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KR100970927B1 - Variable optical attenuator based on thermo-optic effect - Google Patents

Variable optical attenuator based on thermo-optic effect Download PDF

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KR100970927B1
KR100970927B1 KR1020080052424A KR20080052424A KR100970927B1 KR 100970927 B1 KR100970927 B1 KR 100970927B1 KR 1020080052424 A KR1020080052424 A KR 1020080052424A KR 20080052424 A KR20080052424 A KR 20080052424A KR 100970927 B1 KR100970927 B1 KR 100970927B1
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thermo
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trench
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이지훈
김영식
김진봉
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주식회사 피피아이
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Abstract

본 발명은 광섬유 통신에서 광선의 세기를 감쇄시키는 가변형 광 감쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리카 직선 도파로를 형성하는 코어에 광신호가 통과되도록 트렌치를 형성하고, 형성된 트렌치에 클래드와 상이한 굴절률을 갖는 폴리머를 삽입하여 상기 코어를 통과하는 광신호의 세기를 폴리머의 온도를 가변시켜 조절할 수 있는 열광학 가변 광 감쇄기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable optical attenuator for attenuating light intensity in optical fiber communication. More particularly, a polymer having a refractive index different from a clad in a trench is formed by forming a trench to pass an optical signal through a core forming a silica linear waveguide. It relates to a thermo-optic variable optical attenuator that can be inserted by adjusting the intensity of the optical signal passing through the core by varying the temperature of the polymer.

본 발명은 열광학 가변 광 감쇄기로 , 기판(10)과 클래드(20) 및 코어(30)로 형성된 실리카 직선 도파로의 코어(30)가 불연속하도록 형성된 적어도 하나의 트렌치(52; trench)와, 상기 형성된 트렌치(52)에 충만하게 삽입된 음의 열광학계수를 가진 폴리머(50)와, 상기 삽입된 폴리머(50)의 상부를 커버하도록 장착되는 히터(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a thermo-optical variable optical attenuator, at least one trench 52 formed so that the core 30 of the silica linear waveguide formed of the substrate 10 and the clad 20 and the core 30 is discontinuous, and It is characterized in that it comprises a polymer having a negative thermo-optic coefficient inserted in the trench 52 formed, and a heater 60 mounted to cover the upper portion of the inserted polymer 50 .

이때 상기 트렌치(52)는, 상기 코어(30)의 하부에 형성된 클래드에 상기 폴리머(50)가 일정 부분 삽입되도록 형성되고, 상기 폴리머(50)는, 상기 코어(30)의 상부에 형성된 클래드와 상기 히터(60) 사이에 더 적층되도록 형성될 수 있다.At this time, the trench 52 is formed such that the polymer 50 is partially inserted into the clad formed under the core 30, and the polymer 50 is formed of the clad formed on the upper portion of the core 30. It may be formed to be further stacked between the heaters (60).

감쇄기, 폴리머, 실리카, 클래드, 열광학, 트렌치, 히터 Attenuator, Polymer, Silica, Clad, Thermo-Optical, Trench, Heater

Description

열광학 가변 광 감쇄기{VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR BASED ON THERMO-OPTIC EFFECT}Thermo-optical variable optical attenuator {VARIABLE OPTICAL ATTENUATOR BASED ON THERMO-OPTIC EFFECT}

본 발명은 광섬유 통신에서 광선의 세기를 감쇄시키는 가변형 광 감쇄기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실리카 직선 도파로를 형성하는 코어에 광신호가 통과되도록 트렌치를 형성하고, 형성된 트렌치에 클래드와 상이한 굴절률을 갖는 폴리머를 삽입하여 상기 코어를 통과하는 광신호의 세기를 폴리머의 온도를 가변시켜 조절할 수 있는 열광학 가변 광 감쇄기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable optical attenuator for attenuating light intensity in optical fiber communication. More particularly, a polymer having a refractive index different from a clad in a trench is formed by forming a trench to pass an optical signal through a core forming a silica linear waveguide. It relates to a thermo-optic variable optical attenuator that can be inserted by adjusting the intensity of the optical signal passing through the core by varying the temperature of the polymer.

일반적으로 광 감쇄기는 입력광 신호의 세기를 감쇄시켜주는 역할을 하며, 가변 광 감쇄기는 전기적 또는 기계적인 방법으로 광신호의 감쇄 정도를 외부에서 조절해 줄 수 있는 광 감쇄기를 말한다.In general, the optical attenuator serves to attenuate the intensity of the input optical signal, and the variable optical attenuator refers to an optical attenuator that can externally control the degree of attenuation of the optical signal in an electrical or mechanical manner.

광 감쇄기의 용도는 시스템 또는 소자의 광 세기에 대한 특성분석뿐만 아니라 파장다중통신 기반의 광 교차 접속에 이르는 다양한 적용 범위를 갖는다.The use of optical attenuators has a wide range of applications ranging from wavelength multiplex based optical crossover as well as characterization of the light intensity of a system or device.

파장다중통신의 경우 다수의 파장을 다중화하여 전송하며, 각 파장 별로 그 신호의 세기가 특정 수준 내에서 균일한 크기를 가져야 하나 신호 전달 과정 중 파장 별로 증폭되거나 감소되어 통신 품질의 열화를 가져오므로 가변형 광 감쇄기를 이용하여 각 파장의 신호의 세기를 균일화 시켜줌으로써 통신 품질을 향상시키게 된다.In the case of wavelength multiplexing communication, multiple wavelengths are transmitted by multiplexing, and the intensity of the signal for each wavelength must have a uniform size within a specific level, but it is amplified or reduced for each wavelength during the signal transmission process, resulting in deterioration of communication quality. By using the variable optical attenuator, the signal quality of each wavelength is equalized to improve communication quality.

통상의 가변 광 감쇄기는 광학-기계(Opto-Mechanical)적 광 감쇄기, 미소 전기기계시스템(Micro Electro Mechanical System; MEMS)을 이용한 광 감쇄기, 열광학 광도파로형 광 감쇄기 등이 알려져 있다.Conventional variable optical attenuators are known as opto-mechanical optical attenuators, optical attenuators using Micro Electro Mechanical Systems (MEMS), thermo-optic waveguide optical attenuators, and the like.

광학-기계적 광 감쇄기는 두 개의 광섬유(Optical fiber)를 좁은 간격으로 이격시키고 그 사이에 가변흡수필터(Variable Absorption Filter)나 차폐막을 기계적으로 움직여 빛의 일부를 흡수 또는 차단하는 방법을 사용하거나 측면이 연마된 두 개의 광섬유를 나란히 정렬하고 광섬유 사이의 간격을 조절함으로써 투과되는 빛의 세기를 변화시키는 방법을 사용한다. 그러나, 이러한 광학-기계적 광 감쇄기는 광 감쇄 범위가 50dB 이상이며 삽입손실(Insertion loss)이 작고 0.1dB의 선형성을 갖는 등 좋은 특성을 갖는 반면에, 소자의 부피가 크고 동작 속도가 초단위로 느린 단점이 있다.An opto-mechanical optical attenuator uses a method of absorbing or blocking a portion of light by mechanically moving a variable absorption filter or shielding film between two optical fibers at narrow intervals and between them. It uses a method of changing the intensity of transmitted light by aligning two polished fibers side by side and adjusting the spacing between the fibers. However, such an opto-mechanical optical attenuator has good characteristics such as an optical attenuation range of 50 dB or more, small insertion loss and a linearity of 0.1 dB, while the device has a large volume and a slow operation speed in seconds. There are disadvantages.

미소전기기계시스템(MEMS)으로 제작된 광 감쇄기는 광학-기계적 광 감쇄기의 우수한 동작 특성을 공유하면서 동시에 동작 속도가 마이크로초 단위로 매우 빠르고 동작전력이 적다. 그러나, 다른 광도파로 소자와의 집적이 어려운 것이 단점이다.Optical attenuators made with microelectromechanical systems (MEMS) share the excellent operating characteristics of an opto-mechanical optical attenuator while at the same time operating very fast in microseconds and with low operating power. However, it is a disadvantage that it is difficult to integrate with other optical waveguide elements.

열광학 가변 광 감쇄기는 열광학 광변조기(Thermo-optic modulator)나 열광 학 스위치(Thermo-optic switch)의 동작 특성을 이용하여 구현되고 집적 광회로에 사용이 가능하다. 지금까지 실리카(Silica)나 폴리머(Polymer)를 이용한 열광학 가변 광 감쇄기는, 밀리초의 동작속도, 편광무의존성(Polarization independence), 수백 mW 이하의 전력으로 광 감쇄도를 정밀하게 조절할 수 있는 기능을 나타내고 있다.Thermo-optic variable optical attenuators are implemented using the operating characteristics of thermo-optic modulators or thermo-optic switches and can be used in integrated optical circuits. Until now, thermo-optic variable optical attenuators using silica or polymers have been able to precisely control the optical attenuation with millisecond operation speed, polarization independence and power of several hundred mW or less. It is shown.

그러나, 이러한 평면도파로 가변형 광 감쇄기는 저가이며, 소모 전력이 낮은 장점이 있으나, 광섬유 연결시 큰 손실을 갖으며, 편광 의존 손실이 크다는 문제점이 있다.However, the planar waveguide variable optical attenuator has a low cost and low power consumption, but has a large loss in optical fiber connection and a large polarization dependent loss.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 광섬유와 동일한 재료인 실리카 광도파로에 폴리머를 손실과 재현성 등이 우수하고 응답속도가 빠르고 소비전력이 낮은 폴리머 직선형 구조의 열광학 가변 광 감쇄기를 제공하는 것이다. 또한, 다채널 어레이 구조를 형성하기 용이하고, 소자의 크기를 최소로 할 수 있는 열광학 가변 광 감쇄기를 제공하는 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is a thermo-optical variable of a polymer linear structure having excellent loss and reproducibility, high response speed, and low power consumption in a silica optical waveguide, which is the same material as an optical fiber. It is to provide an optical attenuator. In addition, an object of the present invention is to provide a thermo-optic variable optical attenuator that is easy to form a multichannel array structure and that can minimize the size of the device.

또한, 광 감쇄 비율과 소비전력 및 구동온도를 용이하게 제어할 수 있으면서 집적화가 가능한 열광학 가변 광 감쇄기를 제공하는 것이다.In addition, the present invention provides a thermo-optic variable optical attenuator that can be integrated while easily controlling the light attenuation ratio, power consumption, and driving temperature.

본 발명은 열광학 가변 광 감쇄기로 , 기판(10)과 클래드(20) 및 코어(30)로 형성된 실리카 직선 도파로의 코어(30)가 불연속하도록 형성된 적어도 하나의 트렌치(52; trench)와, 상기 형성된 트렌치(52)에 충만하게 삽입된 음의 열광학계수를 가진 폴리머(50)와, 상기 삽입된 폴리머(50)의 상부를 커버하도록 장착되는 히터(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a thermo-optical variable optical attenuator, at least one trench 52 formed so that the core 30 of the silica linear waveguide formed of the substrate 10 and the clad 20 and the core 30 is discontinuous, and It is characterized in that it comprises a polymer having a negative thermo-optic coefficient inserted in the trench 52 formed, and a heater 60 mounted to cover the upper portion of the inserted polymer 50 .

이때, 상기 트렌치(52)는, 상기 코어(30)의 하부에 형성된 클래드에 상기 폴리머(50)가 일정 부분 삽입되도록 형성되고, 상기 폴리머(50)는, 상기 코어(30)의 상부에 형성된 클래드와 상기 히터(60) 사이에 더 적층되도록 형성될 수 있다.In this case, the trench 52 is formed such that the polymer 50 is partially inserted into the clad formed under the core 30, and the polymer 50 is formed on the upper portion of the core 30. And may be further laminated between the heaters 60.

또한, 본 발명에서 상기 폴리머는, 상기 히터(60)의 구동온도 내에서 상기 실리카로 형성된 클래드의 굴절률과 굴절률이 동일하게 되는 전이포인트를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the polymer is formed to have a transition point at which the refractive index and the refractive index of the clad formed of the silica are the same within the driving temperature of the heater 60.

본 발명에 따르면, 광섬유와 동일한 재료인 실리카 광도파로에 폴리머를 삽입하여 응답속도가 빠르고 소비전력이 낮은 폴리머와 실리카의 장점을 취한 것으로, 실리카 재료가 모체이기 때문에 실리카 재료를 사용하는 평판형 수동소자에 집적화할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, a polymer is inserted into a silica optical waveguide, which is the same material as an optical fiber, to take advantage of a polymer with high response speed and low power consumption, and a silica. There is an advantage that can be integrated in.

또한, 직선형 구조이므로 공정의 용이성과 재현성이 우수하여 다채널 어레이 구조를 형성하기가 쉬우며 최소의 크기로 구현이 가능하다.In addition, since it is a straight structure, it is easy to form a multi-channel array structure because of the excellent processability and reproducibility, and can be implemented with a minimum size.

한편, 트렌치의 길이, 간격, 개수에 의해 광 감쇄 비율과 소비전력 및 구동온도를 용이하게 제어할 수 있어 신뢰성과 효율성이 크게 향상된 가변 광 감쇄기를 제공하는 효과가 있다.Meanwhile, the light attenuation ratio, power consumption, and driving temperature can be easily controlled by the length, interval, and number of trenches, thereby providing a variable optical attenuator with greatly improved reliability and efficiency.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열광학 가변 광 감쇄기의 개략적인 구조도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열광학 가변 광 감쇄기의 제조방법을 설명하기 위한 개요도이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄 기에서 히터의 동작에 따라 코어로 전송되는 광신호를 보인 광섬유의 단면 모식도이고, 도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기에서 히터의 동작에 따라 코어로 전송되는 광신호를 보인 광섬유 길이방향의 모식도이며, 도 5는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기에서 트렌치와 온도의 변화에 따른 감쇄특성을 보인 그래프이다.1 is a schematic structural diagram of a thermo-optic variable optical attenuator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view for explaining a method of manufacturing a thermo-optic variable optical attenuator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A. 3b is a cross-sectional schematic diagram of an optical fiber showing an optical signal transmitted to a core according to the operation of a heater in a thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention, and FIGS. It is a schematic diagram of the longitudinal direction of the optical fiber showing the optical signal transmitted to the core according to the operation of the heater, Figure 5 is a graph showing the attenuation characteristics according to the change of the trench and temperature in the thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.In adding the reference numerals to the components of the drawings, the same components are to have the same reference numerals as possible even if displayed on different drawings, and known functions that are determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention Detailed description of the configuration will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 열광학 가변 광 감쇄기는 상기 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 실리카 직선 도파로의 코어(30)가 불연속하도록 1개 또는 다수개 형성된 트렌치(52; trench)와, 상기 트렌치(52)에 삽입되는 폴리머(50)와, 상기 폴리머(50)에 열을 가하기 위한 히터(60)를 포함하여 구성된다.1 to 5, the thermo-optic variable optical attenuator according to the preferred embodiment of the present invention includes a trench 52 formed with one or more trenches so that the core 30 of the silica linear waveguide is discontinuous. , A polymer 50 inserted into the trench 52, and a heater 60 for applying heat to the polymer 50.

다시 말해, 상기 실리카 직선 도파로는 공지된 바와 같이 기판(10)과, 실리카로 형성된 클래드(20)와, 상기 클래드(20)를 관통하여 형성되는 코어(30)로 구성된다.In other words, the silica linear waveguide consists of a substrate 10, a clad 20 formed of silica, and a core 30 formed through the clad 20, as is known.

이때, 상기 코어(30)를 통해 전달되는 광신호는 상기 트렌치(52)를 통과하게 되고, 상기 트렌치(52)는 상기 코어(30)의 하부에 형성된 클래드(20)의 일부분에 삽입되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 트렌치(52)는, 상기 클래드(20)와 폴리머(50)의 굴절률에 따라 다수개 형성될 수 있고, 또한 코어(30)의 길이방향에 해당되는 트렌치(52)의 폭은 다양하게 형성될 수 있다.
In this case, the optical signal transmitted through the core 30 passes through the trench 52, and the trench 52 is formed to be inserted into a portion of the clad 20 formed under the core 30. It is preferable.
The trench 52 may be formed in plural according to the refractive indices of the clad 20 and the polymer 50, and the width of the trench 52 corresponding to the longitudinal direction of the core 30 may vary. Can be.

상기 폴리머(50)는, 상기 히터(60)의 구동온도 내의 어느 일정한 온도에서 상기 실리카로 형성된 클래드(20)의 굴절률과 동일하도록 형성된다. 이러한 클래드(20)와 폴리머(50)의 굴절률이 동일하게 되는 히터(60)의 구동온도를 이하 본 발명에서 '전이포인트'라 칭한다.
상기 히터(60)는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 코어(30)의 상부에 형성된 클래드(20)의 상단에 밀접하게 장착된다.
The polymer 50 is formed to be equal to the refractive index of the clad 20 formed of the silica at a certain temperature within the driving temperature of the heater 60. The driving temperature of the heater 60 such that the refractive index of the clad 20 and the polymer 50 is the same is referred to as a 'transition point' in the present invention.
As shown in FIG. 1, the heater 60 is mounted closely to the upper end of the clad 20 formed on the core 30.

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또한, 상기 폴리머는, 상기 코어(30)의 상부에 형성된 클래드(20)와 상기 히터(60) 사이에 더 충진된 형태로 형성될 수 있다.In addition, the polymer may be formed in a more filled form between the clad 20 formed on the core 30 and the heater 60.

일반적인 광섬유의 코어의 굴절률은 약 1.48이고 클래드의 굴절률은 1.46으로 광섬유를 통과하는 신호는 대부분 코어와 클래드의 경계면에서 전반사가 발생함으로 손실없이 광섬유 내를 통과한다.In general, the refractive index of the core of the optical fiber is about 1.48 and the refractive index of the clad is 1.46. Most of the signals passing through the optical fiber pass through the optical fiber without loss because total reflection occurs at the interface between the core and the clad.

한편, 상기 실리카는 일반적으로 온도가 올라감에 따라 굴절률이 상승하고, 반면에 상기 폴리머는 온도가 올라감에 따라 굴절률이 하강한다. 이러한 폴리머ㅇ의 온도 변화에 따른 굴절률의 변화는 -1 X 10-4/℃내지 -4 X 10-4/℃의 특성을 보이고 있으며, 몇 가지 폴리머를 적당히 혼합하면 폴리머의 굴절률을 조절할 수 있다.On the other hand, the silica generally increases the refractive index as the temperature rises, while the polymer has a refractive index decreases as the temperature increases. The change in the refractive index of the polymer with temperature changes is -1 10 -4 / ℃ to -4 10 -4 / ℃, and by mixing a few polymers can be adjusted the refractive index of the polymer.

따라서, 트렌치(52)에 삽입될 폴리머의 굴절률은 어떤 굴절률에서도 감쇄특성을 보여주지만, 폴리머 재료의 열광학계수를 고려하면 굴절률이 동일하게 만들 수 있다.Thus, although the refractive index of the polymer to be inserted into the trench 52 shows attenuation at any refractive index, the refractive index can be made equal in consideration of the thermo-optic coefficient of the polymer material.

다시 말해, 도 3a에 도시된 바와 같이 트렌치에 삽입된 폴리머 영역에서 히터가 오프(Turn off)상태가 되면 일반적인 광의 도파현상과 같이 폴리머를 투과하여 광이 도파되나, 도 3b에 도시된 바와 같이 히터가 온(Turn on)상태가 되면 폴리머의 굴절률은 하강하고 실리카 클래드의 굴절률은 상승하여, 결국 폴리머가 실리카 클래드의 굴절률보다 낮아지는 온도에서는 실리카 클래드와 폴리머의 굴절률이 반전되면서 광의 도파모드가 폴리머보다 상대적으로 굴절률이 높아진 실리카 클래드로 전이되게 된다.In other words, when the heater is turned off in the polymer region inserted into the trench as shown in FIG. 3A, light is guided through the polymer as in the waveguide phenomenon of general light, but as shown in FIG. 3B. When turned on, the refractive index of the polymer is lowered and the refractive index of the silica clad is increased. As a result, the refractive indexes of the silica clad and the polymer are reversed at the temperature at which the polymer is lower than the refractive index of the silica clad. Transition to silica clad with relatively high refractive index.

따라서, 트렌치의 길이와 간격 및 개수에 의해 감쇄비율을 용이하게 제어할 수 있게 된다.Therefore, the attenuation ratio can be easily controlled by the length, spacing and number of trenches.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 열광학 가변 광 감쇄기의 제작 공정을 상기 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the manufacturing process of the thermo-optic variable optical attenuator of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG.

먼저, 도 2의 (I)과 같이 공지된 공정에 의한 평판형 광도파로 소자로 기판(10)과, 기판(10)의 상부에 형성된 실리카 클래드(20)와, 상기 클래드(20)를 관통하여 형성된 코어(30)로 실리카 직선 도파로가 형성된다.First, as shown in (I) of FIG. 2, the substrate 10, the silica clad 20 formed on the substrate 10, and the clad 20 are penetrated by a planar optical waveguide device according to a known process. A silica straight waveguide is formed with the formed core 30.

그 후 코어(30)의 상부에 포토리소그래피 공정 또는 다이싱 공정방법으로 코어(30)가 불연속하도록(이격되도록) 1개 또는 다수개의 트렌치(52)를 형성한다(II).Thereafter, one or a plurality of trenches 52 are formed on the core 30 so that the core 30 is discontinuous (separated) by a photolithography process or a dicing process (II).

그리고 스핀코팅 또는 블레이드 방법으로 트렌치(52)에 음의 열광학계수를 가진 폴리머를 삽입하고, 표면연마공정 또는 플라즈마 식각방법을 이용하여 클래드(20)의 상부에 적층된 폴리머를 연마 또는 식각한다(III).Then, a polymer having a negative thermo-optic coefficient is inserted into the trench 52 by spin coating or a blade method, and the polymer laminated on the clad 20 is polished or etched by using a surface polishing process or a plasma etching method ( III).

그 후 식각된 폴리머를 커버하도록 상기 코어(30)가 형성된 상부의 클래드(20)의 상단에 히터(60)를 올려 완성한다.Thereafter, the heater 60 is placed on the upper end of the clad 20 of the upper portion in which the core 30 is formed so as to cover the etched polymer.

한편, 상기 트렌치(52)에 삽입되는 폴리머는 평탄화를 조절하여 잔여 폴리머 가 클래드의 상부에 적층되지 않도록 하고, 상기 히터(60)를 올려 놓을 수 있다.Meanwhile, the polymer inserted into the trench 52 may adjust the planarization so that the remaining polymer may not be stacked on the clad, and the heater 60 may be placed thereon.

상기 히터(60)는 공지된 구조를 사용한다. 상기 도 4a는 히터에 전원을 인가하지 않는 경우이고, 도 4b는 히터를 100K로 한 상태이고, 도 4c는 히터를 240K로 설정한 상태의 광의 도파모드 모식도이다.The heater 60 uses a known structure. 4A is a case where no power is applied to the heater, FIG. 4B is a state in which the heater is set to 100K, and FIG. 4C is a schematic diagram of light guide mode of light in a state in which the heater is set to 240K.

본 발명은 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 트렌치 개수를 증가할수록 감쇄특성이 우수함을 알 수 있고, 또한 같은 온도에서 상대적으로 민감하게 감소하는 특성을 보여주고 있어 소비전력을 효과적으로 낮출 수 있게 된다.As shown in FIG. 5, as the number of trenches is increased, the attenuation characteristics are excellent, and the characteristics of the present invention decrease relatively sensitively at the same temperature, thereby effectively reducing power consumption.

한편, 도 5는 폴리머의 굴절률을 열광학계수를 계산하여, 60℃까지 손실의 변화가 거의 없도록 구성한 것으로, 상기 60℃가 후술하는 청구항 3의 전이포인트가 될 것이다. 따라서, 히터를 상기 전이포인트 이상으로 구동하게 되면 광신호가 감쇄되어 광 감쇄기로써 기능하게 된다.On the other hand, Figure 5 is to configure the refractive index of the polymer to calculate the thermo-optic coefficient, so that almost no change in the loss to 60 ℃, the 60 ℃ will be the transition point of claim 3 described later. Therefore, when the heater is driven above the transition point, the optical signal is attenuated to function as the optical attenuator.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and illustrated in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention if it is obvious to those skilled in the art.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열광학 가변 광 감쇄기의 개략적인 구조도,1 is a schematic structural diagram of a thermo-optic variable optical attenuator according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열광학 가변 광 감쇄기의 제조방법을 설명하기 위한 개요도,2 is a schematic view for explaining a manufacturing method of a thermo-optic variable optical attenuator according to an embodiment of the present invention;

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기에서 히터의 동작에 따라 코어로 전송되는 광신호를 보인 광섬유의 단면 모식도,3A and 3B are cross-sectional schematic diagrams of optical fibers showing optical signals transmitted to a core according to the operation of a heater in the thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention;

도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기에서 히터의 동작에 따라 코어로 전송되는 광신호를 보인 광섬유 길이방향의 모식도,4a to 4c is a schematic view of the optical fiber longitudinal direction showing the optical signal transmitted to the core in accordance with the operation of the heater in the thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention,

도 5는 본 발명에 의한 열광학 가변 광 감쇄기에서 트렌치와 온도의 변화에 따른 감쇄특성을 보인 그래프.5 is a graph showing the attenuation characteristics according to the change of the trench and temperature in the thermo-optic variable optical attenuator according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10: 기판 20: 클래드(실리카)10: substrate 20: clad (silica)

30: 코어 40: 입력도파로30: core 40: input waveguide

42: 감쇄부 44: 출력도파로42: attenuator 44: output waveguide

50: 폴리머 52: 트렌치(trench)50: polymer 52: trench

60: 히터(Heater)60: Heater

Claims (3)

기판(10)과 클래드(20) 및 코어(30)로 형성된 실리카 직선 도파로의 코어(30)가 불연속하도록 형성된 적어도 하나의 트렌치(52; trench)와, 상기 형성된 트렌치(52)에 충만하게 삽입된 음의 열광학계수를 가진 폴리머(50)와, 상기 삽입된 폴리머(50)의 상부를 커버하도록 장착되는 히터(60)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 열광학 가변 광 감쇄기.At least one trench 52 formed so as to discontinuous the core 30 of the silica linear waveguide formed of the substrate 10, the clad 20, and the core 30, and a plurality of trenches inserted in the formed trench 52. And a heater (60) mounted to cover the top of the inserted polymer (50) with a negative thermo-optic coefficient. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트렌치(52)는, 상기 코어(30)의 하부에 형성된 클래드에 상기 폴리머(50)가 일정 부분 삽입되도록 형성되고,The trench 52 is formed such that the polymer 50 is partially inserted into the clad formed under the core 30. 상기 폴리머(50)는, 상기 코어(30)의 상부에 형성된 클래드와 상기 히터(60) 사이에 더 적층되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 열광학 가변 광 감쇄기.The polymer (50) is a thermo-optic variable optical attenuator, characterized in that formed to be further laminated between the clad formed on top of the core (30) and the heater (60). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 폴리머(50)는, 상기 히터(60)의 구동온도 내에서 상기 실리카로 형성된 클래드의 굴절률과 굴절률이 동일하게 되는 전이포인트를 갖도록 형성하는 것을 특징으로 하는 열광학 가변 광 감쇄기.The polymer (50) is a thermo-optical variable optical attenuator, characterized in that it has a transition point in which the refractive index and the refractive index of the clad formed of the silica is the same within the drive temperature of the heater (60).
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