KR970702506A - Channel waveguides and their applications - Google Patents

Channel waveguides and their applications

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루스케 옌스-페터
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크리스탈트 데터/클라우스 봄하르트
엘디티 게엠베하 운트 코 레이저-디스플레이-테크놀로지 카게
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Abstract

본 발명은 집적광학 채널 도파로 및 스위치, 변조기 및 센서로서의 그 응용에 관한 것이다.The present invention relates to integrated optical channel waveguides and their applications as switches, modulators and sensors.

채널 도파로 평면 기판물질 내부에 또는 상부에 위치하고 기하학적으로 좁게 한정된 채널형 구조물의 형상을 가지며, 상기 한정은 광의 전파방향에 대하여 수직으로 위치한다.The channel waveguide has a shape of a channel-like structure which is located inside or on top of the planar substrate material and is defined by a narrow geometrically narrow shape, the confinement being perpendicular to the direction of propagation of light.

단일모드 집적광학 광대역 채널 도파로가 기술되었으며, 이것은 예를들어 단일모드인 전체 가시 파장범위로 부터의 광을 인도할 수 있으며, 이는 효과적으로, 즉 낮은 광감쇠로 이루어지고, 따라서 실제적인 단일모드 백색광 채널 도파로로서 힝성된다. 필요한 경우에는, 예를 를면 전자광학적 수단에 의하여 파장의존적으로 또는 파장독립적으로 광이 전환되거나 변조될 수 있다.Single-mode integrated optical broadband channel waveguides have been described, which can, for example, guide light from the entire visible wavelength range, which is single mode, which effectively, ie consists of low light attenuation, and thus a practical single mode white light channel. It is known as a waveguide. If desired, light can be switched or modulated wavelength dependently or wavelength independent by, for example, electro-optical means.

상기 채널 도파로는 기본적으로 공지된 공정들, 예를 들어 굴절률 변화를 수단으로 하여 제조된다.The channel waveguide is basically manufactured by means of known processes, for example by changing the refractive index.

Description

채널 도파로와 그 응용Channel waveguides and their applications

본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음Since this is an open matter, no full text was included.

제3도는 RiKTP-SOWCW에서 굴절율의 진로와 구조의 도해.3 is a diagram of the course and structure of the refractive index in RiKTP-SOWCW.

Claims (25)

표면형 기판물질(1)의 내부 또는 그 위에 굴절률을 변화시키는 공정을 수단으로 하여 채널형 구조가 제조되거나 또는 적합한 물질로 만들어진 채널형 구조물이 도포될 수 있으며; 이렇게 제조된 채널 도파로(2)의 형상 및 재료 매개변수는 자외선 가시광선 또는 적외선 영역에서 전송되어지는 파장범위에 의존하여 설정되고, 이에 따라 파장(λ)과의 관계에서 단일모드 광인도를 위한 파장범위의 최소폭은(λ 및 Δ λ가 nm로 주어질 때) 다음식, 즉The channel-like structure can be produced or a channel-like structure made of a suitable material can be applied by means of a process of varying the refractive index inside or on the surface-like substrate material 1; The shape and material parameters of the channel waveguide 2 thus manufactured are set in dependence on the wavelength range transmitted in the ultraviolet visible or infrared region, and thus the wavelength for single mode optical guidance in relation to the wavelength λ. The minimum width of the range (when λ and Δ λ are given in nm) is given by Δ λ=0.48×λ-85nnΔ λ = 0.48 × λ-85nn 으로 주어지며, 여기서 상기 매개변수를, 즉 기판 굴절률(n1), 상기판 굴절률(n3), 표면상의 굴절률 분포(f(x,y)의 굴절률(n2), 도파영역 내에서의 굴절률분포(nw=f(x, y), 채널 도파로의 단면형상(폭 α 및 깊이 t) 및 기판 내의 또는 그 위의 채널도파로의 위치 범위Where the parameters are: refractive index of the substrate (n 1 ), refractive index of the plate (n 3 ), refractive index of the refractive index distribution (f (x, y) (n 2 ) on the surface, refractive index in the waveguide region Distribution (n w = f (x, y), the cross-sectional shape of the channel waveguide (width α and depth t) and the position range of the channel waveguide in or above the substrate Δ λ>0.48×λ-85nmΔ λ> 0.48 × λ-85nm 내에서 채널도파로(2)의 단일모드 동작이 보장되도록, 즉 λ1과 λ1+Δ λ 사이의 범위 내에서 각각의 주어진 파장(λ)에 대하여 예를들어 기초모드(N0)의 유효굴절률과 같이 상기 단일모드 범위는 기술적 관점에서 한편으로는 파장 λ1+Δ λ에서의 기초모드(N0)의 유효 내재진동에 의하여 그리고 상이한 한편으로는 파장 λ1에서의 측방 제1모드(N1) 또는 깊이방향 제1모드(N10)의 유효 내재 진동에 의하여 결정되며; 기술적으로 충분한 정도의 효율성으로 전송하기 위하여 채널 도파로 내에서 인도되는 모드의 유효굴절률 Neff가, 기판 굴절률 nl또는 상기 굴절률 n3중에서 큰 수치로써 지정되는 주변 물질의 굴절률(ns) 보다 적어도 5×10-5만큼 큰 값을 가지며; 그리고 이용 가능한 파장의 최소기능치(λmin)와 이용 가능한 파장의 최대가능치(λmax)는 사용되는 물질의 전송범위에 의하여 결정되어지며, 따라서, 단일모드 집적광학 광대역 채널 도파로로서 설정되어지는 채널도파로.For example, the effective refractive index of the fundamental mode (N 0 ) for each given wavelength (λ) in order to ensure single-mode operation of the channel waveguide 2 within, i.e., within a range between λ 1 and λ 1 + Δ λ As such, the single mode range is, from a technical point of view, on the one hand by the effective intrinsic vibration of the fundamental mode (N 0 ) at wavelength λ 1 + Δ λ and on the other hand by the lateral first mode (N 1) at wavelength λ 1 . ) Or the effective intrinsic vibration of the first direction N 10 in the depth direction; The effective refractive index Neff of the mode guided in the channel waveguide for transmission with a technically sufficient efficiency is at least 5 × the refractive index of the surrounding material, n s , which is specified as the greater of the substrate refractive index n l or the refractive index n 3 . Has a value as large as 10 −5 ; The minimum functional value (λ min ) of the available wavelengths and the maximum possible value (λ max ) of the available wavelengths are determined by the transmission range of the material used, and thus, a channel waveguide set as a single mode integrated optical broadband channel waveguide. . 제1항에 있어서, 상기 채널형 구조물은 광의 전파방향(Z축)에 대하여 수직인 2차원 평면 내에 좁게 한정되는 것을 특징으로 하는 채널도파로.The channel waveguide according to claim 1, wherein the channel structure is narrowly defined in a two-dimensional plane perpendicular to the propagation direction (Z-axis) of light. 제1항에 있어서, 상기 채널형 구조물은 광의 전파방향(Z축)에 대하여 수직인 2차원 평면 내에 좁게 한정되며, 광파 인도를 위하여 필요한 파장 의존성(분산),≥0, 여기서 n1>n3의경우 ns=n; n3>n1의 경우 ns=n3즉 굴절률 증가(n2-n3)가 나타나는 것을 특징으로 하는 채널도파로.The method of claim 1, wherein the channel-like structure is narrowly defined in a two-dimensional plane perpendicular to the propagation direction (Z axis) of the light, the wavelength dependence (dispersion) necessary for light wave guidance, ≧ 0, where n s = n for n 1 > n 3 ; In the case of n 3 > n 1 , the channel waveguide is characterized in that n s = n 3, that is, an increase in refractive index (n 2 -n 3 ). 제1항에 있어서, 상기 채널형 구조물은 광의 전파방향(Z축)에 대하여 수직인 2차원 평면 내에 좁게 한정되지 않으며, 광파 인도를 위하여 필요한 파장 의존성(분산),≥0, 여기서 n1>n3의경우 ns=n; n3>n1의 경우 ns=n3즉 굴절률 증가(n2-n3)가 나타나는 것을 특징으로 하는 채널도파로.The method of claim 1, wherein the channel structure is not narrowly defined in a two-dimensional plane perpendicular to the propagation direction (Z-axis) of light, wavelength dependence (dispersion) necessary for light wave guidance, ≧ 0, where n s = n for n 1 > n 3 ; In the case of n 3 > n 1 , the channel waveguide is characterized in that n s = n 3, that is, an increase in refractive index (n 2 -n 3 ). 제1항에 있어서, 형상 및 재료 매개변수들은 (λ와 Δ λ가 nm 단위로 표현될 때) 파장범위The method of claim 1 wherein the shape and material parameters are in the wavelength range (when lambda and Δλ are expressed in nm). Δ λ>0.48×λ-85nmΔ λ> 0.48 × λ-85nm 내에서 채널 도파로의 단일모드 작동을 보장하도록 설정될 수 있으며, 이용가능한 파장의 최소값(λmin; 약 350nm)과 이용가능한 파장의 최대값(λmaxdir 4㎛)는 KTiOPO4의 광전송범위에 의해 결정되며, 가시광 스펙트럼내에서 단일모드로 전송되는 파장범위(Δ λ)는 350nm 보다 큰 파장범위를 포함하며, 따라서 단일모드 백색 광 채널 도파로로서 설정되는 SOWCW가 되는, 루비듐↔포타슘 이온 교환된 포타슘 티타닐 인산염(KTiOPO4)으로 구성되는 채널도파로.It can be set to ensure single mode operation of the channel waveguide within, the minimum value of the available wavelength (λ min ; about 350 nm) and the maximum value of the available wavelength (λ max dir 4 μm) by the optical transmission range of KTiOPO 4 . The wavelength range Δλ transmitted in a single mode within the visible light spectrum, determined, includes a wavelength range greater than 350 nm, thus becoming a SOWCW set as a single mode white optical channel waveguide, rubidium ↔ potassium ion exchanged potassium tea Channel waveguide consisting of tanyl phosphate (KTiOPO 4 ). 제1항에 있어서, SOWCW(2)의 단면 형상은 임의의 형상, 구체적으로는 채널형(띠형상), 사각형, 타원형, 원형, 삼각형 또는 다각형 등의 형상인 것을 특징으로 하는 채널도파로.2. The channel waveguide according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the SOWCW (2) is any shape, specifically, a channel shape (strip shape), a rectangle, an ellipse, a circle, a triangle, or a polygon. 제1항에 있어서, SOWCW(2)를 형성하는 구조물은, 기판물질(1)내에 채널로서 매설되어 있거나, 기판물질(1)의 표면에 심어져 있거나, 또는 기판물질(1)의 표면에 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 채널도파로.The structure of claim 1, wherein the structure forming the SOWCW 2 is embedded as a channel in the substrate material 1, or is embedded in the surface of the substrate material 1, or applied to the surface of the substrate material 1. Channel waveguide, characterized in that. 제1항, 제6항 및 제7항에 있어서, SOWCW(2)의 단면 y-z 평면에 평행인 두 영역(y′-Z′ 평면, y″-z″평면) 및 표면(x″-z″평면)에 평행인 하나의 평면 (x′-z′평면)에 의하여 제한되며, 소정량만큼 표면의 내부에 (깊이 t) 또는 표면 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 채널도파로.The surface (x ″ -z ″) and the two regions (y′-Z ′ plane, y ″ -z ″ plane) parallel to the yz plane of the cross section of the SOWCW 2. A channel waveguide, which is limited by one plane (x'-z 'plane) parallel to the plane) and located in the interior (depth t) or above the surface by a predetermined amount. 제1항에 있어서, 기판물질로서의 유리 또는 유전성 결정체 내에서, SOWCW(2)를 제조하기 위하여 굴절률을 변환하는 공정은 이온교환공정 또는 이온-확산 공정으로 구성되는 것을 특징으로 하는 채널도파로.2. The channel waveguide according to claim 1, wherein in the glass or dielectric crystals as the substrate material, the step of converting the refractive index to produce the SOWCW (2) consists of an ion exchange process or an ion-diffusion process. 제9항에 있어서, 유전성 결정체, 구체적으로는 KTiOPO4내에서 깊이방향의 확산상수가 측방의 확산상수보다 큰 상기 물질의 비등방성 확산이 이용될 수 있는 것을 특징으로 하는 채널도파로.10. The channel waveguide according to claim 9, wherein anisotropic diffusion of the material in which the dielectric constant, specifically, the diffusion coefficient in the depth direction is larger than the lateral diffusion constant in KTiOPO 4 can be used. 제3항, 제5항 및 제10항에 있어서, 루비듐↔포타슘 이온 교환 채널 도파로가 Z-컷 포타슘 티타닐 인산염(KTiOPO4, KTP)내에 매설되어 있으며, 확산은 지배적으로 깊이방향으로만 일어나며, 따라서 측방제한 조건을 만족하고, KTP내의 상기 채널 도파로는 요구되는 파장범위 내에서의 광파인도를 위해 필요한 굴절률 증가의 약한 분산만을 나타내며, 그리고 추가적으로 광의 전자광학변조가 높은 선형 전자광학 상수들을 갖는 KTP 기관물질을 이용함으로써 가능한 것을 특징으로 하는 채널도파로.The rubidium-potassium ion exchange channel waveguide is embedded in Z-cut potassium titanyl phosphate (KTiOPO 4 , KTP), the diffusion predominantly occurring only in the depth direction, Thus, KTP engines that satisfy the lateral limit conditions, exhibit only a weak dispersion of the refractive index increase needed for optical waveguide within the desired wavelength range, and additionally have high electron electromodulation of the linear KOP engine. A channel waveguide, characterized by the use of a substance. 제1항, 제6항 및 제7항에 있어서, 실리콘과 같은 적절한 기판물질(1)상의 중합체 또는 오르모서 또는 양자 모두로 이루어진 SOWCW(2)를 위하여, 도파로 구조물은 사출성형 또는 스탬핑 또는 원심력 이용공정에 의하여 도포될 수 있는 것을 특징으로 하는 채널도파로.8. The waveguide structure according to claims 1, 6 and 7, for injection molding or stamping or centrifugal force, for a SOWCW (2) consisting of a polymer or an ormosor or both on a suitable substrate material (1) such as silicon. A channel waveguide, which can be applied by a process. 제1항, 제6항 및 제7항에 있어서, 기판물질(1)로서의 I II-VI 또는 III-V 반도체 재료에 대하여, 도파영역(2)내의 굴절률을 변경시키기 위한 공정을 에피텍셜 적층공정, 도핑, 합금법, 3중 또는 4중의 II-VI 또는 III-V 반도체 재료로 된 헤테로 구조체의 이식, 또는 리브 도파로 또는 역전리브 도파로의 제조를 위한 공정중의 하나인 것을 특징으로 하는 채널도파로.The epitaxial lamination process according to any one of claims 1 to 6, wherein a step for changing the refractive index in the waveguide region 2 is performed for the I II-VI or III-V semiconductor material as the substrate material 1. , Channel doping, alloying, implantation of heterostructures of triple or quadruple II-VI or III-V semiconductor materials, or for the production of rib waveguides or reverse rib waveguides. 제1항, 제6항 및 제7항에 있어서, 바람직하게는 실리콘인 적절한 기판물질(1)상에서 내부에서 Si, SiO2와 SiON층과 상이한 산화물 또는 질화물 층들의 조합을 제조할 수 있도록 하는 SOWCW(2)를 제공하기 위한 공정이 이용되는 것을 특징으로 하는 채널도파로.SOWCW according to claim 1, 6 and 7, which makes it possible to produce a combination of oxide or nitride layers different from Si, SiO 2 and SiON layers inside on a suitable substrate material 1, preferably silicon. Channel waveguide, characterized in that the process for providing (2) is used. 제1항, 제6항 및 제7항에 있어서, 적절한 기판물질(1)에 대하여 SOWCW(2)를 제조하기 위한 공정은 졸-겔 공정인 것을 특징으로 하는 채널도파로.The channel waveguide according to claim 1, wherein the process for producing the SOWCW (2) on a suitable substrate material (1) is a sol-gel process. 제l항, 제6항 및 제7항에 있어서, 유리, 유전성 결정체 또는 적층, 중합체나 오르모서, 졸-겔층, II-VI 또는 III-V 반도체 물질, Si, SiO2, SiON층, 또는 상이한 산화물 또는 질화물 층에 대하여 도파영역(2)내의 굴절률을 변경시키기 위한 공정은 이온이식 공정인 것을 특징으로 하는 채널도파로.8. The method of claim 1, 6, or 7, wherein the glass, dielectric crystals or laminations, polymers or ormosors, sol-gel layers, II-VI or III-V semiconductor materials, Si, SiO 2 , SiON layers, or different A channel waveguide, characterized in that the step of changing the refractive index in the waveguide region (2) for the oxide or nitride layer is an ion implantation process. 제19항 내지 제16항에 있어서, 도파로 제조공정(이온교환 또는 유전성 결정체 내의 이온-확산 또는 유리내에서의 이온교환)은 좁게 한정된 도파로 구조의 SOWCW(2)를 얻기 위한 이온주입 공정과 결합될 수 있는 것을 특징으로 하는 채널도파로.17. The waveguide fabrication process (ion exchange or ion-diffusion in dielectric crystals or ion exchange in glass) is combined with an ion implantation process to obtain a narrowly defined waveguide structured SOWCW (2). A channel waveguide. 제1항에 있어서, SOWCW는, 사각형, 사라디꼴, 삼각형, 원형, 타원형 또는 다각형 홈으로서 기판물질내에 심어지거나; 기판물질 내에 매설되거나; 사각형, 사다리꼴, 삼각형 또는 다각형 채널로서 기판물질 상에 놓여지거나; 띠형상의 오버레이를 구비한 도파로이며, 사각형, 사다리꼴, 삼각형 또는 다각형의 형태를 갖거나; 리브 도파로 또는 역전 리브 도파로인 것을 특징으로 하는 채널형 도파로.The method of claim 1, wherein the SOWCW is planted in the substrate material as a square, sarapy, triangular, circular, oval or polygonal groove; Embedded in the substrate material; Placed on the substrate material as square, trapezoidal, triangular or polygonal channels; A waveguide with strip-shaped overlay, having a rectangular, trapezoidal, triangular or polygonal shape; A channel waveguide, characterized in that it is a rib waveguide or an inverted rib waveguide. 전자광학변조; 음향광학변조; 열광학변조; 자기광학변조; 가시광학변조; 광열변조; 반도체 물질 내의 자유전하 캐리어의 주입 또는 방출에 의한 유효 굴절률의 변화; 파브리-페로 효과를 이용한 전자광학, 음향광학, 열광학, 자기광학, 가시광학 또는 광열변조; 파브리-메로 효과를 이용한 반도체 물질내의 자유전하 캐리어의 주입 또는 방출에 의한 유효 굴절률의 변화; 전자광학, 음향광학, 열광학, 자기광학, 가시광학, 또는 열광학 차단변조; 반도체 물질 내의 자유전하 캐리어의 주입 또는 방출에 의한 유효굴절률의 변화에 기인하는 차단변조; 제어가능한 도파로 증폭; 제어가능한 편광 전환; 도파로 모드 전환 중의 한 원칙에 기초하여, SOWCW(2)내의 광의 크기; 휘도, 위상 또는 편광에 영향을 미치기 위한 파장 선택적 광대역 광학 스위치 또는 광대역 변조기로서 SOWCW를 사용하거나, 또는 외부 기기로서(포켈 셀과 같은) 위상편이장치 또는 편광전환기를 수단으로 하여 SOWCW(2)의 외부에서 파장선택적 진환 또는 고아변조가 이루어지는 방법.Electro-optic modulation; Acoustic optical modulation; Thermo-optic modulation; Magneto-optical modulation; Visible optical modulation; Photothermal modulation; Change in effective refractive index due to injection or release of free charge carriers in the semiconductor material; Electrooptic, acousto-optic, thermo-optic, magneto-optical, visible or photothermal modulation with the Fabry-Perot effect; Change in effective refractive index by injection or release of free charge carriers in a semiconductor material using the Fabry-Mero effect; Electro-optic, acousto-optic, thermo-optic, magneto-optical, visible or thermo-optic interception modulation; Blocking modulation due to a change in effective refractive index due to the injection or release of free charge carriers in the semiconductor material; Controllable waveguide amplification; Controllable polarization conversion; Based on one principle of waveguide mode switching, the size of the light in the SOWCW 2; External to the SOWCW 2 using the SOWCW as a wavelength selective broadband optical switch or broadband modulator to influence brightness, phase or polarization, or by means of a phase shifter or polarizer as an external device (such as a Pockel cell). In which wavelength selective transduction or orphan modulation occurs. 제19항에 있어서, 적절한 기판물질 및 이에 대응되는 적절한 변조장치에 관한; 그리고 최소 두개의 개별 파장(λi) 또는 하나 또는 그 이상의 파장범위(Δλi)를 포함하는, 도파로 내에서 인도되는 광에 대하여 SOWCW(2)내에서 상이한 파장들의 단일모드 인도가 주어지고, 상기 변조장치를 수단으로 하여 파장선택적 변조가 이루어질 수 있으며, 여기서 상기 변조는, 인도되는 광파의 유효굴절률을 변환함을 수단으로 하는 위상변조이거나, 파브리-페로 공진기를 이용한 진폭 변조 또는 휘도변조이거나, 유효굴절률을 기판의 굴절률(n1)또는 상기판의 굴절률(n3)까지 낮추는 것을 수단으로 하는 진폭변조 또는 휘도변조, 즉 차단 변조이거나, 또는 선형전자 광학센서(rijk)성분의 효과를 특정적으로 이용함으로써 구현될 수 있는, 도파로 내에서 인도되는 광의 편광상태의 조절인 것을 특징으로 하는 SOWCW의 사용방법.20. The apparatus of claim 19, further comprising a suitable substrate material and a corresponding modulation device; And for a light guided in a waveguide comprising at least two separate wavelengths λ i or one or more wavelength ranges Δλ i , single mode guidance of different wavelengths in the SOWCW 2 is given, A wavelength selective modulation may be performed by means of a modulation device, wherein the modulation is phase modulation, means for converting the effective refractive index of the guided light wave, amplitude modulation or luminance modulation using a Fabry-Perot resonator, or Amplitude modulation or luminance modulation, i.e., blocking modulation, by means of lowering the refractive index to the refractive index n 1 of the substrate or to the refractive index n 3 of the plate, or to specify the effect of the linear electron optical sensor r ijk component. Method of using the SOWCW, characterized in that the adjustment of the polarization state of the light guided in the waveguide, which can be implemented by using. 전자 흡수 변조의 원칙에 기초한, 도파로(2)내의 광의 진폭 또는 휘도 조절을 위한 파장-독립적 광대역 광학 스위치 또는 광대역 변조기로서 사용하는; 또는 광원과 도파로 사이의 결합 유효율의 변경, 광원자체의 변조, 또는 추가적으로 외부 기기로서 광약화기(예를 들면 웨지필터), 또는 편광 SOWCW나 편광장치와 관련되는 제어가능한 편광 변환기를 수단으로 하여 도파로 외부에서 광의 파장-독립적 전환이나 변조를 일으키는 것에 관련하여 이를 사용하는 SOWCW의 사용방법.Use as a wavelength-independent broadband optical switch or broadband modulator for controlling the amplitude or brightness of light in the waveguide 2 based on the principle of electron absorption modulation; Or outside the waveguide by means of a change in the coupling effective rate between the light source and the waveguide, modulation of the light source itself, or additionally as a light weakening device (e.g. a wedge filter) as an external device, or by a controllable polarizing transducer associated with a polarizing SOWCW or polarizing device. A method of using SOWCW in connection with causing wavelength-independent conversion or modulation of light. 전송, 반사, 또는 산란변화, 또는 채널 도파로 내의 인도모드의 유효굴절률 변화를 감지하기 위한, 그리고 넓은 파장 스펙트럼으로부터 최소한 하나의 파장의 광이 SOWCW(2)의 과입력부(E)내로 결합되어지며, 채널 도파로 내에서 인도되는 광에 대한 측정매질의 영향을 측광학적으로 또는 간섭적으로 측정되어지는, 센서로서의 SOWCW의 사용방법.At least one wavelength of light from the broad wavelength spectrum, for detecting transmission, reflection, or scattering changes, or changes in effective refractive index of the guided mode in the channel waveguide, is coupled into the overinput E of the SOWCW 2, A method of using SOWCW as a sensor, wherein photometric or coherent measurements of the influence of a measurement medium on light guided within a channel waveguide are measured. 제22항에 있어서, 인도모드의 미소장에 대한 측정매질의 영향이 측정되며, 상기 측정매질은 도파로의 단지 하나의 영역(상관 윈도우 6)에서 SOWCW(2)의 표면과 접촉하게 되는 것을 특징으로 하는 센서로서의 SOWCW의 사용방법.23. The method of claim 22, wherein the influence of the measurement medium on the microscopic field of the guided mode is measured, wherein the measurement medium is brought into contact with the surface of the SOWCW 2 in only one region of the waveguide (correlation window 6). How to use SOWCW as a sensor. 제22항에 있어서, 도파로 출력의 반사율은, 측정매질이 반사체로서 작용하고 상기 반사체는 도파로 종단면으로부터 소정거리에 위치하거나 이와 접촉하고 있음으로써; 또는 반사체가 소정의 반사물질을 반사용 코팅으로 사용하건, 반사물질자체를 반사체로 사용하며, 상기 반사물질은 주변측정 매질에 의존하여 반사율을 변화시킴으로써; 또는 반사체가 도파로의 종단면으로부터 소정의 거리에 위치하고, 측정매질은 도파로의 종단면과 상기 반사체의 사이에 위치함으로써; 역반사광 또는 투과광 또는 양자모두를 측정하는 것으로 결정되는 것을 특징으로 하는 센서로서의 SOWCW의 사용방법.23. The method of claim 22, wherein the reflectance of the waveguide output is determined by: the measuring medium acting as a reflector, the reflector being located or in contact with a predetermined distance from the waveguide longitudinal section; Or the reflector uses a predetermined reflecting material as a reflecting coating or uses the reflecting material itself as a reflecting material, the reflecting material changing reflectance depending on the peripheral measurement medium; Or the reflector is located at a predetermined distance from the longitudinal cross section of the waveguide, and the measurement medium is located between the longitudinal cross section of the waveguide and the reflector; A method of using SOWCW as a sensor, characterized in that it is determined by measuring retroreflected light or transmitted light or both. 제23항 또는 제24항에 있어서, 상과 원도우(6) 또는 반사체(9)는, 주변 측정 매질에 의존하여 SOWCW(2)내에서 인도되는 광에 영향을 미치는 특성들을 변경시키는 반응물질에 의하여 코팅되는 것을 특징으로 하는 센서로서의 SOWCW의 사용방법.25. The method according to claim 23 or 24, wherein the image and the window 6 or reflector 9 are reacted by a reactant which changes the properties affecting the light guided within the SOWCW 2 depending on the ambient measurement medium. Method of using SOWCW as a sensor, characterized in that the coating. ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.※ Note: The disclosure is based on the initial application.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721721B4 (en) * 1997-05-23 2007-08-30 Robert Bosch Gmbh Process for the production of thermo-optical switching elements
US6516127B1 (en) 1997-06-04 2003-02-04 Laboratorium Fur Nichtlineare Optik Microstrip line
AT408376B (en) * 1999-04-07 2001-11-26 Lendl Bernhard Dr METHOD FOR INFRARED-OPTICALLY DETERMINING THE CONCENTRATION OF AT LEAST ONE ANALYTIC IN A LIQUID SAMPLE
DE10228145B4 (en) * 2002-06-24 2008-07-03 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Method and device for monitoring an optical connection
DE102015205699B4 (en) * 2015-03-30 2016-11-10 Technische Universität Dresden Spectrometer with single mode waveguide
CN113945015B (en) * 2021-11-05 2024-01-19 西安热工研究院有限公司 Spectral reflection high-concentration photovoltaic photo-thermal integrated cavity type receiver

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3929340A1 (en) * 1989-09-04 1991-03-14 Fraunhofer Ges Forschung Integrated optical gas refractive index sensor - with lithium niobate crystal with proton exchanged niobate and gas sensitive layer on waveguide on cut axis

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