KR20080099713A - Photonic crystal wavelength demultiplexer - Google Patents

Photonic crystal wavelength demultiplexer Download PDF

Info

Publication number
KR20080099713A
KR20080099713A KR1020070045612A KR20070045612A KR20080099713A KR 20080099713 A KR20080099713 A KR 20080099713A KR 1020070045612 A KR1020070045612 A KR 1020070045612A KR 20070045612 A KR20070045612 A KR 20070045612A KR 20080099713 A KR20080099713 A KR 20080099713A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wavelength
photonic crystal
input
reflection
image
Prior art date
Application number
KR1020070045612A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100900731B1 (en
Inventor
박대서
이승걸
Original Assignee
인하대학교 산학협력단
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 인하대학교 산학협력단 filed Critical 인하대학교 산학협력단
Priority to KR1020070045612A priority Critical patent/KR100900731B1/en
Publication of KR20080099713A publication Critical patent/KR20080099713A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100900731B1 publication Critical patent/KR100900731B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24Coupling light guides
    • G02B6/26Optical coupling means
    • G02B6/28Optical coupling means having data bus means, i.e. plural waveguides interconnected and providing an inherently bidirectional system by mixing and splitting signals
    • G02B6/293Optical 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
    • G02B6/29304Optical 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
    • G02B6/29305Optical 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 as bulk element, i.e. free space arrangement external to a light guide
    • G02B6/2931Diffractive element operating in reflection
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/12007Light 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
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1225Basic optical elements, e.g. light-guiding paths comprising photonic band-gap structures or photonic lattices
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/125Bends, branchings or intersections

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

A micro type photonic crystal wavelength splitter using an inversed image of wavelength is provided to easily separate many wavelengths by inserting a photonic crystal. A micro type photonic crystal wavelength splitter using an inversed image of wavelength comprises the followings: an input unit(10) of a single-mode waveguide receiving a wavelength mixed in a photonic crystal; a reflection crystal unit(20) which is inserted in order to reflect a specific wave in a multiple mode waveguide separating the mixed wavelength; a reflection output unit(30) of the single-mode waveguide outputting a wavelength reflected from the reflection decision unit; and a passage output unit(40) of a single waveguide outputting the wavelength which is not reflected in the reflection decision unit.

Description

광결정 파장 분리기{Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer}Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer

도 1은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도.1 shows schematically a photonic crystal wavelength separator according to the invention;

도 2는 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도.2 schematically illustrates a photonic crystal wavelength separator according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도.3 schematically illustrates a photonic crystal wavelength separator according to the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도.4 schematically illustrates a photonic crystal wavelength separator according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도.5 schematically illustrates a photonic crystal wavelength separator according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 파장 분리기의 기둥형을 도시한 도.FIG. 6 illustrates a columnar shape of the photonic crystal wavelength separator according to one embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 파장 분리기의 홀(Hole)형을 도시한 도.FIG. 7 illustrates a hole type of a photonic crystal wavelength separator according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 8은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기의 광밴드갭을 도시한 도.8 illustrates an optical bandgap of a photonic crystal wavelength separator according to the present invention.

도 9은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기의 파장에 따른 전계 분포도.9 is an electric field distribution diagram according to the wavelength of the photonic crystal wavelength separator according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명>      <Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>

1: 광결정 파장 분리기 10: 입력부1: Photonic Crystal Wavelength Separator 10: Input Section

10a: 제1 입력부 10b: 제2 입력부10a: first input unit 10b: second input unit

20: 반사 결정부 20a: 제1 반사 결정부20: reflection determination unit 20a: first reflection determination unit

20b: 제2 반사 결정부 21: 제2 광결정20b: second reflection crystal part 21: second photonic crystal

23: 제3 광결정 25: 제4 광결정 30: 반사 출력부 31: 제1 반사 출력부23: third photonic crystal 25: fourth photonic crystal 30: reflective output section 31: first reflective output section

33: 제2 반사 출력부 40: 통과 출력부33: second reflection output section 40: pass output section

41: 제1 통과 출력부 43: 제2 통과 출력부41: first pass output unit 43: second pass output unit

50: 다중 모드 영역 50a: 제1 다중 모드 영역50: multi-mode region 50a: first multi-mode region

50b: 제2 다중 모드 영역 60: 제1 광결정50b: second multi-mode region 60: first photonic crystal

본 발명은 광결정 파장 분리기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광결정 기반 파장 분리기의 다중 모드 영역에 파장의 반전상인 자아 결상을 이용하여, 자아 결상되는 1/2 지점에 특정 파장을 반사시킬 수 있는 광결정을 삽입함으로써, 특정 파장을 반사 또는 투과할 수 있도록 이루어지고, 이에 따라 입사된 각 파장들의 비트 길이에 구속없이 설계가능하고, 입사된 각 파장들의 비트 길이의 최소 공배수에 따라 증가된 길이를 감소시켜 콤팩트한 초소형 파장 분리기를 제작할 수 있고, 다수개가 혼합된 파장에 대하여도 광결정의 삽입만으로 용이하게 분리가능한 광결정 파 장 분리기에 관한 것이다.The present invention relates to a photonic crystal wavelength splitter, and more particularly, a photonic crystal capable of reflecting a specific wavelength at a half point of self-imaging by using an ego phase image of a wavelength inverted in a multi-mode region of a photonic crystal wavelength splitter. By inserting, it is possible to reflect or transmit a specific wavelength, thereby designing without being constrained to the bit length of each incident wavelength, and compacting by reducing the increased length according to the least common multiple of the bit length of each incident wavelength. The present invention relates to a photonic crystal wavelength separator capable of fabricating one ultra-small wavelength separator and that can be easily separated even by inserting a photonic crystal even for a plurality of mixed wavelengths.

일반적으로, 광결정은 각기 다른 유전율을 가지는 물질을 주기적으로 배열하여 광밴드갭(PBG: Photonic Band Gap)이 형성되는 구조로써, 광결정에 주기성을 깨뜨리는 결함 모드(Defect Mode)를 형성시켜 단일 모드(Single Mode) 및 다중 모드(Multi-Mode)를 발생시키고, 이에 따른 자아 결상(Self-Imaging)을 이용하여 다중 모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference) 기반 소자를 제작가능하다.In general, a photonic crystal is a structure in which photonic band gaps (PBGs) are formed by periodically arranging materials having different dielectric constants, and a single mode is formed by forming a defect mode that breaks periodicity in the photonic crystal. Multi-Mode Interference (MMI) and Multi-Mode, and Self-Imaging can be used to fabricate Multi-Mode Interference (MMI) based devices.

여기서, 다중 모드 간섭 기반 소자는 전파 방향을 따라 주기적인 간격으로 단일상(Single Image) 및 다중상(Multiple Image)을 맺는 성질인 자아 결상의 원리를 기반으로, 파장 분할 다중(WDM: Wavelength Division Mulitplexing)에 필수적으로 요구되는 파장 분리기를 구현할 수 있다.Here, the multi-mode interference-based device is based on the principle of ego phase imaging, which forms a single image and a multiple image at periodic intervals along a propagation direction, and uses wavelength division multiplexing (WDM). Wavelength separator is required.

그리고, 다중 모드 간섭 기반 소자는 입력되는 파장의 비트 길이(Beat Length)의 최소 공배수의 길이로 형성되는데, 이는 자아 결상되는 길이가 각각 다르므로, 예를 들어, 3의 비트 길이를 가지는 제1 파장과, 4의 비트 길이를 가지는 제2 파장이 공통적으로 자아 결상하는 지점은 3 과 4의 최소 공배수인 12 인 지점에서 제1 파장 및 제2 파장이 모두 자아 결상된다.In addition, the multi-mode interference-based device is formed with a length of the least common multiple of the bit length of the input wavelength, which is a first wavelength having a bit length of 3, for example, because the lengths of ego imaging are different. The first wavelength and the second wavelength are self-imaged at the point where the second wavelength having the bit length of 4 is commonly self-imaged at the point of 12, which is the least common multiple of 3 and 4.

그러나, 이용되는 신호가 증가함에 따라, 증가한 신호의 파장의 비트 길이(Beat Length)의 최소 공배수에 따른 길이가 증가하며, 파장 분리기의 길이가 길어지고, 이에 따라 소자의 크기가 커지면서 고밀도의 광집적회로를 구현함에 있어 크기에 따른 결함으로 작용하고, 브래그 격자(Bragg Grating)을 이용하면, 분리하는 파장 대역의 오차 범위를 허용하지 않아, 파장을 분리함에 있어, 입력되는 파장이 약간의 오차 범위를 가질 경우, 이를 분리하지 못하는 등의 문제점이 있었다.However, as the signal used increases, the length according to the least common multiple of the beat length of the increased signal wavelength increases, and the length of the wavelength separator increases, thereby increasing the size of the device and increasing the density of the light. In implementing the circuit, it acts as a defect in size, and using Bragg Grating does not allow the error range of the separated wavelength band, and in separating the wavelength, the input wavelength has a slight error range. If it had, there was a problem such as not separating it.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 광결정 기반 파장 분리기의 다중 모드 영역에 파장의 반전상인 자아 결상을 이용하여, 자아 결상되는 1/2 지점에 특정 파장을 반사시킬 수 있는 광결정을 삽입함으로써, 특정 파장을 반사 또는 투과할 수 있도록 이루어지고, 이에 따라 입사된 각 파장들의 비트 길이에 구속없이 설계가능하고, 입사된 각 파장들의 비트 길이의 최소 공배수에 따라 증가된 길이를 감소시켜 콤팩트한 초소형 파장 분리기를 제작할 수 있고, 다수개가 혼합된 파장에 대하여도 광결정의 삽입만으로 용이하게 분리가능한 광결정 파장 분리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by using a self-image which is the inverted phase of the wavelength in the multi-mode region of the photonic crystal-based wavelength separator, a photonic crystal capable of reflecting a specific wavelength to half of the self-image formation By inserting, it is possible to reflect or transmit a specific wavelength, thereby designing without being constrained to the bit length of each incident wavelength, and compacting by reducing the increased length according to the least common multiple of the bit length of each incident wavelength. It is an object of the present invention to provide a photonic crystal wavelength separator which can manufacture one ultra-small wavelength separator and which can be easily separated even by the insertion of a photonic crystal even for a plurality of mixed wavelengths.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광결정에 혼합된 파장이 입력되는 단일 모드 도파로인 입력부; 상기 혼합된 파장이 분리되는 다중 모드 도파로에 특정 파장을 반사하도록 삽입된 반사 결정부; 상기 반사 결정부로부터 반사된 파장이 출력되는 단일 모드 도파로인 반사 출력부; 상기 반사 결정부에서 반사되지 않은 파장이 출력되는 단일 도파로인 통과 출력부; 를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an input unit which is a single mode waveguide into which a wavelength mixed in a photonic crystal is input; A reflection determiner inserted to reflect a specific wavelength in the multi-mode waveguide in which the mixed wavelengths are separated; A reflection output unit which is a single mode waveguide to which the wavelength reflected from the reflection determination unit is output; A pass output unit which is a single waveguide for outputting a wavelength not reflected by the reflection determination unit; It includes.

그리고, 상기 반사 결정부는 다수의 파장을 반사할 수 있도록 다수개 구비되는 것을 특징으로 한다.The reflection determining unit may be provided in plural to reflect a plurality of wavelengths.

여기서, 상기 반사 결정부는 반사된 파장이 자아 결상되는 길이의 1/2 지점에 삽입되는 것을 특징으로 한다.Here, the reflection determining unit is characterized in that the reflected wavelength is inserted into a half point of the length of the self-image.

또한, 상기 자아 결상은 반전된 상(Mirrored Image)인 것을 특징으로 한다.In addition, the ego imaging is characterized in that the inverted image (Mirrored Image).

더불어, 상기 반사 출력부는 반사된 파장이 자아 결상되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the reflective output is characterized in that formed at the point where the reflected wavelength is self-imaged.

여기서, 상기 통과 출력부는 반사되지 않은 파장이 자아 결상되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the pass output portion is characterized in that formed at the point where the non-reflected wavelength is self-imaged.

그리고, 상기 자아 결상은 반전된 상(Mirrored Image) 및 복제된 상(Replica Image)인 것을 특징으로 한다.In addition, the ego imaging is characterized in that the mirrored image (Mirrored Image) and a replica (Replica Image).

또한, 상기 광결정 및 반사 결정부는 사각 격자의 기둥으로 형성되어 혼합된 파장이 TE 편광으로 입력되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photonic crystal and the reflective crystal portion is formed as a pillar of a rectangular grating, characterized in that the mixed wavelength is input to the TE polarized light.

더불어, 상기 광결정 및 반사 결정부는 광결정에 삼각 격자의 홀이 형성되어 혼합된 파장이 TM 편광으로 입력되는 것을 특징으로 한다.In addition, the photonic crystal and the reflective crystal is characterized in that the hole formed in the triangular grating in the photonic crystal mixed wavelength is input to TM polarized light.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도이다. 도 면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(Photonic Crystal Demultiplexer, 1)는 광결정(Photonic Crystal)을 이루는 광자 결정 내의 주기성을 국소적으로 깨뜨려 결함을 인위적으로 형성시키는 결함 모드(Defect Mode)를 이용하여 입력되는 파장을 분리시킨다.1 is a view schematically showing a photonic crystal wavelength separator according to the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal demultiplexer 1 according to the present invention has a defect mode in which the periodicity in the photonic crystal constituting the photonic crystal is locally broken to artificially form a defect. Mode to separate the input wavelength.

본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)는 각각의 광결정을 기둥(Rod)형으로 형성시켜 TE(Transverse Electric) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명하며, 하기 실시예에서는 각각의 광결정에 홀(Hole)을 형성시켜, 이를 공기(Air)로 채우고, TM(Transverse Magnetic) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명한다.The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention describes forming each photonic crystal in a rod shape to separate the mixed wavelengths incident by TE (Transverse Electric) polarization. Forming a hole (Hole), filling it with air (Air), and separating the mixed wavelength incident to the TM (Transverse Magnetic) polarization will be described.

여기서, TE(Transverse Electric) 편광은 광결정이 기둥형으로 형성될 때, 도파로와 같은 전송계를 따라 전파되는 전자파(電磁波, Electric Magnetic Wave)의 전계(Electric Field) 성분이 상기 광결정 기둥의 축과 평행하도록 입사되는 파(Wave)이며, TM(Transverse Magnetic) 편광은 광결정이 홀(Hole)형으로 형성될 때, 도파로와 같은 전송계를 따라 전파되는 전자파(電磁波, Electric Magnetic Wave)의 자계(Magnetic Field) 성분이 상기 광결정 홀(Hole)의 축과 수직되도록 입사되는 파(Wave)를 일컫는다.Here, in the case of transverse electric polarization (TE) polarization, when an optical crystal is formed in a columnar shape, an electric field component of an electric magnetic wave propagating along a transmission system such as a waveguide is parallel to the axis of the photonic crystal pillar. The magnetic field is a magnetic field of electric magnetic wave propagated along a transmission system such as a waveguide when a photonic crystal is formed in a hole type. ) Refers to a wave that is incident so that the component is perpendicular to the axis of the photonic crystal hole.

그리고, 광결정에 혼합된 파장(λ1, λ2)을 입력부(10)에 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 입력되도록 한다.The wavelengths λ 1 and λ 2 mixed in the photonic crystal are input to the input unit 10. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the column type (empty space), and the mixed wavelength in a single mode. Let (λ 1 , λ 2 ) be input.

이때, 단일 모드(Single Mode)는 직교 편광의 한쌍이 되는 가장 낮은 차원의 구속 모드만 있는 파장으로 전송할 수 있는 광도파로로써, 빛의 전파 형태가 하나밖에 없고, 하나의 모드만 도파하도록 이루어져, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되지 않고 그대로 입력되도록 구비된다.In this case, a single mode is an optical waveguide capable of transmitting in a wavelength having only the lowest constrained mode of a pair of orthogonal polarizations, and has only one propagation form of light and only one mode of waveguide. The mixed wavelengths λ 1 and λ 2 are provided to be input as they are without being dispersed.

또한, 상기 입력부(10)로 입력된 혼합된 파장(λ1, λ2)들은 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50)으로 진입하게 되는데, 혼합된 파장(λ1, λ2)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어지므로, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되도록 이루어진다.In addition, the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 input to the input unit 10 enter the multi-mode region 50, and the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 have multiple modes. It is made so that can be waveguided, so that the mixed wavelength (λ 1 , λ 2 ) is dispersed.

여기서, 다중 모드 영역(50)에서 분산된 파장들은 상기 다중 모드 영역(50)내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제2 광결정(21)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 반사 결정부(20)에서 선택적으로 반사된다.Here, wavelengths dispersed in the multi-mode region 50 are inserted into the multi-mode region 50, and have different physical properties such as refractive index from the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1. The second photonic crystal 21 is selectively reflected by the reflection determining unit 20 which is axially perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 .

그리고, 상기 다중 모드 영역(50)에 입사된 파장(λ1, λ2)들은 자아 결상(Self-Imaging) 현상을 보이는데, 2차원 도파 구조에 대한 모드 전파 해석(MPA: Mode Propagation Analysis)를 통한 다중 모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference)에 의하여 설명 가능하다.In addition, the wavelengths λ 1 and λ 2 incident on the multi-mode region 50 exhibit a self-imaging phenomenon through a mode propagation analysis (MPA) on a two-dimensional waveguide structure. This can be explained by Multi-Mode Interference (MMI).

또한, 도파로 내의 모드수를 결정하는 지표는 규격화 주파수(V)이며, 상기 규격화 주파수가 증가할수록 다수개의 다중 모드가 존재하게 되는데, 다중 모드 간 섭에 의한 주기적인 결상 특성은 모드 계수 및 위상 요소 등의 특정 조건이 만족될 때 발생한다.In addition, the index for determining the number of modes in the waveguide is a normalization frequency (V), and as the standardization frequency increases, a plurality of multimodes exist. Occurs when a specific condition is satisfied.

더불어, 본 발명에 따른 자아 결상(Self-Imaging)은 복제상(Replica-Image)과 반전상(Mirrored-Image)으로 나뉘는데, 상기 복제상(Replica-Image)은 입력된 상과 동일한 위치, 즉 동일선상에 동일한 특성을 가지는 상을 말하며, 반전상(Mirrored-Image)는 거울로 비춘것과 같이 동일한 특성을 가지나, 입력된 상과 동일한 위치인 동일선상에서 발생하지는 않는다.In addition, the self-imaging according to the present invention is divided into a replica-image and a mirror-image, and the replica-image is the same position as the input image, that is, the same. It refers to an image having the same characteristics on the line, and the mirror-image has the same characteristics as mirrored, but does not occur on the same line as the input image.

여기서, 본 발명에 따른 기본 광결정 파장 분리기(1)는 혼합된 파장(λ1, λ2)에 모두 반전상(Mirrored-Image)를 이용하여 가장 콤팩트(Compact)한 크기의 파장 분리기를 제작할 수 있다.Here, in the basic photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention, the wavelength separator having the most compact size may be manufactured by using a mirror image on both of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 . .

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the second photonic crystal length 21 is to be self-imaging in a first wavelength (λ 1) is inverted phase (Mirrored-Image) of the reflected determiner 20 inserted so as to reflect a first wavelength (λ 1) It is arranged in the axis of ordinates at half the point.

그래서, 상기 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)에 반사된 제1 파장(λ1)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 입력부(10)의 동일선상에서 반사된 빛이 입력부(10)로 반사되는 것이 아니라, 반사 출력부(30)로 반사되어 출력되어 제1 파장(λ1)을 분리하는 것이다.Therefore, since the first wavelength λ 1 reflected on the second photonic crystal 21 of the reflection determination unit 20 uses a mirror-image, light reflected on the same line of the input unit 10 is input to the input unit 10. Rather than being reflected by (10), the reflection is output to the reflection output unit 30 to separate the first wavelength λ 1 .

또한, 상기 반사 출력부(30)는 제1 파장(λ1)이 반전상으로 자아 결상되는 지점에 형성되어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사된 파장이 출력되도록 형성된다.In addition, the reflection output unit 30 is formed at a point where the first wavelength λ 1 is self-imaged in an inverted phase, and is formed so that the wavelength reflected by the reflection determination unit 20 is output.

더불어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사되지 않은 파장인 제2 파장(λ2)이 반전상으로 자아 결정되는 지점에 통과 출력부(40)를 형성시켜, 다중 모드로 분산되었던 제2 파장(λ2)을 단일 모드로 출력되도록 한다.In addition, the second wavelength λ 2 , which is a wavelength that is not reflected by the reflection determination unit 20, forms a pass output unit 40 at a point where the self-crystallization of the inverted phase is performed. λ 2 ) to be output in a single mode.

이때, 상기 제2 파장(λ2)은 반전상이므로, 상기 입력부(10)와 동일선상에 통과 출력부(40)를 형성시키는 것이 아니라, 반전상이 형성되는 위치에 통과 출력부(40)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시킨다.In this case, since the second wavelength λ 2 is an inverted phase, the pass output unit 40 is not formed on the same line as the input unit 10. A single mode waveguide is formed.

상기한 바와 같이, 반사 결정부(20)에서 제1 파장(λ1)을 반사시켜 반사 출력부(30)로 출력시키고, 반사 결정부(20)를 통과한 제2 파장(λ2)은 상기 반사 출력부(30)의 반대편으로 출력되도록 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킨다.As described above, the reflection determination unit 20 reflects the first wavelength λ 1 to be output to the reflection output unit 30, and the second wavelength λ 2 passing through the reflection determination unit 20 is described above. The photonic crystal wavelength separator 1 is formed to be output to the opposite side of the reflective output unit 30.

도 2는 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 광결정(Photonic Crystal)을 이루는 광자 결정 내의 주기성을 국소적으로 깨뜨려 결함을 인위적으로 형성시키는 결함 모드(Defect Mode)를 이용하여 입력되는 파장을 분리시킨다.2 is a view schematically showing a photonic crystal wavelength separator according to the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention uses a defect mode that locally breaks the periodicity in the photonic crystal constituting the photonic crystal to artificially form a defect. Separate the incoming wavelength.

본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)는 각각의 광결정을 기둥(Rod)형으로 형성시켜 TE(Transverse Electric) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것 을 설명하며, 하기 실시예에서는 각각의 광결정에 홀(Hole)을 형성시켜, 이를 공기(Air)로 채우고, TM(Transverse Magnetic) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명한다.The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention describes forming each photonic crystal in a rod shape to separate the mixed wavelengths incident by TE (Transverse Electric) polarization. Forming a hole in the hole, filling it with air, and separating the mixed wavelength incident by TM (Transverse Magnetic) polarization will be described.

그리고, 광결정에 혼합된 파장(λ1, λ2)을 입력부(10)에 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 입력되도록 한다.The wavelengths λ 1 and λ 2 mixed in the photonic crystal are input to the input unit 10. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the column type (empty space), and the mixed wavelength in a single mode. Let (λ 1 , λ 2 ) be input.

이때, 단일 모드(Single Mode)는 직교 편광의 한쌍이 되는 가장 낮은 차원의 구속 모드만 있는 파장으로 전송할 수 있는 광도파로로써, 빛의 전파 형태가 하나밖에 없고, 하나의 모드만 도파하도록 이루어져, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되지 않고 그대로 입력되도록 구비된다.In this case, a single mode is an optical waveguide capable of transmitting in a wavelength having only the lowest constrained mode of a pair of orthogonal polarizations, and has only one propagation form of light and only one mode of waveguide. The mixed wavelengths λ 1 and λ 2 are provided to be input as they are without being dispersed.

또한, 상기 입력부(10)로 입력된 혼합된 파장(λ1, λ2)들은 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50)으로 진입하게 되는데, 혼합된 파장(λ1, λ2)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어지므로, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되도록 이루어진다.In addition, the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 input to the input unit 10 enter the multi-mode region 50, and the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 have multiple modes. It is made so that can be waveguided, so that the mixed wavelength (λ 1 , λ 2 ) is dispersed.

여기서, 다중 모드 영역(50)에서 분산된 파장들은 상기 다중 모드 영역(50)내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제2 광결정(21)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 반사 결정부(20)에서 선택적으로 반사된다.Here, wavelengths dispersed in the multi-mode region 50 are inserted into the multi-mode region 50, and have different physical properties such as refractive index from the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1. The second photonic crystal 21 is selectively reflected by the reflection determining unit 20 which is axially perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 .

그리고, 상기 다중 모드 영역(50)에 입사된 파장(λ1, λ2)들은 자아 결상(Self-Imaging) 현상을 보이는데, 2차원 도파 구조에 대한 모드 전파 해석(MPA: Mode Propagation Analysis)를 통한 다중 모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference)에 의하여 설명 가능하다.In addition, the wavelengths λ 1 and λ 2 incident on the multi-mode region 50 exhibit a self-imaging phenomenon through a mode propagation analysis (MPA) on a two-dimensional waveguide structure. This can be explained by Multi-Mode Interference (MMI).

또한, 도파로 내의 모드수를 결정하는 지표는 규격화 주파수(V)이며, 상기 규격화 주파수가 증가할수록 다수개의 다중 모드가 존재하게 되는데, 다중 모드 간섭에 의한 주기적인 결상 특성은 모드 계수 및 위상 요소 등의 특정 조건이 만족될 때 발생한다.In addition, the index for determining the number of modes in the waveguide is a normalization frequency (V), and as the standardization frequency increases, a plurality of multimodes exist. The periodic imaging characteristics due to the multimode interference may include mode coefficients and phase elements. Occurs when certain conditions are met.

더불어, 본 발명에 따른 자아 결상(Self-Imaging)은 복제상(Replica-Image)과 반전상(Mirrored-Image)으로 나뉘는데, 상기 복제상(Replica-Image)은 입력된 상과 동일한 위치, 즉 동일선상에 동일한 특성을 가지는 상을 말하며, 반전상(Mirrored-Image)는 거울로 비춘것과 같이 동일한 특성을 가지나, 입력된 상과 동일한 위치인 동일선상에서 발생하지는 않는다.In addition, the self-imaging according to the present invention is divided into a replica-image and a mirror-image, and the replica-image is the same position as the input image, that is, the same. It refers to an image having the same characteristics on the line, and the mirror-image has the same characteristics as mirrored, but does not occur on the same line as the input image.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 기본 광결정 파장 분리기(1)는 혼합된 파장(λ1, λ2) 중에서 제1 파장(λ1)은 반전상(Mirrored-Image)를 이용하고, 제2 파장(λ2)은 복제상(Replica-Image)를 이용하여 파장 분리기를 제작할 수 있다.Here, the basic photonic crystal wavelength separator 1 according to the embodiment of the present invention uses the mirror-image as the first wavelength λ 1 among the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 , and uses the second wavelength. (λ 2 ) may manufacture a wavelength separator using a replica-image.

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the second photonic crystal length 21 is to be self-imaging in a first wavelength (λ 1) is inverted phase (Mirrored-Image) of the reflected determiner 20 inserted so as to reflect a first wavelength (λ 1) It is arranged in the axis of ordinates at half the point.

그래서, 상기 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)에 반사된 제1 파장(λ1)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 입력부(10)의 동일선상에서 반사된 빛이 입력부(10)로 반사되는 것이 아니라, 반사 출력부(30)로 반사되어 출력되어 제1 파장(λ1)을 분리하는 것이다.Therefore, since the first wavelength λ 1 reflected on the second photonic crystal 21 of the reflection determination unit 20 uses a mirror-image, light reflected on the same line of the input unit 10 is input to the input unit 10. Rather than being reflected by (10), the reflection is output to the reflection output unit 30 to separate the first wavelength λ 1 .

또한, 상기 반사 출력부(30)는 제1 파장(λ1)이 반전상으로 자아 결상되는 지점에 형성되어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사된 파장이 출력되도록 형성된다.In addition, the reflection output unit 30 is formed at a point where the first wavelength λ 1 is self-imaged in an inverted phase, and is formed so that the wavelength reflected by the reflection determination unit 20 is output.

더불어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사되지 않은 파장인 제2 파장(λ2)이 복제상으로 자아 결정되는 지점에 통과 출력부(40)를 형성시켜, 다중 모드로 분산되었던 제2 파장(λ2)을 단일 모드로 출력되도록 한다.In addition, the second wavelength λ 2 , which is a wavelength that is not reflected by the reflection determination unit 20, forms a pass output unit 40 at a point where it is self-determined as a replica. λ 2 ) to be output in a single mode.

이때, 상기 제2 파장(λ2)은 복제상이므로, 상기 입력부(10)와 동일선상에 통과 출력부(40)를 형성시켜, 복제상이 형성되는 위치에 통과 출력부(40)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시킨다.In this case, since the second wavelength λ 2 is a replica, a single pass waveguide, which is a pass output unit 40, is formed at a position at which a replica is formed by forming a pass output unit 40 on the same line as the input unit 10. (Single Mode Waveguide) is formed.

상기한 바와 같이, 반사 결정부(20)에서 제1 파장(λ1)을 반사시켜 반사 출력부(30)로 출력시키고, 반사 결정부(20)를 통과한 제2 파장(λ2)은 상기 반사 출력부(30)의 반대편으로 출력되도록 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킨다.As described above, the reflection determination unit 20 reflects the first wavelength λ 1 to be output to the reflection output unit 30, and the second wavelength λ 2 passing through the reflection determination unit 20 is described above. The photonic crystal wavelength separator 1 is formed to be output to the opposite side of the reflective output unit 30.

도 3은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도이다. 도 면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 도 1의 광결정 파장 분리기(1)의 반사 출력부(30)를 입력부(10)로 설계가능하며, 이는 도 1의 광결정 파장 분리기(1)를 대칭시킨 형태로 형성된다.3 is a view schematically showing a photonic crystal wavelength separator according to the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention can design the reflection output portion 30 of the photonic crystal wavelength separator 1 of FIG. 1 as an input portion 10, which is shown in FIG. The photonic crystal wavelength separator 1 is formed in a symmetrical form.

도 1의 광결정 파장 분리기(1)와 같이, 혼합된 파장(λ1, λ2)을 분리시키기 위하여 자아 결상(Self-Imaging) 중 제1 파장 및 제2 파장에 모두 반전상을 이용하여 가장 콤팩트(Compact)한 파장 분리기를 설계한다.Like the photonic crystal wavelength splitter 1 of FIG. 1, the most compact using an inverted phase for both the first wavelength and the second wavelength among the self-imaging to separate the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 . Design a compact wavelength separator.

그리고, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)을 입력부(10)에 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 입력되도록 한다.Then, the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 are input to the input unit 10. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the column type (empty space), and the mixed wavelengths ( λ 1 , λ 2 ) are input.

이때, 단일 모드(Single Mode)는 직교 편광의 한쌍이 되는 가장 낮은 차원의 구속 모드만 있는 파장으로 전송할 수 있는 광도파로로써, 빛의 전파 형태가 하나밖에 없고, 하나의 모드만 도파하도록 이루어져, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되지 않고 그대로 입력되도록 구비된다.In this case, a single mode is an optical waveguide capable of transmitting in a wavelength having only the lowest constrained mode of a pair of orthogonal polarizations, and has only one propagation form of light and only one mode of waveguide. The mixed wavelengths λ 1 and λ 2 are provided to be input as they are without being dispersed.

또한, 상기 입력부(10)로 입력된 혼합된 파장(λ1, λ2)들은 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50)으로 진입하게 되는데, 혼합된 파장(λ1, λ2)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어지므로, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되도록 이루어진다.In addition, the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 input to the input unit 10 enter the multi-mode region 50, and the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 have multiple modes. It is made so that can be waveguided, so that the mixed wavelength (λ 1 , λ 2 ) is dispersed.

여기서, 다중 모드 영역(50)에서 분산된 파장들은 상기 다중 모드 영역(50) 내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제2 광결정(21)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 반사 결정부(20)에서 선택적으로 반사된다.In this case, the wavelengths dispersed in the multi-mode region 50 are inserted into the multi-mode region 50, and have different physical properties such as refractive index from the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1. The second photonic crystal 21 is selectively reflected by the reflection determining unit 20 which is axially perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 .

더불어, 본 발명에 따른 자아 결상(Self-Imaging)은 복제상(Replica-Image)과 반전상(Mirrored-Image)으로 나뉘는데, 상기 복제상(Replica-Image)은 입력된 상과 동일한 위치, 즉 동일선상에 동일한 특성을 가지는 상을 말하며, 반전상(Mirrored-Image)는 거울로 비춘것과 같이 동일한 특성을 가지나, 입력된 상과 동일한 위치인 동일선상에서 발생하지는 않는다.In addition, the self-imaging according to the present invention is divided into a replica-image and a mirror-image, and the replica-image is the same position as the input image, that is, the same. It refers to an image having the same characteristics on the line, and the mirror-image has the same characteristics as mirrored, but does not occur on the same line as the input image.

여기서, 본 발명에 따른 기본 광결정 파장 분리기(1)는 혼합된 파장(λ1, λ2)에 모두 반전상(Mirrored-Image)를 이용하여 가장 콤팩트(Compact)한 크기의 파장 분리기를 제작할 수 있다.Here, in the basic photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention, the wavelength separator having the most compact size may be manufactured by using a mirror image on both of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 . .

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the second photonic crystal length 21 is to be self-imaging in a first wavelength (λ 1) is inverted phase (Mirrored-Image) of the reflected determiner 20 inserted so as to reflect a first wavelength (λ 1) It is arranged in the axis of ordinates at half the point.

그래서, 상기 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)에 반사된 제1 파장(λ1)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 입력부(10)의 동일선상에서 반사된 빛이 입력부(10)로 반사되는 것이 아니라, 반사 출력부(30)로 반사되어 출력되어 제1 파장(λ1)을 분리하는 것이다.Therefore, since the first wavelength λ 1 reflected on the second photonic crystal 21 of the reflection determination unit 20 uses a mirror-image, light reflected on the same line of the input unit 10 is input to the input unit 10. Rather than being reflected by (10), the reflection is output to the reflection output unit 30 to separate the first wavelength λ 1 .

또한, 상기 반사 출력부(30)는 제1 파장(λ1)이 반전상으로 자아 결상되는 지점에 형성되어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사된 파장이 출력되도록 형성된다.In addition, the reflection output unit 30 is formed at a point where the first wavelength λ 1 is self-imaged in an inverted phase, and is formed so that the wavelength reflected by the reflection determination unit 20 is output.

더불어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사되지 않은 파장인 제2 파장(λ2)이 반전상으로 자아 결정되는 지점에 통과 출력부(40)를 형성시켜, 다중 모드로 분산되었던 제2 파장(λ2)을 단일 모드로 출력되도록 한다.In addition, the second wavelength λ 2 , which is a wavelength that is not reflected by the reflection determination unit 20, forms a pass output unit 40 at a point where the self-crystallization of the inverted phase is performed. λ 2 ) to be output in a single mode.

이때, 상기 제2 파장(λ2)은 반전상이므로, 상기 입력부(10)와 동일선상에 통과 출력부(40)를 형성시키는 것이 아니라, 반전상이 형성되는 위치에 통과 출력부(40)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시킨다.In this case, since the second wavelength λ 2 is an inverted phase, the pass output unit 40 is not formed on the same line as the input unit 10. A single mode waveguide is formed.

상기한 바와 같이, 반사 결정부(20)에서 제1 파장(λ1)을 반사시켜 반사 출력부(30)로 출력시키고, 반사 결정부(20)를 통과한 제2 파장(λ2)은 상기 반사 출력부(30)의 반대편으로 출력되도록 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킨다.As described above, the reflection determination unit 20 reflects the first wavelength λ 1 to be output to the reflection output unit 30, and the second wavelength λ 2 passing through the reflection determination unit 20 is described above. The photonic crystal wavelength separator 1 is formed to be output to the opposite side of the reflective output unit 30.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(Photonic Crystal Demultiplexer, 1)는 혼합된 파장 3개를 분리시킬 수 있도록 이루어진다.4 schematically illustrates a photonic crystal wavelength separator according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal demultiplexer 1 according to the present invention is configured to separate three mixed wavelengths.

여기서, 광결정(Photonic Crystal)을 이루는 광자 결정 내의 주기성을 국소적으로 깨뜨려 결함을 인위적으로 형성시키는 결함 모드(Defect Mode)를 이용하여 입력되는 파장을 분리시키는데, 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)는 각각의 광결정을 기둥(Rod)형으로 형성시켜 TE(Transverse Electric) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명하며, 하기 실시예에서는 각각의 광결정에 홀(Hole)을 형성시켜, 이를 공기(Air)로 채우고, TM(Transverse Magnetic) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명한다.Here, the input wavelength is separated by using a defect mode that locally breaks the periodicity in the photonic crystal constituting the photonic crystal to artificially form a defect. The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention is used. In the following example, each of the photonic crystals is formed in a pillar shape to separate the mixed wavelengths incident by TE (Transverse Electric) polarization. In the following example, a hole is formed in each of the photonic crystals. Filling with (Air) and separating the mixed wavelength incident with TM (Transverse Magnetic) polarization will be described.

그리고, 광결정에 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)을 제1 입력부(10a)에 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 입력되도록 한다.The wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 mixed in the photonic crystal are input to the first input unit 10a. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the column type (empty space), and a single mode is used. The mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 are input to

이때, 단일 모드(Single Mode)는 직교 편광의 한쌍이 되는 가장 낮은 차원의 구속 모드만 있는 파장으로 전송할 수 있는 광도파로로써, 빛의 전파 형태가 하나밖에 없고, 하나의 모드만 도파하도록 이루어져, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 분산되지 않고 그대로 입력되도록 구비된다.In this case, a single mode is an optical waveguide capable of transmitting in a wavelength having only the lowest constrained mode of a pair of orthogonal polarizations, and has only one propagation form of light and only one mode of waveguide. The mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 are provided so as to be input as they are without being dispersed.

또한, 상기 제1 입력부(10a)로 입력된 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)들은 제1 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50a)으로 진입하게 되는데, 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어지므로, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 분산된다.In addition, the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 input to the first input unit 10a enter the first multi-mode region 50a. The mixed wavelengths λ 1 , Since λ 2 and λ 3 can be guided in a plurality of modes, the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 are dispersed.

여기서, 제1 다중 모드 영역(50a)에서 분산된 파장들은 상기 제1 다중 모드 영역(50a)내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과 는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제2 광결정(21) 및 제3 광결정(23)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 제1 반사 결정부(20a)에서 선택적으로 반사된다.Here, the wavelengths dispersed in the first multi-mode region 50a are inserted into the first multi-mode region 50a, and the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1 has properties such as refractive index ( The first reflective crystal portion 20a which is axially oriented so that the second photonic crystal 21 and the third photonic crystal 23 having different physical properties are perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 . Is optionally reflected).

그리고, 상기 제1 다중 모드 영역(50a)에 입사된 파장(λ1, λ2, λ3)들은 자아 결상(Self-Imaging) 현상을 보이는데, 2차원 도파 구조에 대한 모드 전파 해석(MPA: Mode Propagation Analysis)를 통한 다중 모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference)에 의하여 설명 가능하다.In addition, the wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 incident on the first multi-mode region 50a exhibit a self-imaging phenomenon, and a mode propagation analysis (MPA) for a two-dimensional waveguide structure This can be explained by Multi-Mode Interference (MMI) through Propagation Analysis.

또한, 도파로 내의 모드수를 결정하는 지표는 규격화 주파수(V)이며, 상기 규격화 주파수가 증가할수록 다수개의 다중 모드가 존재하게 되는데, 다중 모드 간섭에 의한 주기적인 결상 특성은 모드 계수 및 위상 요소 등의 특정 조건이 만족될 때 발생한다.In addition, the index for determining the number of modes in the waveguide is a normalization frequency (V), and as the standardization frequency increases, a plurality of multimodes exist. The periodic imaging characteristics due to the multimode interference may include mode coefficients and phase elements. Occurs when certain conditions are met.

더불어, 본 발명에 따른 자아 결상(Self-Imaging)은 복제상(Replica-Image)과 반전상(Mirrored-Image)으로 나뉘는데, 상기 복제상(Replica-Image)은 입력된 상과 동일한 위치, 즉 동일선상에 동일한 특성을 가지는 상을 말하며, 반전상(Mirrored-Image)는 거울로 비춘것과 같이 동일한 특성을 가지나, 입력된 상과 동일한 위치인 동일선상에서 발생하지는 않는다.In addition, the self-imaging according to the present invention is divided into a replica-image and a mirror-image, and the replica-image is the same position as the input image, that is, the same. It refers to an image having the same characteristics on the line, and the mirror-image has the same characteristics as mirrored, but does not occur on the same line as the input image.

여기서, 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)는 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)에 모두 반전상(Mirrored-Image)를 이용하여 가장 콤팩트(Compact)한 크기의 파장 분리기를 제작할 수 있다.Here, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention may manufacture a wavelength separator having the most compact size using a mirror-image on all of the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 . Can be.

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 제1 반사 결정부(20a)의 제2 광결정(21)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the first wavelength (λ 1), a first reflection determination section (20a) inserted so as to reflect two optical crystal (21) has a first wavelength (λ 1) is to be self-focusing in the reverse phase (Mirrored-Image) It is arranged in the axis of ordinates at half the length.

또한, 제2 파장(λ2)을 반사시키도록 삽입된 제1 반사 결정부(20a)의 제4 광결정(25)은 제2 파장(λ2)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상 되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.Further, the fourth optical crystal 25 of the first reflecting determination section (20a) inserted so as to reflect the second wavelength (λ 2) is the second wavelength (λ 2) is to be self-focusing in the reverse phase (Mirrored-Image) It is arranged in the axis of ordinates at half the length.

그래서, 상기 제1 반사 결정부(20a)의 제2 광결정(21) 및 제3 광결정(23)에 반사된 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 제1 입력부(10a)의 동일선상에서 반사된 빛이 제1 입력부(10a)로 반사되는 것이 아니라, 제1 반사 출력부(31)로 출력되어 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)이 제3 파장(λ3)과 분리된다.Thus, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 reflected by the second photonic crystal 21 and the third photonic crystal 23 of the first reflection crystal part 20a are inverted images. ) to a first input (10a), instead of being the reflected light on dongilseon reflected by the first input (10a) of the first reflection is outputted to the output unit 31, the first wavelength (λ 1) and a hayeoteumeuro using Two wavelengths λ 2 are separated from the third wavelength λ 3 .

따라서, 제3 파장(λ3)은 제1 통과 출력부(41)로 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)과 분리되도록 출력되되, 본 실시예에서는 상기 제3 파장(λ3)을 반전상을 이용하여 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)의 크기가 최소화되도록 제작하고, 이에 따라 제3 파장(λ3)을 출력하였으나, 복제상을 이용하여 제1 입력부(10a)와 동일한 위치의 반대편으로 출력시키는 것도 바람직하다.Accordingly, the third wavelength λ 3 is output to the first pass output part 41 so as to be separated from the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2. In the present embodiment, the third wavelength λ 3 is output. 3 ) is manufactured to minimize the size of the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention by using an inverted image, and accordingly outputs the third wavelength λ 3 , but using the replica image, the first input unit 10a. It is also preferable to output to the opposite side of the same position as.

여기서, 상기 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)은 제1 반사 출력부(31)로 출 력되어, 제1 파장(λ1)과 제2 파장(λ2)은 분리되지 않은 상태이므로, 이를 분리하기 위하여, 광결정 파장 분리기(1)를 더 구비한다.Here, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are output to the first reflection output unit 31, so that the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are not separated. Since it is not in the state, in order to separate it, the photonic crystal wavelength separator 1 is further provided.

그리고, 상기 제1 파장(λ1)과 제2 파장(λ2)을 제2 입력부(10b)로 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 제1 파장(λ1)과 제2 파장(λ2)이 입력되도록 한다.Then, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are input to the second input unit 10b. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the pillar type (empty space), and In this mode, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are input.

또한, 상기 제2 입력부(10b)로 입력된 제1 파장(λ1)과 제2 파장(λ2)은 제2 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50b)으로 진입하게 되는데, 제1 파장(λ1)과 제2 파장(λ2)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어진다.In addition, the second input (10b) of the first wavelength (λ 1) and second wavelength (λ 2) inputted to the there is, it goes into a second multi-mode zone (Multi Mode Region, 50b), the first wavelength (λ 1 ) and the second wavelength λ 2 can be guided in multiple modes.

여기서, 제2 다중 모드 영역(50b)에서 분산된 파장들은 상기 제2 다중 모드 영역(50b)내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제4 광결정(25)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 반사 결정부(20)에서 선택적으로 반사된다.Here, wavelengths dispersed in the second multi-mode region 50b are inserted into the second multi-mode region 50b, and have properties such as refractive index and the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1. The fourth photonic crystal 25 having different materials is selectively reflected by the reflection crystal part 20 axially aligned in the longitudinal direction so as to be perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 and λ 2 .

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 제2 반사 결정부(20b)의 제4 광결정(25)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the fourth optical crystal 25 of the second reflecting determiner (20b) inserted so as to reflect a first wavelength (λ 1) has a first wavelength (λ 1) is to be self-focusing in the reverse phase (Mirrored-Image) It is arranged in the axis of ordinates at half the length.

그래서, 상기 제2 반사 결정부(20b)의 제2 광결정(21)에 반사된 제1 파장(λ 1)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 제2 입력부(10b)의 동일선상에서 반사된 빛이 제2 입력부(10b)로 반사되는 것이 아니라, 제2 반사 출력부(33)로 반사되어 출력되어 제1 파장(λ1)을 분리하는 것이다.Therefore, since the first wavelength λ 1 reflected by the second photonic crystal 21 of the second reflection determination unit 20b uses a mirror-image, reflection is performed on the same line of the second input unit 10b. The reflected light is not reflected to the second input unit 10b but is reflected and output to the second reflective output unit 33 to separate the first wavelength λ 1 .

또한, 상기 제2 반사 출력부(33)는 제1 파장(λ1)이 반전상으로 자아 결상되는 지점에 형성되어, 상기 제2 반사 결정부(20b)에서 반사된 파장이 출력되도록 형성된다.In addition, the second reflection output unit 33 is formed at a point where the first wavelength λ 1 is self-imaged in an inverted phase, and is formed so that the wavelength reflected by the second reflection determination unit 20b is output.

더불어, 상기 제2 반사 결정부(20b)에서 반사되지 않은 파장인 제2 파장(λ2)이 반전상으로 자아 결정되는 지점에 제2 통과 출력부(43)를 형성시켜, 다중 모드로 분산되었던 제2 파장(λ2)을 단일 모드로 출력되도록 한다.In addition, a second pass output part 43 is formed at a point where the second wavelength λ 2 , which is a wavelength not reflected by the second reflection determination part 20b, is self-determined in an inverted phase, thereby being dispersed in multiple modes. The second wavelength λ 2 is output in a single mode.

이때, 상기 제2 파장(λ2)은 반전상이므로, 상기 제2 입력부(10b)와 동일선상에 제2 통과 출력부(43)를 형성시키는 것이 아니라, 반전상이 형성되는 위치에 제2 통과 출력부(43)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시킨다.In this case, since the second wavelength λ 2 is an inverted phase, the second pass output unit 43 is not formed on the same line as the second input unit 10b, but the second pass output is formed at a position where the inverted image is formed. A single mode waveguide, which is a portion 43, is formed.

상기한 바와 같이, 제2 반사 결정부(20b)에서 제1 파장(λ1)을 반사시켜 제2 반사 출력부(33)로 출력시키고, 제2 반사 결정부(20b)를 통과한 제2 파장(λ2)은 상기 제2 반사 출력부(33)의 반대편으로 출력되도록 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킨다.As described above, the second reflection determination unit 20b reflects the first wavelength λ 1 to be output to the second reflection output unit 33, and the second wavelength passing through the second reflection determination unit 20b. λ 2 forms the photonic crystal wavelength separator 1 so as to be output to the opposite side of the second reflective output portion 33.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 광결정 파장 분리기를 개략적으로 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(Photonic Crystal Demultiplexer, 1)는 혼합된 파장 3개를 분리시킬 수 있도록 이루어진다.5 is a schematic view showing a photonic crystal wavelength separator according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal demultiplexer 1 according to the present invention is configured to separate three mixed wavelengths.

여기서, 광결정(Photonic Crystal)을 이루는 광자 결정 내의 주기성을 국소적으로 깨뜨려 결함을 인위적으로 형성시키는 결함 모드(Defect Mode)를 이용하여 입력되는 파장을 분리시키는데, 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)는 각각의 광결정을 기둥(Rod)형으로 형성시켜 TE(Transverse Electric) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명하며, 하기 실시예에서는 각각의 광결정에 홀(Hole)을 형성시켜, 이를 공기(Air)로 채우고, TM(Transverse Magnetic) 편광으로 입사된 혼합된 파장을 분리시키는 것을 설명한다.Here, the input wavelength is separated by using a defect mode that locally breaks the periodicity in the photonic crystal constituting the photonic crystal to artificially form a defect. The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention is used. In the following example, each of the photonic crystals is formed in a pillar shape to separate the mixed wavelengths incident by TE (Transverse Electric) polarization. In the following example, a hole is formed in each of the photonic crystals. Filling with (Air) and separating the mixed wavelength incident with TM (Transverse Magnetic) polarization will be described.

그리고, 광결정에 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)을 입력부(10)에 입력시키는데, 상기 기둥(Rod)형으로 형성된 광결정에 입력 도파로를 형성시키고(빈공간), 단일 모드로 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 입력되도록 한다.The wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 mixed in the photonic crystal are input to the input unit 10. An input waveguide is formed in the photonic crystal formed in the column type (empty space), and the single mode is used. The mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 are input.

이때, 단일 모드(Single Mode)는 직교 편광의 한쌍이 되는 가장 낮은 차원의 구속 모드만 있는 파장으로 전송할 수 있는 광도파로로써, 빛의 전파 형태가 하나밖에 없고, 하나의 모드만 도파하도록 이루어져, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2)이 분산되지 않고 그대로 입력되도록 구비된다.In this case, a single mode is an optical waveguide capable of transmitting in a wavelength having only the lowest constrained mode of a pair of orthogonal polarizations, and has only one propagation form of light and only one mode of waveguide. The mixed wavelengths λ 1 and λ 2 are provided to be input as they are without being dispersed.

또한, 상기 입력부(10)로 입력된 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)들은 다중 모드 영역(Multi Mode Region, 50)으로 진입하게 되는데, 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 다수개의 모드로 도파될 수 있도록 이루어지므로, 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)이 분산된다.In addition, the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 input to the input unit 10 enter the multi mode region 50, and the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 ) can be guided in multiple modes, so that the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , λ 3 are dispersed.

여기서, 다중 모드 영역(50)에서 분산된 파장들은 상기 다중 모드 영역(50)내에 삽입되되, 상기 광결정 파장 분리기(1)를 이루는 제1 광결정(60)과는 굴절율 등의 물성(物性)이 다른 제2 광결정(21)이 상기 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3)의 입력 방향에 직각되도록 종방향으로 축을 이루는 반사 결정부(20)에서 선택적으로 반사된다.Here, wavelengths dispersed in the multi-mode region 50 are inserted into the multi-mode region 50, and have different physical properties such as refractive index from the first photonic crystal 60 constituting the photonic crystal wavelength separator 1. The second photonic crystal 21 is selectively reflected by the reflection determination unit 20 axially perpendicular to the input direction of the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 .

그리고, 상기 다중 모드 영역(50)에 입사된 파장(λ1, λ2, λ3)들은 자아 결상(Self-Imaging) 현상을 보이는데, 2차원 도파 구조에 대한 모드 전파 해석(MPA: Mode Propagation Analysis)를 통한 다중 모드 간섭(MMI: Multi-Mode Interference)에 의하여 설명 가능하다.In addition, the wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 incident on the multi-mode region 50 exhibit a self-imaging phenomenon. A mode propagation analysis for a two-dimensional waveguide structure is performed. Can be explained by Multi-Mode Interference (MMI).

또한, 도파로 내의 모드수를 결정하는 지표는 규격화 주파수(V)이며, 상기 규격화 주파수가 증가할수록 다수개의 다중 모드가 존재하게 되는데, 다중 모드 간섭에 의한 주기적인 결상 특성은 모드 계수 및 위상 요소 등의 특정 조건이 만족될 때 발생한다.In addition, the index for determining the number of modes in the waveguide is a normalization frequency (V), and as the standardization frequency increases, a plurality of multimodes exist. The periodic imaging characteristics due to the multimode interference may include mode coefficients and phase elements. Occurs when certain conditions are met.

더불어, 본 발명에 따른 자아 결상(Self-Imaging)은 복제상(Replica-Image)과 반전상(Mirrored-Image)으로 나뉘는데, 상기 복제상(Replica-Image)은 입력된 상과 동일한 위치, 즉 동일선상에 동일한 특성을 가지는 상을 말하며, 반전 상(Mirrored-Image)는 거울로 비춘것과 같이 동일한 특성을 가지나, 입력된 상과 동일한 위치인 동일선상에서 발생하지는 않는다.In addition, the self-imaging according to the present invention is divided into a replica-image and a mirror-image, and the replica-image is the same position as the input image, that is, the same. It refers to an image having the same characteristics on a line. The mirrored image has the same characteristics as mirrored, but does not occur on the same line as the input image.

여기서, 본 발명에 따른 기본 광결정 파장 분리기(1)는 혼합된 파장(λ1, λ2, λ3) 중에서 제1 파장(λ1) 및 제3 파장(λ3) 에 대하여 반전상(Mirrored-Image)를 이용하고, 제2 파장(λ2)에 대하여는 복제상(Replica-Image)를 이용하여 제작한다.Here, the basic photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention has an inverted phase with respect to the first wavelength λ 1 and the third wavelength λ 3 among the mixed wavelengths λ 1 , λ 2 and λ 3 . Image is used, and the second wavelength λ 2 is produced using a replica-image.

그리고, 제1 파장(λ1)을 반사시키도록 삽입된 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)은 제1 파장(λ1)이 반전상(Mirrored-Image)으로 자아 결상되는 길이의 1/2 되는 지점에 종축(縱軸, Axis of Ordinates)으로 배열된다.And, the second photonic crystal length 21 is to be self-imaging in a first wavelength (λ 1) is inverted phase (Mirrored-Image) of the reflected determiner 20 inserted so as to reflect a first wavelength (λ 1) It is arranged in the axis of ordinates at half the point.

그래서, 상기 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)에 반사된 제1 파장(λ1)은 반전상(Mirrored-Image)을 이용하였으므로, 입력부(10)의 동일선상에서 반사된 빛이 입력부(10)로 반사되는 것이 아니라, 반사 출력부(30)로 반사되어 출력됨으로써, 제1 파장(λ1)이 분리된다.Therefore, since the first wavelength λ 1 reflected on the second photonic crystal 21 of the reflection determination unit 20 uses a mirror-image, light reflected on the same line of the input unit 10 is input to the input unit 10. The first wavelength λ 1 is separated by being reflected by the reflection output unit 30 instead of being reflected by 10.

또한, 상기 반사 출력부(30)는 제1 파장(λ1)이 반전상으로 자아 결상되는 지점에 형성되어, 상기 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)에서 반사된 파장이 출력되도록 형성된다.In addition, the reflection output unit 30 is formed at a point where the first wavelength λ 1 is self-imaged in an inverted phase, so that the wavelength reflected by the second photonic crystal 21 of the reflection determination unit 20 is output. Is formed.

더불어, 상기 반사 결정부(20)에서 반사되지 않은 파장인 제2 파장(λ2) 및 제3 파장(λ3)이 공통으로 자아 결정되는 지점에 제1 통과 출력부(41) 및 제2 통과 출력부(43)를 형성시켜, 다중 모드로 분산되었던 제2 파장(λ2) 및 제3 파장(λ3)을 단일 모드로 출력되도록 한다.In addition, the first pass output unit 41 and the second pass at a point where the second wavelength λ 2 and the third wavelength λ 3 , which are wavelengths not reflected by the reflection determination unit 20, are self-determined in common. The output unit 43 is formed so that the second wavelength λ 2 and the third wavelength λ 3 , which have been dispersed in the multiple modes, are output in the single mode.

이때, 상기 제2 파장(λ2)은 복제상이므로, 상기 입력부(10)와 동일선상에 제1 통과 출력부(41)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시켜 복제상이 형성되는 위치에서 상기 제2 파장(λ2)이 출력되도록 이루어지며, 상기 제3 파장(λ3)은 반전상이므로, 상기 입력부(10)와 동일선상에 제2 통과 출력부(43)를 형성시키는 것이 아니라, 반전상이 형성되는 위치에 제2 통과 출력부(43)인 단일 모드 도파로(Single Mode Waveguide)를 형성시킨다.In this case, since the second wavelength λ 2 is a duplicate image, a single mode waveguide, which is a first pass output unit 41, is formed on the same line as the input unit 10 to form a duplicate image. Since the second wavelength λ 2 is output and the third wavelength λ 3 is inverted, the second pass output unit 43 is not formed on the same line as the input unit 10. The single mode waveguide which is the second pass output part 43 is formed at the position where the inverted image is formed.

상기한 바와 같이, 반사 결정부(20)에서 제1 파장(λ1)을 반사시켜 반사 출력부(30)로 출력시키고, 반사 결정부(20)를 통과한 제2 파장(λ2) 및 제3 파장(λ3)은 상기 제1 통과 출력부(41) 및 제2 통과 출력부(43)로 출력되도록 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킨다.As described above, the reflection determination unit 20 reflects the first wavelength λ 1 and outputs it to the reflection output unit 30, and the second wavelength λ 2 and the second that have passed through the reflection determination unit 20. The three wavelengths λ 3 form the photonic crystal wavelength separator 1 so as to be output to the first pass output part 41 and the second pass output part 43.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 파장 분리기의 기둥형을 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 기둥(Rod)형으로 형성될 수 있다.6 is a diagram illustrating a columnar shape of the photonic crystal wavelength separator according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention may be formed in a pillar shape.

여기서, TE(Transverse Electric) 편광을 사용하며, 사각 격자(Rectangular Grating) 형상으로 기둥을 형성시킨다.Here, TE (Transverse Electric) polarization is used, and pillars are formed in a rectangular grating shape.

즉, 기둥(Rod)형으로 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킬 경우에는, TE 편광된 입사광을 입력시켜야 하며, 사각 격자 형식으로 형성시켜야 한다.That is, when forming the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention in the form of a rod (Rod), the TE polarized incident light should be input, it should be formed in a rectangular grid form.

그리고, 상기 실시예에서와 같이, 입력 파장을 두개 또는 그 이상으로 혼합시켜도 분리가능한데, 그 방법으로는 혼합된 파장의 자아 결상 성질을 이용하여, 반사 파장 및 통과 파장 모두에 자아 결상 중 반전상을 이용할 때에는, 반사 출력부(30) 및 통과 출력부(40)를 소정 거리 이격시키되, 자아 결상 되는 지점에 형성시킨다.And, as in the above embodiment, it is possible to separate even if the input wavelength is mixed in two or more, by using the ego imaging properties of the mixed wavelength, the inverted phase of the ego phase image in both the reflection wavelength and the pass wavelength In use, the reflection output section 30 and the passage output section 40 are spaced apart from each other by a predetermined distance, and are formed at the point where the self image is formed.

한편, 통과 파장에 복제상을 이용할 때에는, 통과 출력부(40)를 입력부(10)와 동일 선상에 형성시킬 수 있는데, 반사 파장에 복제상을 이용하면 입력부(10)로 출력되므로 반사 파장에는 항상 반전상을 이용하도록 설계한다.On the other hand, when the replica is used for the pass wavelength, the pass output part 40 can be formed on the same line as the input part 10. When the replica is used for the reflected wavelength, the pass output part 40 is output to the input part 10. Design to use a reversed phase.

또한, 입력 파장이 두개를 초과할 경우에는, 입력부(10)에 두개를 초과한 다수개의 혼합된 파장을 입력시키고, 반사 결정부(20)에 각각의 파장을 반사시킬 수 있는 광결정을 종축으로 배열되도록 삽입시키며, 광결정에 따라 반사된 파장은 반전상이 형성되는 지점에 반사 출력부(30)를 형성시켜 출력되도록 하고, 통과 파장은 반전상 또는 복제상을 이용하여 출력되도록 통과 파장이 반전상을 형성하는 지점 또는 통과 파장이 복제상을 형성하는 지점에 통과 출력부(40)를 형성시킨다.In addition, when the input wavelength exceeds two, a plurality of mixed wavelengths are input to the input unit 10, and the photonic crystals capable of reflecting the respective wavelengths to the reflection determination unit 20 are arranged vertically. The wavelength reflected by the photonic crystal is outputted by forming the reflection output unit 30 at the point where the inverted image is formed, and the pass wavelength forms the inverted image so that the pass wavelength is output using the inverted or replica image. The pass output unit 40 is formed at a point where the pass wavelength or a pass wavelength forms a replica.

여기서, 반사 출력부(30)로 두개 이상의 파장이 출력되는 경우에는, 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 더 구비하고, 상기 반사 출력부(30)로 출력된 반 사된 파장들을 재분리하기 위하여 두개 이상의 파장을 입력부(10)로 입력시키고, 이를 상기와 같은 방법으로 출력시키되, 재분리 과정에서 두개 이상의 파장이 출력되면, 다시 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 구비하여 상기와 같은 방법으로 파장이 분리되도록 이루어지는 것이 바람직하다.Here, when two or more wavelengths are output to the reflective output unit 30, the optical crystal wavelength separator 1 according to the present invention is further provided, and the separated wavelengths outputted to the reflective output unit 30 are separated again. In order to input two or more wavelengths to the input unit 10, and output them in the same manner as described above, if two or more wavelengths are output in the re-separation process, and again provided with a photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention It is preferable that the wavelength is separated by the method.

상기 실시예에서 이용했던 모든 방법으로 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 설계할 수 있으나, 반전상을 이용할 경우에 복제상을 이용하는 것보다 더욱 콤팩트(Compact)한 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킬 수 있고, 실시예의 모든 방법으로 변형가능하다.The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention can be designed by all the methods used in the above embodiments, but when the inverted phase is used, the photonic crystal wavelength separator 1 which is more compact than the replica image is used. It can be formed, and can be modified in all the ways of the embodiment.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광결정 파장 분리기의 홀(Hole)형을 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 유전체 기판에 일정 간격으로 홀(Hole)을 형성시켜 일정 물성을 가지는 광결정으로 제작가능하다.7 is a diagram illustrating a hole type of the photonic crystal wavelength separator according to the embodiment of the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention can be manufactured as a photonic crystal having a certain physical property by forming holes (Hole) at a predetermined interval on the dielectric substrate.

여기서, TM(Transverse Magnetic) 편광을 사용하며, 삼각 격자(Triangle Grating) 형상으로 홀(Hole)을 형성시킨다.Here, TM (Transverse Magnetic) polarization is used, and a hole is formed in a triangular grating shape.

즉, 홀(Hole)형으로 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킬 경우에는, TM 편광된 입사광을 입력시켜야 하며, 삼각 격자 형식으로 형성시켜야 한다.That is, in the case of forming the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention in the form of a hole, the TM polarized incident light should be input and formed in a triangular lattice form.

그리고, 상기 실시예에서와 같이, 입력 파장을 두개 또는 그 이상으로 혼합시켜도 분리가능한데, 그 방법으로는 혼합된 파장의 자아 결상 성질을 이용하여, 반사 파장 및 통과 파장 모두에 자아 결상 중 반전상을 이용할 때에는, 반사 출력 부(30) 및 통과 출력부(40)를 소정 거리 이격시키되, 자아 결상 되는 지점에 형성시킨다.And, as in the above embodiment, it is possible to separate even if the input wavelength is mixed in two or more, by using the ego imaging properties of the mixed wavelength, the inverted phase of the ego phase image in both the reflection wavelength and the pass wavelength In use, the reflection output section 30 and the passage output section 40 are spaced apart by a predetermined distance, and are formed at a point where an ego image is formed.

한편, 통과 파장에 복제상을 이용할 때에는, 통과 출력부(40)를 입력부(10)와 동일 선상에 형성시킬 수 있는데, 반사 파장에 복제상을 이용하면 입력부(10)로 출력되므로 반사 파장에는 항상 반전상을 이용하도록 설계한다.On the other hand, when the replica is used for the pass wavelength, the pass output part 40 can be formed on the same line as the input part 10. When the replica is used for the reflected wavelength, the pass output part 40 is output to the input part 10. Design to use a reversed phase.

또한, 입력 파장이 두개를 초과할 경우에는, 입력부(10)에 두개를 초과한 다수개의 혼합된 파장을 입력시키고, 반사 결정부(20)에 각각의 파장을 반사시킬 수 있는 광결정을 종축으로 배열되도록 삽입시키며, 광결정에 따라 반사된 파장은 반전상이 형성되는 지점에 반사 출력부(30)를 형성시켜 출력되도록 하고, 통과 파장은 반전상 또는 복제상을 이용하여 출력되도록 통과 파장이 반전상을 형성하는 지점 또는 통과 파장이 복제상을 형성하는 지점에 통과 출력부(40)를 형성시킨다.In addition, when the input wavelength exceeds two, a plurality of mixed wavelengths are input to the input unit 10, and the photonic crystals capable of reflecting the respective wavelengths to the reflection determination unit 20 are arranged vertically. The wavelength reflected by the photonic crystal is outputted by forming the reflection output unit 30 at the point where the inverted image is formed, and the pass wavelength forms the inverted image so that the pass wavelength is output using the inverted or replica image. The pass output unit 40 is formed at a point where the pass wavelength or a pass wavelength forms a replica.

여기서, 반사 출력부(30)로 두개 이상의 파장이 출력되는 경우에는, 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 더 구비하고, 상기 반사 출력부(30)로 출력된 반사된 파장들을 재분리하기 위하여 두개 이상의 파장을 입력부(10)로 입력시키고, 이를 상기와 같은 방법으로 출력시키되, 재분리 과정에서 두개 이상의 파장이 출력되면, 다시 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 구비하여 상기와 같은 방법으로 파장이 분리되도록 이루어지는 것이 바람직하다.Here, when two or more wavelengths are output to the reflective output unit 30, the optical crystal wavelength separator 1 according to the present invention is further provided, and re-separating the reflected wavelengths output to the reflective output unit 30 In order to input two or more wavelengths to the input unit 10, and output them in the same manner as described above, if two or more wavelengths are output in the re-separation process, and again provided with a photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention It is preferable that the wavelength is separated by the method.

상기 실시예에서 이용했던 모든 방법으로 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기(1)를 설계할 수 있으나, 반전상을 이용할 경우에 복제상을 이용하는 것보다 더욱 콤팩트(Compact)한 광결정 파장 분리기(1)를 형성시킬 수 있고, 실시예의 모든 방법으로 변형가능하다.The photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention can be designed by all the methods used in the above embodiments, but when the inverted phase is used, the photonic crystal wavelength separator 1 which is more compact than the replica image is used. It can be formed, and can be modified in all the ways of the embodiment.

도 8은 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기의 광밴드갭을 도시한 도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)의 제1 광결정(60)의 광밴드갭은 (a)에 도시되며, 반사 출력부(30) 및 통과 출력부(40)의 광밴드갭은 (b)에 도시되고, 다중 모드 영역(50)의 광밴드갭은 (c)에 도시되며, 반사 결정부(20)의 광밴드갭은 (d)에 도시된다.8 is a view showing an optical bandgap of the photonic crystal wavelength separator according to the present invention. As shown in the figure, the optical bandgap of the first photonic crystal 60 of the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention is shown in (a), and the reflection output section 30 and the pass output section 40 are shown. Is shown in (b), the optical bandgap of the multi-mode region 50 is shown in (c), and the optical bandgap of the reflection determining unit 20 is shown in (d).

여기서, 상기 실시예에서 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)은 a/λ로 나타내면, 제1 파장(λ1)은 0.417이고, 제2 파장(λ2)은 0.35이다.In this embodiment, when the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are represented by a / λ, the first wavelength λ 1 is 0.417 and the second wavelength λ 2 is 0.35.

그리고, a는 542.5 nm , 제1 파장(λ1)은 1.3 μm, 제2 파장(λ2)은 1.55 μm 이므로, a/λ1은 0.417, a/λ2은 0.35 로 산출된다.Since a is 542.5 nm, the first wavelength λ 1 is 1.3 μm, and the second wavelength λ 2 is 1.55 μm, a / λ 1 is 0.417 and a / λ 2 is calculated as 0.35.

이때, a는 격자 상수(Lattice Constant)로써, 각 광결정 간의 거리를 나타내는데, a의 단위도 거리이고, λ의 단위도 거리이므로 각 그래프의 세로축(y축)의 단위는 상쇄되어 없어진다.At this time, a is a lattice constant, which represents the distance between each photonic crystal. The unit of a is also a distance, and the unit of λ is also a distance, and thus the unit of the vertical axis (y-axis) of each graph is canceled out.

그리고, (a)를 보면, 제1 광결정(60)의 광밴드갭은 약 0.3에서 0.44 정도이므로, 광밴드갭에 해당되는 파장은 도파될 수 없으며, 이에 따라 제1 파장(λ1)의 a/λ1인 0.417, 제2 파장(λ2)의 a/λ2인 0.35을 도파할 수 없다.In addition, in (a), since the optical bandgap of the first photonic crystal 60 is about 0.3 to 0.44, the wavelength corresponding to the optical bandgap cannot be guided, and thus, a of the first wavelength λ 1 0.417 which is / λ 1 and 0.35 which is a / λ 2 of the second wavelength λ 2 can not be waveguided.

또한, (b)를 보면, (a)의 제1 광결정(60) 구조만으로 제1 파장(λ1)의 a/λ1 인 0.417, 제2 파장(λ2)의 a/λ2인 0.35을 도파할 수 없으므로, 상기 제1 광결정(60) 구조에 결함 모드(Defection Mode)를 형성시키기 위해, 빈 공간(Empty Region)을 형성시키도록 광결정을 라인 형태로 삭제시켜 도파로를 형성시킨다.In addition, (b) shows that only 0.41 (a / λ 1 ) of the first wavelength (λ 1 ) and 0.35 (a / λ 2 ) of the second wavelength (λ 2 ) can be obtained using only the first photonic crystal 60 structure of (a). Since the waveguide cannot be guided, the waveguide is formed by removing the photonic crystal in a line form to form an empty region in order to form a defect mode in the structure of the first photonic crystal 60.

이에 따라, 반사 출력부(30) 및 통과 출력부(40)는 단일 모드 도파로로 형성되며, 반사 출력부(30) 및 통과 출력부(40)의 광 밴드 구조를 도시한 (b)를 보면, 광밴드갭은 약 0.3에서 0.31 이고, 입력되는 제1 파장(λ1)의 a/λ1을 나타내는 0.417 및 제2 파장(λ2)의 a/λ2인 0.35과 겹치는 지점이 1개밖에 없는데, 이는 상기 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)에 대하여 단일 모드임을 의미하는 것이다.Accordingly, the reflection output unit 30 and the pass output unit 40 are formed as a single mode waveguide. Referring to (b) illustrating an optical band structure of the reflection output unit 30 and the pass output unit 40, The optical band gap is about 0.3 to 0.31, and there is only one point overlapping with 0.35, which is 0.417 representing a / λ 1 of the first wavelength λ 1 and a / λ 2 of the second wavelength λ 2 . This means that the device is in a single mode with respect to the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 .

그리고, (c)를 보면, 다중 모드 영역(50)의 다중 모드 도파로에서의 광밴드갭을 도시하는데, 상기 제1 파장(λ1)의 a/λ1인 0.417 및 제2 파장(λ2)의 a/λ2인 0.35과 겹치는 지점이 약 4 - 5 개 정도로, 4 내지 5 개의 모드를 가지고 있는 다중 모드임을 의미한다.Then, looking at (c), the multi-mode region 50, illustrates the optical band gap in a multi-mode waveguide of the first of a / λ 1 of the first wavelength (λ 1) 0.417 and the second wavelength (λ 2) The point overlapping with 0.35, which is a / λ 2 , is about 4-5, which means that it is a multi-mode having 4 to 5 modes.

더불어, (d)를 보면, 반사 결정부(20)의 광밴드갭을 도시하며, 제1 파장(λ1)의 a/λ1인 0.417 만을 포함하고, 제2 파장(λ2)의 a/λ2인 0.35는 포함하지 않는데, 이는 제1 파장(λ1)만을 반사시킬 수 있고, 제2 파장(λ2)에 대하여는 어떠한 반응도 일으키지 않은 채 통과시킴을 의미한다.In addition, (d) shows an optical bandgap of the reflection determination unit 20, and includes only 0.417, which is a / λ 1 of the first wavelength λ 1 , and a / of the second wavelength λ 2 . It does not include 0.35, which is λ 2 , which means that it can reflect only the first wavelength λ 1 and pass without reacting to the second wavelength λ 2 .

여기서, 반사 결정부(20)의 광밴드갭은 약 0.25 - 0.28, 0.38 - 0.48 의 광밴드갭의 범위를 가지고 있으므로, 상기 범위 내의 파장을 반사시킬 수 있으며, 이 에 따라 어느 정도의 오차 범위를 허용할 수 있으므로, 보다 포괄적으로 이용가능하다.Here, since the optical bandgap of the reflection determination unit 20 has a range of about 0.25-0.28 and 0.38-0.48, the optical bandgap can reflect the wavelength within the above range, and accordingly, the error band has a certain error range. As it is acceptable, it is more comprehensively available.

도 9는 본 발명에 따른 광결정 파장 분리기의 파장에 따른 전계 분포도이다. 도면에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 도 1의 기본 광결정 파장 분리기(1)를 기본으로 전계 분포(Electric Field)를 도시한 도이다.9 is an electric field distribution diagram according to the wavelength of the photonic crystal wavelength separator according to the present invention. As shown in the figure, the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention is a diagram showing an electric field distribution based on the basic photonic crystal wavelength separator 1 of FIG.

여기서, 도 8의 실시예에서 제1 파장(λ1)의 a/λ1 은 0.417이고, 제2 파장(λ2)의 a/λ2은 0.35이며, 이를 이용하여 전계 분포를 도시하면, a는 542.5 nm 이므로, 제1 파장(λ1)은 1.3 μm, 제2 파장(λ2)은 1.55 μm 이다.Here, a / λ 1 of the first wavelength (λ 1) in the embodiment of Figure 8 is 0.417, and the a / λ 2 of the second wavelength (λ 2) is 0.35, and when showing the electric field distribution by using this, a Since is 542.5 nm, the first wavelength λ 1 is 1.3 μm and the second wavelength λ 2 is 1.55 μm.

여기서, (a)는 1.3μm인 제1 파장(λ1)이 반사 결정부(20)에서 반사되고, 반전상으로 자아 결상되는 1/2 지점에 반사 결정부(20)의 제2 광결정(21)이 배열되며, 자아 결상되는 지점에 반사 출력부(30)가 형성되고, 이에 따라 제1 파장(λ1)만이 반전상으로 반사 출력부(30)로 출력되는 전계 분포를 도시한다.Here, (a) is the second photonic crystal 21 of the reflective crystal portion 20 at a half point where the first wavelength λ 1 having 1.3 μm is reflected by the reflective crystal portion 20 and is self-imaged in an inverted image. ) Is arranged, and the reflection output unit 30 is formed at the point where the self image is formed, and thus only the first wavelength λ 1 is output to the reflection output unit 30 in an inverted image.

그리고, (b)는 1.55μm인 제2 파장(λ2)이 반사 결정부(20)를 통과하여, 반전상으로 자아 결상되는 지점에 통과 출력부(40)를 형성하여 제2 파장(λ2)만이 상기 통과 출력부(40)로 출력되는 전계 분포를 도시한다.And, (b) is 1.55μm in a second wavelength (λ 2) are reflected through the determining unit 20, the forms pass through the output section 40 to the point at which the self-imaging in a reverse second wavelength (λ 2 ) Only shows the electric field distribution output to the passage output unit 40.

이때, 상기 (a) 및 (b)에서 입력부(10) 및 출력부(반사 출력부(30) 및 통과 출력부(40))에서는 단일 모드로 입력광이 이동하며, 다중 모드 영역(50)에서는 다수개의 모드로 이동하고 있음을 알 수 있다.At this time, the input light is moved in a single mode in the input unit 10 and the output unit (reflective output unit 30 and the pass-through output unit 40) in (a) and (b), in the multi-mode region 50 You can see that you are moving to multiple modes.

또한, 상기 (a)에서는 반사 결정부(20)에서 반사하는 제1 파장(λ1)만을 반사시키고, 제2 파장(λ2)에 대하여는 그대로 통과시키는 것을 볼 수 있다.In addition, in (a), it can be seen that only the first wavelength λ 1 reflected by the reflection determination unit 20 is reflected and passed through the second wavelength λ 2 as it is.

이와 같이, 본 발명에 의한 광결정 파장 분리기(1)는 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)이 동시에 자아 결상되는, 즉 제1 파장(λ1) 및 제2 파장(λ2)의 자아 결상 길이의 최소 공배수만큼의 길이로 형성되지 않아 콤팩트한 크기 및 길이를 가질 수 있고, 광밴드갭 만큼의 범위를 가지므로, 반사할 파장에 대하여 오차가 발생하더라도, 이를 분리할 수 있도록 이루어진다.As described above, in the photonic crystal wavelength separator 1 according to the present invention, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2 are self-imaged simultaneously, that is, the first wavelength λ 1 and the second wavelength λ 2. Since it is not formed to have a length equal to the minimum common multiple of the length of the ego image, it can have a compact size and length, and has a range as wide as the optical band gap, so that even if an error occurs in the wavelength to be reflected, it can be separated. Is done.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허 청구 범위내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능 할 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above by way of example, the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art are appropriate within the scope described in the claims of the present invention. It will be possible to change.

이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 광결정 기반 파장 분리기의 다중 모드 영역에 파장의 반전상인 자아 결상을 이용하여, 자아 결상되는 1/2 지점에 특정 파장을 반사시킬 수 있는 광결정을 삽입함으로써, 특정 파 장을 반사 또는 투과할 수 있도록 이루어지고, 이에 따라 입사된 각 파장들의 비트 길이에 구속없이 설계가능하고, 입사된 각 파장들의 비트 길이의 최소 공배수에 따라 증가된 길이를 감소시켜 콤팩트한 초소형 파장 분리기를 제작할 수 있고, 다수개가 혼합된 파장에 대하여도 광결정의 삽입만으로 용이하게 분리가능한 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above uses a self-imaging, which is an inverted phase of the wavelength, in a multi-mode region of the photonic crystal-based wavelength separator to provide a photonic crystal capable of reflecting a specific wavelength at a half point of self-image formation. By inserting, it is possible to reflect or transmit a specific wavelength, thereby designing without being constrained to the bit length of each incident wavelength, and reducing the increased length according to the least common multiple of the bit length of each incident wavelength. It is possible to fabricate a compact and ultra-compact wavelength separator, and to achieve an effect such as being easily separated by only inserting a photonic crystal with respect to a wavelength mixed with a plurality.

Claims (9)

광결정에 혼합된 파장이 입력되는 단일 모드 도파로인 입력부;An input unit which is a single mode waveguide into which the wavelength mixed in the photonic crystal is input; 상기 혼합된 파장이 분리되는 다중 모드 도파로에 특정 파장을 반사하도록 삽입된 반사 결정부;A reflection determiner inserted to reflect a specific wavelength in the multi-mode waveguide in which the mixed wavelengths are separated; 상기 반사 결정부로부터 반사된 파장이 출력되는 단일 모드 도파로인 반사 출력부;A reflection output unit which is a single mode waveguide to which the wavelength reflected from the reflection determination unit is output; 상기 반사 결정부에서 반사되지 않은 파장이 출력되는 단일 도파로인 통과 출력부;A pass output unit which is a single waveguide for outputting a wavelength not reflected by the reflection determination unit; 를 포함하는 광결정 파장 분리기.Photonic crystal wavelength separator comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사 결정부는 다수의 파장을 반사할 수 있도록 다수개 구비되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And a plurality of reflection determining units are provided to reflect a plurality of wavelengths. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사 결정부는 반사된 파장이 자아 결상되는 길이의 1/2 지점에 삽입되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the reflection crystal part is inserted at a half point of a length at which the reflected wavelength is self-imaged. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 자아 결상은 반전된 상(Mirrored Image)인 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the ego imaging is a mirrored image. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 반사 출력부는 반사된 파장이 자아 결상되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the reflective output unit is formed at a point where the reflected wavelength is self-imaged. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 통과 출력부는 반사되지 않은 파장이 자아 결상되는 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the pass output part is formed at a point where an unreflected wavelength is self imaged. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 자아 결상은 반전된 상(Mirrored Image) 및 복제된 상(Replica Image)인 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.Wherein the ego phase image is a mirrored image and a replica image. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광결정 및 반사 결정부는 사각 격자의 기둥으로 형성되어 혼합된 파장이 TE 편광으로 입력되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the photonic crystal and the reflective crystal part are formed as pillars of a square lattice, and the mixed wavelengths are input by TE polarized light. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광결정 및 반사 결정부는 광결정에 삼각 격자의 홀이 형성되어 혼합된 파장이 TM 편광으로 입력되는 것을 특징으로 하는 광결정 파장 분리기.And the photonic crystal and the reflective crystal part are formed in a hole of a triangular lattice in the photonic crystal, and the mixed wavelength is input as TM polarized light.
KR1020070045612A 2007-05-10 2007-05-10 Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer KR100900731B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070045612A KR100900731B1 (en) 2007-05-10 2007-05-10 Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070045612A KR100900731B1 (en) 2007-05-10 2007-05-10 Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080099713A true KR20080099713A (en) 2008-11-13
KR100900731B1 KR100900731B1 (en) 2009-06-05

Family

ID=40286643

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070045612A KR100900731B1 (en) 2007-05-10 2007-05-10 Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100900731B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101154346B1 (en) * 2009-12-30 2012-06-13 중앙대학교 산학협력단 All optical logic device based on multimode interference by photonic crystal structure

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3682289B2 (en) * 2002-12-06 2005-08-10 独立行政法人科学技術振興機構 Two-dimensional photonic crystal optical multiplexer / demultiplexer using boundary reflection
KR20050098077A (en) * 2004-04-06 2005-10-11 한국전자통신연구원 Multi-channel drop filter using photonic crystal
KR100580658B1 (en) * 2004-12-24 2006-05-16 삼성전자주식회사 Optical isolator using a photonic crystal
JP4353529B2 (en) 2005-02-25 2009-10-28 キヤノン株式会社 Sensor, sensor device and data transmission processing device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101154346B1 (en) * 2009-12-30 2012-06-13 중앙대학교 산학협력단 All optical logic device based on multimode interference by photonic crystal structure

Also Published As

Publication number Publication date
KR100900731B1 (en) 2009-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Niemi et al. Wavelength-division demultiplexing using photonic crystal waveguides
Manzacca et al. 2D photonic crystal cavity-based WDM multiplexer
JP4923234B2 (en) Two-dimensional photonic crystal and optical device using the same
JP2001141946A (en) Multiplexing and demultiplexing element
JP2005077673A (en) Electromagnetic wave frequency filter
Akosman et al. Compact wavelength de-multiplexer design using slow light regime of photonic crystal waveguides
WO2004042458A1 (en) An integrated optic polarization converter based on structural chirality
WO2000036446A1 (en) Wavelength selective optical routers
EP1521987B1 (en) Photonic crystal waveguide
KR101506931B1 (en) Optical element using multicore optical fiber grating and method for processing optical signal using the same
CN102116905A (en) Two-dimensional photonic crystal four-wavelength division multiplexer based on multiple-mode interference
Turduev et al. Extraordinary wavelength dependence of self-collimation effect in photonic crystal with low structural symmetry
US8705920B2 (en) Wavelength filter
Chen A broadband wavelength demultiplexer assisted by SWG-based directional couplers
JP6127171B1 (en) Polarization-independent wavelength filter
US6665467B2 (en) Optical wavelength filter
KR100900731B1 (en) Photonic Crystal Wavelength Demultiplexer
US7715668B2 (en) Polarization-independent two-dimensional photonic crystal multiplexer/demultiplexer
US8554027B2 (en) Optical switch
WO2003062909A2 (en) Polarisation converter
Rumley et al. Physical layer compact models for ring resonators based dense WDM optical interconnects
WO2020105526A1 (en) Optical communication node
US20020085801A1 (en) Wavelength division multiplexing and de-multiplexing element and wavelength router
Kumar A hollow waveguide Bragg reflector: A tunable platform for integrated photonics
Digge et al. Photonic crystal based arrayed waveguide grating demultiplexer for optical network

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130325

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140320

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150216

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee