KR20160024597A

KR20160024597A - Tunable filter module using multiple superimposed fiber gratings

Info

Publication number: KR20160024597A
Application number: KR1020140111595A
Authority: KR
Inventors: 박형준; 강현서; 고재상; 김거식; 김영선; 김정은; 류지형; 임권섭; 전은경
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2014-08-26
Filing date: 2014-08-26
Publication date: 2016-03-07

Abstract

다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈이 개시된다.
본 발명의 일 면에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈은 서로 다른 특정 파장 대역을 반사하는 복수의 광섬유 격자가 중첩된(superimposed) 다중 중첩 광섬유 격자를 포함하고, 일단이 지지부재에 고정된 외팔 보(cantilever)형태의 금속판; 상기 금속판의 타단에 상하 방향의 외력을 인가하는 외력 발생 수단; 및 상기 금속판의 하면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치되는 제1 지지부재와, 상기 금속판을 사이에 두고 상기 제1 지지부재와 마주보도록(opposite) 상기 금속판의 상면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치되는 제2 지지부재를 포함한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 지지부재는 상기 금속판의 타단에 상하 방향의 외력이 인가될 시, 상기 금속판이 휘어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.A wavelength tunable filter module using multiple overlapping fiber gratings is disclosed.
According to an aspect of the present invention, there is provided a wavelength tunable filter module using a multiple superposition optical fiber grating, including a multi-superposed optical fiber grating superimposed on a plurality of optical fiber gratings reflecting different wavelength bands, A metal plate in the form of a cantilever; External force generating means for applying an external force in the vertical direction to the other end of the metal plate; And a second support member spaced a predetermined distance from the lower surface of the metal plate and a second support member spaced apart from the upper surface of the metal plate opposite to the first support member with the metal plate interposed therebetween, And a support member. Here, the first and second support members prevent the metal plate from bending when an external force is applied to the other end of the metal plate.

Description

[0001] The present invention relates to a tunable filter module using multiple superimposed fiber gratings,

본 발명은 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈에 관한 것으로, 특히 다중 중첩 광섬유 격자에 외부의 힘을 인가하여 다중 중첩 광섬유 격자의 반사 파장 범위를 조절하는 파장 가변 필터 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a tunable filter module using an optical fiber grating, and more particularly, to a tunable filter module that adjusts a reflection wavelength range of a multi-overlapping optical fiber grating by applying an external force to the multi-overlapping optical fiber grating.

최근, 초고속 광통신의 수요가 급증하고 있는 추세로, 기존의 선로를 이용해 전송용량을 증대시킬 수 있는 고밀도 파장 분할 다중(Dense Wavelength Division Multiplexing, DWDM) 통신 시스템에 대한 기술 개발이 활발히 추진되고 있다. 이때, 광섬유의 파장 간격이 협소하기 때문에, DWDM시스템에 있어서 파장 가변 필터를 이용한 파장 제어 기술이 중요하다. 여기서, 파장 가변 필터의 소자로는 광섬유 격자가 이용될 수 있다.2. Description of the Related Art In recent years, demand for ultra-high-speed optical communication has been rapidly increasing, and development of a dense wavelength division multiplexing (DWDM) communication system capable of increasing transmission capacity using existing lines has been actively promoted. At this time, since the wavelength interval of the optical fiber is narrow, a wavelength control technique using a tunable filter is important in a DWDM system. Here, as an element of the tunable filter, an optical fiber grating can be used.

광섬유 격자는 도 1에 예시된 바와 같이, 위상 마스크(phase mask)를 사용하여 만들어 질 수 있다. 위상 마스크는 원하는 광섬유 격자 주기보다 2배의 주기를 갖는 홈(11)이 실리카(silica) 유리(13) 위에 만들어진 것이다. 위상 마스크에 엑시머 레이저 등에서 나온 자외선 레이저 빔(incident UV beam)을 조사하여 주며, 마스크를 통과한 빔은 회절에 의하여 각각의 모드로 진행하게 된다. 이때, 위상 마스크에 새겨진 홈의 깊이가 조절되면서 0차 모드의 세기를 감소되어 +1차와 -1차 모드 빔간의 간섭무늬가 형성될 수 있다. 형성된 간섭무늬에 광섬유를 넣어주면 단주기 광섬유 격자(15)가 만들어진다.The fiber grating may be made using a phase mask, as illustrated in FIG. The phase mask is formed on the silica glass 13 by a groove 11 having a period twice as much as a desired fiber grating period. An incident UV beam emitted from an excimer laser or the like is irradiated to the phase mask, and the beam passing through the mask is diffracted to proceed to each mode. At this time, the intensity of the zero-order mode is decreased while the depth of the groove engraved in the phase mask is adjusted, so that an interference pattern between the + first-order and first-order mode beams can be formed. When the optical fiber is inserted into the formed interference pattern, a short period optical fiber grating 15 is formed.

단주기 광섬유 격자의 공진 파장은 수학식 1과 같이 격자의 주기와 광섬유 코어 모드의 유효 굴절율의 곱으로 나타낼 수 있다. The resonance wavelength of the short-period fiber grating can be expressed as a product of the period of the grating and the effective refractive index of the optical fiber core mode as shown in Equation (1).

여기서,

는 유효 굴절율(effective refractive index)이며,

는 격자 간격(grating period)이다. here,

Is an effective refractive index,

Is a grating period.

이와 같이, 광섬유 격자의 제작 방법은 간단하고 용이하며, 광섬유 격자의 주기는 위상 마스크의 주기로 결정된다. 이때, 광섬유 격자의 주기는 외부 조건에 변화에 따라서 가변이 가능하므로, 파장가변 필터로 적용이 가능하다.Thus, the manufacturing method of the optical fiber grating is simple and easy, and the period of the optical fiber grating is determined as the period of the phase mask. At this time, since the period of the optical fiber grating can be varied according to changes in external conditions, it can be applied as a tunable filter.

광섬유 격자 중, 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG)는 도 2 (a)와 같이, 입력되는 파장(21) 중에서 브래그 반사 조건을 충족하는 특정 파장 대역(23)만을 반사하고, 그 이외의 파장(25)은 투과하는 특성을 갖는다. 이에 따라, 광섬유 브래그 격자는 광통신 네트워크, 광섬유 레이저 등 다양한 용도로 이용된다. 또한, 광섬유 브래그 격자는 광센서 시스템에서 온도, 압력센서로 이용되며 파장 분할 기법을 이용하여 하나의 광섬유로 다수의 측정포인터를 동시에 측정할 수 있는 센서소자로 이용된다.Among the optical fiber gratings, an optical fiber Bragg grating (FBG) reflects only a specific wavelength band 23 that satisfies the Bragg reflection condition among the input wavelengths 21 as shown in FIG. 2 (a) (25) has a characteristic of transmitting. Accordingly, the optical fiber Bragg grating is used for various purposes such as an optical communication network and an optical fiber laser. In addition, fiber Bragg gratings are used as temperature and pressure sensors in optical sensor systems and are used as sensor elements capable of simultaneously measuring multiple measurement pointers with one optical fiber using wavelength division technique.

한편, 광섬유 격자의 외부 환경(예컨대, 스트레인, 압력, 진동, 온도 등)이 변화하면, 광섬유 격자의 유효 굴절률이 변동되며, 이에 따라 광섬유 격자의 공진파장도 변동된다. 도 2의 (B)는 외부 환경 변화에 따른 광섬유 격자의 공진 파장의 변동을 예시적으로 도시한다.On the other hand, when the external environment (for example, strain, pressure, vibration, temperature, etc.) of the optical fiber grating changes, the effective refractive index of the optical fiber grating fluctuates, and accordingly, the resonance wavelength of the optical fiber grating also fluctuates. FIG. 2B exemplarily shows the fluctuation of the resonance wavelength of the optical fiber grating according to the external environment change.

구체적으로, 외부로부터 인가되는 힘에 의한 변형률(

) 및 환경 온도 변화(

)에 대한 광섬유 브래그 격자의 공진 파장(

)의 변화량(

)은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다. Specifically, a strain due to a force applied from the outside (

) And environmental temperature change (

The resonance wavelength of a fiber Bragg grating for

)

Can be expressed by Equation (2).

여기서,

는 광탄성 상수(photo-elastic constant)이고,

는 광섬유의 열팽창계수(thermal expansion coefficient)이고,

는 광섬유의 열광학계수(thermal optic coefficient)이다. here,

Is a photo-elastic constant,

Is the thermal expansion coefficient of the optical fiber,

Is the thermal optic coefficient of the optical fiber.

통상, 광섬유 브래그 격자에서 온도에 의한 중심 파장의 변화는 베어 파이버의 경우 0.012㎚/℃으로 고정된 DWDM 파장 필터 제작 시, Athermal packaging 기술을 통해 광섬유 브래그 격자 자체의 온도 의존성을 없애 고정된 값을 얻어야 하는 필요성이 있다. 광섬유 브래그 격자를 파장 가변형 필터로 제작 시에는 써미스터나 써머커플과 같은 온도센서를 적용하여 광섬유 브래그 격자의 온도 의존성을 보상할 수 있다.Typically, in a fiber Bragg grating, the change in the center wavelength due to temperature is obtained by fixing the temperature dependence of the fiber Bragg grating itself to a fixed value through the Athermal packaging technique when fabricating a DWDM wavelength filter fixed at 0.012 nm / ° C for bare fiber . When fabricating a fiber Bragg grating as a tunable filter, temperature dependence of the fiber Bragg grating can be compensated by applying a temperature sensor such as a thermistor or a thermocouple.

한편, 일반적인 광섬유 격자 필터는 각각의 파장에 일치하는 여러 개의 격자들을 연결하여 다채널 필터를 구현한다. 이러한 광섬유 격자 필터는 가격이 비싸고 파장 가변을 위해서 각각의 격자 필터를 조절해야 하는 어려움이 있다.
On the other hand, a general optical fiber lattice filter realizes a multi-channel filter by connecting several gratings corresponding to respective wavelengths. Such a fiber grating filter is expensive and it is difficult to control each grating filter for wavelength tuning.

본 발명은 서로 다른 특정 파장 대역을 반사하는 다중 중첩 광섬유 격자의 휘어짐을 최소화하여 반사 파장 범위를 조절하는 파장 가변 필터 모듈을 구현할 수 있도록 하는 기술적 방안을 제공함을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a technical solution for implementing a wavelength tunable filter module that adjusts a reflection wavelength range by minimizing warping of multiple overlapping optical fiber gratings that reflect different wavelength bands.

전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 면에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈은 서로 다른 특정 파장 대역을 반사하는 복수의 광섬유 격자가 중첩된(superimposed) 다중 중첩 광섬유 격자를 포함하고, 일단이 지지부재에 고정된 외팔 보(cantilever)형태의 금속판; 상기 금속판의 타단에 상하 방향의 외력을 인가하는 외력 발생 수단; 및 상기 금속판의 하면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치되는 제1 지지부재와, 상기 금속판을 사이에 두고 상기 제1 지지부재와 마주보도록(opposite) 상기 금속판의 상면으로부터 일정 거리만큼 이격되어 설치되는 제2 지지부재를 포함한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 지지부재는 상기 금속판의 타단에 상하 방향의 외력이 인가될 시, 상기 금속판이 휘어지는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a wavelength tunable filter module using a multi-layered optical fiber grating, including a multi-layered optical fiber grating superimposed with a plurality of optical fiber gratings reflecting different wavelength bands, A metal plate in the form of a cantilever whose one end is fixed to the support member; External force generating means for applying an external force in the vertical direction to the other end of the metal plate; And a second support member spaced a predetermined distance from the lower surface of the metal plate and a second support member spaced apart from the upper surface of the metal plate opposite to the first support member with the metal plate interposed therebetween, And a support member. Here, the first and second support members prevent the metal plate from bending when an external force is applied to the other end of the metal plate.

본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 특정 파형을 반사하는 복수의 광섬유 격자가 중첩된 다중 중첩 광섬유 격자가 고정된 금속판의 이동에 따라 다중 중첩 광섬유 격자에 인장력을 가함으로써, 다중 중첩 광섬유 격자의 반사 파장을 조절할 수 있다. According to the embodiment of the present invention, tensile force is applied to the multiple overlapping optical fiber gratings in accordance with movement of a metal plate on which a plurality of optical fiber gratings reflecting different specific waveforms are overlapped and a multiple overlapping optical fiber grating is fixed, The wavelength can be adjusted.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 초소형 선형 모터를 이용함으로써, 광섬유 격자의 파장 가변 필터의 구조를 단순화하고, 초소형으로 제작하여 저가격화 및 대량 생산이 가능하다.
Further, according to the embodiment of the present invention, the structure of the wavelength tunable filter of the optical fiber grating can be simplified by using the microminiature linear motor, and the microminiature microminiature filter can be manufactured at a low cost and mass production.

도 1은 위상 마스크를 이용한 광섬유 격자의 제작 방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 광섬유 격자의 원리를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈의 전체 구성도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 다중 중첩 광섬유 격자의 반사 파형들을 나타내는 그래프.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파장 가변 필터 모듈에 의해 다중 중첩 광섬유 격자의 반사 파형이 조절된 결과를 나타내는 그래프.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈의 파장 조절 장치의 구조 예시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파장 가변 필터 모듈에 의해 1550nm 중심 파장을 갖는 광섬유 격자의 반사 파형이 조절된 결과를 나타내는 그래프.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view for explaining a method of manufacturing an optical fiber grating using a phase mask. FIG.
2 is a view for explaining the principle of an optical fiber grating;
FIG. 3 is an overall configuration diagram of a wavelength tunable filter module using a multiple superposition optical fiber grating according to an embodiment of the present invention
4 is a graph showing reflected waveforms of a multiple overlapping fiber grating according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the result of adjusting the reflection waveform of the multiple overlapping optical fiber grating by the tunable filter module according to the embodiment of the present invention. FIG.
6 is a view illustrating a structure of a wavelength tuning device of a wavelength tunable filter module using a multiple superposition optical fiber grating according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing a result of adjusting the reflection waveform of an optical fiber grating having a center wavelength of 1550 nm by the tunable filter module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. And is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined by the claims. It is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that " comprises, " or "comprising," as used herein, means the presence or absence of one or more other components, steps, operations, and / Do not exclude the addition.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가급적 동일한 부호를 부여하고 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, like reference numerals refer to like elements throughout. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements, and in the description of the present invention, In the following description, a detailed description of the present invention will be omitted.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈의 전체 구성도이다.3 is an overall configuration diagram of a wavelength variable filter module using a multiple overlapping optical fiber grating according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 광섬유(101)에 입사되는 광(Input light, 입사광)은 50:50 분리비를 갖는 제1 광 커플러(121)를 거쳐, 한쪽은 50:50 분리비를 갖는 제2 광 커플러(122)로 입력되며, 다른 한쪽은 제1 광 검출기(Photo Detector, PD)(PD1)에 입력된다. 여기서, 제1 광 검출기(131)에서 검출되는 광 세기를 통해 입사광의 광 세기(Optical Power)가 측정될 수 있다.3, input light (incident light) to the optical fiber 101 passes through a first optical coupler 121 having a 50:50 splitting ratio, and one side of the second light having a 50:50 splitting ratio Coupler 122, and the other is input to the first photodetector (PD) PD1. Here, the optical power of the incident light can be measured through the light intensity detected by the first photodetector 131.

한편, 제2 광 커플러(122)에서 출력되는 광은 파장 조절 장치(130)로 입력된다. 파장 조절 장치(130)로 입력된 광 중에서 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 파장 조건에 만족하는 특정 파장의 광은 반사되고, 이외의 광은 투과된다. 파장 조절 장치(130)에서 반사된 특정 파장의 광은 다시 제2 광 커플러(122)를 거쳐 제2 광 검출기(132)에서 검출된다.Meanwhile, the light output from the second optical coupler 122 is input to the wavelength controller 130. Of the light input to the wavelength tuning device 130, light of a specific wavelength satisfying the wavelength condition of the multiple superposition optical fiber grating 102 is reflected, and other light is transmitted. The light of a specific wavelength reflected by the wavelength tuning device 130 is again detected by the second photodetector 132 via the second optical coupler 122.

여기서, 파장 조절 장치(130)에 포함된 다중 중첩 광섬유 격자(102)는 서로 다른 특정 파장 대역을 반사하는 복수의 광섬유 격자가 중첩된(multiple superimposed) 것이다. 이때, 다중 중첩 광 섬유 격자는 광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG)이다. 예컨대, 복수의 광섬유 격자(FBG 1, FBG 2, FBG 3, FBG 4) 각각은 도 4에 도시된 그래프와 같이, 서로 다른 광 파장을 반사한다.Here, the multiple overlapping optical fiber grating 102 included in the wavelength tuning device 130 is a multiple superimposed optical fiber grating that reflects different specific wavelength bands. At this time, the multiple overlapping optical fiber grating is a fiber Bragg grating (FBG). For example, each of the plurality of optical fiber gratings FBG 1, FBG 2, FBG 3, and FBG 4 reflects different wavelengths of light as shown in the graph of FIG.

다중 중첩 광섬유 격자(102)를 이용함으로써, 광섬유 격자가 어레이 형태로 제작될 경우보다 동일한 위치에서 스트레인(strain), 온도 등과 같은 외부 환경 변화에 따른 반사 파장 변화의 신뢰성을 높일 수 있다.By using the multiple superposition optical fiber grating 102, it is possible to increase the reliability of the change of the reflected wavelength due to external environment change such as strain, temperature, etc. at the same position, as compared with the case where the optical fiber grating is formed into an array shape.

또한, 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 복수의 광섬유 격자(FBG 1, FBG 2, FBG 3, FBG 4) 각각은 서로 다른 반사율을 가질 수 있다. 복수의 광섬유 격자(FBG 1, FBG 2, FBG 3, FBG 4) 각각이 서로 다른 반사율을 가짐으로써, 선형화 알고리즘을 이용하여 제1 광 검출기(131)와 제2 광 검출기(132)에서 검출되는 광 세기로 광 파장을 확인할 수 있다.In addition, each of the plurality of optical fiber gratings FBG 1, FBG 2, FBG 3, and FBG 4 of the multiple overlapping optical fiber grating 102 may have different reflectance. Each of the plurality of optical fiber gratings FBG1, FBG2, FBG3 and FBG4 has different reflectivities so that the light detected by the first photodetector 131 and the second photodetector 132 using the linearization algorithm The optical wavelength can be confirmed by the intensity.

한편, 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 반사 파장 범위를 조절하기 위해, 파장 가변 필터 모듈(100)은 파장 조절 장치(130)를 포함한다. 예컨대, 도 4에 도시된 그래프와 같이, 다중 중첩 광섬유 격자(102) 각각에서 서로 다른 반사 파장이 반사되는 경우, 파장 조절 장치(130)에 의해 도 5에 도시된 그래프와 같이 반사 파장이 조절될 수 있다. 이를 위해, 파장 조절 장치(130)는 도 6에 도시된 바와 같은 구성으로 구현될 수 있다.Meanwhile, in order to adjust the reflection wavelength range of the multiple overlapping optical fiber grating 102, the tunable filter module 100 includes a wavelength tuning device 130. For example, as shown in the graph of FIG. 4, when different reflected wavelengths are reflected in each of the multiple overlapping optical fiber gratings 102, the wavelength of the reflected light is adjusted by the wavelength adjusting device 130 as shown in FIG. 5 . For this purpose, the wavelength tuning device 130 may be implemented as shown in FIG.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다중 중첩 광섬유 격자를 이용한 파장 가변 필터 모듈의 파장 조절 장치의 구조 예시도이다.6 is a view illustrating a structure of a wavelength tuning device of a wavelength tunable filter module using a multiple superposition optical fiber grating according to an embodiment of the present invention.

파장 조절 장치(130)는 다중 중첩 광섬유 격자(102)를 포함하고, 일단이 지지부재에 고정된 외팔보(cantilever)형태의 금속판(Metal Bar)(103)을 상하 방향으로 이동시켜 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 반사 파장 범위를 조절할 수 있다. 이때, 금속판(103)이 상하 방향으로 이동됨으로써 가해지는 인장력(tension)으로 인해, 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 반사 파장 범위가 조절될 수 있다.The wavelength tuning device 130 includes a multiple overlapping optical fiber grating 102 and a cantilever type metal bar 103 whose one end is fixed to a support member is vertically moved to form a multi- 102 can be adjusted. At this time, the reflected wavelength range of the multiple overlapping optical fiber grating 102 can be adjusted due to the tension applied by moving the metal plate 103 in the up and down direction.

구체적으로, 다중 중첩 광섬유 격자(102)는 금속판(103)의 상측면 상에 실장(mounted)된다. 이때, 다중 중첩 광섬유 격자(102)를 포함한 광섬유(101)는 에폭시(Epoxy)(104)에 의해 금속판(103)에 고정될 수 있다. 또는, 에폭시(104)외에도 다른 절연 부재가 이용되어 다중 중첩 광섬유 격자(102)와 금속판(103)이 서로 고정될 수도 있다.Specifically, the multiple overlapping optical fiber grating 102 is mounted on the upper side of the metal plate 103. At this time, the optical fiber 101 including the multiple overlapping optical fiber grating 102 may be fixed to the metal plate 103 by means of an epoxy 104. Alternatively, other insulating members other than the epoxy 104 may be used to fix the multiple overlapping optical fiber grating 102 and the metal plate 103 together.

금속판(103)은 일단이 외팔보 형태로 고정부(110)(지지부재)에 고정된 형태이며, 타단이 그립(Grip) 부재(holder, 홀더)(105)에 의해 고정된다. 여기서, 그립 부재(105)는 외력 발생 수단(106)에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 금속판(103) 또한 상하 방향으로 이동될 수 있다. 여기서, 외력 발생 수단(106)는 초소형 선형 모터일 수 있다.The metal plate 103 has one end fixed to the fixed portion 110 (supporting member) in the form of a cantilever, and the other end fixed by a grip member (holder) Here, the grip member 105 can be moved up and down by the external force generating means 106. Accordingly, the metal plate 103 can also be moved up and down. Here, the external force generating means 106 may be an ultra-small linear motor.

파장 조절 장치(130)는 금속판(103)과 다중 중첩 광섬유 격자(102)를 지지하는 지지부재를 포함한다. 여기서, 지지부재 복수개가 스테이지(Fixed stage)(107) 상에 설치되며, 복수의 지지부재 각각의 일단이 외팔보 형태로 고정부(110)에 고정된다. The wavelength adjusting device 130 includes a metal plate 103 and a supporting member for supporting the multi-overlapping optical fiber grating 102. Here, a plurality of support members are provided on a stage (fixed stage) 107, and one end of each of the plurality of support members is fixed to the fixed portion 110 in a cantilevered manner.

구체적으로, 지지부재는 금속판(103)의 하측면을 지지하는 제1 지지부재(108)와, 금속판(103)을 사이에 두고 제1 지지부재(108)와 마주보도록(opposite) 배치되어 다중 중첩 광섬유 격자(102)를 지지하는 제2 지지부재(109)를 포함한다. 이때, 제1 지지부재(108) 및 제2 지지부재(109)의 일단이 스테이지(107) 상에 설치된 고정부(110)에 외팔보 형태로 고정된다. Specifically, the support member includes a first support member 108 for supporting a lower side surface of the metal plate 103, and a second support member 108 disposed opposite the first support member 108 with the metal plate 103 interposed therebetween, And a second support member 109 for supporting the optical fiber grating 102. At this time, one end of the first supporting member 108 and the second supporting member 109 are fixed in a cantilevered manner to the fixing portion 110 provided on the stage 107.

또한, 제1 및 제2 지지부재(108, 109)는 다중 중첩 광섬유 격자(102)의 종단을 넘어서도록 배치될 수 있다. 이는. 외력 발생 수단(106)에 의해 금속판(103)이 고정된 그립 부재(105)가 상하로 이동되더라도, 금속판(103) 및 다중 중첩 광섬유 격자(102)가 구부러지는(휘어지는) 현상을 최소화(방지)하기 위함이다. 이에 따라, 다중 중첩 광섬유 격자(102)에는 인장력이 가해질 수 있다. In addition, the first and second support members 108, 109 may be arranged to extend beyond the end of the multiple overlapping fiber grating 102. this is. It is possible to minimize (prevent) a phenomenon in which the metal plate 103 and the multiple overlapping optical fiber grating 102 are bent (warped) even if the grip member 105 to which the metal plate 103 is fixed by the external force generating means 106 is moved up and down. . Accordingly, a tensile force can be applied to the multiple superposition optical fiber grating 102. [

예컨대, 파장 조절 장치(130)에 의해 1550nm의 중심 파장을 가지는 광섬유 격자가 실장된 금속판(103)이 위쪽(상향)으로 최대 5mm, 아래쪽(하향)으로 7mm 이동된다고 가정하면, 1550nm의 중심 파장을 가지는 광섬유 격자의 반사 파장은 도 7에 도시된 그래프와 같이 조절될 수 있다. 즉, 1mm씩 상하 방향으로 금속판(103)이 이동됨에 따라, 광섬유 격자의 반사 파장이 1nm씩 변화될 수 있다.For example, assuming that the metal plate 103 on which the optical fiber grating having the center wavelength of 1550 nm is moved by the wavelength adjusting device 130 is moved up to 5 mm upward (upward) and 7 mm downward (downward), the center wavelength of 1550 nm The reflection wavelength of the optical fiber grating can be adjusted as shown in the graph shown in Fig. That is, as the metal plate 103 is moved up and down by 1 mm, the reflection wavelength of the optical fiber grating can be changed by 1 nm.

따라서, 도 4에 도시된 그래프와 같이 반사 파장을 갖는 다중 중첩 광섬유 격자가 포함된 금속판이 상하 방향으로 이동되면, 다중 중첩 광섬유 격자 각각의 반사 파장은 도 5에 도시된 그래프와 같이 조절될 수 있다.Accordingly, when the metal plate including the multiple overlapping optical fiber gratings having the reflection wavelengths is moved in the vertical direction as shown in the graph of FIG. 4, the reflection wavelengths of the multiple overlapping optical fiber gratings can be adjusted as shown in the graph of FIG. 5 .

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 서로 다른 특정 파형을 반사하는 복수의 광섬유 격자가 중첩된 다중 중첩 광섬유 격자가 고정된 금속판의 이동에 따라 다중 중첩 광섬유 격자에 인장력을 가함으로써, 다중 중첩 광섬유 격자의 반사 파장을 조절할 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, the tensile force is applied to the multiple overlapping optical fiber gratings in accordance with the movement of the metal plate on which the multiple overlapping optical fiber gratings, in which a plurality of optical fiber gratings reflecting different specific waveforms are overlapped, The reflection wavelength of the grating can be adjusted.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 본 명세서에 개시된 내용과는 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the scope of the claims and their equivalents shall be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 파장 가변 필터 모듈
101 : 광섬유 102 : 다중 중첩 광섬유 격자
130 : 파장 조절 장치100: wavelength tunable filter module
101: optical fiber 102: multiple overlapping fiber grating
130: Wavelength regulator

Claims

A cantilever-type metal plate having a plurality of superimposed optical fiber gratings reflecting a plurality of different wavelength bands and having a plurality of superpositioned optical fiber gratings, one end of which is fixed to a support member;
An external force generating means for applying an external force to the other end of the metal plate in a vertical direction; And
A second support member disposed at a distance from the upper surface of the metal plate opposite to the first support member with the metal plate sandwiched therebetween, the first support member being spaced apart from the lower surface of the metal plate by a predetermined distance; Member,
Wherein the first and second support members prevent the metal plate from being bent when an external force is applied to the other end of the metal plate in a vertical direction
DWDM tunable filter module using multiple overlapping fiber gratings.