KR100851107B1

KR100851107B1 - 광 도파관 장치 및 전송 로스 조정 방법

Info

Publication number: KR100851107B1
Application number: KR1020060101752A
Authority: KR
Inventors: 신야 와타나베
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2005-10-24
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2008-08-08
Anticipated expiration: 2026-10-19
Also published as: US20070104422A1; CN100478723C; CA2564448C; US7356212B2; CN1955766A; EP1777561A1; KR20070044357A; CA2564448A1

Abstract

광 도파관 장치는 신호 빔을 전파하는 복수의 광 도파관과, 상기 복수의 광 도파관에 각각 접속되고, 상기 신호 빔의 부분 빔을 분기함에 의해 상기 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급하는 복수의 광 서브-도파관(sub-waveguide)을 포함하고, 상기 과잉 로스양에서의 동적 범위 및 허용 오차는 상기 복수의 광 도파관에 대한 상기 복수의 광 서브-도파관의 폭을 조정함에 의해 조정되고, 상기 신호 빔에 대해 공급된 상기 과잉 로스양은 상기 복수의 광 도파관의 각각에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 각각을 접속하는 각도를 조정함에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.

광 도파관 장치, 전송 로스

Description

광 도파관 장치 및 전송 로스 조정 방법{OPTICAL WAVEGUIDE DEVICE AND METHOD OF ADJUSTING A TRANSMISSION LOSS THEREOF}

도 1A는 본 발명의 제1의 실시예에 다른 광 도파관 회로가 구비된 어레이 도파관 격자(AWG)을 도시하는 평면도.

도 1B는 도 1에 도시된 광 도파관 회로를 도시하는 평면도.

도 1C는 도 1B에 도시된 광 도파관 회로의 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 2는 도 1C에 도시된 광 도파관의 로스 특성(loss characteristics) 특성의 시뮬레이션 결과를 도시하는 그래프.

도 3A는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 3B는 본 발명의 제3의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 3C는 본 발명의 제3의 실시예의 변형예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 3D는 본 발명의 제4의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 4는 본 발명의 제5의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 5는 도 4의 광 도파관의 로스 특성의 시뮬레이션 결과를 도시하는 그래프.

도 6A는 본 발명의 제6의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 6B는 본 발명의 제7의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도7A는 본 발명의 제8의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도7B는 본 발명의 제9의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도.

도 8은 종래기술에 개시된 범용 AWG의 기본 구성을 도시하는 평면도.

도 9는 종래기술에 개시된 범용 AWG를 갖는 각각의 포트에 대한 전송 로스를 도시하는 그래프.

도 10은 종래기술의 광 도파관 장치에 적용된 광 도파관 구조를 도시하는 평면도.

기술분야

본 발명은 광통신 등에 사용되는 광 도파관 장치, 및 상기 광 도파관 장치에의 전송 로스를 조정하는 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 어레이 도파관 격자, 광 스플리터, 및 광 성형 결합기 등의 복수의 광 도파관이 설치된 광 도파관 장치, 및 상기 광 도파관 장치의 전송 로스를 조정하는 방법에 관한 것이다.

종래기술

파장 분할 멀티플렉싱 전송 시스템(WDM : Wavelength Division Multiplexing transmission system) 시스템에 있어서, 어레이 도파관 격자들은 일반적으로 광학 디멀티플렉서 또는 광학 멀티플렉서로서 사용된다. 여기서, 어레이 도파관 격자는 이하 "AWG"라고 약칭할 것이라는 점을 유념해야 한다. AWG의 기본 구성은 예를 들면 종래기술의 특허문헌 1(일본국 특허공개공보 2000-221350호의 도 10)에 개시되어 있다. 본원 발명의 도 8은 상기 특허문헌 1의 도 10에 개시된 범용 AWG의 기본 구성을 도시하는 평면도이다. 상기 도면에 기초하여 AWG의 기본 구성에 대한 설명이 이루어진다. AWG(100)는 입력 도파관(101), n개(여기서, n은 2 이상의 정수)의 출력 도파관(102-1 내지 102-n), 복수의 어레이 도파관(103), 슬랩(slab) 도파관(104), 및 다른 슬랩 도파관(105)이 기판(106)상에 형성되는 방식으로 구성된다. 상기 슬랩 도파관(104)은 어레이 도파관(103)과 입력 도파관(101)을 접속한다. 다른 슬랩 도파관(105)은 어레이 도파관(103)과 출력 도파관(102-1 내지 102-n)을 접속한다.

다음에, AWG(100)의 동작이 설명될 것이다. AWG(100)는 광학 디멀티플렉서로서 작동한다. 먼저, 파장 분할 멀티플렉싱(WDM : Wavelength Division Multiplexing) 신호 빔(L0)(파장이 λ1, λ2, λ3, ..., λn)은 입력 도파관(101)을 경유하여 AWG(100)에 입력된다. 따라서, WDM 신호 빔(L0)은 슬랩 도파관(104) 내에서 회절하여 넓어져서, 상기 넓어진 WDM 신호 빔(LO)은 어레이 도파관(103) 각각에 출력된다. 이러한 어레이 도파관(103)의 인접 도파관의 길이는 서로 상이하다. 그 결과, 어레이 도파관(103)을 통해 전파된 각각의 WDM 신호 빔은 어레이 도파관(103)의 각각의 출력 단자에서 위상차가 발생한다. 그 결과, 슬랩 도파관(105)에 출력된 WDM 신호 빔은 이러한 슬랩 도파관(105)에서 복수의 빔 간섭을 일으킬 수 있다. 그리고, 동일한 파장을 갖는 신호 빔은 출력 도파관(102-1, ..., 102-n)의 각각의 입력 단자에 대해 집광되고, 집광된 신호 빔은 각각의 출력 도파관(102-1, ..., 102-n)에 대해 출력된다. 그 결과, 상이한 파장(λ1, λ2, λ3, ..., λn)을 각각 갖는 신호 빔(L1, L2, L3, ..., Ln)은 각각의 출력 도파관(102-1, ..., 102-n)으로부터 각각 출력된다.

출력 도파관(102-1, 102-n)은 입력용 도파관으로 채택되고, 입력 도파관(101)은 출력용 도파관으로 채택되기 때문에, AWG(100)는 광학 멀티플렉서로서 동작할 수 있다는 것을 유념해야 한다. 따라서, 각각의 파장을 갖는 신호 빔(L1, L2, L3, ..., Ln)은 출력 도파관(102-1, 102-n)에 대해 입력되어, WDM 신호 빔(L0)은 입력 도파관(101)으로부터 출력된다.

그러나, AWG(100)는 파장 의존성을 갖는다. 보다 상세하게는, AWG(100)로부터 출력된 신호 빔(L1(λ1), L2(λ2), L3(λ3), ..., Ln(λn))의 강도는 서로 등가가 아니다. 도 9는 종래기술에 개시된 범용 AWG가 갖는 각각의 포트(즉, 각각의 파장)에 대한 전송 로스를 나타내는 그래프이다. 전송 로스는 신호 빔이 광학 구성 요소를 통과하는 경우에 생성되는 광출력의 손실로서 가정된다는 점을 유념해야 한다. 앞서 설명된 바와 같이, 전송 로스는 출력될 각각의 파장에 대해 서로 상이하다. 그 이유는 슬랩 도파관을 통해 전파되는 광이 강도 분포를 갖고, 출력 도파관의 중심 주위에 보다 더 가깝게 전파된 광의 강도는 보다 더 강해지는 경향이 있고, 출력 도파관의 주변부에 보다 더 가깝게 전파된 광의 강도는 보다 더 약해지는 경향이 있기 때문이다. 그 결과, 출력 도파관의 중심의 주위에 보다 더 가까운 파장의 전송 로스는 보다 더 작아지고, 그 에지에 보다 더 가까운 파장의 전송 로스는 보다 더 커지는 경향이 있다. 반면에 WDM 전송 시스템에 있어서, 각각의 파장을 갖는 신호 빔의 강도는 각각의 파장을 갖는 신호 빔의 강도가 서로 동등한 조건이 전송 품질을 유지하기 위해서는 바람직하다. 그 결과로서, 전송 로스의 변동을 보상하기 위해, 광 감쇠기 등이 AWG의 각각의 포트상에 장착되어야 하고, 그에 따라, 각각의 포트의 전송 로스는 서로 동등해져야 한다. 이것은 전체 모듈을 크게 만드는 이유가 되며 비용이 높아지는 이유가 된다.

이와 같은 문제를 해결하고자 하는 제안이 종래기술의 특허문헌 1의 도 8에 개시되어 있다. 본원 발명의 도 10은 종래기술의 특허문헌 1의 도 8에 개시된 광 도파관 장치에 적용된 광 도파관 구성을 도시하는 평면도이다. 광 도파관 구조체(110)는 AWG(100)의 출력 도파관(102-1, 102-n)상에 마련된다. 광 도파관 구조체(110)는 신호 빔(Lm)이 통과하는 출력 도파관(102-m)과, 상기 출력 도파관(102-m)과 교차하는 교차 도파관(112-m)으로 구성된다. 여기에서, m은 1≤ m ≤n을 충족하는 정수를 나타낸다. 교차 도파관(112-m)은 교차부(113-m)에서 출력 도파관(102-m)과 교차한다. 그 결과, 교차 도파관(112-m)은 신호 빔(Lm)에 대해 과잉 로스를 부과한다. 광 도파관 구조체(110)는 교차부(113-m)의 교차각(a2)을 제어함에 의해 전송 로스를 제어한다.

그러나, 광 도파관 구조체(110)는 아래와 같은 문제점을 지닌다. 즉, 교차각(a2)을 단지 조정함에 의해 바람직한 과잉 로스양을 얻기가 용이하지 않다. 이는 과잉 로스양을 조정하기 위한 허용 오차가 과도하게 엄격하여, 충분한 과잉 로스양을 갖는 동적 범위 등이 달성될 수 없기 때문이다. 그 결과, 출력 도파관 사이에서 전송 로스의 차이는 충분히 낮추어지지 않는다. 앞서 언급한 바와 같이, 이전의 제안들은 복수의 광 도파관 사이에서 전송 로스의 차이를 매우 정밀하게 제어하는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

이전 및 다른 예시적인 문제점, 및 종래 기술의 방법 및 구성의 결점을 고려하여, 본 발명의 예시적인 특성은 복수의 광 도파관을 통해 전파되는 신호 빔의 전송 로스 차이를 보다 정밀하게 제어하는 광 도파관 장치 및 상기 광 도파관 장치의 전송 로스를 조정하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 광 도파관 장치는 신호 빔을 전파하는 복수의 광 도파관과, 상기 복수의 광 도파관에 각각 접속되고, 상기 신호 빔의 부분 빔을 분기함에 의해 상기 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급하는 복수의 광 서브-도파관을 포함하고, 상기 과잉 로스양에서의 동적 범위 및 허용 오차는 상기 복수의 광 도파관에 대한 상기 복수의 광 서브-도파관의 폭을 조정함에 의해 조정되고, 상기 신호 빔에 대해 공급된 상기 과잉 로스양은 상기 복수의 광 도파관의 각각에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 각각을 접속하는 각도를 조정함에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 광 도파관의 전송 로스를 조정하는 방법은, 복수의 광 도파관의 각각에 의해 신호 빔을 전파하는 단계(a)와, 상기 복수의 광 도파관에 접속된 복수의 광 서브-도파관에 의해 상기 신호 빔의 부분 빔을 분기하여, 상기 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급하는 단계(b)와, 상기 복수의 광 도파관에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 폭을 조정하여, 상기 과잉 로스양에서의 동적 범위 및 허용 오차를 조정하는 단계(c)와, 상기 복수의 광 도파관의 각각에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 각각의 접속각을 조정하는 단계(d)와 상기 신호 빔에 의해 공급된 상기 과잉 로스양을 조정하는 단계(e)를 포함한다.

본 발명에 따른 광 도파관 장치 및 전송 로스 조정 방법은 상기 장치 및 상기 방법에 의해, 복수의 광 도파관을 통해 전파된 각각의 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급한다. 이로 인해, 본 발명에서는 과잉 로스양에 있어서 소망하는 동적 범위 및 허용 오차를 얻을 수 있는 효과가 있다. 그 결과로서, 본 발명에 따르면, 복수의 광 도파관을 통해 전파되는 신호 빔의 전송 로스의 차이가 보다 정밀하게 제어될 수 있다.

이하, 본명을 실시하는 실시예가 도면을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 이하의 실시예는 단지 본 발명의 이해를 위해 단지 예시적인 실시예를 도시하고, 본 발명의 청구항은 상기 예시에 한정되지 않는다. 한 실시예에 있어서 광 서브-도파관(optical sub-waveguide)의 구체적인 실시예로서, 광 서브-도파관은 교차 도파관 및 분기 도파관으로 표시된다는 점을 유념해야 한다. 광 서브-도파관은 복수의 광 도파관 각각을 통해 전파되는 신호 빔이 부분 빔으로 분기되어 신호 빔에 대한 과잉 로스를 공급한다.

이하, 본 발명의 제1의 실시예에 따른 광 도파관 장치의 전송 로스를 조정하는 광 도파관 장치 및 방법에 대한 상세한 설명이 이루어진다.

도 1A는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 광 도파관 회로를 구비한 어레이 도파관 격자(AWG)(10)를 나타내는 평면도이다. 도 1B는 도 1A에 도시된 광 도파관 회로를 나타내는 평면도이다. 도 1C는 도 1B에 도시된 광 도파관 회로의 광 도파관을 도시하는 부분 확대도이다. 상기 도면에 기초하여, 제1의 실시예가 설명될 것이다.

도 1A에 도시된 바와 같이, AWG(10)는 하나의 입력 도파관(11), n개(n은 2 이상의 정수)의 출력 도파관(12-1, 12-n), 복수의 어레이 도파관(13), 슬랩 도파관(14), 및 다른 슬랩 도파관(15), 및 기판(16)상의 광 도파관 회로(20)를 포함한다. 슬랩 도파관(14)은 입력 도파관(11)을
어레이 도파관(13)에 접속한다. 슬랩 도파관(15)은 어레이 도파관(13)을 출력 도파관(12-1, 12-n)에 접속한다. 그리고, 광 도파관 회로(20)는 출력 도파관(12-1, 12-n)의 중간부상에 형성된다. 광 도파관 회로(20)는 출력 도파관(12-1, 12-n) 중에서 기본 전송 로스차(loss difference)를 해소할 수 있는 기능을 갖는다. 입력 도파관(11)은 사용되는 기판(16)상에 미리 설치된 복수의 입력 도파관(11)으로부터 택일적으로 선택될 수 있다는 점을 유념해야 한다.

도 1B에 도시된 바와 같이, 광 도파관 회로(20)는 출력 도파관(12-1, 12-n)과 각각 교차하는 교차 도파관(21-1, 21-n)을 포함한다. 각각의 교차 도파관(21-1, 21-n)의 교차각은 각각의 출력 도파관(12-1, 12-n)에 대해 각각 조정되어 있다.

다음에, 도 1C를 참조하여, 교차 도파관이 상세하게 설명될 것이다. 즉, 출력 도파관(12-m)(여기서, m은 1 내지 n 사이의 임의의 정수)은 신호 빔(Lm)을 통해 전파한다. 교차 도파관(21-m)은 출력 도파관(12-m)과 교차하여 신호 빔(Lm)에 대해 과잉 로스를 공급한다. 교차 도파관(21-m)의 교차각(θ21m)은 개별적으로 조정되어 출력 도파관(12-m)에 정합된다. 또한, 교차 도파관(21-m)의 폭(W21m)은 출력 도파관(12-m)의 폭(W12m)에 대해 미리 정해진다. 교차 도파관(21-1, 21-n)의 폭(W211 내지 W21n)은 교차각에 대해 비슷한 방식으로 각각 택일적으로 조정된다.

다음에, AWG(10)를 제조하는 방법에 대한 설명이 이루어질 것이다. AWG(10)는 일반적인 광학 도파관 제조 방법을 사용하여 제조될 수 있다. 먼저, 로우어 클래드(lower clad)라고 하는 실리카계 유리가 실리콘 등으로 이루어진 기판상에 적층된다. 코어(core)라고 하는 굴절율이 높은 실리카계 유리는 상기와 같이 생성된 기판상에 적층된다. 그리고, 코어 패턴이 포토리소그라피 기술에 의해 형성된다. 또한, 실리카계 유리는 상기 로우어 클래드의 굴절율과 실질적으로 동일한 굴절율을 갖고 "어퍼 클래드(upper clad)"라고도 한다. 최종적으로, 패턴화된 코어가 매입되어 광 도파관이 제조된다. 광 도파관 회로(20)에 마련된 광 도파관은 상기 설명된 일반적인 광 도파관 제조 방법을 실행하여 제조되고, 다른 추가 공정은 요구되지 않는다.

다음에, AWG(10)의 동작이 설명될 것이다. AWG(10)는 광학 디멀티플렉서로서 기능한다. 먼저, 파장 분할 멀티플렉싱(WDM) 신호 빔(LO)(파장이 λ1, λ2, λ3, ..., λn)이 입력 도파관(11)을 통해 AWG(10)에 입력된다. 그 후, 이 WDM 신호 빔(L0)은 슬랩 도파관(14)내에서 회절되어 넓어지고, 넓어진 WDM 신호 빔(L0)은 각각의 어레이 도파관(13)에 출력된다. 인접한 어레이 도파관(13)은 일정한 광로 길이차(ΔL)를 각각 갖고, 그 광로 길이는 서로 약간 상이하다. 그 결과, 어레이 도파관(13)을 통해 전파된 각각의 WDM 신호 빔은 어레이 도파관(13)의 각각의 출력 단자에서 위상차가 생긴다. 따라서, 슬랩 도파관(15)에 대해 출력된 WDM 신호 빔은 이 슬랩 도파관(15)에서 복수의 빔 간섭을 유발한다. 다음에, 신호 파장이 동일한 신호 빔이 출력 도파관(12-1, 12-n)의 각각의 입력 단자에서 집광된다. 그 후, 신호 파장이 동일한 신호 빔은 각각의 파장의 촛점 위치에 정렬되는 복수의 출력 도파관(12-1, 12-n)에 대해 출력된다. 이 경우에, AWG(10)는 출력 도파관(12-1, 12-n)의 중간 위치에 광 도파관 회로(20)를 갖는다. 도 1B 및 도 1C에 도시된 바와 같이, 광 도파관 회로(20)에 있어서, 교차 도파관(21-1, 21-n)은 출력 도파관(12-1, 12-n) 각각과 교차한다. 그 결과, 예를 들면, 과잉 로스가 출력 도파관(12-m)을 통해 전파된 신호 빔(Lm)에 대해 공급된다. 그 이유는 이하와 같다. 즉, 출력 도파관(12-m)을 통해 전파된 신호 빔(Lm)은 교차부(23-m)에서 회절되고, 또는 상기 신호 빔의 부분 빔은 교차 도파관(21-m)에 결합된다. 따라서, 출력 도파관(12-m)에 대한 교차 도파관(21-m)의 교차각이 제어되기 때문에, 전송 로스가 제어 가능하다. 앞서 설명한 바와 같이, 미리 정해진 과잉 로스는 각각의 출력 도파관(12-1, 12-n)에 마련된 각각의 교차 도파관(21-1, 21-n)에 의해 각각의 파장을 갖는 신호 빔(L1 내지 Ln)에 공급된다. 그 결과, 각각의 파장이 λ1, λ2, λ3, ..., λn인 신호 빔(L1, L2, L3, ..., Ln)은 각각의 출력 도파관(12-1, 12-n)으로부터 각각 출력되고, 이러한 신호 빔(L1, L2, L3, ..., Ln)의 전송 로스는 조정된다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 파장이 멀티플렉싱되는 WDM 신호 빔은 AWG(10)에 의해 디멀티플렉싱되어 일괄하여 각각의 파장을 갖는 신호 빔(L1 내지 Ln)을 얻는다.

과잉 로스양은 교차 도파관(21-m)의 각각의 출력 도파관(12-m)에 대한 교차각(θ21m)에 의해 조정된다. 교차각(θ21m)이 예각(즉, 개략 0)이라면, 출력 도파관(12-m)으로부터 교차 도파관(21-m)까지 결합되는 신호 빔의 양은 증가한다. 그 결과, 과잉 로스양이 증가한다. 따라서, 각각의 출력 도파관(12-1, 12-n)에 공급된 과잉 로스양은 교차각((θ21m)에 의해 조정될 수 있다.

광 도파관 회로(20)에 의해 공급된 과잉 로스양은 어레이의 중심측 상에 마련된 출력 도파관(12-m)에 대해 주어진 과잉 로스양이 보다 더 커지고, 면에 어레이의 에지측상에 마련된 출력 도파관(12-m)에 주어진 과잉 로스양은 보다 더 작아지는 방식으로 설정된다는 점을 유념해야 한다. 구체적으로 말하면, 출력 도파관(12-1, 12-n)의 중심측상에 마련된 교차 도파관(21-1, 21-n)의 교차각(θ211 내지 θ21n)은 예각이 되고, 반면에, 출력 도파관(12-1, 12-n)의 에지측상에 마련된 상기 교차각은 둔각이 된다. 그 결과, 원칙적으로 중심측상에 위치한 채널의 전송 로스가 보다 더 작아지고 반면에 에지측상에 위치한 채널의 전송 로스가 보다 더 커지는 전송 로스 특성을 AWG(10)가 갖는다고 하여도, 이러한 전송 로스 특성은 광 도파관 회로(20)에 의해 보상될 수 있다. 그 결과, 채널 중의 전송 로스양은 동등하게 된다.

또한, AWG(10)는 광학 멀티플렉서의 기능을 할 수 있다. 각각의 파장을 갖는 신호 빔(L1 내지 Ln)은 그에 대응하는 출력 도파관(12-1, 12-n)을 통과하고, 그 후, AWG(10)에 입력된다. 그 후, 상기 설명된 동작과 반대로 실행된 동작에 따라, 신호 빔(L1 내지 Ln)은 AWG(10)에 의해 멀티플렉싱되어, 상기 멀티플렉싱된 WDM 신호 빔(L0)은 입력 도파관(11)으로부터 출력된다.

이어서, 광 도파관(30)의 전송 로스를 조정하는 방법이 이하 상세하게 설명될 것이다. 도 2는 도 1C에 도시된 광 도파관의 로스(loss) 특성의 시뮬레이션 결과를 도시하는 그래프이다. 이 조정 방법은 도 1C 및 도 2를 참조하여 아래에서 설명될 것이다.

상기 시뮬레이션에 있어서, 일반적인 광 도파관이 사용되었다. 즉, 출력 도파관(12-m)의 폭 및 높이는 모두 6㎛이고, 코어와 클래드의 상대 굴절율 차이는 0.4%이다. 또한, 광의 길이는 1.55㎛로 선택된다. 그리고, 교차 도파관(21-m)의 교차각(θ21m) 및 폭(W21m)은 파라미터로 사용되었고, 이러한 교차 도파관(21-m)을 갖는 과잉 로스는 빔 전파 방법(BPM)에 기초하여 계산되었다.

교차각(θ21m)의 하한치는 5도로 선택되었다는 점을 유념해야 한다. 상기 하한치가 5도로 선택된 이유는 이하에 설명된다. 즉, 하한치가 5도 보다 더 작게 선택된다면, 교차 도파관(21-m)은 출력 도파관(12-m)에 과도하게 접근하여, 아래에 언급된 문제가 발생하는 위험성이 존재한다. 즉, 클래드는 출력 도파관(12-m)과 교차 도파관(21-m) 사이에서 거의 매입되지 않아, 출력 도파관(12-m)과 교차 도파관(21-m) 양쪽 모두는 방향성 결합기처럼 행동할 수 있기 때문에, 파장 의존성 및 편광 의존성이 발생할 수 있다. 반면에 교차각(θ21m)의 상한치는 45도로 선택되었다. 그 이유는 이하에서 설명한다. 즉,상한치가 45도 이상으로 설정되면, 과잉 로스는 실질적으로 일정하게 된다. 폭(W21m)에 대하여, 제조 관점 및 특성 관점에서 보아 문제가 없는 상기 범위처럼, 그 하한치는 4㎛(출력 도파관 폭의 2/3)으로 선택되었고, 그 상한치는 16㎛(출력 도파관 폭의 8/3)으로 선택되었다.

도 2의 시뮬레이션 결과에 기초하여, 교차각(θ21m) 및 폭(W21m)에 의해 과잉 로스를 조정할 수 있는 범위(이하, 동적 범위라 한다)는 이하와 같이 주어진다.

상기 표 1로부터 자명한 바와 같이, 폭(W21m)이 일정한 폭으로 설정되고, 각각의 출력 도파관에 대한 교차각(θ21m)은 5도에서 45도까지 조정되어, 과잉 로스가 자유롭게 조정될 수 있다. 더욱이, 폭(W21m)이 선택되기 때문에, 조정 허용 오차 및 보다 중요한 특성을 이루는 동적 범위 중의 어느 하나가 선택될 것이다. 구체적으로 말하면, 큰 동적 범위가 요구되는 경우에, 폭(W21m)이 큰 값(예를 들면 16㎛)인 선택이 이루어진다. 그 결과, 큰 변동이 있는 전송 로스 차이는 보상될 수 있다. 역으로, 조정 허용 오차가 보다 중요한 특징을 구성하는 경우에, 폭(W21m)은 작은 값(예를 들면, 4㎛)인 선택이 이루어진다. 그 결과, 각도에 대한 허용 오차는 완화될 수 있고, 그에 따라 제조상의 편차가 감소될 수 있다.

다음에, 폭(W21m)이 파라미터로 채택되고 교차 각(θ21m)이 일정하게 선택되는 경우가 표 2에 도시된다.

표 2로부터 자명한 바와 같이, 교차 각(θ21m)은 상수로 설정되고, 각각의 출력 도파관에 대한 교차 도파관의 폭(W21m)은 4㎛ 내지 16㎛으로 조정되어, 과잉 로스가 조정될 수 있다. 상기에서 설명한 바와 같이, 교차각 뿐만 아니라 교차 도파관의 폭 또한 조정되어, 과잉 로스가 최소 0.01dB(W21m = 4㎛ 및 θ21m = 45도인 경우에)로부터 최대 1. 50dB(W21m = 16㎛ 및 θ21m = 5도인 경우에)까지 조정될 수 있다.

따라서, 제1의 실시예에 따르면 전송 로스의 광 도파관 장치 및 조정 방법 양쪽 모두가 아래에 언급된 효과를 갖는다. 제1의 실시예에 있어서, 교차 도파관의 교차각 뿐만 아니라 교차 도파관의 폭 또한 조정된다. 그 결과, 과잉 로스양의 바 람직한 동적 범위 및 바람직한 허용 오차가 얻어질 수 있는 효과가 달성된다. 따라서, 제1의 실시예에 따르면, 복수의 신호 빔에서 발생하는 전송 로스의 차이가 보다 정밀하게 제어된다. 예를 들면, 큰 동적 범위가 과잉 로스양에서 요구되는 경우에, 교차 도파관의 폭은 출력 도파관의 폭 보다 더 넓게 설정될 수 있다. 역으로, 보다 높은 조정의 정밀도가 과잉 로스양에서 요구되는 경우에, 교차 도파관의 폭은 출력 도파관의 폭 이하가 되도록 설정될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 조정은 바람직한 전송 로스 특성에 대응하여 제1의 실시예에서 이루어진다.

다음에, 본 발명의 제2의 실시예 내지 제4의 실시예에 따른 전송 로스의 조정 방법 및 광 도파관의 신호 빔이 반사되어 되돌아 오는 것을 방지하는 것에 대한 설명이 이루어질 것이다. 도 3A는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 광 도파관(40)을 도시하는 부분 확대도이다. 도 3B는 본 발명의 제3의 실시예에 따른 광 도파관(50)을 도시하는 부분 확대도이다. 도 3C는 본 발명의 제3의 실시예의 변형예에 따른 광 도파관(55)을 도시하는 부분 확대도이다. 도 3D는 본 발명의 제4의 실시예에 따른 광 도파관(60)을 도시하는 부분 확대도이다. 다음에, 광 도파관이 상기 도면을 참조하여 설명될 것이다. 도 1C에 도시된 도면 번호와 동일한 도면 번호는 상기 도면에서 도시된 동일 구성 요소를 나타내기 위해 사용되어 그 설명은 생략한다.

제2의 실시예 내지 제4의 실시예에 따른 광 도파관(40, 50, 55, 60)은 도 1C에 도시된 광 도파관(30) 대신에 도 1B에 도시된 광 도파관 회로(20)에서 사용된다.

도 3A에 도시된 바와 같이, 제2의 실시예에 따른 교차 도파관(41-m)에 있어서, 단자 구조체(42-m, 43-m)는 신호 빔이 반사되어 되돌아 오는 것을 회피하기 위해 에지면상에 마련된다. 단자 구조체(42-m, 43-m)는 교차 도파관(41-m)의 광축에 직교하는 평면에 대해 경사진 에지면을 갖는다. 그 결과, 출력 도파관(12-m)으로부터 교차 도파관(41-m)까지 입력된 신호 빔(Lm)의 부분 빔은 광축에 대해 비스듬한 방향을 따라 단자 구조체(42-m, 43-m)의 에지면에 의해 반사된다. 따라서, 이렇게 반사된 빔은 교차 도파관(41-m) 내에서 전파될 수 없지만 클래드에 대해 방사된다. 따라서, 신호 빔이 교차 도파관(41-m)의 에지면상에 반사되어, 반사된 빔이 반대 방향을 따라 교차 도파관(41-m)을 통해 전파되는 것을 회피하는 것이 가능하다. 또한, 반사된 빔이 신호 빔에 대한 역효과를 갖을 수 있는 교차 도파관(41-m)의 에지면들 사이에서 복합적인 빔 반사를 수행하는 것을 회피하는 것이 가능하다.

도 3A의 광 도파관(40)과 유사하게, 도 3B에 도시된 바와 같이 제3의 실시예에 따른 교차 도파관(51-m)은 신호 빔이 교차 도파관(51-m)의 정점부상에서 반사되어 되돌아 오는 것을 방지할 수 있는 단자 구조체(52-m, 53-m)가 구비된다. 단자 구조체(52-m, 53-m)는 앞서 설명한 단자 구조체(42-m, 43-m)와는 상이하여 이하와 같은 구조를 갖는다. 즉, 상기 단자 구조체(52-m, 53-m)의 상부 양쪽 모두는 테이퍼 형상으로 좁아져서 신호 빔은 클래드에 방사된다. 단자 구조체는 상기에서 언급한 것에 한정되지 않아, 교차 도파관의 정점부는 선형으로 좁아질 수 있다는 점을 유념해야 한다. 예를 들면, 단자 구조체는 교차 도파관의 정점부가 곡선 형상으로 좁아지는 형상 등으로 택일적으로 형성될 수 있다. 예를 들면, 도 3C에 도시된 바와 같은 제3의 실시예의 변형예에 따른 교차 도파관(56-m)에는 단자 구조체(57-m, 58-m)가 마련된다. 도 3B의 단자 구조체(52-m, 53-m)와 상이하게, 단자 구조체(57-m, 58-m)는 그 정점부가 곡선 형상으로 좁아져서 클래드에 대해 신호빔을 방사하는 구조를 갖는다.

도 3D에 도시된 바와 같이, 제4의 실시예에 따른 광 도파관(60)에 있어서, 교차각은 출력 도파관(12-m)에 대해 교차하는 방향에 따라 변경된다. 구체적으로 말하면, 교차 도파관(61-m)은 전측(front-side) 교차 도파관(62-m)과 후측(rear-side) 교차 도파관(63-m)으로 나누어지고, 출력 도파관(12-m)과 교차하는 그 정점부는 중심으로 설정된다. 그리고, 전측 교차 도파관(62-m)과 출력 도파관(12-m) 사이의 교차각은 θ62m으로 가정되고, 전측 교차 도파관(62-m)은 신호 빔(Lm)이 전도되는 방향으로 연장된다. 또한, 후측 교차 도파관(63-m)과 출력 도파관(12-m) 사이의 교차각은 θ63m으로 가정되고, 후측 교차 도파관(63-m)은 신호 빔(Lm)이 전파되는 방향의 반대 방향으로 연장된다. 전측 교차 도파관(62-m)의 교차각(θ62m)은 후측 교차 도파관(63-m)의 교차각(θ63m) 보다 더 크게 설정된다. 일반적으로, 교차 도파관(61-m)의 정점부로부터 반사된 광의 강도에 대하여, 신호 빔의 전파 방향을 따라 연장되는 전측 교차 도파관(62-m)의 광 강도는 후측 교차 도파관(63-m)의 광 강도 보다 더 높게 된다. 또한, 교차각이 작으면 작을수록 반사광의 강도는 더 세게 된다. 따라서, 전측 교차 도파관(62-m)의 교차각(θ62m)은 후측 교차 도파관(63-m)의 교차각(θ63m) 보다 더 커지게 되어, 교차 도파관(61-m)의 정점부로부터 반사된 광은 감소될 수 있다.

상기 단자 구조체는 단지 코어의 패턴을 변경함에 의해서 실현될 수 있기 때 문에, 제조 단계가 늘어나지 않는다는 점을 유념해야 한다.

제2 내지 제4의 실시예에 있어서, 제1의 실시예의 효과 이외에, 과잉 로스가 각각의 복수의 출력 도파관을 통해 전파되는 신호빔에 대해 주어진 경우에, 되돌아 오는 광이 발생하는 것이 방지될 수 있는 효과가 얻어진다. 앞서 설명한 바와 같이, 되돌아 오는 광이 제2 내지 제4의 실시예의 도파관 내에서 발생하는 것을 회피하는 것이 가능하기 때문에, 전송 품질이 개선되는 효과도 있다. 또한, 제2 내지 제4의 실시예는 교차 도파관 내에서의 많은 빔 반사가 회피될 수 있는 효과가 있다. 그 결과, 상기 실시예들은 전송 품질이 개선되는 효과가 있다. 또한, 상기 제2 내지 제4의 실시예가 실행되는 경우에, 제조 단계가 신규로 늘어나지 않는 효과가 또한 있다.

다음에, 본 발명의 제5의 실시예에 따른 전송 로스의 조정 방법 및 광 도파관 장치가 상세하게 설명될 것이다.

도 4는 본 발명의 제5의 실시예에 따른 광 도파관(70)을 도시하는 부분 확대도이다. 이하, 광 도파관(70)은 상기 도면에 기초하여 설명될 것이다. 도 1C에 도시된 동일한 도면 번호는 상기 도면에서도 사용되어 그 상세한 설명은 생략된다.

제5의 실시예에 따른 광 도파관(70)은 도 1C에 도시된 광 도파관(30) 대신에 사용된다. 상기 광 도파관(70)은 신호 빔(Lm)을 통과시키는 출력 도파관(12-m)과, 상기 출력 도파관(12-m)으로부터 분기되는 분기 도파관(71-m)을 포함한다. 도 1C에 도시된 바와 같이, 제1의 실시예에 있어서, 교차 도파관(21-m)은 양측으로 연장되고, 출력 도파관(12-m)은 중심에 위치한다. 이에 반하여, 제5의 실시예에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이, 분기 도파관(71-m)은 출력 도파관(12-m)의 한쪽 측에 대해서만 연장된다. 앞서 설명한 바와 같이, 출력 도파관(12-m)의 한 쪽 측으로만 연장되는 분기 도파관(71-m)은 양쪽으로 연장되는 교차 도파관(21-m)고 비교하여 보다 작은 공간을 점유한다. 그 결과, 광 도파관(70)의 구조체는 보다 더 소형화가 이루어지고, 그에 따라 설계의 자유도가 개선된다.

다음에, 제5의 실시예에 따른 광 도파관(70)의 동작에 대한 설명이 이루어진다. 제5의 실시예에 따른 분기 도파관(71-m)은 제1의 실시예의 교차 도파관(21-m)과 유사한 방식으로 동작한다. 즉, 출력 도파관(12-m)을 전파하는 신호 빔(Lm)은 분기부(73m)에서 회절되고, 또는 신호 빔(Lm)의 부분 신호빔은 분기 도파관(71-m)에 결합된다. 그 결과, 과잉 로스가 신호 빔(Lm)에 공급된다.

과잉 로스양은 분기 도파관(71-m)의 각각의 출력 도파관(12-m)에 대해 분기각(θ71m)에 의해 조정될 수 있다. 분기각(θ71m)이 예각(즉, 개략 0도)이면, 출력 도파관(12-m)으로부터 분기 도파관(71m)까지 결합되는 신호빔의 양은 증가된다. 따라서, 과잉 로스양은 증가된다. 따라서, 각각의 출력 도파관(12-1, 12-n)에 공급된 과잉 로스양은 교차각(θ71m)에 의해 조정될 수 있다. 그 결과, 광 도파관(70)은 제1의 실시예에서 사용된 광 도파관(30) 대신에 AWG(10)에 적용될 수 있어, 채널 중의 전송 로스양의 차이는 보상될 수 있다.

이러한 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, 분기각(θ71m)은 신호 빔(Lm)이 전파하는 방향의 출력 도파관(12-m)과, 신호 빔(Lm)이 분기하는 방향의 분기 도파관(71-m) 사이에서 만들어지는 각도로서 정의된다. 앞서 설명한 바와 같이, 교차 도파관의 경우에, 교차 도파관의 정점부로부터 반사된 광에 대하여, 전측(front-side)의 광은 후측 교차관의 광 보다 더 넓다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 분기각(θ71m)은 둔각으로 선택되는 것이 바람직하다. 따라서, 분기 도파관(71-m)이 후측 교차 도파관의 구성과 동일하게 이루어지기 때문에, 분기 도파관(71m)의 정점부로부터 반사된 광이 감소되는 효과가 있다.

도 5는 도 4의 광 도파관의 로스 특성의 시뮬레이션 결과를 도시하는 그래프이다. 상기 시뮬레이션 결과는 도 4 및 도 5에 기초하여 이하에서 설명될 것이다.

상기 시뮬레이션에 있어서, 범용의 광 도파관이 사용되었다. 즉, 출력 도파관(12-m)의 폭 및 높이는 모두 6㎛이고, 코어와 클래드 사이의 상대 반사율 차이는 0.4%이다. 또한, 광의 길이는 1.55 ㎛이다. 그리고, 분기 도파관(71-m)의 θ71m의 분기각과 W71m의 폭이 파라미터로서 채택되고, 상기 분기 도파관(71-m)이 갖는 과잉 로스는 빔 전파 방법(BPM)에 기초하여 계산되었다. 분기각의 하한 및 상한 양쪽 모두는 180-θ71m이고, 폭(W71m)의 하한 및 상한 양쪽 모두는 도 2와 동일하다.

도 5의 시뮬레이션 결과에 기초하여, 분기각(180-θ71m)에 의한 과잉 로스를 조정할 수 있는 범위(이하, 동적 범위라고 한다)는 이하와 같이 주어진다.

표 3으로부터 자명한 바와 같이, 폭(W71m)은 상수 폭으로 설정되고, 출력 도파관에 대한 분기각(180-θ71m)은 5도로부터 45도까지 조정되어, 과잉 로스는 자유롭게 조정될 수 있다. 더욱이, 폭(W71m)이 선택되기 때문에, 보다 중요한 특성을 이루는 동적 범위 및 허용 오차 중의 어느 하나가 선택될 수 있다. 구체적으로 말하면, 큰 동적 범위가 요구되는 경우에, 폭(W71m)이 큰 값(예를 들면, 16㎛)이 되도록 선택이 이루어진다. 그 결과로서, 큰 변동이 있는 전송 로스의 차이는 보상될 수 있다. 역으로, 조정 허용 오차가 보다 중요한 특성을 이루는 경우에, 폭(W71m)이 작은 값(예를 들면, 4㎛)이 되도록 선택이 이루어진다. 그 결과, 각도에 대한 허용 오차는 완화될 수 있다.

다음에, 폭(W71m)을 파라미터로서 채택하고 분기각((180-θ71m)이 상수로서 선택되는 경우가 표 4에 나타난다.

표 4에 나타난 바와 같이, 분기각((180-θ71m)이 상수로 설정되고, 각각의 출력 도파관에 대한 분기 도파관의 폭(W71m)이 4㎛ 내지 16㎛으로 조정되어, 과잉 로스가 조정될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 분기각만 조정되는 것이 아니라, 분기 도파관의 폭 또한 조정되어, 과잉 로스는 최소 0.00dB(W71m =4㎛ 및 180-θ71m = 45도인 경우에)로부터 최대 1.60dB(W71m =16㎛ 및 180-θ71m = 5도인 경우에)까지 조정될 수 있다.

따라서, 제5의 실시예에 따른 광 도파관 장치 및 전송 로스의 조정 방법은 이하의 효과를 갖는다. 제1의 실시예와 유사하게, 제5의 실시예에 있어서, 분기 도파관의 분기각만 조정되는 것이 아니라, 분기 도파관의 폭 또한 조정된다. 그 결과, 과도한 로스양의 바람직한 허용 오차 및 바람직한 동적 범위가 달성되는 효과가 있다. 그 결과로서, 제5의 실시예에 있어서, 복수의 신호 빔에서 발생하는 전송 로스의 차이가 보다 정밀하게 제어되는 효과가 있다. 제5의 실시예에 있어서, 조정은 바람직한 전송 로스 특성에 대응하여 이루어질 수 있다. 또한, 제5의 실시예에 있어서, 출력 도파관의 단지 한쪽에 대해 연장하는 분기 도파관은 양쪽으로 연장하는 교차 도파관 보다 더 좁은 공간을 점유한다. 그 결과, 광 도파관의 구조는 보다 소형으로 조될 수 있고, 그에 따라, 설계의 자유도가 향상될 수 있다. 또한, 출력 도파관에 대한 분기 도파관의 분기각이 둔각으로 조정되기 때문에, 교차 도파관에 비해 분기 도파관은 반사에 의해 발생하는 역효과를 줄이는 효과가 있다.

제5의 실시예에서도 제2 내지 제4의 실시예에서 마련된 단자 구조체는 분기 도파관의 정점부에 택일적으로 적용할 수 있다는 점을 유념해야 한다. 그 결과, 분기 도파관으로부터 되돌아 오는 광은 감소될 수 있다는 또 다른 장점이 있다.

도 6A는 본 발명의 제6의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도이다. 도 6B는 본 발명의 제7의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도이다. 상기 도면을 참조하여 이하에서 설명이 이루어질 것이다. 도 1C에 도시된 동일한 도면 번호가 상기 도면에서도 사용되기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다,

제6 및 제7의 실시예에 따른 광 도파관(80, 90)은 도 1C에 도시한 광 도파관(30) 대신에 도 1B에 도시한 광 도파관 회로(20)에서 사용된다.

도 6A에 도시한 광 도파관(80)에 있어서, 출력 도파관(12-m)에는 2개의 분기 도파관(81-m, 82-m)이 구비된다. 그 결과, 과잉 로스가 증가된다. 상기 분기 도파관(81-m, 82-m)은 모두 상기 기술된 후측 교차 도파관에 대응하기 때문에, 그 정점부로부터 반사된 광의 양은 작다. 그 결과, 반사되어 되돌아오는 광을 방지하는 높은 효과가 달성된다.

도 6B에 도시된 광 도파관(90)에 있어서, 출력 도파관(12-m)에는 2개의 분기 도파관(91-m, 92-m)이 구비된다. 그 결과, 과잉 로스가 증가된다. 또한, 제7의 실시예에 있어서, 한쪽으로만 연장하는 분기 도파관(91-m, 92-m)이 채택되고, 출력 도파관(12-m)은 중심부에 위치한다. 그 결과, 제5의 실시예와 유사하게 설계 자유도가 향상된다.

도7A는 본 발명의 제8의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도이다. 7B는 본 발명의 제9의 실시예에 따른 광 도파관을 도시하는 부분 확대도이다. 이하에서 상기 도면을 참조하여 설명이 이루어질 것이다. 도 1C에 도시된 도면 번호는 상기 도면에서 동일하게 사용되고, 그 설명은 생략한다.

제7 및 제8의 실시예에 따른 광 도파관(95, 98)은 도 1C에서 도시된 광 도파관(30) 대신에 도 1B에 도시된 광 도파관 회로(20)에서 사용된다.

도 7A에서 도시된 광 도파관(95)에 있어서, 복수의 교차 도파관(96-m1, 96-m2, ...)이 출력 도파관(12-m)에 대해 케스케이드 형상(cascade form)으로 마련된다. 앞서 설명된 바와 같이, 복수의 교차 도파관은 하나의 출력 도파관에 대해 마련될 수 있다. 교차 도파관의 갯수가 증가됨에 따라, 과잉 로스가 보다 더 커진다. 그 결과 과잉 로스양이 조정될 수 있다.

유사한 방식으로, 도 7B에 도시된 광 도파관(98)에 있어서, 복수의 분기 도파관(99-m1, 99-m2, ...)이 출력 도파관(12-m)에 대해 케스케이드 형상(cascade form)으로 마련된다. 앞서 설명한 바와 같이, 복수의 분기 도파관이 출력 도파관에 대해 마련된다. 분기 도파관의 갯수가 증가함에 따라, 과잉 로스가 보다 더 커진다. 그 결과, 과잉 로스양이 조정될 수 있다.

본 발명의 실시예가 설명되었지만, 각각의 구성 요소의 형상 및 배열은 도면에서 도시된 앞서 설명된 것에 한정되지 않고, 본 발명의 본질을 벗어남이 없이 적절하게 변경될 수 있다. 또한, 복수의 상기 실시예는 조합되어 활용될 수 있다. 예를들면 제2 내지 제4의 실시예의 단자 구조체는 제5 내지 제7의 실시예에 따른 분기 도파관의 에지면상에 택일적으로 마련될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 임의의 실시예는 서로 택일적으로 조합되어 실시될 수 있다.

과잉 로스양은 교차 도파관 또는 분기 도파관의 폭의 어느 하나, 교차 도파관 또는 분기 도파관의 각도의 어느 하나, 또는 교차 도파관 또는 분기 도파관의 갯수의 어느 하나에 기초하여 실현될 수 있다는 점을 유념하여야 한다. 폭이 좁아질수록, 과잉 로스양은 적어지고, 폭이 넓어질 수록 과잉 로스양은 많아진다. 각도가 작아질수록 과잉 로스양은 커지고, 각도가 커질수록 과잉 로스양은 적어진다. 총량이 커지면 과잉 로스양은 커지고, 총량이 적어지면 과잉 로스양은 적어진다. 상기 항목들은 조합하여 선택되기 때문에, 과잉 로스양은 더 크게 변경될 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 요지는 상기 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라는 것을 유념해야 한다. 반면에, 본 발명은 본 발명의 본질 및 이하의 첨구범위 내에 포함될 수 있는 모든 변형예, 수정예, 및 다른 등가 실시예를 포함한다.

또한 본 발명자의 의도는 청구범위가 이후에 보정되어도 본 발명의 청구항의 본질적인 기술적 사상은 유지되는 것에 있다.

Claims

삭제
신호 빔을 전파하는 복수의 광 도파관과,

상기 복수의 광 도파관에 교차각을 갖고 각각 접속되고, 상기 신호 빔의 부분 빔을 분기함에 의해 상기 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급하는 갖는 복수의 광 서브-도파관(optical sub-waveguide)을 포함하는 광 도파관 장치에 있어서,

상기 복수의 광 서브-도파관 각각은 상기 신호 빔에 대해 공급된 상기 과잉 로스양에 기초하여 결정된 상기 교차각 및 폭을 갖고,

상기 복수의 광 서브-도파관에 의해 분기되는 상기 신호 빔의 상기 부분 빔이, 각각 반사되는 것을 회피하는 단자 구조체를 더 포함하고, 상기 반사된 부분 빔은 상기 복수의 광 도파관 각각에 대해 되돌아오는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 단자 구조체는 상기 광 서브-도파관의 광축에 직교하는 면에 대해 경사 에지면을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제3항에 있어서,

상기 단자 구조체는 단일한 테이퍼(taper) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제3항에 있어서,

상기 경사 에지면은 상기 광 서브-도파관의 상기 광축에 대해 직교하는 면 보다 더 큰 각도로 경사지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 단자 구조체는 이중 테이퍼 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제6항에 있어서,

상기 이중 테이퍼 형상은 선형으로 협소해지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제6항에 있어서,

상기 이중 테이퍼 형상은 곡선 형상으로 협소해지는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관의 좌우측 접속각은 상기 광 도파관에 대해 서로 상이한 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제9항에 있어서,

상기 신호빔이 통과하는 쪽에 형성된 상기 접속각은 상기 신호 빔이 통과하는 쪽에 대해 대향하는 측상에 형성된 상기 접속각 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관의 상기 접속각은 5도 이상 및 45도 이하의 각을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관의 폭은 4㎛ 이상 및 16㎛ 이하의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관의 폭은 상기 광 도파관의 폭의 3/2 이상 및 상기 광 도파관의 폭의 3/8 이하인 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관은 상기 광 도파관과 교차하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

상기 광 서브-도파관은 상기 광 도파관으로부터 분기하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

복수의 상기 광 서브-도파관은 상기 광 도파관 각각에 대해 마련되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제16항에 있어서,

상기 복수의 광 서브-도파관은 상기 광 도파관과 동일한 위치에서 접속되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제16항에 있어서,

상기 복수의 광 서브-도파관은 상기 광 도파관과 동일한 위치에서 접속되며, 상기 광 도파관의 한쪽 측상에 배치되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제16항에 있어서,

상기 복수의 광 서브-도파관은 상기 광 도파관과 상이한 위치에서 접속되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제2항에 있어서,

슬랩(slab) 도파관을 더 포함하고,

상기 복수의 광 도파관은 상기 슬랩 도파관에 접속되고, 상기 복수의 광 서브-도파관은 상기 복수의 광 도파관에 각각 접속되고,

상기 복수의 광 도파관을 통해 전파된 상기 빔 신호에 공급된 과잉 로스양은 조정되는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
제20항에 있어서,

상기 광 도파관 장치는 어레이 도파관 격자, 광 스플리터(optical splitter), 및 광 성형 결합기(optical star coupler)로 구성된 군(group)으로부터 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관 장치.
광 도파관의 전송 로스를 조정하는 방법에 있어서,

복수의 광 도파관의 각각에 의해 신호 빔을 전파하는 단계와,

상기 복수의 광 도파관에 접속된 복수의 광 서브-도파관에 의해 상기 신호 빔의 부분 빔을 분기하여, 상기 신호 빔에 대해 과잉 로스를 공급하는 단계와,

상기 복수의 광 도파관에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 폭을 조정하여, 상기 과잉 로스양에서의 동적 범위 및 허용 오차를 조정하는 단계와,

상기 복수의 광 도파관의 각각에 대해 상기 복수의 광 서브-도파관의 각각의 접속각을 조정하여 상기 신호 빔에 의해 공급된 상기 과잉 로스양을 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제22항에 있어서,

상기 복수의 광 서브-도파관의 각각에 의해 분기된 상기 신호 빔의 상기 부분 빔이 상기 복수의 광 도파관의 각각에 재차 되돌아오는 것을 막도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제22항에 있어서,

상기 전송 로스양을 조정함에 의해 평행으로 배치되는 상기 복수의 광 도파관 사이에서 전송 로스양의 불균일성을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제22항에 있어서,

어레이 도파관 격자에서의 광학 디멀티플렉싱(optical demultiplexing)측상의 출력 도파관인 상기 복수의 출력 도파관 사이에서 전송 로스양의 불균일성을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제25항에 있어서,

중심 파장을 갖는 채널로부터 에지 파장을 갖는 채널까지 크기가 점차 감소하는 상기 과잉 로스를 상기 출력 도파관의 채널에 대해 공급하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제22항에 있어서,

상기 복수의 광 도파관이 광 스플리터에서의 출력 도파관이고, 상기 출력 도파관 사이에서 상기 전송 로스의 양의 불균일성을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.
제22항에 있어서,

상기 복수의 광 도파관이 광 성형 결합기에서의 출력 도파관이고, 상기 출력 도파관 사이에서, 상기 광 전송 로스의 양의 불균일성을 낮추는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 도파관의 전송 로스 조정 방법.