KR20110095084A - 파장 안정화 장치 및 이를 이용한 레이저 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 TO(transistor outline)형 외형을 가지는 파장 변화 감시용 모듈, 파장 안정화 장치와 상기 파장 안정화 장치가 결합된 레이저 광원에 관한 것으로, 본 발명의 파장 안정화 장치는 패키지의 상부에 형성된 관통공을 통하여 패키지 바닥면에 수직한 방향으로 유입된 레이저 빛이 45도 일부투과 일부반사의 특성을 가지거나 또는 전부 반사의 특성을 가지는 반사거울에 의해 패키지 바닥면에 대해 수평의 방향 성분을 가지는 레이저 빛으로 전환 시킨 후 패키지 바닥면에 대해 수평으로 진행하는 빛을 파장 선택성 필터로 유입시켜 유입되는 레이저 빛의 파장 특성을 알아낼 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기의 파장 안정화 장치는 파장 가변형 레이저와 일체형으로 제작되어 파장 가변형 레이저의 파장 안정화를 이루는 것을 특징으로한다.

Description

파장 안정화 장치 및 이를 이용한 레이저 모듈{Wavelength Stabilization Device and laser with }
본 발명은 TO(transistor outline)형 외형을 가지는 파장 변화 감시용 모듈, 파장 안정화 장치와 이를 이용한 파장 안정화 장치가 결합된 레이저 모듈에 관한 것이다.
근래에 들어 대용량의 정보 전송 및 고속의 정보 통신을 위하여 빛을 정보 전송의 매개로 하는 광통신이 일반화되어 있다. 근래에 있어서 가로 길이 및 세로 길이가 각각 0.3 정도인 반도체 레이저 다이오드 칩을 이용하여 손쉽게 10 Gbps(giga bit per sec)의 전기 신호를 레이저 빛으로 변환할 수 있으며, 반도체 광 수광소자를 이용하여 광섬유를 통해 전송되어 오는 광신호를 전기 신호로 손쉽게 변환할 수 있다.
빛은 매우 특이한 특성을 갖는 에너지파로서 어느 한 지역에 동시에 존재하는 여러 빛들이 서로 상호 작용을 하기 위해서는 상호 작용의 대상이 되는 빛들이 동일한 파장을 가지거나, 빛의 위상(phase)이 맞아야 하며, 또한 진행 방향이 일치하여야 한다. 그러므로 빛은 서로간의 간섭성이 매우 떨어지며 이러한 빛의 특성을 이용하여 파장이 다른 여러 가지의 파장의 레이저 빛을 하나의 광섬유로 전송하는 파장 다중화 (wavelength division multiplexing : WDM) 방법이 널리 채택되고 있다. 파장 다중화 방법을 적용하기 위해서는 인접한 파장 사이의 간격에 맞게 적절하게 고정된 파장의 레이저 빛을 방출 할 수 있는 레이저 광원이 필요하다.
현재 고밀도 파장 다중화 방식에 있어서 파장 사이의 간격은 1.6nm(nano meter) 또는 0.8nm 또는 0.4nm 정도로 점점 좁아지는 추세에 있다. 그러므로 이러한 파장 다중화를 위해서는 광원의 파장 선폭이 매우 좁아야 하며, 온도 및 레이저 구동 전류 등 여러 가지 레이저 광원의 구동 환경 변화에 대해 레이저 광원의 파장이 매우 엄밀하게 고정되어 있어야 하며, 통상적으로 파장 간격의 1/4 이내의 파장 정밀성이 요구 된다. 그러므로 파장 다중화의 파장 간격이 1.6nm 또는 0.8nm 또는 0.4nm인 경우 파장의 안정화 정도는 ±2℃, ±1℃, ±0.5℃ 정도 이내에서 정밀하게 조절되어야 한다.
분포궤환형 반도체 레이저 다이오드 칩(Distributed feedback laser diode : DFB-LD)은 레이저의 파장 선폭이 0.1nm 이하로 상기한 1.6nm 또는 0.8nm 또는 0.4nm 파장 간격의 고밀도 파장 다중화에 사용 될 수 있는 레이저 다이오드 칩이며, 이러한 레이저 다이오드 칩은 그 크기가 매우 작아 TO형, mini-dil형, mini-flat형, butterfly형 등의 패키지에 장착될 수 있다.
그러나 통상적인 DFB-LD의 발진 파장은 외부 구동 온도에 의해 0.1nm/로 파장이 변화하게 되어 파장 다중화의 파장 간격이 1.6nm 또는 0.8nm 또는 0.4nm인 경우 레이저 다이오드 칩의 온도를 각각 ±2℃, ±1℃, ±0.5℃ 정도로 매우 정밀하게 조절하여야 한다. 레이저 다이오드 칩의 온도 조절은 레이저 다이오드 칩을 열전소자 위에 장착하고 열전소자 위에 온도를 감시할 수 있는 써미스터(thermistor)를 장착하여 열전소자 상부판의 온도를 측정하고 열전소자를 구동하여 레이저 다이오드 칩의 온도를 조절하는 방법을 사용 할 수 있다.
그러나 이런 방법에서 써미스터는 써미스터의 온도를 측정하는 것이지, 레이저 다이오드 칩의 온도를 직접 측정하는 것이 아니며, 이에 따라서 레이저 다이오드 칩의 온도를 직접 검증하는 것은 매우 어려우며, 또한 레이저 다이오드 칩의 온도를 정밀하게 조절하기가 어려운 단점이 있었다. 또한 반도체 레이저 다이오드는 통상적으로 온도뿐만 아니라 구종 전류에 따라서도 그 발진 파장이 달라지며, 통상적인 반도체 레이저 다이오드의 경우 10pm/mA 정도의 구동 전류에 따른 파장 변화를 가져온다. 그러므로 레이저 다이오드 칩에서 발진하는 파장을 엄밀하게 제어하는 것은 매우 중요한 기술이다.
반도체 레이저의 발진 파장을 엄밀하게 제어하는 방법으로 파장 안정화 장치를 사용하고 있다. 파장 안정화 장치는 레이저 다이오드 칩과 하나의 패키지에 동시에 실장 될 수 있으나, 이러한 파장 안정화 장치를 레이저 다이오드 칩과 동시에 하나의 패키지에 실장하는 것은 수율 등의 문제점을 일으켜, 레이저 다이오드 칩을 하나의 패키지로 실장하고 파장 안정화 장치를 다른 하나의 패키지로 구현 한 후 레이저 다이오드 칩을 실장하는 패키지에서 방출된 레이저 빛의 일부를 레이저 다이오드 칩과는 독립적인 패키지로 구성되는 외부 파장 안정화 장치로 인입시켜 파장 안정화의 기능을 수행하는 방법이 있다. 이러한 방법에 사용되는 레이저 다이오드의 발진 파장 안정화를 위한 장치를 외부 파장 안정화 장치라 부른다 (external wavelength locker).
도 1은 종래의 외부 파장 안정화 장치의 내부 모습이다. 본 파장 안정화 장치의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다. 먼저 레이저 다이오드 칩에서 발진된 레이저 빛은 도면에 도시되지 않은 광섬유를 통하여 외부 파장 안정화 장치의 일 측면으로 인입된다. 광섬유에서 패키지 하우징으로 방출되는 레이저 빛은 발산하는 특성을 가지고 있으므로 이를 시준화하기 위한 렌즈가 도 1의 렌즈(11)에 해당한다.
도 1의 렌즈(11)에 의해 시준화된 레이저 빛은 도 1의 tap 필터(13)에 의해 일정한 비율의 레이저 빛은 제 1의 포토 다이오드(12)로 향하게 되고, tap 필터(13)를 투과하는 나머지 레이저 빛은 제 2의 포토 다이오드(15) 쪽을 향하여 진행한다. tap 필터(13)는 필터에 입사하는 레이저 빛을 미리 정해진 비율만큼 투과시키고, 또한 미리 정해진 비율만큼 반사시키는 특성을 가지는 필터를 지칭한다. 포토 다이오드(12, 15)는 통상적으로 InGaAs의 재료를 이용하여 제작되어지는데 이러한 재료는 수십 nm 정도의 파장 변화에 대해서는 광전 변환 효율이 거의 일정한 특성을 가지고 있다.
그리고 제 1 포토 다이오드(12)와 tap 필터(13) 사이에는 레이저 빛을 차단하는 아무런 장치가 없으므로, 광섬유에서 방출되는 레이저 빛의 파장에 관계없이 광섬유에서 방출되는 빛의 세기에 비례한 광전 변환 전류가 제 1 포토 다이오드(12)에서 흐르게 된다. tap 필터(13)를 투과하는 레이저 빛은 제2 포토 다이오드(15)로 진입하기 이전에 특정한 파장을 선택하여 투과하는 에탈론 필터(14)를 거치게 된다.
도 2는 통상적인 에탈론 필터의 파장에 따른 투과 특성이다. 에탈론 필터는 도 2에서 보이는 바와같이 주파주(파장)에 따라 매우 민감한 투과 특성을 보이고 있다. 그러므로 도 1에서 tap 필터(14)를 투과한 레이저 빛이 에탈론 필터에서 투과되어지는 성분의 파장만이 제 2의 포토 다이오드(15)로 인입되어 광전변환되게 된다. 그러므로 제1의 포토 다이오드(12)는 외장형 파장 안정화 장치내부로 인입되는 레이저 빛의 파장에 무관하게 레이저 빛의 세기를 측정하는 반면에 제 2의 포토 다이오드(15)는 광전변환 효율이 에탈론 필터에서의 파장 선택성에 매우 민감하게 반응한다. 그러므로 에탈론 필터의 투과 파장을 적절히 조절하면, 외장형 파장 안정화 장치로 인입되는 광파워 및 그 파장 특성을 정밀하게 측정할 수 있다.
이러한 특성을 가지는 외장형 파장 안정화 장치는 통상적으로 직육면체의 외형을 가지는 버터플라이 패키지 또는 미니플랫형의 외형을 가지는 패키지에 장착되어 구현되어 왔다. 그러나 버터플라이 패키지 및 미니 플랫형의 패키지는 그 크기가 매우 크며, 가격이 비싸다는 단점이 있다.
현재 저가형의 통신용 광원 패키지 형태는 도 3의 TO형 패키지이다. TO형 패키지는 금속 재질의 기판에 관통공이 마련되고, 관통공을 통하여 금속 재질의 전극핀(24)이 삽입되며, 금속 재질의 전극핀(24)과 금속 재질의 기판 사이를 밀봉유리(22)로 결합하여 밀봉하는 구조의 스템(23)과 상부에 레이저 빛이 출입할 수 있는 관통공이 뚫려 있는 cap(20)으로 이루어 진 구조의 패키지를 의미한다. 캡(20)의 관통공은 레이저 빛이 출입은 가능하나 습기 또는 먼지 등이 침입하지 못하도록 유리 재질의 평판형 창이나 또는 렌즈(11)가 캡(20)의 관통공에 장입되는 구조를 가지게 된다. 이러한 TO형 패키지 하우징은 매우 일반적이며, 앞으로의 발명의 설명에서도 공통적으로 사용되므로 도 1 이후의 도면에서는 도면의 표시를 용이하게 하기 위해 스템의 전극핀과 캡의 렌즈등은 생략하여 도시하기로 한다. TO형 패키지는 광모듈에서 사용되는 다른 형태의 패키지인 mini-flat형, mini-Dil형, butterfly형 등의 패키지에 비해 가공이 용이하여 패키지 하우징 제조 비용이 저렴하며, 양산성이 높아 특히 저가형 광원의 패키지로 널리 사용되고 있다.
그러나 파장 안정화 장치의 경우 제1 포토 다이오드와 제 2 포토 다이오드 그리고 tap 필터 및 파장 선택성 필터 등 여러개의 광부품이 필요하게 되고 이러한 많은 광 부품들은 패키지 바닥면에 늘어놓는 것이 조립에 용이하므로 통상적으로는 레이저 빛이 파장 안정화 장치 패키지 바닥면에 평행한 방향으로 패키지에 인입되게 된다. 이러한 특성은 여러 광부품이 놓이게 될 패키지의 바닥면이 패키지의 상부에 형성되는 관통공을 통하여 유입되는 레이저 빛의 방향과 수직하게 되는 TO형 패키지에서는 구현되기 어려운 특성이 있다.
또한 레이저 광원 모듈은 레이저에 전원을 인가하고 레이저의 세기를 조절하여 송신 신호를 만들기 위해 레이저구동 전기회로가 필요하다. 이러한 레이저 구동 전기 회로를 포함하는 레이저 광원을 송신기(transmitter)라 부른다. 현재 레이저 광원은 레이저를 구동하는 전기 회로가 부가된 송신기 형태로 공급이 되는 경우가 많으며, 송신기는 표준화를 위하여 small form factor(SFF), small form factor pluggable(SFP)라는 표준화된 규격을 가지고 있다. SFP 송신기의 경우 그 크기가 12mm x 8mm x 55mm 정도를 가지는데 비해 도1에서 보이는 종래의 파장 안정화 장치는 그 크기가 10mm x 8mm x 35mm 정도로 그 크기가 SFP등의 표준화 규격과 그 크기가 비슷하므로 종래의 SFP등의 표준화 송신기에 적용 될 수 없다. 특히 파장 안정화 장치는 파장 가변형 레이저 광원과 결합하여 레이저 광원의 파장을 안정화시키는 형태로 많이 사용되는데, 이러한 파장 가변형 레이저와 결합한 형태로 SFF/SFP등의 초소형 송신기에 장착될 수 있는 정도로 작은 파장 안정화 장치는 현재까지 발표 된 바가 없다. 더욱이 종래의 외장형 파장 안정화 장치는 광섬유를 매개로 하여 레이저 광원과 결합되게 되므로 그 부피가 매우 커지는 단점이 있다. 즉 종래의 외장형 파장 안정화 장치는 그 자체의 크기가 매우 클 뿐만 아니라 레이저 광원과의 결합을 위해서 광섬유를 사용함으로써 파장 안정화 장치와 레이저 광원의 결합 모듈의 부피가 매우 커져 SFF/SFP등의 초소형 송신기에 장착될 수 없었으며 이에 따라 파장 안정화 장치 및 파장 안정화 장치를 내장한 광송신기의 표준화가 이루어지지 않았다.
또한 근래에는 광섬유의 절약을 위해서 하나의 광섬유를 통하여 동시에 정보를 주고 받는 양방향 통신이 일반화되고 있다. 이러한 양방향 통신을 위해서 파장 안정화 기능이 내재된 광모듈이 현재까지 존재하지 않아 DWDM을 효과적으로 전개하는 방법이 제시되지 못하였다.
본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로 TO형 패키지를 이용하여 패키지 내부로 유입되는 레이저 빛의 파장 변화를 감시하기 위한 TO형 파장 안정화 장치를 제공하며 레이저 광원과 파장 안정화 장치를 결합하여 간단하며 초소형의 파장 안정화 장치가 부착된 레이저 모듈을 제공하는데 그 목적이 있으며 더 나아가 양방향통신이 가능하며 파장 안정화 기능이 내재된 레이저 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 종래 문제점을 해결하고 본 발명에 따른 기술적 과제를 달성하기 위한 입사하는 레이저 빛의 파장의 변화를 감시하기 위한 본 발명에 따른 파장 안정화 장치는, TO형 패키지 내부에 패키지 바닥에 대해 수직으로 입사하는 레이저 빛을 수평으로 절환시키는 45도 tap 필터 또는 45도 반사 거울을 내장하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 45도 tap 필터 하부에는 제 1 포토 다이오드 칩을 배치하며, 상기 45도 tap 필터 일 측면에 파장 선택성 필터 및 제 2 포토 다이오드 칩을 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파장 안정화 장치는 45도 반사 거울 일 측면에 레이저 빛을 분할하기 위한 tap 필터가 더 설치되고, tap 필터에서 반사되는 레이저 빛을 수신하기 위한 제 1의 포토 다이오드와, tap 필터를 투과한 레이저 빛의 경로상에 파장 선택성 필터와 제 2의 포토 다이오드를 배치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 45도 tap 필터는 고려되는 레이저 빛에 투명한 기판 위에 금속층과 유전체 박막층을 적층하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 금속층은 두께 2nm~15nm인 gold, silver, alluminium, titanium, platinum, chrome 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상 혼합한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유전체 박막층은 굴절률이 1.2~2.2 범위인 박막으로 구성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 파장 선택성 필터의 온도를 조절하기 위한 열전소자를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 레이저 광원과 tap 필터 그리고 파장 안정화 장치를 포함하는 레이저 모듈에 있어서, 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛의 광축상에 레이저 빛을 일부 반사사키고 일부 투과시키는 tap 필터가 배치되며, tap 필터에서 반사 또는 투과되는 레이저 빛의 경로상에 파장 안정화 장치가 배치되며, tap필터를 투과 또는 반사하는 레이저 빛중에서 파장 안정화 장치가 없는 경로의 경로상에 광신호를 전송하기 위한 광섬유가 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 tap 필터는 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛의 광축에 대해 45도의 경사각을 가지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 광원은 시준화 렌즈를 포함하여 제작되는 것을 특징으로하고 상기 파장 안정화 장치는 flat winodw cap을 포함하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 tap 필터는 필터의 일측면이 레이저 광원에서 방출된 빛을 미리 정해진 비율만큼 투과시키고 또한 미리 정해진 비율만큼 반사시키며, 상기 tap 필터의 다른 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 빛에 대해 무반사 코팅되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈에는 레이저 광원과 tap 필터와 파장안정화 장치와 수신광을 수신하기 위한 광수신 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 tap 필터의 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛을 일부 투과/일부 반사되게 코팅처리하고, 상기 tap 필터의 다른 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛은 투과하고 광섬유를 통하여 수신되는 레이저 빛은 반사하도록 코팅처리되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 광원은 distributed feedback 구조의 레이저 다이오드 칩을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 레이저 광원은 파장 가변형 레이저인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 파장 안정화 장치는 파장 안정화 장치 패키지 바닥면에 대해 수직으로 입사하는 레이저 빛이 패키지 바닥면에 대해 수평한 방향 성분을 가지는 빛으로 전환됨으로써, 패키지 바닥면에 대해 수평으로 진행하는 레이저 빛을 이용하여 유입되는 빛의 파장 특성을 손쉽게 확인 할 수 있으며, 이러한 파장 안정화 장치는 가격이 매우 저렴하며, 부피가 작아 TO can 형태의 패키지를 이용하여 구현 할 수 있는 효과를 가진다. 또한 초소형의 TO can형 파장 안정화 장치와 레이저 광원을 집적하는 광원모듈을 제작 할 수 있다
도 1 은 종래 기술에 의한 버터플라이형 파장 안정화 장치
도 2 는 종래 기술에 의한 파장 선택성 필터의 파장에 따른 투과 특성
도 3 은 종래 기술에 의한 TO형 패키지 외형
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 파장 안정화 장치 개략도
도 5 는 본 발명에 의한 45도 tap 필터의 제작 방법의 일 실시예
도 6 은 본 발명에 의한 45도 tap 필터의 제작 방법의 다른 일 실시예
도 7 은 굴절률이 높고 낮은 20층의 유전체 박막을 이용하여 제작된 tap 필터에 있어서 45도로 입사하는 레이저 빛에 대해 편광 및 파장에 따른 투과율
도 8 은 굴절률이 높고 낮은 20층의 유전체 박막을 이용하여 제작된 tap 필터에 있어서 1520nm 레이저 빛에 대해 입사각도 및 편광에 따른 투과율
도 9 는 굴절률이 높고 낮은 20층의 유전체 박막을 이용하여 제작된 tap 필터에 있어서 1570nm 레이저 빛에 대해 입사각도 및 편광에 따른 투과율
도 10 은 금속 박막과 금속 박막위에 적층되는 단일의 유전체 박막으로 제작된 tap 필터에 있어서 45도로 입사하는 레이저 빛에 대해 편광 및 파장에 따른 투과율
도 11 은 금속 박막과 금속 박막위에 적층되는 단일의 유전체 박막으로 제작된 tap 필터에 있어서 1520nm 레이저 빛에 대해 입사각도 및 편광에 따른 투과율
도 12 는 금속 박막과 금속 박막위에 적층되는 단일의 유전체 박막으로 제작된 tap 필터에 있어서 1570nm 레이저 빛에 대해 입사각도 및 편광에 따른 투과율
도 13 은 본 발명에 의한 45도 반사거울을 이용하여 패키지 바닥면에 대해 수직 입사하는 레이저 빛 전체가 패키지 바닥면에 대해 수평으로 방향전환되는 특성을 가지도록 제작된 파장 안정화 장치
도 14 는 본 발명에 의한 열전소자가 구비된 TO형 파장 안정화 장치
도 15는 파장 안정화 장치와 레이저 광원이 일체로 제작되는 파장 안정화장치를 내장하는 레이저 모듈
도 16은 레이저 광원과 파장 안정화 장치와 광수신장치가 일체로 제작되는 파장 안정화 장치가 포함된 양방향 레이저 모듈
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 4는 TO can형 파장 안정화 장치에서 파장 안정화 장치의 핵심 메카니즘에 해당하는 기구물의 도면이다. 본 4도에서는 도면을 간략히 하기 위해 전극핀과 TO cap을 미도시하였다. 도 4에서는 도면에 미도시된 TO 패키지의 상부 관통공을 통하여 수직의 방향으로 유입된 레이저 빛은 패키지 바닥면에 대해 45도로 경사지게 세워져 있는 tap 필터(130)를 통하여 수직과 수평의 진행 방향을 가지는 레이저 빛으로 분리 된다.
45도 tap 필터(130)를 수직으로 통과하는 성분의 레이저 빛은 45도 tap 필터(130) 하부에 배치되는 제 1 포토 다이오드(120)로 입사하여 TO 패키지로 유입되는 레이저 빛의 세기에 직접 비례하는 크기를 가지는 광전류를 형성하게 되고, 45도 tap 필터(130)에서 반사되어 패키지 바닥면에 대해 수평의 방향 성분을 가지게 되는 레이저 빛은 파장 선택성의 특성을 가지는 파장 선택성 필터(140)로 유입되게 된다. 파장 선택성 필터(140)로 유입되는 레이저 빛은 파장 선택성 필터(140)의 파장에 따른 투과 특성을 가지며 제 2 포토 다이오드(150)로 진입하게 된다. 그러므로 제 2 포토 다이오드(150)의 광전류를 제 1 포토 다이오드(120) 광전류로 나누어 줌으로써 TO형 패키지로 유입되는 레이저 빛의 광세기와는 무관하게 레이저 빛의 파장 특성을 추출 할 수 있게 된다.
Tap 필터(130)는 스템(230) 바닥면에 대해 45도 근처의 경사각도를 가져야하며, 이러한 경사각도는 도 4에서 보이듯이 tap 필터(130)의 일측면이 tap 필터의 투과/반사면에 대해 45도의 각도를 가지도록 가공되어 스스로 세워지는 자립형의 형태를 가질 수 있으며, 또한 도 5와 도 6에서 보이는 바와 같이 평판형으로 제작된 tap 필터를 패키지 바닥면으로부터 45도의 각도를 가지도록 제작된 기구물에 부착하여 제작 될 수 있다. 본 설명에서 Tap 필터(130)의 경사각도를 45도로 설명하고 있으나 이는 정확히 45도 이어야 할 필요는 없으며 45도 근처의 경사각도 예를 들어 45+/-3도의 각도에도 본 발명의 사상은 그대로 적용된다.
본 발명을 위하여 45도 tap 필터(130)는 항상 들어오는 빛을 일정한 비율로 투과/반사시켜야 하며, tap 필터(130)에서 반사되어 파장 선택성 필터(140)로 진입되는 레이저 빛의 세기는 tap 필터(130)로 진입하는 레이저 빛과 항상 일정한 비율이어야 한다. 그럴경우에 제 1의 포토 다이오드(120)와 제 2의 포토 다이오드(150)로 흐르는 광전류 비율의 변화가 레이저 빛의 파장 변화에 기인한 파장 선택성 필터(130)를 투과하는 비율의 차이로 나타나게 된다. 레이저는 광섬유를 통과 할 때 편광 상태가 무작위로 변화 할 수 있으며 특히 광섬유의 곡률 반경등 상태가 변화하게 되면 광섬유내를 진행하는 레이저 빛의 편광 상태도 바뀌게 된다. 본 발명에 의한 파장 안정화 장치는 종래의 외장형 파장 안정화 장치와 같이 레이저 광원과 광섬유를 통하여 연결 될 경우에도 사용 되는 것이 바람직하므로 본 발명에 의한 파장 안정화 장치로 유입되는 레이저 빛은 그 편광이 무작위로 변할 수가 있다. 이때 파장 안정화 장치로 유입되는 레이저 빛의 편광에 따라 tap 필터의 투과/반사 특성이 달라진다면 동일한 파장의 레이저 빛에 대해서도 편광에 따라 tap 필터(130)에서 분리되는 레이저 빛의 비율이 달라지게 되므로, 레이저 빛의 파장 변화를 측정하기 어렵게 하는 요인이 된다. 그러므로 tap 필터의 투과/반사 비율의 tap 필터로 진입하는 레이저 빛의 편광에 따라 그 투과/반사 비율이 달라지지 않는 것이 바람직하다.
통상적으로 외부 파장 안정화 장치는 1530nm ~ 1560nm의 파장 대역의 전 범위에 대해 사용하므로 편광에 민감하지 않은 tap 필터는 상기 1530nm와 1560nm의 파장 대역에서 모두 편광 무의존성을 가져야 하며, 또한 TO 패키지로 입사하는 레이저 빛이 45도 tap 필터(130)에 입사할 때 정확히 45도가 아닐 경우가 있으므로, 이러한 부분을 모두 감안하여 tap 필터가 설계되어야 한다. 이러한 특성을 가지는 tap 필터는 유리등 고려되는 레이저 빛의 파장에 대해 투명한 기판에 굴절률이 높고 낮은 복수의 유전체 박막을 적층함으로써 얻어질 수 있다.
도 7은 20층의 유전체 박막으로 제작된 편광 무의존성 tap 필터에 45도로 입사하는 레이저 빛의 파장에따른 투과 반사 특성의 편광 의존성이다. 도 8과 도 9는 도 7의 특성을 가지는 필터에 대해 입사하는 레이저 빛의 파장이 1520nm와 1570nm일 때 레이저 빛이 tap 필터에 입사 하는 각도에 따른 투과 반사 특성의 편광의존성이다. 20층의 유전체 박막을 이용하여서도 충분히 넓은 파장 범위와 넓은 입사각도 변화에 대해 편광에 따른 투과 반사 비율을 안정적인 필터를 얻기는 어려운 일이다. 도 7에서 도 9의 특성을 보이는 유전체 박막으로 tap 필터를 제작하기 위해서는 20층에 이르는 유전체 박막의 한층 한층의 두께가 매우 정밀하게 제어되어야 하며, 이는 수율이 떨어지는 요인이 된다.
편광 무의존성 tap 필터는 레이저 빛에 투명한 기판위에 얇은 금속층과 유전체 박막을 적층하여 구현 될 수도 있다. 도 10은 6nm 두께의 Au 박막위에 굴절률 1.38 정도인 MgF2 박막을 250nm 단층 적층 시킨 tap 필터에 45도로 입사하는 레이저 빛의 파장에따른 투과 반사 특성의 편광 의존성이다. 도 7의 경우에는 1520nm 보다 짧은 파장과 1570nm 보다 넓은 파장에서 편광에 따른 투과/반사 비율이 급격하게 변화하게 되나, 도 10의 금속 박막과 단층 유전체 박막으로 이루어지는 tap 필터에서는 편광에 따른 투과/반사 비율의 변화가 넓은 파장 대역에서 매우 완만하게 변함을 알 수 있다.
도 11과 도 12는 도 10의 특성을 가지는 필터에 대해 입사하는 레이저 빛의 파장이 1520nm와 1570nm일 때 레이저 빛이 tap 필터에 입사 하는 각도에 따른 투과 반사 특성의 편광의존성이다. 도 11과 도 12의 경우에도 도 8과 도 9의 경우와 달리 입사각도 변화에 따른 급격한 투과/반사 비율의 변화가 보이지 않는다. 기판에 금속 박막과 단층의 유전체 박막이 차례로 적층되는 구조의 tap 필터에서는 투과/반사 비율이 입사 파장 또는 입사각도에 따라 매우 완만하게 변화하므로 유전체 박막만으로 이루어진 tap 필터에 비해 필터 특성의 조절이 용이하여 제작이 손 쉬운 장점이 있다. 이때 금속 박막층으로는 gold(Au), Al(aluminium), Ag(silver), Ti(titanium), Pt(platinium), Chrom(Cr) 등의 박막이 적절하며, 금속 박막위에 적층되는 유전체 박막으로는 굴절률이 1.2 ~ 2.2 정도인 유전체 박막이 적절하다. 특히 굴절률이 1.3 ~ 1.6 정도인 유전체 박막이 편광에 따른 투과/반사 비율의 차이를 넓은 파장 범위에서 가장 잘 억제한다.
도 4에서 제 1의 포토 다이오드(120)으로 향하는 레이저 빛은 제 1의 포토 다이오드(120)에서 항상 흡수가 되나, 제2의 포토 다이오드(150)로 향하는 빛은 그 파장 특성에 따라 파장 선택성 필터(140)에 의해 투과/반사가 결정되어지므로 제 2의 포토 다이오드(150)로 향하는 레이저 빛이 파장 선택성 필터(140)에 의해 반사되어 패키지 내부에서 돌아 다닐 수 있다. 파장 선택성 필터(140)에 의해 반사된 빛이 제 1의 포토 다이오드(120)로 입사하게 되면 이는 잡음으로 작용되게 되므로 가능하면 적은 비율의 레이저 빛이 제 2의 포토 다이오드(150)로 향하는 것이 바람직하나 제2의 포토 다이오드(150)로 향하는 레이저 빛의 세기가 너무 적으면 파장 선택성 필터(130)에 의해 변화되는 광전류가 너무 작아지므로 tap 필터(130)의 투과/반사 비율은 적절한 비율이 되어야 한다. 실험 결과 tap 필터(130)의 투과 비율은 40 ~ 80% 정도가 적절하며, 이러한 투과 비율을 결정하는 Au 박막의 두께는 2nm ~ 15nm 정도가 된다.
또한 본 발명에서 도면에 표시 되지 않았지만 파장 선택성 필터는 필터의 구조에 따라 0 ~ 15pm/의 투과 파장의 특성이 달라진다. 그러므로 이러한 패키지의 온도 변화를 측정하고 조절하는 장치가 더 추가 될 수 있는데 도 14는 패키지의 온도를 조절하기 위한 열전소자가 내장된 파장 안정화 장치를 보여준다.
본 발명의 설명에서 tap 필터(130)는 입사하는 레이저 빛에 대해 45도의 경사각도를 가지는 것으로 설명되었지만, 45도 경사각도의 가장 중요한 기능은 파장 안정화 장치를 TO형 패키지로 구현하기 위해 패키지 바닥면에 대해 수직으로 입사하는 레이저 빛의 일부를 파장 안정화 장치에 손쉽게 활용 할 수 있는 방향인 패키지 바닥에 대해 수평한 방향의 레이저 빛으로 전환하는데 있다. 그러므로 도 1의 구조에 있어서 패키지 바닥면에 대해 수직으로 입사하는 레이저 빛을 전부 수평 방향으로 전환하는 45도 반사거울을 장착 한 후 패키지 바닥면에 대해 수평으로 진행하는 레이저 빛을 2개 의 방향으로 분리 한 후 두 개의 경로중 어느 한 쪽에 파장 선택성 필터를 삽입하는 방법도 본 발명의 하나의 응용예라 할 것이다. 즉 도 13과 같이 도 1의 구조를 그대로 차용하며, 파장 안정화 장치를 TO형 패키지로 구현 할 수 있다.
도 13은 파장 안정화 장치를 위에서 본 모습이며 45도 반사 거울(135)에 의해 패키지 바닥면에 대해 수직으로 입사하는 빛이 모두 수평으로 절환 된 후 레이저 빛의 일부를 반사시키고 나머지 일부를 투과시키는 tap 필터(130)로 진행한다. 도 13에서 tap 필터가 진입하는 레이저에 대한 경사각도는 45도일 필요가 없으며 어떠한 각도도 가능하다. tap 필터(130)에 의해 반사된 레이저 빛은 제 1의 포토 다이오드(120)으로 진입하게 되어 파장 안정화 장치로 진입하는 레이저 빛의 세기에 비례한 광전류가 흐르게 되며, tap 필터(130)를 투과한 레이저 빛은 파장 선택성 필터(140)를 거쳐 파장 선택성 필터를 투과하는 분율의 레이저 빛이 제 2의 포토 다이오드(150)로 수신된다. 그러므로 도 13은 도 1의 종래의 파장 안정화 장치를 파장 안정화 장치의 패키지 바닥에 대해 수직으로 입사하는 빛에 대해서도 파장 안정화 장치가 구동되도록 하는 특징을 가지고 있다.
도 14는 본 발명에 의한 열전소자(290)가 구비된 TO형 파장 안정화 장치에 대한 일 실시 예로, 이에 대한 구조는 도 1 및 도 4에 개시된 구조와 중복되므로 상세한 구조 설명은 생략하였다.
도 3 내지 도 14는 종래의 파장 안정화 장치를 대체하는 새로운 저가형이며 초소형의 파장 안정화 장치를 제작하는 방법을 설명하였다. 도 3내지 도 14의 본 발명에 의한 파장 안정화 장치는 광섬유등을 매개로하여 레이저 광원과 결합하여 레이저 광원의 파장을 안정화시키는데 적용 될 수 있다. 그러나 본 발명에 의한 파장 안정화 장치는 종래의 파장 안정화 장치에 비해 매우 작은 크기로 구현 될 수 있으므로 이러한 초소형의 파장 안정화 장치를 레이저 광원과 광섬유를 통하지 않고 직접 연결하여 파장 안정화가 달성된 레이저 광원을 제작하는 것이 가능하다.
도 15는 레이저 광원과 파장 안정화 장치를 직접 연결시켜 파장 안정화 장치가 결합된 레이저 광원의 제작 방법 및 이러한 파장 안정화 장치-레이저 광원 블록을 광섬유와 연계시켜 광통신을 달성하는 방법을 도시하고 있다. 도 15에서 레이저 광원(300)은 TO형 패키지인 것이 바람직하나 미니딜형 또는 미니 플랫형인 것이 바람직하다. 레이저 광원(300)은 반도체 레이저 다이오드 칩에서 방사각을 가지고 발산하는 레이저 빛을 시준화시키기 위한 시준화 렌즈를 포함하는 것이 바람직하다. 그러므로 레이저 광원(300)에서 방출되는 레이저 빛은 평행광이 된게 된다. 레이저 광원(300)에서 방출된 시준화된 레이저 빛을 일정한 비율의 레이저 빛은 반사하고 일정한 비율의 레이저 빛은 투과시키는 tap 필터(350)에 진입시킨다. tap 필터(350)에서 반사된 레이저 빛은 시준화된 상태로 파장 안정화 장치(200)로 유입되게 되며 파장 안정화 장치(200)로 유입된 레이저 빛은 상기 도 3 내지 도 14의 과정에 의한 파장의 변화를 검출하게 한다. 파장 안정화 장치(200)에서 검출된 레이저 빛의 파장 이동은 레이저 광원(300)으로 되먹임시켜 안정된 파장의 레이저 빛이 레이저 광원(300)에서 방출되게 한다. tap 필터(350)를 투과한 레이저 빛은 렌즈를 거켜 광섬유로 결속되게 된다. 도 15에서 레이저 광원(300)과 파장 안정화 장치는 각각 매우 작은 크기의 TO형 패키지등으로 구현되므로 레이저 광원(300)과 파장 안정화 장치(200)를 하나의 블록형으로 집적시켜 제작하는 것이 가능하다. 이렇게 파장 안정화 장치가 집적된 레이저 광원 블록을 파장 안정화 레이저 모듈(600)이라 칭하기로 한다. 파장 안정화 레이저 모듈(600)은 최소한 내부에 시준화된 레이저 빛을 방출하는 레이저 광원(300)과 레이저 광원에서 방출된 시준화된 빛의 일부를 투과시키고 일부를 반사시키는 tap 필터(350)와 tap 필터(350)에서 반사되는 레이저 빛을 이용하여 레이저 빛의 파장 이동을 감지하는 파장 안정화 장치(200)를 포함하여 제작 되는 것을 특징으로 한다. 도 15의 렌즈(400)는 파장 안정화 레이저 모듈(600)에 포함되어 제작 될수 있으며, 도 15의 광섬유(500)는 fiber stub등으로 대체 될 수 있으며, 파장 안정화 레이저 모듈(600)에 렌즈(400) 및 광섬유(500) 또는 fiber stub등이 포함되어 제작 될 수 있다.
현재 레이저 광원(300)은 TO형 패키지로 제작 될 수 있으며 파장 안정화 장치(200) 또한 TO형으로 제작 될 수 있으므로 레이저 광원(300)과 파장 안정화 장치(200)를 포함하는 파장 안정화 레이저 광원은 SFF/SFP등의 초소형 광송신기에 장착 될 수 있을 정도로 작게 만들어 질 수 있다. 그러므로 레이저 광원(300)에서 방출되는 레이저 광축에 수직한 광축을 가지는 파장 안정화 장치(200)를 구비하고 레이저 광원(300)의 광축과 파장 안정화 장치(200)의 광축의 교점에 레이저 빛의 일부를 반사시키고 일부를 투과시키는 tap 필터(350)를 배치시키는 방법은 광섬유를 통하여 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛을 파장 안정화 장치로 연결시키는 종래의 방법에 비해 매우 작은 부피에서 파장 안정화가 된 레이저 광원을 제작 할 수 있게 하여 준다.
파장 안정화 레이저 모듈(600)의 tap 필터(350)은 직육면체 평판형인 것이 바람직하며, 레이저 빛이 투과 또는 반사하는 tap 필터(350)의 적어도 한 면은 레이저 빛에 대해 무반사 코팅 처리되는 것이 바람직하다. 즉 tap 필터의 한면은 적절한 비율의 반사특성을 가지도록 하며, 다른면은 무반사의 특성을 가지도록 코팅하는 것이 바람직하다. tap 필터(350)의 반사면의 반사율은 0~100% 사이의 어떤 값도 가능하나 바람직 스럽게는 1 ~ 20% 정도가 바람직하다. Tap 필터(350) 반사면의 반사율을 4% 정도로 할 경우에는 tap 필터(350) 반사면을 유리로 제작 한 후 아무 처리 하지 않는 방법으로 제작 할 수 있다.
파장 안정화 장치를 사용하기 위해서는 파장 안정화 장치로 입사하는 레이저 빛이 평행광 이어야 한다. 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛을 일부를 시준화 하여 파장 안정화 장치에 입사시키기 위해서는 시준화 렌즈가 레이저 광원(300) 또는 파장 안정화 장치(200)의 어느쪽에 부착되어도 관계 없으나 레이저 광원(300)에 시준화 렌즈가 부착되고 파장 안정화 장치(200)는 TO형이되 평탄한 유리의 광통공을 가지는 flat window cap의 형태를 가지는 것이 바람직하다. 이는 레이저 광원(300) 쪽에 신준화 렌즈가 부착될 경우 파장 안정화 장치(200) 쪽에 시준화 렌즈가 부착된 것보다 시준화 된 레이저 빛의 직경을 줄일수 있는 장점이 있기 때문이다. 그러므로 본 발명에 의한 파장 안정화 레이저 모듈(600)은 시준화 렌즈가 부착된 레이저 광원(300)과 평탄한 window cap을 가지는 파장 안정화 장치(200)로 구성되는 것이 바람직하다. 전술한 바에 따르면 광섬유 내부를 진행하는 레이저 빛의 편광은 변한다고 하였으나 공기 또는 유리를 단순 투과 또는 반사하는 레이저 빛의 편광상태는 바뀌지 않는다. 그러므로 레이저 광원(300)에서 발생하여 파장 안정화장치(200)에 도달하는 레이저 빛은 그 편광이 시간에 따라 달라지지 않는다. 그러므로 파장 안정화 장치가 레이저 광원과 광섬유를 통하지 않고 직결되는 형태를 가지는 파장 안정화 레이저 광원에서 파장 안정화 장치에 도달하는 레이저 빛의 편광이 변하지 않기 때문에 도 4의 tap 필터(130)는 편광 상태의 변화를 고려하지 않아도 된다. 유전체 박막을 이용한 tap 필터(130) 도 적용이 가능하다.
본 발명에 의한 파장 안정화 레이저 광원은 약간의 변형에 의해 송수신기의 형태로 사용 할 수 있다. 근래에 들어 광통신은 하나의 광섬유를 통하여 두 지점 간의 신호를 양방향으로 송수신하는 기능을 많이 사용하고 있다. 그러므로 파장 안정화 레이저 광원도 이러한 양방향 광통신에 적절하게 개발되는 것이 바람직하다. 본 발명에 의한 양방향 통신 송신과 수신 파장을 달리하는 것이 바람직하다. 즉 일례로 송신 파장은 1550nm이며, 수신파장은 1310nm라 하자 그러므로 송신을 위한 레이저 광원(300)은 1550nm 근처의 파장을 가지는 레이저 빛을 방출하게 된다. 레이저 광원(300)에서 방출된 시준화된 1550nm 파장의 레이저 빛은 tap 필터(350)에서 일부가 파장 안정화 장치(200)로 반사되게 된다. tap 필터(350)의 레이저 광원(300)쪽 tap 필터면을 투과한 레이저 빛은 tap필터(350)의 광섬유(500)쪽 단면에 도달하게 된다. tap 필터(350)의 광섬유(500)쪽 단면은 레이저 광원(300)에서 방출된 레이저 빛에 대해서는 투과의 특성을 가지며 광섬유(500)를 통하여 전송되어오는 레이저 빛에 대해서는 반사하는 특성을 가지게 제작되도록 한다. 즉 송신 파장을 1550nm이며, 수신파장을 1310nm 라고 가정하면 tap 필터(350)의 레이저 광원(300) 쪽 단면은 1550nm에 대해서 부분 반사/부분투과의 특성을 가지게 제작되며, tap 필터(350)의 광섬유(500) 쪽 단면은 1550nm에 대해서는 전부 투과/1310nm 에 대해서는 전부 반사하는 특성으로 제작된다. 광섬유(500)에서 전송되어오는 하향 1310nm의 신호는 tap 필터(350)에서 반사되어 광수신 모듈(700)로 진입하게 된다. 광수신 모듈(700)은 내부에 포토 다이오드 칩이 구비되어 있어 광섬유를 통하여 전송되어 오는 광신호를 전기신호로 바꿀수 있게 한다. 광수신 모듈에는 광섬유(500)와 렌즈(400)를 거쳐 시준화 된 형태로 수신 레이저 빛이 도착되게 되므로 이러한 수신 신호를 집광시키기 위한 렌즈가 더 구비 될 수 있으며, 광수신 모듈(700) 내부의 포토 다이오드 칩에서 발생된 신호를 증폭시키기 위한 전치증폭기등이 더 포함 될 수 있다. 도 15의 레이저 광원(300)과 tap 필터(350), 파장 안정화 장치(200), 광수신모듈(700)을 포함하는 모듈을 파장 안정화 레이저 송수신 모듈(800)로 칭하기로 한다. 본 발명에 의해 양방향 통신기능을 가지는 파장 안정화 레이저 송수신 모듈(800)에서 tap 필터(350)는 레이저 광원(300)에서 방출되는 레이저 빛을 분할 하여 광섬유(500) 및 파장 안정화 장치(200)로 보내는 역할 뿐만 아니라 광섬유(500)를 통하여 수신되는 수신 신호를 광수신 모듈(700)로 보내주는 역할을 동시에 한다. 이러한 파장 안정화 레이저 송수신 모듈(800)에서는 tap 필터(350)를 기준으로 레이저 광원(300)과 광섬유(500)가 마주 보고, 파장 안정화 장치(200)와 광수신모듈(700)이 tap 필터(350)를 기준으로 마주 보는 형태로 제작되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 tap 필터(350)는 레이저 광원(300)에서 방출되는 레이저 빛을 분할하고, 광섬유(500)를 통하여 수신되는 하향 신호를 광수신 모듈(700)로 보내는 기능을 동시에 하나 이를 두 개의 필터로 구현하는 것도 가능하다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있음을 이해하여야 한다. 특히 본 발명에 의해 파장을 안정화하고자하는 레이저 광원은 통상적으로로 고정된 파장의 레이저 빛을 제공하는 것을 목적으로하는 Distributed Feedback laser diode(DFB-LD)일 수도 있으며, 여러 가지 파장에 대응하도록 파장이 가변적이지만 어느 한 파장이 설정될 경우 그 파장을 매우 정밀하게 유지하여야하는 파장 가변형 레이저 일수도 있다. 또한 본 발명의 설명에서 광섬유(500)로 직접 광신호를 연결하는 경우를 주로 예로들었지만 fiber stub 등을 이용한 receptacle 형의 connector가 광섬유(500)를 대체 할 수 있으며 실질적으로 광섬유는 receptacle형 connector에 결합되는 형태로 광통신이 구현 될 수 있다.
110: 렌즈 120: 제1 포토 다이오드
130: 탭 필터 140: 에탈론 필터
150: 제2 포토 다이오드 200 : 파장 안정화 장치
210, 220: 관통공 230: 스템
290: 열전소자 300: 레이저 광원
350: tap 필터 400 : 렌즈
500: 광섬유 600 : 파장 안정화 레이저 모듈
700: 광수신모듈 800 : 파장 안정화 장치가 포함된 양방향
레이저 모듈

Claims (16)

  1. 입사하는 레이저 빛의 파장의 변화를 감시하기 위한 파장 안정화 장치에 있어서,
    TO형 패키지 내부에 패키지 바닥에 대해 수직으로 입사하는 레이저 빛을 수평으로 절환시키는 45도 tap 필터 또는 45도 반사 거울을 내장하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 45도 tap 필터 하부에는 제 1 포토 다이오드 칩을 배치하며, 상기 45도 tap 필터 일 측면에 파장 선택성 필터 및 제 2 포토 다이오드 칩을 배치하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 파장 안정화 장치는 45도 반사 거울 일 측면에 레이저 빛을 분할하기 위한 tap 필터가 더 설치되고, tap 필터에서 반사되는 레이저 빛을 수신하기 위한 제 1의 포토 다이오드와, tap 필터를 투과한 레이저 빛의 경로상에 파장 선택성 필터와 제 2의 포토 다이오드를 배치하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 45도 tap 필터는 고려되는 레이저 빛에 투명한 기판 위에 금속층과 유전체 박막층을 적층하는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 금속층은 두께 2nm~15nm인 gold, silver, alluminium, titanium, platinum, chrome 중 선택된 어느 하나 또는 둘 이상 혼합한 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 유전체 박막층은 굴절률이 1.2~2.2 범위인 박막으로 구성하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  7. 제 1항에 있어서,
    온도를 측정하기 위한 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  8. 제 1항에 있어서,
    파장 선택성 필터의 온도를 조절하기 위한 열전소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치
  9. 레이저 광원과 tap 필터 그리고 파장 안정화 장치를 포함하는 레이저 모듈에 있어서,
    레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛의 광축상에 레이저 빛을 일부 반사사키고 일부 투과시키는 tap 필터가 배치되며, tap 필터에서 반사 또는 투과되는 레이저 빛의 경로상에 파장 안정화 장치가 배치되며, tap 필터를 투과 또는 반사하는 레이저 빛중에서 파장 안정화 장치가 없는 경로의 경로상에 광신호를 전송하기 위한 광섬유가 배치되는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈
  10. 제 9항에 있어서
    상기 tap 필터는 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛의 광축에 대해 45도의 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈
  11. 제 9항에 있어서
    상기 레이저 광원은 시준화 렌즈를 포함하여 제작되는 것을 특징으로 하고 상기 파장 안정화 장치는 flat winodw cap을 포함하여 제작되는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈
  12. 제 9항에 있어서
    상기 tap 필터는 필터의 일측면이 레이저 광원에서 방출된 빛을 미리 정해진 비율만큼 투과시키고 또한 미리 정해진 비율만큼 반사시키며, 상기 tap 필터의 다른 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 빛에 대해 무반사 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈
  13. 제 9항에 있어서
    상기 파장 안정화 장치가 포함된 레이저 모듈에는 레이저 광원과 tap 필터와 파장안정화 장치와 수신광을 수신하기 위한 광수신 모듈이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 양방향 레이저 모듈
  14. 제 13항에 있어서
    상기 tap 필터의 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛을 일부 투과/일부 반사되게 코팅처리하고, 상기 tap 필터의 다른 일측면은 레이저 광원에서 방출되는 레이저 빛은 투과하고 광섬유를 통하여 수신되는 레이저 빛은 반사하도록 코팅 처리되는 것을 특징으로 하는 파장 안정화 장치가 포함된 양방향 레이저 모듈
  15. 제 9항에 있어서
    상기 레이저 광원은 distributed feedback 구조의 레이저 다이오드 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 모듈
  16. 제 9항에 있어서
    상기 레이저 광원은 파장 가변형 레이저인 것을 특징으로 하는 레이저 모듈
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