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KR20070011326A - 평면 도파로 반사 회절 격자 - Google Patents

평면 도파로 반사 회절 격자 Download PDF

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KR20070011326A
KR20070011326A KR1020067019690A KR20067019690A KR20070011326A KR 20070011326 A KR20070011326 A KR 20070011326A KR 1020067019690 A KR1020067019690 A KR 1020067019690A KR 20067019690 A KR20067019690 A KR 20067019690A KR 20070011326 A KR20070011326 A KR 20070011326A
Authority
KR
South Korea
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wavelength
diffraction grating
less
grating
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
KR1020067019690A
Other languages
English (en)
Inventor
세르지 비드닉
아쇽 발라크리쉬난
매트 피어슨
Original Assignee
인에이블런스 아이엔씨.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인에이블런스 아이엔씨. filed Critical 인에이블런스 아이엔씨.
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Abstract

본 발명은 종래의 평면 도파로 반사 회절 격자에 비해 증가된 대역폭을 제공하면서도 일반적으로 그와 관련된 편광 의존 손실(PDL)을 제거할 수 있는, 도파로 분할 멀티플렉서와 같은 광학 장치에서 사용되는 평면 도파로 반사 회절 격자에 관한 것이다. 따라서, 15° 미만의 입사각으로 사용되는 매우 짧은 측벽(광학 신호 파장보다 짧음)을 갖는, 낮은 차수(<3), 높은 스펙트 비(>10)의 격자가 제공된다.

Description

평면 도파로 반사 회절 격자{Planar waveguide reflective diffraction grating}
본 발명은 광통신에서 사용될 수 있는 반사 회절 격자에 관한 것으로, 보다 상세하게, 본 발명은 감소된 편광 민감도 및 증가된 자유 스펙트럼 범위를 갖는 평면 도파로 반사 회절 격자 장치에 관한 것이다.
광학에 있어서, 회절 격자는 반사 또는 투명 기판 상에 정교하고, 평행하고, 균일하게 이격된 그루브("룰링(rulings)")의 어레이이고, 상기 그루브들은 "차수(orders)" 또는 "스펙트럼 차수"라고 불리는 분리된 방향들에서 반사 또는 전송된 전자기 에너지를 집중시키는 분산 및 상호 간섭을 야기한다.
상기 그루브 크기 및 간격은 문제의 파장의 차수에 관한 것이다. 회절 격자들의 사용이 가장 통상적인 광학 분야에서는, 밀리미터당 수백 또는 수천의 그루브가 존재한다.
차원 0은 직접 전송 또는 정반사에 대응한다. 더 높은 차수는 기하학적 (광선) 광학에 의해 예견되는 방향으로부터 입사 광선의 편향을 야기한다. 일반적인 입사각에 대하여, 각 θ, 기하학적 광학에 의해 예견되는 방향으로부터의 회절 광선의 편향은 하기 식으로 주어진다:
Figure 112006068859635-PCT00001
상기 식에서, m은 스펙트럼 차수, λ는 파장, 및 d는 인접 그루브들의 대응부 사이의 간격을 의미한다.
회절 광선의 편향각이 파장에 의존하기 때문에, 회절 격자는 분산적이고, 즉, 회절 격자는 상기 입사 광선을 그의 구성 파장 성분들로 공간적으로 분리하여, 스펙트럼을 생성한다.
회절 격자에 의해 생성되는 스펙트럼 차수는 입사 광선의 스펙트럼 내용 및 격자 상의 단위 거리당 그루브 수에 따라 중복될 수 있다. 스펙트럼 차수가 높을수록, 다음의 낮은 차수로 더 중복된다. 회절 격자는 종종 모노크로마터(monochromators) 및 다른 광학 장비들에서 사용된다.
그루브들의 횡단면 형상을 제어함으로서, 회절된 에너지의 대부분을 관심의 차수로 집중시킬 수 있다. 이러한 기술을 "블레이징(blazing)"이라고 한다.
원래 고해상도 회절 격자들이 제조되었다. 고품질 홈파기 엔진의 제조는 광범위하게 착수되었다. 이후의 포토리쏘그래피 기술은 격자들이 홀로그래피 간섭 패턴으로부터 제조될 수 있게 하였다. 홀로그래피 격자는 사인 곡선의 그루브를 구비하고 그렇게 밝지 않지만, 블레이징된 격자에 비해 매우 낮은 이탈 빛 수준을 야기하기 때문에 모노크로마터에서 바람직하다. 복사(copying) 기술은 마스터 격자로부터 고품질의 복제물이 제조될 수 있게 하고, 이는 격자의 가격을 낮추는데 일조한다.
평면 도파로 반사 회자 격자는 규칙적인 순서로 배열된 면들의 어레이를 포함한다. 단순한 회절 격자의 성능은 도 1에 도시되어 있다. 복수의 파장 채널 λ1, λ2, λ3 등을 갖는 광선(1)이 특정 입사각 θin으로 격자 피치 Λ 및 회절 차수 m을 갖는 회절 격자(2)로 입사한다. 이후 광선은 회절 식에 따라서, 파장 및 차수에 따라 각 θout으로 분산된다:
Figure 112006068859635-PCT00002
(1)
상기 회절 식 (1)로부터, 회절된 차수의 생성 조건은 입사 광선의 파장 λN에 따라 다르다. 스펙트럼의 형성을 고려하는 경우, 입사 파장 θin에 따라서 회절각 θNout이 어떻게 변하는지를 알 필요가 있다. 따라서, 입사각 θin은 고정되어 있다고 가정하고, θNout에 대하여 상기 식 (1)을 미분함으로써, 하기 식이 유도된다:
Figure 112006068859635-PCT00003
(2)
dθNout/dλ는 파장 λ의 작은 변화에 대응하는 회절각 θNout의 변화이고, 이는 회절 격자의 각 분산으로 알려져 있다. 차수 m이 증가할수록, 격자 피치 Λ가 감소할수록, 및 회절각 θNout이 증가할수록 각 분산은 증가한다. 회절 격자의 선형 분산은 상기 항의 산물이고 시스템의 유효한 초점 길이이다. 상이한 파장 λN의 빛이 상이한 각 θNout에서 회절되기 때문에, 각각의 차수 m은 스펙트럼으로 끌어들여 진다. θNout이 90°를 초과할 수 없기 때문에, 주어진 회절 격자에 의해 생성될 수 있는 차수의 수는 격자 피치 Λ에 의해 제한된다. 가장 높은 차수는 Λ/로 주어진다. 결과적으로, 조제의 격자(큰 Λ 가짐)는 많은 차수를 생성하는 반면 정교한 격자는 단지 하나 또는 둘만을 생성할 수 있다.
회절 격자의 자유 스펙트럼 범위(FSR)는 인접 차수 내의 동일한 대역폭과 중복되지 않는 주어진 차수에서의 가장 긴 대역폭으로 정의된다. 상기 차수 m은 연속 분산이 얻어지는 자유 스펙트럼 범위를 결정함에 있어서 중요하다. 주어진 입력-격자-출력 배열에 대하여, 바람직한 파장 λ에 대한 바람직한 회절 차수에서 격자가 작동하여, 다른 파장들은 다른 회절 차수들에서 동일한 경로를 따를 것이다. 차수들의 일차 중복은 다음의 경우 발생한다.
Figure 112006068859635-PCT00004
(3)
Figure 112006068859635-PCT00005
(4)
Figure 112006068859635-PCT00006
(5)
도 1에 도시된 바와 같이, 블레이징된 격자는 회절 격자의 그루브들이 블레이즈 각 w와 정삼각형을 형성하도록 제어된다. 블레이즈 각 w의 선택은 특히 주어진 파장에 대하여 회절 격자의 전체적인 효율 프로파일을 최적화하는 기회를 제공한다.
평면 도파로 회절 기반 장치는 고밀도 파장 다중화(DWDM)에 대하여 근- IR(1550 nm) 영역에서 우수한 성능을 제공한다. 특히, 일반적으로 고 회절 차수(40 내지 80), 고 입사각(약 60°) 및 큰 격자 피치에서 작동하는 에셜(Echelle) 격자에서의 진보는 간섭 경로들 사이의 큰 상 차이를 야기하였다. 격자 면들의 크기는 회절 차수와 비례하기 때문에, 상기 큰 상 차이는 회절 기반 평면 도파로 장치의 신뢰성 있는 제조를 위한 필수불가결한 것이 오랫동안 고려되어 왔다. 따라서, 종래 장치들은 필요한 고 회절 차수 때문에 작은 파장 범위 상의 작동으로 한정된다.
게다가, 평면 도파로 플랫폼에서 제작되는 회절 격자 기반 장치들에 대하여, 종래 기술에서 마주치는 통상적인 문제는 반사 면들 F에 인접하는 전도성 금속 S(반사 코팅)의 존재에 의해 야기되는 한 편광의 시역 배제(field exclusion)로부터 야기되는 편광 의존성 손실이다.
광섬유를 통하여 전달되는 광학 신호는 (디)멀티플렉서가 실질적으로 편광에 영향을 받지 않아서 편광 의존성 손실을 최소화하는 것을 요구하는 부정의 편광 상태를 갖는다. 근 리트로우 조건(near Littrow condition)에서 사용되고 근 리트로우 조건에서 블레이징된 반사 격자에 있어서, 양 편광들의 빛은 반사 면들(도 1의 F)로부터 균일하게 반사된다. 하지만, 금속 측벽 면 S는 상기 면(TM)에 평행한 편광을 갖는 빛이 상기 면 근처에 존재하지 않게 하는 경계 조건을 도입한다. 게다가, 한 편광의 빛은 다른 극성의 빛과 비교해서 상기 측벽 S 상의 금속에 의해 우선적으로 흡수될 것이다. 궁극적으로, 측벽 금속의 존재는 편광-의존성 손실(PDL)이라는 장치 성능에 있어서 그의 효가를 증명한다.
회절 격자의 편광 민감도를 감소하기 위한 수많은 방법 및 장치가 있다. 미국 특허 제 5,966,483호 및 제 6,097,863호의 초우드허리(Chowdhury)는 전송 대역폭 내의 한 파장의 일차 및 이차 회절 효율 사이의 차이를 감소하도록 선택함으로써 극성 민감도를 감소하는 방법을 개시하고 있다. 상기 방법은 블레이즈 각 및 블레이즈 파장의 선택에 있어서 제한을 필요로 하기 때문에 제한된 이용만이 가능할 것이다.
미국 특허 제 6,400,509호의 새피 등(Sappey et al.)은 평면에 의해 분리되는, 반사 단계 표면들 및 가로 융기 표면들을 포함함으로써 편광 민감도를 감소할 수 있음을 개시하고 있다. 상기 방법은 단지 일부의 표면에 대해서만 반사 코팅을 필요로 하고, 이는 반사 인터페이스의 선택적인 처리를 필요로 하는 추가적인 제조 단계를 요구하기 때문에, 상기 방법 역시 이용에 제한이 따른다.
격자의 자유 스펙트럼 범위는 격자 면들의 크기에 비례한다. 낮은 차수는 종종 보다 작거나 포토리소그래피 해상도에 비교되는 단계를 암시하기 때문에, 작은 회절 차수를 갖는 격자는 포토리쏘그래피 에칭에 의해 신뢰적으로 형성될 수 없다고 오랫동안 생각되어 왔다. 포토리쏘그래피 해상도 및 이후의 가공 단계는 격자 성능을 흐리게 하고 실질적으로 감소시킨다. 따라서, 에칭된 격자의 분야는 일반적으로 차수 10을 초과하는 논리적으로 큰 회절 차수로 그 자체를 한정시키는 실제적인 이유가 있다. 차수 1에 가까운 차수 범위를 갖는 장치들은 실현하기 어렵다고 오랫동안 생각되어 왔다.
본 발명의 목적은 상대적으로 낮은 차수에서 작동하는 것에 기인하고, 매우 낮은 PDL을 갖고, 매우 작은 측벽 길이에 기인하여, 증가된 대역폭을 제공하는 평면 도파로 반사 회절 격자를 제공함으로써 종래 기술의 단점들을 극복하는 것이다.
발명의 요약
따라서, 본 발명은
특정 회절 격자 입사각으로, 평균 파장에 의해 정의되는, 복수의 파장 채널을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
파장에 따라 다양한 각들에서 파장 채널들을 분산시키고, 면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 측벽들을 포함하는 반사 회절 격자; 및
상기 파장 채널들을 포착하도록 배치되는 복수의 출력 포트들을 포함하고,
상기 측벽 길이에 의해 나누어지는 상기 면 길이에 의해 정의되는 애스펙트 비율은 3 초과인 것을 특징으로 하는 광학 신호의 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 상의 반사 회절 격자 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은
면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들, 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 비반사 측벽을 포함하는 반사 회절 격자;
격자 입사각에서 상기 회절 격자에서 광학 채널들을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
상기 광학 채널들 중 하나를 출력하는 제 1 출력 포트; 및
상기 광학 채널들 중 다른 하나를 출력하는 제 2 출력 포트를 포함하고,
상기 격자가 7 이하의 절대치를 갖는 차수의 회절을 제공하도록 상기 면 길이 및 상기 입사각이 선택되는 것을 특징으로 하는 평균 파장에 의해 정의되는 광학 채널들의 멀티플렉싱 또는 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 플랫폼 상의 반사 회절 격자 장치에 관한 것이다.
본 발명의 다른 측면은
특정 회절 격자 입사각으로, 평균 파장에 의해 정의되는, 복수의 파장 채널을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
파장에 따라 다양한 각들에서 파장 채널들을 분산시키고, 면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 측벽들을 포함하는 반사 회절 격자; 및
상기 파장 채널들을 포착하도록 배치되는 복수의 출력 포트들을 포함하고,
상기 측벽 길이는 상기 평균 파장의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 광학 신호의 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 상의 반사 회절 격자 장치를 제공한다.
이하 본 발명의 바람직한 구체예를 나타내는 첨부된 도면들을 참조항 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
평면 도파로 회절 격자의 설계에 있어서 주요 관심사들 중 하나는 반사 면들 F 및 측벽 면들 S 각각의 제작가능성이다. 더욱이, 이전에는 상기 면들의 제조가능성에 대한 주요 제한이 포토리쏘그래피 해상도 제한이었다. 일반적인 포토리쏘그래피 과정은 05 내지 1.0 ㎛의 범위의 해상도로 제한되어, 격자로부터 합리적인 성능을 달성할 수 있는 최소의 필요조건은 상기 반사 면 크기 F가 상기 해상도보다 커야 하고, 즉 2.5 내지 5 ㎛ 또는 그 이상의 크기가 되어야 한다.
도 1에 있어서, 빛의 경로는 입력 각 θin 및 출력 각 θout이 동일하다는 가정에 의해 단순화 되었다. 상기 가정은 단지 면 기하학의 수학적 처리를 단순화시킨다. 따라서:
Figure 112006068859635-PCT00007
; 및 (6)
식 (1)은 식 (7)로 단순화된다.
Figure 112006068859635-PCT00008
(7)
식 (6) 및 (7)에 의하여,
Figure 112006068859635-PCT00009
(8)
도 1로부터:
Figure 112006068859635-PCT00010
(9)
역사적으로, 45° 및 60°의 입사각 및 출력각은 필연적으로 약 1의 F/S의 격자 면 애스펙트 비를 야기하도록 사용되어 왔다(도 1 및 식 (9) 참조). 1550 nm의 파장에서, DWDM 적용을 위하여 식 (6)으로부터 반사 표면 F 및 비반사 표면 S의 모두에 대해서, 10-17 ㎛의 면 크기가 종래 기술에서 용이하게 달성될 수 있음을 알 수 있다. 이는 격자 면들 F를 제조가능하게 하지만, 편광 의존성 손실에 기여하는 큰 비반사 면들(또는 측벽들) S를 희생시킨다. 종래 기술에 있어서, 회절 차수를 변경함으로써, 즉 식 (8)의 분자를 조정함으로써 면 크기 변경이 또한 수행된다.
원격통신 네트워크는 DWDM으로부터 CWDM 및 FTTH 네트워크로 진화해 왔다. 마지막 두 네트워크 아키텍쳐는 ~ 1250 nm에서 ~ 1630 nm까지의 넓은 파장 범위에 걸치는 채널들을 구비한다. 상기 넓은 범위는 고회절 차수 장치에 의해 제공될 수 없고, 종종 1과 같은 낮은 차수를 요구한다. 종래 기술의 실무자들은 식 (8)을 모르거나 그를 이용하지 못하였다. 낮은 회절 차수 m 및 45° 내지 65°의 작동 각들 θin 및 θout에서 평면 도파로 회절 격자용으로 생성된 면 크기 F는 너무 작아서 실제로 제조가능하지 못할 것이다. 종래의 평면 도파로 회절 기반 장치는 AWG들 및 에셜 격자를 포함한다. 둘 모두 고 회절 차수에 의존한다; AWG들은 가이드 루팅(guide routing) 이유 때문에 고차수 작동을 필요로 하고, 에셜 기술은 보다 용이하게 제조되는 큰 면 크기를 유지하기 위해 고 차수를 이용한다. 따라서, 종래 기술은 평면 도파로 플랫폼에 있어서 CWDM 또는 FTTH 네트워크 아키텍쳐를 어드레싱함에 있어 내재적인 제한을 갖는다.
본 발명은 식 (8)의 중요성을 인식하고, 특히 분모의 각 의존성을 통해 격자 면 애스펙트 비 F/S를 증가시킬 수 있는 사실을 인식한다. 회절 각이 감소할수록, 면 크기는 tanθin에 비례하여 증가한다. 또한, 본 발명자들은 면 애스펙트 비 F/S의 증가는 개선된 편광 의존성 손실 및 보다 큰 자유 스펙트럼 범위를 갖는 장치를 생산할 수 있음을 인식한다.
예컨대, 실리카-상-실리콘에 있어서, 1550 nm의 파장에서, 5 이하의 회절 차수(CWDM 또는 FTTH 네트워크에 대해 가장 작은 실제 자유 스펙트럼 범위를 제공), 및 5.0 ㎛를 초과하는 반사 면 F의 크기는 3 초과로 증가된 F/S를 필요로 할 것이고, 이는 회절 각을 약 25°로 감소시킴으로써 달성될 수 있다.
따라서, 본 발명은 적어도 3의 비반사 면(또는 측벽)에 대한 반사 면의 비율을 갖는 모든 평면 도파로 회절 격자 디자인으로 포함한다.
PDL의 양은 애스펙트 비 F/S 및 비반사 면 S의 길이에 강하게 의존한다. 종래의 에셜 디자인은 ~1의 애스펙트 비를 갖고, 측벽 의존성 PDL로 강하게 처리된다; 하지만, 3을 초과하는 F/S에 대해서, 비반사 면들은 상기 PDL에 실질적으로 보다 작은 기여를 한다. F/S를 추가로 증가시킴으로써, 반사광의 파장 보다 작은 크기를 갖는 비반사 회절 면 크기 S, 예컨대 S≤3000 nm, 바람직하게 S≤2500 nm, 보다 바람직하게 S≤2000 nm, 가장 바람직하게 S≤1500 nm를 갖는 제작가능한 면들을 설계하는 것이 가능하다. 상기 격자에 대해서, 빛의 금속 측벽과의 간섭 길이는 매우 작아서 PDL이 없는 상기 장치의 작동이 가능해지게 된다.
따라서, tan(θ)가 작게, 즉 1/3의 비율 또는 θ<25°를 달성하도록 설계하는 경우, 측벽 의존성 PDL을 감소시킬 수 있다.
제작가능성 관점으로부터, 반사 면 F가 크다면, 포토리쏘그래피 해상도 제한이 있을지라도 상기 면들 자체는 신뢰적으로 재현가능하다. 작은 비반사 면 S는 신뢰적으로 재생되지 않을 것이고, 약간 둥글게 될 것이지만, 격자 성능에는 영향을 미치지 않는다. 종래 기술의 실무자들이 피치가 식 (1)에 따라서 분산을 지배한다는 것을 인식했다는 것은 의심의 여지가 없다. 하지만, 격자의 피치를 반사 면들(도 1의 측벽 S) 사이의 표준 거리로 균등화하는 것은 매우 통상적이다. 이를 이용하여, 측벽 S에 대한 왜곡은 피치에 대한 왜곡으로 균일화 될 수 있다. 이는 잘못된 개념이고, 사실 상기 피치는 식 (6)에 의해 주어진다. 직관과는 반대로, 상기 피치는 S가 아니라 F와 함께 증가한다. 본 발명자들은 사기 사실을 인식하고, 상기 피치에 영향을 주는 우려 없이 식 (9)에 나타난 애스펙트 비를 증가, 즉, S/F를 감소시킬 수 있다. 사실, 격자 재생의 충실도는 포토리쏘그래피에 의해 제한되지 않고 마스크 자체 상의 특징들의 정확성에 의해 제한된다. 상기 제한은 포토리쏘그래피 해상도에 비해 수십배(100배) 이상으로 작다.
식 (8) 및 (9)를 조합하면:
Figure 112006068859635-PCT00011
(10)
따라서, 작은 회절 차수(필요한 경우, m=3, 2 또는 1)를 선택함으로써 PDL을 거의 제거할 수 있는데, 이는 측벽 크기 S가 상기 파장 보다 작아지기 때문이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바람직한 구체예에 있어서, 오목한 반사 회절 격자(10)는 칩(12)에 의해 제공되는 슬랩 도파로(11)의 가장자리에서 형성된다. 입력 포트는 도파로(13)의 말단에 이해 한정되고, 상기 도파로(13)는 칩(12)의 가장자리로부터 슬랩 도파로(11)로 연장되고 입력 파장 분할 멀티플렉싱(WDM) 된 신호를 전송하고, 그에 대한 복수의 파장 채널(λ1, λ2, λ3...)을 포함한다. 도 2를 참조하여 상기에서 한정되는 회절 격자(10)는 5 초과의 애스펙트 비(F/S) 및 파장 채널(λ1, λ2, λ3...)의 평균 파장 이하의 측벽 길이 S를 갖는다. 상기 입력 도파로(13)는 상기 입사각 θin이 30° 이하가 되도록 배치되고, 격자 피치 Λ는 격자(10)가 5 이하의 차수의 회절을 제공하도록 선택된다. 상기 회절 격자(10)는 상기 입력 신호를 구성 파장들로 분산하고 각 파장 채널을 출력 도파로(15)의 형태의 개별 출력 포트 상의 각 파장 채널에 집중시키고, 상기 출력 도파로(15)의 말단은 칩(12)의 가장자리로의 전송을 위하여, 로우랜드 서클(Rowland circle)에 의해 정의되는 격자(10)의 초점선(16)을 따라서 배치된다. 상기 도시된 장치는 상기 입력 도파로(13)을 경유해 상기 칩(12)의 가장자리 밖으로 전송되는 단일 출력 신호로, 다수의 파장 채널들을 멀티플렉싱하고, 상기 도파로(15)로 입력하는 것으로 사용될 수도 있다. 상기 입력 및 출력 포트는 빛이 조사 또는 포착될 수 있는 슬랩 도파로(11) 상의 위치를 나타내지만; 상기 포트들은 임의로 다른 전송 장치들과 결합될 수 있고, 또한 단순히 차폐될 수도 있다.
상기 광학 장치를 작동하기 위한 특정 예들은 다음과 같다;
θin =5° 5° 5° 6°
m= 1 2 3 2
λavg = 1550nm 1550nm 1550nm 1550nm
Λ=8892nm 17784nm 26676nm 14828nm
F=8858nm 17716nm 26574nm 14747nm
S=775nm 1550nm 2325nm 1550nm
F/S=11.4 11.4 11.4 9.5
도 1은 종래의 반사 회절 격자를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 평면 도파로 반사 회절 격자를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 평면 도파로 반사 회절 격자를 포함하는 광학 장치를 도시한 것이다.

Claims (20)

  1. 특정 회절 격자 입사각으로, 평균 파장에 의해 정의되는, 복수의 파장 채널을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
    파장에 따라 다양한 각들에서 파장 채널들을 분산시키고, 면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 측벽들을 포함하는 반사 회절 격자; 및
    상기 파장 채널들을 포착하도록 배치되는 복수의 출력 포트들을 포함하고,
    상기 측벽 길이에 의해 나누어지는 상기 면 길이에 의해 정의되는 애스펙트 비율은 3 초과인 것을 특징으로 하는 광학 신호의 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 상의 반사 회절 격자 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 애스펙트 비율은 5 초과인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 애스펙트 비율은 10 초과인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 회절 격자 입사각이 6° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장 치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 입사각이 30° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 입사각이 15° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  9. 면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들, 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 비반사 측벽을 포함하는 반사 회절 격자;
    격자 입사각에서 상기 회절 격자에서 광학 채널들을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
    상기 광학 채널들 중 하나를 출력하는 제 1 출력 포트; 및
    상기 광학 채널들 중 다른 하나를 출력하는 제 2 출력 포트를 포함하고,
    상기 격자가 7 이하의 절대치를 갖는 차수의 회절을 제공하도록 상기 면 길이 및 상기 입사각이 선택되는 것을 특징으로 하는 평균 파장에 의해 정의되는 광학 채널들의 멀티플렉싱 또는 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 플랫폼 상의 반사 회절 격자 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 차수는 5 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 차수는 3 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 회절 격자 입사각이 6° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 입사각이 45° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 입사각이 30° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 입사각이 15° 미만인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  17. 제 9항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  18. 제 9항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
  19. 특정 회절 격자 입사각으로, 평균 파장에 의해 정의되는, 복수의 파장 채널을 포함하는 광선을 발사하는 입력 포트;
    파장에 따라 다양한 각들에서 파장 채널들을 분산시키고, 면 길이에 의해 정의되는 복수의 반사 벽들 및 측벽 길이에 의해 정의되는 복수의 측벽들을 포함하는 반사 회절 격자; 및
    상기 파장 채널들을 포착하도록 배치되는 복수의 출력 포트들을 포함하고,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장의 2배 이하인 것을 특징으로 하는 광학 신호의 디멀티플렉싱에 사용되는 평면 도파로 상의 반사 회절 격자 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 측벽 길이는 상기 평균 파장 이하인 것을 특징으로 하는 반사 회절 격자 장치.
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