KR950703748A - 광도파관의 비선형성(enhancing the nonlinearity of an optical waveguide) - Google Patents

광도파관의 비선형성(enhancing the nonlinearity of an optical waveguide) Download PDF

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Abstract

광학장치는 도파판(1) 및 박막 또는 비선형 광특성의 재료, 특히 반도체 재료의 층(7)을 포함한다. 박막(7)은 파장 코어(3)에 근접하여 도파관(1)을 따라 전파되는 광의 소실장이 박막(7)까지 연장된다. 이 광학장치에서 반도체의 비선형 특성은 도파관(1)의 광학특성에 영향을 준다. D-섬유를 따라 위치할 때 장치는 섬유를 기반으로 하는 매우 약한 광신호(Pc)에 의해 제어되는 비선형 커플러를 이용할 수 있다. 장치는 레이저 소자 및 여러 응용에 이용된다.

Description

광도파관의 비선형성(ENHANCING THE NONLINEARITY OF AN OPTICAL WAVEGUIDE)
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 부분적으로 피복된 D-섬유의 도면.
제2도는 간섭계 장치에 이용된 것으로 제1도의 섬유의 도면.
제3a도는 피막을 지닌 이중 D-섬유 구조의 도면.
제3b도는 광커플러에 이용된 제3a도의 구조를 도시한 개략도.
제5a도는 레이절로 이용하기 위한 부분적으로 피복된 D-섬유의 도면.
제5b도 및 제5c도는 레이저에 이용하기에 알맞은 또 다른 피복구조의 도면.

Claims (39)

  1. 코어을 지닌 도파관을 구비한 광학장치에 있어서, 층은 두께가 일정하며 상기 코어로 부터 평행 및 거리가 일정하게 위치해 있고, 상기 거리는 도파관을 따라 전파되는 광의 소실 전자장이 층에 연장하고, 상기 층의 재료는 비선형 광특성을 하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  2. 제1항에 있어서, 도파관은 하나의 파장만의 광을 전파하도록 구성된, 즉 모노 모우드인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  3. 제1항에 있어서, 재료는 광학적으로 균일하고, 중심 대칭인 것을 특징으로 하는 광학장치.
  4. 제1항에 있어서, 재료는 도파관을 따라 전파되는 고려한 파장의 제1광에 대한 굴절률을 하고, 이 굴절률의 값은 재료와 상호작용하는 제2광에 의존하고, 상이한 파장을 지닌 것을 특징으로 하는 광학장치.
  5. 제1항에 있어서, 재료는 도파관을 따라 전파된 고려한 파장의 제1광에 대한 굴절률을 하며, 상기 굴절률의 값은 상기 재료와 상호작용하는 제2광의 강도에 의존하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  6. 제1항에 있어서, 재료는 밴드캡을 지닌 반도체이고, 제1광은 도파관을 따라 전파되고, 제2광은 층에서 반도체 재료와 상호작용하게 배열되어 있고, 에너지값에 해당하는 제2광의 파장은 밴드캡을 초과하여, 제2광의 포톤이 전공쌍을 발생시키는 재료에 흡입되고, 제1광의 파장은 밴드캡의 파장 이하의 에너지값에 해당하는 값을 합으로써 제1광을 흡수하여 어떠한 전공쌍도 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  7. 제1항에 있어서, 층에서 도파관의 코어까지의 거리는 코어의 직경보다 작은 것을 특징으로 하는 광학장치.
  8. 제1항에 있어서, 층의 두께는 도파관의 코어의 직경보다 1/8∼1/80, 바람직하기로는 1/16∼1/80 작은 것을 특징으로 하는 광학장치.
  9. 제1항에 있어서, 도파관은 부분 원통, 특히 반원통 모양의 면 및 평면의 제1광 D-섬유를 포함하고, 상기 평면은 D-섬유의 코어와 평행으로 코어에서 거리가 짧게 위치해 있고, 상기 층은 평면에 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  10. 제1항에 있어서, 광커플러는 제1측에 제1 및 제2 평행 포트를 지니고, 제2측에는 제1 및 제2 포트를 지니고, 일측의 상기 2개의 포트는 도파관에 의해 결합되고, 제1광원은 신호광을 제공하고, 상기 광원은 타측에서 신호광을 포트에 제공하도목 배열되어 있고, 상기 층은 결합 도파관의 부분에 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  11. 제10항에 있어서, 제2 광원은 제어광을 제공하고, 이 광원은 층의 재료와 상호작용하기 위해 제어광을 직사하게 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  12. 제11항에 있어서, 제2광원은 제어광을 층의 자유면에 직접 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  13. 제11항에 있어서, 제2광원은 제어광을 커플러의 타측의 하나의 포트에 제공하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  14. 제10항에 있어서, 위상지연수단은 결합 도파관에 배열되어 있고, 신호광으로부터 얻어진 광을 지연시키는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  15. 제9항에 있어서, 제2광 D-섬유는 부분적인 원통, 특히 반원 원동 모양의 면과 평면을 지니며, 상기 평면은 제1 D-섬유에 대항하는 층면에 대해 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  16. 제15항에 있어서, 제1광원은 신호광을 제공하고, 상기 광원은 신호광을 제1 D-섬유의 제1단에 제공하도록 배열되어 있고, 제2광원은 제어광을 제공하고, 이 광원은 제2 D-섬유의 제1단에 제공하도록 배열되어 있고, D-섬유의 제2 단은 제1단에 대항하고, 신호광 수신 및/또는 전송수단에 부착된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  17. 제15항에 있어서, D-섬유의 제1단을 형성하고, 제1광원은 신호광을 제공하고, 상기 광원은 신호광을 제1 D-섬유의 제1단에 제공되도록 배열되어 있고, 제2광원은 제어광을 제어하고, 이 광원은 제어광을 또한 제1 D-섬유의 제1단에 제공하도록 배열되어 있으며, D-섬유의 제2단은 제1단과 대항하고 있으며, 신호광 수신및/또는 전송수단에 부착된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  18. 제9항에 있어서, 제1 D-섬유는 서로 및 평면에 평행하게 연장한 2개의 코어를 지니고, 평면에 같은 거리 및 D-섬유에 대칭적으로 위치한 것을 특징으로 하는 광학장치.
  19. 제1항에 있어서, 도파관은 제1코어에 평행하게 연장한 또 다른 코어를 포함하고, 이 층은 2개의 코어와 같은 균일한 거리에 위치하여서 2개의 코어를 따라 전파되는 광의 소실 전자장은 층에 연장한 것을 특징으로 하는 광학장치.
  20. 제19항에 있어서, 도파관은 평면구조를 포함하고 2개의 코어는 기판의 평면에 배열되어 있고, 이면은 기판과 같은 굴절을 하는 층에 의해 덮여져 있고, 이 층의 면은 비선형 광특성의 재료층으로 피복된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  21. 제19항에 있어서, 제1광원은 신호광을 제공하고, 이 광원은 신호광을 도파관에 주사하여 신호광이 이 코어의 제1단으로 부터 도파관의 제1코어를 따라 전파하게 하고, 제2 광원은 제어광을 제공하고, 이 광원은 제어광을 도파관에 주사하여 도파관이 이 코어의 제1단으로 부터 도파관의 제2코어를 따라 전파하게 하고, 코어의 제2단은 제1단에 대항하고, 2개의 신호광 수신 및/또는 전송수단에 부착되어 있으며, 이 수단은 2개의 코어중 해당 코어를 따라 전파하는 광을 수신하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  22. 제19항에 있어서, 제1광원은 신호광을 제공하고, 광원은 신호광을 도파관에 주사하도독 배열되어 신호광을 제1단으로 부터 도파관의 제1코어를 따라 전파시키고, 제2광원은 제어광을 제어하고, 이 광원은 제어광을 도파관에 주사하도록 배열되어 제어광을 제1단으로 부터 도파관의 제1코어를 따라 전파시키고, 도파관의 제2단은 제1단에 대항하고 있고, 2개의 신호광 수신 및/또는 전송수단에 부착되어 있고, 이 수단은 2개의 코어층 해당 코어를 따라 전파하는 광을 수신하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  23. 제1항에 있어서, 광원은 펌프광을 제공하고, 상기 광원은 도파관의 일단에 펌프장을 주사하도록 배열되어 펌프광을 코어를 따라 층이 코어 주위에 위치한 영역에 전파하고, 펌프광은 층의 재료에서 광을 자극 방출하게 하는 파장의 강도들 하며, 도파관중 하나는 자극방출에 의해 생성된 광을 출력시키도록 배열된 것을 특징으로 하는 광학장치.
  24. 제1항에 있어서, 층은 코어의 수배, 특히 3개의 코어직경 더 바람직하기로는 하나 이상의 코어직경에 해당하는 폭을 한 것을 특징으로 하는 광학장치.
  25. 제19항에 있어서, 레이저는 도파관의 재료 홈에 위치해 있고, 이 홈은 도파관 코어에 평행하게 연장한 것을 특징으로 하는 광학장치.
  26. 한쌍의 포트에 수신된 광펄스신호가 타쌍의 각각의 포트에 같게 커플된 제1 및 제2쌍의 광통신 포트를 지닌 커플링수단과, 제2쌍의 포트와 함께 광학적으로 커플링된 광도파관과, 도파관에 전파하는 광이 비선형 굴절률을 감지하는 광도파관을 포함하는 간섭계에 있어서, 부분은 이 도파관과 코어를 따라 전파된 광의 소실 전자장이 비선형 광특성의 재료에 연장하도록 코어로부터 이러한 거리에 위치한 것을 특징으로 하는 간섭계.
  27. 제26항에 있어서, 재료는 자유면을 지니고 광원은 제어광을 제공하고, 이 광원은 재료와 상호작용하기 위해 제어광을 자유면에 직사하도독 배열된 것을 특징으로 하는 간섭계.
  28. 제26항에 있어서, 광원은 제어광을 제1쌍중 하나의 포트에 제공하도록 배열된 것을 특징으로 하는 간섭계.
  29. 2개의 코어를 코어중 각각의 코어를 따라 광파를 안내하는 도파관을 포함하는 것에 있어서, 각각의 도파관 코어를 따라 전파되는 광의 소실 전자장이 재료의 조각에 연장되고, 재료는 비선형 광특성을 하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  30. 제29항에 있어서, 도파관은 재료조각의 각각의 측에 제공된 2개의 광 D-섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  31. 제29항에 있어서, 도파관은 2개의 코어를 지닌 광 D-섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학장치.
  32. 제29항에 있어서, 도파관은 제1부분에 평행하게 연장한 2개의 코어를 지닌 평면구조를 포함하고, 재료조각은 제1부분의 면에 위치한 것을 특징으로 하는 광학장치.
  33. 제32항에 있어서 제1부분은 이의 면에 배열된 코어를 지닌 기관을 포함하고, 이 면은 기관과 광학적으로 유사한 재료층에 의해 덮여진 것을 특징으로 하는 광학장치.
  34. 광제어 커플러 시스템, 스위칭 또는 변조 시스템에 있어서, 커플링수단은 광통신 포트의 제1 및 제2 쌍을 지니고, 제1광원은 신호광을 제1쌍의 포트중 제1포트에 제공하고, 제2광원은 제어광을 제1쌍의 포트중 제1 또는 제2포트에 제공하고, 제2쌍의 포트는 각각의 광수신 및/또는 전송수단에 각각 부착되어 있고, 커플링수단은 2개의 코어를 지니고, 코어로부터 거리를 두고 위치한 각각의 하나의 코어 및 재료조각을 따라 광파를 안내하는 도파관을 포함하고, 각각의 도파관 코어를 따라 전파디는 소실 전자장을 재료조각에 연장하고, 이 재료는 비선형 광특성을 하는 것을 특징으로 하는 광제어 커플러장치, 스위칭 또는 변조장치.
  35. 한조각의 재료가 코어로 부터 거리를 위치하고, 도파관을 따라 전파되는 광의 소실 전자장은 비선형 광특성의 재료조각에 연장하고, 도파관의 일단은 광원으로 부터 펌프광을 수용하기에 알맞고, 하나 또는 양단은 재료조각의 자극 방출에 의해 얻어진 광을 발생하기에 알맞은 것을 특징으로 하는 광펌프 레이저 구조.
  36. 제35항에 있어서, 도파관은 D-섬유를 포함하고, 재료조각은 평면에 위치한 것을 특징으로 하는 광펌프 레이저 구조.
  37. 제35항에 있어서, 도파관은 D-섬유를 포함하고, 재료조각은 평면에 만들어진 홈에 위치한 것을 특징으로 하는 광펌프 레이저 구조.
  38. 도파관은 제2코어를 지니고, 광파는 각각의 하나의 코어를 따라 전파할 수 있고, 재료조각은 코어로 부터 이러한 거리에 위치하고, 각각은 하나의 소실 전자장은 비선형 광특성의 재료조각에 연장되어 있고, 도파관의 일단은 제1코어의 일단에서 광원으로 부터 펌프광을 수용하기에 알맞고, 도파관의 타단은 코어의 각각은 하나의 단에서 재료조각에서 자극방출에 의해 얻어진 광을 발생하기에 알맞은 것을 특징으로 하는 제1코어를 지닌 광펌프 레이저 구조.
  39. 재료조각은 코어로 부터 거리를 두고 위치해 있고, 도파관을 따라 전파된 소실 전자장은 비선형 광특성의 재료조각으로 연장되어 있고, 재료조각은 광원으로 부터 펌프광은 수용하기에 알맞은 자유면을 지니고, 도파관의 하나 이상의 단은 재료조각의 자극방출에 의해 얻어진 광을 발생하기에 알맞은 것을 특징으로 하는 광펌프 레이저 구조.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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