아래와 같다. 제1 실시형태의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)와 동일한 구성에 대하여는 동일하게 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.
제4 멀티모드광도파로(20)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W4 = 16.8㎛
제5 멀티모드광도파로(22)의 진행방향과 직교하는 방향의 폭: W5 = 16.8㎛
그 밖의 구성 및 치수는 제1 실시형태와 동일하다.
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선(Ｏ)과 상기 제4 멀티모드광도파로(4)에의 제1 광입출력수단(12)의 입출력 중심위치의 간격: D4 = 5.15㎛
제5 멀티모드광도파로(22)에의 제2 광입출력수단(14) 및 제3 광입출력수단(16)의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2: D5 = 5.15㎛
비교예의 광도파로를 포함하는 광시스템(10)의 광도파로 과잉손실은 아래와 같다.
제1 광입출력수단으로부터 제2 광입출력수단(파장 1.31㎛): -0.9dB
제1 광입출력수단으로부터 제3 광입출력수단(파장 1.31㎛): -26dB
제2 광입출력수단으로부터 제1 광입출력수단(파장 1.49㎛): -0.9dB
(광학필터설치수단의 위치 어긋남의 영향)
본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템에서의 광학필터설치수단의 위치 어긋남의 영향은 특허문헌2에 기재된 실시예의 것보다 작고, 따라서, 본 발명의 광도파로를 포함하는 광시스템은 종래기술의 광합분파기보다 간단하게 저(低)제조비용으로 제조할 수 있다. 광학필터설치수단의 위치 어긋남의 영향은 도 14에 도시하는 바와 같이, 가로축에 광학필터의 설계 위치로부터의 어긋남량(㎛)을 나타내고, 세로축에 광손실 증가분(dB)을 나타낸다. 그래프 A는 본 발명의 제1 실시형태를 나타내고, 그래프 B는 특허문헌3의 실시예의 값을 나타낸다.
다음에 본 발명에 의한 광시스템의 네 개의 적용예를 설명한다. 이하의 설명에서는, 예시로서, 제1 실시형태의 광시스템을 포함하는 적용예를 설명한다.
최초에, 도 15을 참조하여, 본 발명에 의한 광시스템의 제1 적용예인 광증폭 기를 설명한다. 도 15는 본 발명에 의한 광시스템을 포함하는 광증폭기의 개략 평 면도이다.
광증폭기(600)는 본 발명에 의한 광시스템(602, 604)을 각각 포함하는 두 개의 기판(606, 608)을 갖고 있다. 제1 광시스템(602)의 제2 광입출력수단(14)과, 제2 광시스템(604)의 제2 광입출력수단(14)이 그것들의 사이에 파이버 증폭기(610)를 개재시켜서 접속되어 있다. 파이버 증폭기(610)는 예컨대, 길이 1m의 에르븀 도프 파이버(erbium dope fiber)이다. 또한, 제1 광시스템(602)의 제3 광입출력수단(16)에는 펌프용 레이저 다이오드(612)가 접속되어 있다. 제1 광시스템(602)의 광학필터(24)에는 제1 파장을 투과하고, 제2 파장을 반사하는 광학필터가 선택되어 있다.
이렇게 구성된 광증폭기(600)에서는, 제1 광시스템(602)에 있어서, 제1 광입출력수단(12)으로부터 제1 파장의 광을 입사하고, 레이저 다이오드(612)로부터 제3 광1입출력수단(16)에 제2 파장의 광을 입사하면, 이들의 광은 합파되어, 제2 광입출력수단(14)으로부터 출사된다. 출사된 광은 파이버 증폭기(610)에 의해 증폭된다. 증폭된 광은 제2 광시스템(604)에 있어서, 제2 광입출력수단(14)에 입사한 후, 분파되어, 예컨대, 증폭된 제1 파장의 광을 제1 광입출력수단(12)으로부터 출사한다.
다음에, 도 16을 참조하여, 본 발명에 의한 광시스템의 제2 적용예인 CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing)용 수신기를 설명한다. 도 16은 본 발명에 의한 광시스템을 포함하는 CWDM용 수신기의 개략 평면도이다.
CWDM용 수신기(620)는 여섯 개의 광시스템(622a∼622f)을 포함하고 있다. 한편, 제4∼제5 광시스템(622d∼622f)의 광학필터(24)는 미러이므로, 제1 광입출력수단이 생략되어 있다. 제1∼제3 광시스템(622a∼622c)의 제3 광입출력수단(16)이 각각, 제4∼제6 광시스템(622d∼f)의 제2 광입출력수단에 접속되고, 제4 및 제5 광시스템(622d, 622e)의 제3 광입출력수단(16)이 각각, 제2 및 제3 광시스템(622b, 622c)의 제2 광입출력수단(14)에 접속되어 있다. 제1 광시스템(622a)의 광학필터(24)는 제1 파장의 광을 투과하여, 제2∼제4 파장의 광을 반사하고, 제2 광시스템(622b)의 광학필터(24)은 제2 파장의 광을 투과하여, 제3 및 제4 파장의 광을 반사하고, 제3 광시스템(622c)의 광학필터(24)은 제3 파장의 광을 투과하여, 제4 파장의 광을 반사한다.
이렇게 구성된 CWDM용 수신기(620)에서는, 제1 광시스템(622a)의 제2 광입출력수단(14)으로부터 제1∼제4 파장의 광을 입사하면, 제1∼제3 광시스템(622a∼622c)의 제1 광입출력수단(12)으로부터 각각, 제1∼제3 파장의 광이 출사되고, 제 6 광시스템(622f)의 제3 광입출력수단(16)으로부터 제4 파장의 광이 출사된다.
CWDM용 수신기에의 본 발명에 의한 광시스템의 적용예와 마찬가지로, 본 발명에 의한 광시스템을 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing)용 수신기에적용하여도 좋다.
다음에, 도 17을 참조하여, 본 발명에 의한 광시스템의 제3 적용예인 크로스형 광합분파기를 설명한다. 도 17은 본 발명에 의한 광시스템을 포함하는 크로스형 광합분파기의 개략 평면도이다.
크로스형 광합분파기(640)는 본 발명에 의한 광시스템(10)의 제4 멀티모드광 도파로(20)에, 제4 광입출력수단(642)을 추가한 구성을 갖고 있다.
이렇게 구성된 크로스형 광합분파기(640)에서는, 예컨대, 제4 광입출력수단(642)과 제3 광입출력수단(16)과의 사이에서 광을 전파시켜도 좋고, 제4 광입출력수단(642)과 제1 광입출력수단(12)과의 사이에서 광을 전파시켜도 좋다.
다음에, 도 18을 참조하여, 본 발명에 의한 광시스템의 제4 적용예인 크로스 스위치를 설명한다. 도 18은 본 발명에 의한 광시스템을 포함하는 크로스 스위치의 개략 평면도이다.
크로스 스위치(660)는 상기 크로스형 광합분파기(640)의 광학필터(24)를 미러(662)로 하고, 또한, 미러(662)를, 제4 멀티모드광도파로와 제5 멀티모드광도파로의 사이의 반사 위치(662a)와, 그것으로부터 벗어난 투과 위치(662b)와의 사이에서 이동할 수 있도록 한 구성을 갖고 있다.
이렇게 구성된 크로스 스위치(660)에서는, 예컨대, 미러(662)가 반사 위치(662a)에 있을 때, 제1 광입출력수단(12)과 제4 광입출력수단(642)과의 사이 및 제2 광입출력수단(14)과 제3 광입출력수단(16)과의 사이에서 광이 전파되고, 미러(662)가 투과 위치(662b)에 있을 때, 제1 광입출력수단(12)과 제2 광입출력수단(14)과의 사이 및 제3 광입출력수단(16)과 제4 광입출력수단(642)과의 사이에서 광이 전파된다.

Claims (24)

  1. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단에 입력하는 광 중, 가장 효율 좋게 전파시켜야 할 광을 입력하는 광입출력수단을 접속한 멀티모드광도파로의 광의 진행 방향과 직교하는 방향의 폭이 다른 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭보다 작은 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭 및 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 5㎛이상 20㎛이하인 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  5. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  6. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭의 적어도 어느 쪽과 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 및 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭의 적어도 어느 쪽보다 작은 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  8. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광 도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제3 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭이 상기 제2 광입출력수단의 광의 진행방향과 직교하는 방향의 폭과 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  9. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격이 다른 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  10. 제5항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선 간격의 1/2이 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선과 상기 제4 멀티모드광도파로에의 제1 광입출력수단의 입출력 중심위치의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  11. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선과, 상기 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선이 오프셋되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  12. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 제4 멀티모드광도파로의 광의 진행방향으로 뻗는 중심선과, 상기 제5 멀티모드광도파로에의 제2 및 제3 광입출력수단의 입출력 위치의 중심선이 오프셋되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  13. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 광학필터가 제1 투과광 및 제2 투과광을 투과시켜, 제3 반사광을 반사하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제1 투과광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고, 제2 광입출력수단으로부터 입사한 제3 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되며,
    제2 광입출력수단으로부터 입사한 제2 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  14. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하 기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 광학필터가 제1 투과광 및 제2 투과광을 투과시켜, 제3 반사광을 반사하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제2 투과광이 제2 광출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고,
    제2 입출력수단으로부터 입사한 제1 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고, 제3 광입출력수단으로부터 입사한 제3 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  15. 제13항에 기재한 광시스템과 제14항에 기재한 광시스템을 한 쌍으로 하고, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광시스템.
  16. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치 하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드 광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 광학필터가 제1 반사광 및 제2 반사광을 반사시켜, 제3 투과광을 투과하고, 제2 광입출력수단으로부터 입사한 제2 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되고, 제2 광입출력수단으로부터 입사한 제3 투과광이 제1 광입출력수단에 입사하고, 제2 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되며,
    제3 광입출력수단으로부터 입사한 제1 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  17. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며,
    상기 광학필터가 제1 반사광 및 제2 반사광을 반사시켜, 제3 투과광을 투과 하고, 제1 광입출력수단으로부터 입사한 제3 투과광이 제2 광출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되고,
    제2 입출력수단으로부터 입사한 제1 반사광이 제3 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제2 광입출력수단에는 입사가 억제되며,
    제3 광입출력수단으로부터 입사한 제2 반사광이 제2 광입출력수단에 입사하고, 제1 및 제3 광입출력수단에는 입사가 억제되는 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  18. 제16항에 기재한 광시스템과 제17항에 기재한 광시스템을 한 쌍으로 하고, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광시스템.
  19. 제13항에 기재한 광시스템과 제17항에 기재한 광시스템을 한 쌍으로 하고, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광시스템.
  20. 제14항에 기재한 광시스템과 제16항에 기재한 광시스템을 한 쌍으로 하고, 제2 광입출력수단끼리가 광파이버 등을 통하여 광학적으로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 광시스템.
  21. 제1, 제2, 및 제3 광입출력수단과, 멀티모드에서의 광의 전파가 가능한 제4 및 제5 멀티모드광도파로를 갖고, 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 사이에 상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로내의 광의 진행방향에 교차하여 광학필터를 설치하기 위한 광학필터설치수단을 갖고, 상기 제1 광입출력수단이 상기 제4 멀티모드광도파로에서의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되고, 상기 제2 및 제3 광입출력수단이 상기 제5 멀티모드광도파로의 상기 광학필터설치수단의 반대측의 단면에 접속되며, ·
    상기 제4 및 제5 멀티모드광도파로의 광의 진행방향의 길이를, 각각 L4 및 L5이라고 할 때,
    100㎛≤L4 +L5≤800㎛
    50㎛≤L5 ≤400㎛
    인 것을 특징으로 하는 광도파로를 포함하는 광시스템.
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1, 제2, 및 제3 광입출력수단이 싱글모드광도파로인, 광도파로를 포함하는 광시스템.
  23. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1 광입출력수단이 광파이버에서, 제2 및 제3 광입출력수단이 싱글모도광도 파로인, 광도파로를 포함하는 광시스템.
  24. 제1항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재한 광도파로를 포함하는 광시스템에 있어서, 상기 광학필터설치수단에 광학필터가 설치된 광합분파기.
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