KR20180121107A - 광 조향 장치 - Google Patents

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KR20180121107A
KR20180121107A KR1020170055395A KR20170055395A KR20180121107A KR 20180121107 A KR20180121107 A KR 20180121107A KR 1020170055395 A KR1020170055395 A KR 1020170055395A KR 20170055395 A KR20170055395 A KR 20170055395A KR 20180121107 A KR20180121107 A KR 20180121107A
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Abstract

본 발명의 제1 측면에 의하면, 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서, 상기 광 조향기는, 기판과, 일정한 길이와 제1 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과, 상기 일정한 길이를 갖고 제1+N 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군을 포함하고, 상기 제1+N 폭은 상기 제1 폭과 다른 값을 갖는 광 조향 장치를 제공한다.
본 발명은, 격자 결합기를 복수로 포함하는 격자 결합군을 복수로 포함하되, 각각의 격자 결합군이 포함하는 격자 결합기는 폭과 격자 결합기 상에 돌출된 단위격자의 돌출 주기를 서로 다르게 하여 레이저의 방사 각도가 변화되도록 한다.

Description

광 조향 장치{Apparatus for light beam steering}
본 발명은 광 조향 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 격자 결합기의 폭과 배치 간격을 변화시켜 입사되는 레이저광의 방사 범위가 변화되도록 하는 광 조향 장치에 관한 것이다.
운전자가 운행 경험이 풍부하지 못하거나 혹은 운전자가 일시적으로 차량의 진행 방향을 잘못 판단함으로 인해 사고가 발생될 수 있다.
따라서, 사고 발생 방지를 위해 레이더(radio detection and ranging; RADAR) 장비가 사용되었다. 레이더는 마이크로파(극초단파, 10cm 내지 100cm 파장) 정도의 전자기파를 물체에 발사시켜 그 물체에서 반사되는 전자기파를 수신하여 물체와의 거리, 방향, 고도 등을 알아내는 무선감시장치로서, 가격이 고가이므로 다양한 차종에 보급이 용이하지 않은 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여, 라이더(light detection and ranging; LiDAR)가 개발되고 있다. 라이더(LiDAR)는, 펄스 레이저광을 대기 중에 발사해 그 반사체 또는 산란체를 이용하여 상대 물체와의 거리를 측정하는 장치로서, 레이저 레이더라고도 한다.
현재, 차량에 탑재되는 라이더(LiDAR)로서, 360도 라이더(LiDAR) 스캐너가 개발되고 있으나, 이는 구조상 라이더의 몸체가 360도 회전하면서 주변을 스캔한다.
라이더의 몸체를 회전시키기 위해서는 소정의 회전 구조물을 필요로 한다. 이때, 라이더가 일측을 향할 때, 반대 방향에서 발생되는 상황의 탐지가 어려운 문제점이 있는 등, 탐지 범위가 한정되는 문제점이 있으므로, 레이저의 방사 각도를 변화시킬 필요가 있다.
도 1은 차량용 라이더에서 사용되는 광 조향기에서 사용하는 격자 결합기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 광 위상 배열 구조(1)의 일측으로 소정의 광원에서 발광된 광이 입력되면, 입력된 광은 광 분배기(3)를 통해 분배된 후 위상 제어부(4)로 입력된다. 위상 제어부(4)는 입력된 광의 위상을 사용자가 필요로 하는 수준으로 제어한 후, 격자 결합기를 포함하는 광 조향기(10)로 입력한다.
광 조향기(10)는 입력된 광을 소정의 방사 각도를 갖고 방사되도록 하는 격자 결합기(12)를 포함한다.
도 2는 도 1에 도시된 격자 결합기에 의한 빛의 방사를 설명하는 도면이다. 도 2에서 격자 결합기가 단일개로 도시되어 있어, 격자 결합기는 복수로 사용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 격자 결합기(12)는 소정의 기판 상에는 소정의 폭(W)을 갖고 상부에는 소정의 주기(Λ) 간격으로 복수의 단위 격자(14)가 돌출되어 있음을 도시하고 있다. 여기서, 단위 격자(14)의 폭과 간격은 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정된다.
도 2에 도시된 격자 결합기(12)의 일측에서 레이저가 입사(L1)되면, 입사된 레이저는 단위 격자(14)에 대하여 소정의 각도(θ)로 방사(L2)됨을 알 수 있다.
여기서, 레이저광의 방사각은 다음의 [수학식 1]에 의해 결정될 수 있다.
Figure pat00001
θ : 방사각도
Λ : 격자 주기
λ : 레이저의 파장
n eff: 격자 결합기의 유효 굴절률
상기한 [수학식 1]에 의해 레이저의 중심 파장이 1550 nm이고 파장이 100 nm변화할 때 θ가 변화하는 범위는 약 15도이고, 레이저의 중심 파장이 1310 nm이고 파장이 100 nm 변화할 때 θ가 변화하는 범위는 대략 17도임을 알 수 있다.
상기와 같이 레이저의 파장이 100 nm나 변화해도 레이저의 방사 각도 변화는 20도 이내에 불과하다. 또한, 실리콘(Si) 상에서 인듐인(InP) 기반 레이저를 사용하는 파장가변레이저에서 보고되는 파장 가변 범위는 40 nm 정도로 제한되므로, 파장가변레이저(turnable laser)에서 파장 가변 범위를 넓게 하는 데에도 한계가 있어 광 위상 배열 구조에서의 레이저광의 방사 각도 변화가 어려운 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 공개특허 2016-0078043호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 격자 결합기를 복수로 포함하는 격자 결합군을 복수로 포함하되, 각각의 격자 결합군이 포함하는 격자 결합기는 폭과 격자 결합기 상에 돌출된 단위격자의 돌출 주기를 서로 다르게 하여 레이저의 방사 각도가 변화되도록 하는 광 조향 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 의하면, 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서, 상기 광 조향기는, 기판과, 일정한 길이와 제1 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과, 상기 일정한 길이를 갖고 제1+N 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군을 포함하고, 상기 제1+N 폭은 상기 제1 폭과 다른 값을 갖는 광 조향 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 측면에 의하면, 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서, 상기 광 조향기는, 기판과, 일정한 길이와 폭을 갖고, 상부에는 제1 주기로 제1 단위 격자가 돌출되며 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과, 상기 일정한 길이와 폭을 갖고, 상부에는 제1+N 주기로 제1+N 단위 격자가 돌출되며 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N 격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군을 포함하고, 상기 제1+N 주기는 상기 제1 주기와 다른 값을 갖는 광 조향 장치를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 측면에 의하면, 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서, 상기 광 조향기는, 기판과, 일정한 길이와 제1 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과, 상기 일정한 길이를 갖고 제1+N 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군과, 상기 제1 격자 결합기의 상부에 제1 주기로 돌출되는 제1 단위 격자와, 상기 제1+N 격자 결합기의 상부에 제1+N 주기로 돌출되는 제2 단위 격자를 포함하고, 상기 제1+N 폭은 상기 제1 폭와 다른 값을 갖고, 상기 제1+N 주기는 상기 제1 주기와 다른 값을 갖는 광 조향 장치를 제공한다.
상기 제1 격자 결합군과 제1+N 격자 결합군의 상부로 배치되는 커버층을 더 포함할 수 있다.
상기 커버층은, 이산화규소(SiO2) 또는 공기층을 포함할 수 있다.
상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 차이는, 상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 평균값의 10% 이상일 수 있다.
상기 제1 주기와 상기 제1+N 주기의 차이는, 상기 제1 주기와 상기 제1+N 주기의 평균값의 5% 이상일 수 있다.
상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 차이는, 상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 평균값의 5% 이상일 수 있다.
상기 제1 및 제1+N 격자 결합기는, 실리콘(Si) 또는 질화실리콘(SiN)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제1+N 격자 결합기는, 상기 레이저광의 입사 방향에 대하여 평행하게 배치될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 광 조향 장치는, 격자 결합기를 복수로 포함하는 격자 결합군을 복수로 포함하되, 각각의 격자 결합군이 포함하는 격자 결합기는 폭과 격자 결합기 상에 돌출된 단위격자의 돌출 주기를 서로 다르게 하여 레이저의 방사 각도가 변화되도록 한다.
도 1은 차량용 라이더에서 사용되는 광 조향기에서 사용하는 격자 결합기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 격자 결합기에 의한 빛의 방사를 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 격자 결합기의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 측면에 따른 광 조향기에 의한 레이저광의 방사 각도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기에서 사용하는 제1 격자 결합기와 제2 격자 결합기의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기에 의한 레이저광의 방사 각도를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 제3 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제3 측면에 따른 광 조향기에서 사용하는 제1 격자 결합기와 제2 격자 결합기의 구성을 나타내는 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 측면에 따른 광 조향기(100)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
여기서, 광 조향기(100)로 레이저광을 공급하기 위해 광원, 광 분배기, 광 위상 제어부를 사용할 수 있다. 광원, 광 분배기, 광 위상 제어부는 널리 알려진 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
광 조향기(100)는 광원에서 발광된 소정 파장의 레이저광을 수광받은 후, 이를 소정의 각도로 외부로 방사한다.
광 조향기(100)는 제1 격자 결합군(群)(120A)와 제2 격자 결합군(120B)을 포함할 수 있다. 여기서, 광 조향기(100)는 제3 격자 결합군 또는 제3과 제4 격자 결합군를 포함할 수 있으나, 여기서는 제1 격자 결합군(120A)과 제2 격자 결합군(120B) 만을 포함하는 것으로 상정하여 설명하기로 한다.
또한, 도면상에서 제1 격자 결합군(120A)와 제2 격자 결합군(120B)은 점선으로 표시되어 있으나, 이는 제1 격자 결합군(120A)와 제2 격자 결합군(120B)이 포함하는 제1 및 제2 격자 결합기(124A, 124B)를 구분하기 위한 것이다.
제1 격자 결합군(120A)은 제1 격자 결합기(124A)를 복수로 포함한다.
제1 격자 결합기(124A)는 일정한 길이를 갖는 직육면체 형상으로 제1 폭(W1)을 갖는다. 제1 격자 결합기(124A)는 소정의 기판(110) 상에 배치된다. 여기서, 기판(110)은 소정의 면적을 갖는 플레이트(plate) 형상이다. 기판(110)은 실리콘(Si)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 격자 결합기(124A)의 제1 폭(W1)은 예를 들어 400nm의 값을 가질 수 있지만, 사용자의 필요에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
제1 격자 결합기(124A)는 실리콘(Si) 또는 질화실리콘(SiN)을 포함한다.
복수의 제1 격자 결합기(124A)는 기판(110) 상에 소정의 배치 간격으로 배치될 수 있다. 이때, 복수의 제1 격자 결합기(124A)는 레이저광의 입사 방향에 대하여 평행하게 배치될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 격자 결합기의 구성의 일 예를 나타내는 측면도이다.
도 4를 참조하면, 제1 격자 결합기(124A)의 상부에는 일정한 주기(Λ)로 복수의 제1 단위격자(128A)가 돌출될 수 있다.
그리고, 제1 단위격자(128A)의 상부로는 소정 두께의 커버층(126A)이 배치된다.
커버층(126A)은 이산화규소(SiO2)를 포함할 수 있다. 또한, 커버층(126A)은 공기층일 수 있다.
제2 격자 결합군(120B)은 제2 격자 결합기(124B)를 복수로 포함하고, 기판 상(123)에서 제1 격자 결합군(120A)에 이웃하여 배치될 수 있다.
제2 격자 결합기(124B)는 일정한 길이를 갖는 직육면체 형상으로 제2 폭(W2)을 갖는다. 제2 격자 결합기(124B)는 소정의 기판(110) 상에 배치된다.
제2 격자 결합기(124B)의 구성은 제2 격자 결합기(124B)의 제2 폭(W2)이 제1 격자 결합기(124A)의 제1 폭(W1)과 다른 것 이외에는 동일하다.
이때, 제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 차이는 제1 폭(W1)과 제2 폭(W2)의 평균값의 10%이상일 수 있다.
상기와 같이 격자 결합기의 폭을 변화시키면 격자 결합기의 유효 굴절률이 변화할 수 있다.
제3 격자 결합군과 제4 격자 결합군이 배치된다면, 제3 격자 결합군이 포함하는 제3 격자 결합기의 제3 폭은 제1 및 제2 폭과 다를 수 있고, 제4 격자 결합군이 포함하는 제4 격자 결합기의 제4 폭은 제1 내지 제3 폭과 다를 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 측면에 따른 광 조향기에 의한 레이저광의 방사 각도를 나타내는 그래프이다.
도 5를 참조하면, 광원에서 발광되어 광 조향기(100)로 입사되는 레이저의 파장이 1500nm 내지 1600nm 로 설정되고, 격자 결합기의 폭이 400 내지 800nm 로 설정되는 경우 격자 결합기의 방사 각도를 나타낸다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 격자 결합군(120A)이 포함하는 제1 격자 결합기(124A)의 폭은 400 nm로 설정하고, 제2 격자 결합군(120B)이 포함하는 제2 격자 결합기(124B)의 폭은 500 nm로 설정하면, 레이저광의 파장 범위 1500 ~ 1600 nm에서 방사각의 범위는 -16도에서 10도로서 빔 조향의 범위는 26도에 달하게 된다.
또한, 제1 격자 결합군(120A)이 포함하는 제1 격자 결합기(124A)의 폭은 500 nm로 설정하고, 제2 격자 결합군(120B)이 포함하는 제2 격자 결합기(124B)의 폭은 800 nm로 설정하면, 파장 범위 1500 ~ 1600 nm에서 방사각의 범위는 -4도에서 23도로서 빔 조향각도의 범위가 27도에 달하게 된다.
상기에서와 같이 제1 격자 결합군(120A)이 포함하는 제1 격자 결합기(124A)의 제1 폭(W1)이 소정 값을 가질 때 방사각의 변화가 θ1 부터 θ2 이고, 제2 격자 결합군(120B)이 포함하는 제2 격자 결합기(124B)의 제2 폭(W2)이 소정값을 가질 때 방사각의 변화가 θ2 부터 θ3 이라면, 제1 격자 결합군(120A)과 제2 격자 결합군(120B) 전체의 방사각은 θ1 부터 θ3 로 확장될 수 있다.
상기와 같이, 광 위상 배열 구조에서 사용하는 격자 결합기의 폭을 변화시키면 레이저의 파장을 변화시키지 않고도 레이저의 방사 각도를 변화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기(200)는 다음과 같이 구성될 수 있다.
광 조향기(200)는 제1 격자 결합군(220A)와 제2 격자 결합군(220B)을 포함할 수 있다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
제1 격자 결합군(220A)이 포함하는 제1 격자 결합기(224A)의 폭과 제2 격자 결합군(220B)이 포함하는 제2 격자 결합기(224B)의 폭은 동일할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기에서 사용하는 제1 격자 결합기와 제2 격자 결합기의 구성을 나타내는 사시도이다. 도면에서, 도면의 간략화를 위해 커버층의 도시는 생략하기로 한다.
도 7의 (A)를 참조하면, 제1 격자 결합기(224A)의 상부에는 제1 주기(Λ1) 간격으로 제1 단위 격자(228A)가 복수로 돌출된다. 그리고, 도 7의 (B)를 참조하면, 제2 격자 결합기(224B)의 상부에는 제2 주기(Λ2) 간격으로 제2 단위 격자(228B)가 복수로 돌출된다. 이때, 각각의 단위 격자는 동일한 형태와 크기로 이루어질 수 있다.
여기서, 제2 주기(Λ2)는 제1 주기(Λ1)와 다른 값을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 제2 측면에 따른 광 조향기에 의한 레이저광의 방사 각도를 나타내는 그래프이다.
도 8을 참조하면, 광원에서 발광되어 광 위상 배열 구조(200)로 입사되는 레이저의 파장이 1500nm 내지 1600nm 로 설정되고, 격자 결합기 상에 돌출되는 단위 격자의 주기가 500 내지 570nm 로 설정되는 경우 격자 결합기의 방사 각도를 나타낸다.
도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 레이저의 파장이 1500 nm일 때, 단위 격자의 주기가 500 nm에서 535 nm로 증가하면 방사 각도가 0도에서 11도로 증가하고, 격자 주기가 570 nm로 증가하면 방사 각도가 22도로 증가함을 알 수 있다.
상기와 같이, 격자 결합기 상부에 돌출되는 단위격자의 주기를 증가시키면 레이저의 파장을 변화시키지 않고도 레이저의 방사 각도를 증가시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 측면에 따른 광 조향기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 측면에 따른 광 조향기는 다음과 같이 구성될 수 있다.
광 조향기(300)는 제1 격자 결합군(320A)와 제2 격자 결합군(320B)을 포함할 수 있다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명은 생략하고, 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
여기서, 제2 격자 결합군(320B)이 포함하는 제2 격자 결합기(324B)의 폭은 제1 격자 결합군(320A)이 포함하는 제1 격자 결합기(324A)의 폭보다 클 수 있다.
도 10은 본 발명의 제3 측면에 따른 광 조향기에서 사용하는 제1 격자 결합기와 제2 격자 결합기의 구성을 나타내는 사시도이다. 도면에서, 도면의 간략화를 위해 커버층의 도시는 생략하기로 한다.
도 10의 (A)를 참조하면, 제1 격자 결합기(324A)의 상부에는 제1 주기(Λ1) 간격으로 제1 단위 격자(328A)가 복수로 돌출된다. 그리고, 도 7의 (B)를 참조하면, 제2 격자 결합기(324B)의 상부에는 제2 주기(Λ2) 간격으로 제2 단위 격자(328B)가 복수로 돌출된다.
여기서, 제2 주기(Λ2)는 제1 주기(Λ1)와 다른 값을 가질 수 있다.
상기와 같이, 격자 결합기 상부에 돌출되는 단위격자의 주기를 변화시키고, 격자 결합기의 폭을 변화시키면 레이저의 파장을 변화시키지 않고도 레이저의 방사 각도를 변화시킬 수 있다.
본 발명은, 격자 결합기를 복수로 포함하는 격자 결합군을 복수로 포함하되, 각각의 격자 결합군이 포함하는 격자 결합기는 폭과 격자 결합기 상에 돌출된 단위격자의 돌출 주기를 서로 다르게 하여 레이저의 방사 각도가 변화되도록 한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300: 광 조향기
120A, 220A, 320A: 제1 격자 결합군
124A, 224A, 324A: 제1 격자 결합기
120B, 220B, 320B: 제2 격자 결합군
124B, 224B, 324B: 제2 격자 결합기

Claims (10)

  1. 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서,
    기판과,
    일정한 길이와 제1 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과,
    상기 일정한 길이를 갖고 제1+N 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군을 포함하고,
    상기 제1+N 폭은 상기 제1 폭과 다른 값을 갖는 광 조향 장치.
  2. 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서,
    기판과,
    일정한 길이와 폭을 갖고, 상부에는 제1 주기로 제1 단위 격자가 돌출되며 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과,
    상기 일정한 길이와 폭을 갖고, 상부에는 제1+N 주기로 제1+N 단위 격자가 돌출되며 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N 격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군을 포함하고,
    상기 제1+N 주기는 상기 제1 주기와 다른 값을 갖는 광 조향 장치.
  3. 광원에서 발광되어 광분배기에 의해 분해되고, 광 위상 제어부를 통해 위상 제어된 레이저광을 일정 각도로 방사되도록 하는 광 조향 장치로서,
    기판과,
    일정한 길이와 제1 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1 격자 결합기를 포함하는 제1 격자 결합군과,
    상기 일정한 길이를 갖고 제1+N 폭을 갖고, 상기 기판 상에 배치되어 상기 레이저광을 방사하는 복수의 제1+N격자 결합기를 포함하는 제1+N 격자 결합군과,
    상기 제1 격자 결합기의 상부에 제1 주기로 돌출되는 제1 단위 격자와,
    상기 제1+N 격자 결합기의 상부에 제1+N 주기로 돌출되는 제2 단위 격자를 포함하고,
    상기 제1+N 폭은 상기 제1 폭와 다른 값을 갖고, 상기 제1+N 주기는 상기 제1 주기와 다른 값을 갖는 광 조향 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 격자 결합군과 제1+N 격자 결합군의 상부로 배치되는 커버층을 더 포함하는 광 조향 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커버층은,
    이산화규소(SiO2) 또는 공기층을 포함하는 광 조향 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 차이는,
    상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 평균값의 10% 이상인 광 조향 장치.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 주기와 상기 제1+N 주기의 차이는,
    상기 제1 주기와 상기 제1+N 주기의 평균값의 5% 이상인 광 조향 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 차이는,
    상기 제1 폭과 상기 제1+N 폭의 평균값의 5% 이상인 광 조향 장치.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제1+N 격자 결합기는,
    실리콘(Si) 또는 질화실리콘(SiN)을 포함하는 광 조향 장치.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제1+N 격자 결합기는,
    상기 레이저광의 입사 방향에 대하여 평행하게 배치되는 광 조향 장치.
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