KR101508029B1 - 광 인터커넥트 - Google Patents

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휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
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Abstract

광 인터커넥트는 실질적으로 수직인 제 1 광 도파관(101) 및 제 2 광 도파관(103)과, 제 1 광 도파관(101) 및 제 2 광 도파관(103) 사이에 배치되어 에바네슨트 결합된 광 격자(105)를 갖는다. 광 격자(105)는 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103)에 대해 대략 45° 각도 방향의 복수의 천공 열(107)을 포함한다.

Description

광 인터커넥트{OPTICAL INTERCONNECT}
광 빔 또는 광 신호는, 예컨대, 장거리 전화통신 및 인터넷 통신을 위한 광 섬유 시스템에서 디지털 데이터를 송신하는 데 자주 사용된다. 부가적으로, 회로 기판의 전자 부품간에 데이터를 송신하기 위한 광 신호의 이용과 관련된 많은 연구가 이루어지고 있다.
그 결과, 광학 기술은 현대의 전화통신 및 데이터 통신에서 중요한 역할을 한다. 그러한 시스템에서 사용된 광학 구성요소의 예는 발광 다이오드 및 레이저, 도파관, 광 섬유, 렌즈 및 다른 광학 장치, 광 검출기 및 다른 광 센서, 감광(optically-sensitive) 반도체, 광 변조기 등의 광원을 포함한다.
광학 구성요소를 이용하는 시스템은 원하는 과제를 이루기 위해 보통 광 빔 등의 광 에너지의 정확한 조작에 의존한다. 이것은 특히 두 노드 사이에서 고속이고 저 에너지 통신을 위해 광을 이용하는 시스템에 적용된다.
도파관은 보통 사전 결정된 경로를 따라 변조된 광 빔을 보내는 데 사용된다. 광 도파관은 일반적으로 내부 전반사의 원리를 이용하여 도파관의 제 1 단에서 수신된 광 빔을 손실을 최소로 하여 제 2 단으로 송신할 수 있다. 부가적으로, 광 도파관의 일부 형태(예컨대, 광 섬유)는 일반적으로 가요성이 있고, 코너를 돌거나 또는 곡선으로 되거나 비선형인 경로를 따라 광 빔을 보내는 데 사용될 수 있다.
첨부 도면은 여기에 설명된 원리의 다양한 실시예를 도시하고, 명세서의 일부를 이룬다. 도시된 실시예는 단지 예일 뿐이며 청구범위를 제한하는 것이 아니다.
도 1a, 1b는 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광 인터커넥트의 전면 및 측면도,
도 2는 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 광 인터커넥트에 대응하는 예시적 운동량 벡터의 도면,
도 3은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 광 인터커넥트의 예시적 격자 패턴의 도면,
도 4는 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른, 광 인터커넥트에서의 예시적 감쇄 필드(evanescent field)를 나타내는 측면도,
도 5a~5b는 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른, 상이한 구성의 예시적 광 인터커넥트의 전면도,
도 6은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광 인터커넥트의 전면도,
도 7은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광 인터커넥트의 전면도,
도 8은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광 인터커넥트의 전면도,
도 9는 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광 인터커넥트의 전면도,
도 10은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 예시적 광학 시스템의 블럭도,
도 11은 여기에 설명된 원리의 일 실시예에 따른 광 신호를 전송하는 예시적 방법의 흐름도이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조부호는 유사하지만 반드시 동일할 필요는 없는 구성요소를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 광 빔은 디지털 데이터의 송신을 포함하는 다양한 애플리케이션에 이용될 수 있다. 그러한 일부 시스템에서, 광 빔은, 지정된 구성요소에 의해 수신 또는 검출될 수 있는 경우, 광 경로로 보내지거나 다시 보내진다. 그러한 시스템에서, 광 도파관은 보통 사전 결정된 경로를 따라 변조된 광 빔을 보내는 데 사용된다.
광 도파관은 일반적으로 내부 전반사의 원리를 이용하여 손실을 최소로 하여 도파관의 제 1 단에서 수신된 광 빔을 제 2 단으로 송신할 수 있다. 광 섬유는 일반적으로 가요성이 있고, 코너를 돌거나 또는 곡선으로 되거나 비선형인 경로를 따라 광 빔을 보내는 데 사용될 수 있는 광 도파관의 타입이다.
어떤 경우에는, 광 빔으로부터의 데이터 및/또는 출력(power)이 제 1 및 제 2 도파관 모두를 통해 송신될 수 있도록, 제 1 광 도파관을 통해 전파하는 광 빔의 일부를 제 2 광 도파관으로 전송하는 것이 바람직할 것이다. 또한 광 임피던스, 반사 및 자유 공간 방사(free space radiation)로부터 최소의 손실로 광 빔을 제 2 광 도파관으로 결합하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 송신 및 수신 도파관 사이의 정렬 시프트에 관용적인 광 인터커넥트를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
이들 및 다른 목표를 달성하기 위해, 본 명세서는 주기적(periodic) 격자가 실질적으로 서로 수직인 제 1 광 섬유와 제 2 광 섬유 사이에 배치되는 예시적인 시스템 및 방법을 개시한다. 주기적 격자는 제 1 및 제 2 도파관에 에바네슨트 결합될 수 있고, 양쪽 도파관에 대해 대략 45°의 각도로 방향이 결정된 복수의 천공 열(perforated row)을 포함한다. 광학 격자는 후방 반사 또는 자유 공간 방사 광 손실을 일으키지 않고 제 1 도파관을 통해 전파하는 광 에너지를 제 2 도파관으로 결합하기 위해 요구되는 각운동량을 제공하도록 구성될 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 용어 "광 에너지(optical energy)"는 일반적으로 10나노미터와 500미크론 사이에 있는 파장을 갖는 방사 에너지를 말한다. 따라서 정의된 바와 같은 광 에너지는 자외광, 가시광, 적외광을 포함하지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 여기서 광 에너지의 빔은 "광 빔(light beam or optical beam)"으로 불릴 수 있다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 용어 "광원(optical source)"은 광 에너지가 유래되는 장치를 말한다. 따라서 정의된 바와 같은 광원의 예는 발광 다이오드, 레이저, 전구(light bulb) 및 램프를 포함하지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 용어 "광 격자(optical grating)"는 굴절률이 본체 내의 거리의 함수로서 주기적으로 변하는 본체를 말한다.
본 명세서 및 첨부된 청구범위에서 사용되는 용어 "에바네슨트 결합"은, 상당한 양의 오버랩이 대상의 각각의 감쇄적 광 전송 필드 사이에서 일어나도록 하는 적어도 두 개의 대상의 물리적 근접 및 방향을 말한다.
다음의 기술에서, 설명의 목적으로, 본 시스템 및 방법의 완전한 이해를 제공하기 위해 많은 특정 세부사항이 언급된다. 그러나 본 시스템 및 방법이 이들 특정 세부사항 없이 실시될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다. 명세서에서 "일 실시예", "일례" 또는 유사한 표현의 언급은 그 실시예 또는 예와 관련하여 기술된 특정의 특징, 구조 또는 특성이 적어도 그 하나의 실시예에 포함되지만 반드시 다른 실시예에 포함되지는 않는 것을 의미한다. 명세서의 여러 곳에서 다양한 경우의 구문 "일 실시예에서" 또는 유사한 구문은 반드시 모두 동일한 실시예를 말하는 것은 아니다.
여기에 개시된 원리는 예시적 광 인터커넥트, 예시적 시스템, 예시적 방법을 나타내는 것에 대해 논의될 것이다.
예시적 광 인터커넥트
도 1a, 1b를 참조하면, 예시적 광 인터커넥트(100)가 도시된다. 도 1a는 예시적 광 인터커넥트(100)의 전면도를 도시하고, 도 1b는 예시적 광 인터커넥트(100)의 측면도를 도시한다.
예시적 광 인터커넥트(100)는 서로 실질적으로 수직인 제 1 광 도파관(101) 및 제 2 광 도파관(103)을 포함할 수 있다. 임의의 실시예에서, 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103)은 별개의 광 섬유일 수 있다.
광 격자(105)는 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103) 사이에 배치될 수 있다. 광 격자(105)는 임의의 비흡수(non-absorbing)(즉, 방출된 방사선(radiation)을 흡수하지 않음) 유전체 물질을 포함할 수 있다. 광 격자(105)가 제조될 수 있는 적합한 물질의 예는 실리콘, 이산화실리콘, 질화실리콘 등을 포함하지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
광 격자(105)는 또한 도파관(101, 103)의 각각에 에바네슨트 결합될 수 있다. 그 결과, 광 에너지가 도파관(101, 103)의 한쪽 또는 양쪽에 존재할 때, 각각의 도파관(101, 103)에 대응하는 광 모드 전송 또는 전파의 감쇄적 영역은 광 격자(105)의 다수의 주기와 겹친다.
광 격자(105)는 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103)에 대해 대략 45°의 각도 방향의 복수의 천공 열(107)을 포함할 수 있다. 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103)의 수직 방향은, 광 도파관(101, 103)이 서로 평행하지 않다고 하더라도, 직선의 천공 열(107)이 양쪽 광 도파관(101, 103)에 대해 대략 45° 각도를 갖게 할 것이다.
각 열(107)은 실질적으로 선형으로 배열된 복수의 천공(109)을 포함할 수 있다. 천공(109), 열(107)의 크기, 간격, 주기는 격자(105)의 광 특성에 영향을 미칠 것이다. 본 예에서, 광 격자(105)는 제 1 광 도파관(101)으로부터의 특정 파장 λ1의 광 빔(111)이 제 2 광 도파관(103)에 결합되게 하도록 구성되고, 따라서, 제 2 광 도파관(103)을 통해 전파하는 동일 파장 λ1의 2차 광 빔(113)을 생성할 수 있다.
이것은 도 2에 대해 더 상세히 설명될, 광 도파관(101, 103)의 감쇄 영역의 광 에너지에 대한 보상 각운동량을 제공하는 광 격자(105)에 의해 달성될 수 있다. 광 격자(105)의 열(107) 및 천공(109)의 크기, 간격 및/또는 주기를 변경함으로써, 광 격자(105)에 의해 이 보상 효과가 제공되는 광 에너지의 파장이 선택적으로 조정될 수 있다.
예시적 광 인터커넥트(100)는 바람직한 경로를 따라 선택적으로 광 신호를 보내는 데 사용될 수 있다. 예컨대, 제 1 광 도파관(101)을 통해 전파하는 데이터 보유 광 빔(111)은 제 2 도파관(103)으로 부분적으로 결합되어, 데이터는 제 1 광 도파관(101)에 결합된 광 구성요소에 부가하여 또는 그 광 구성요소를 대신하여 제 2 광 도파관(103)에 결합된 광 구성요소에 의해 수신될 수 있다. 따라서, 여러가지 실시예에서, 광 인터커넥트(100)는 또한 도파관(101, 103) 사이의 광 출력(power)을 분할하는 데 사용될 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 광 격자(105, 도 1)의 보상 효과를 예시하는 벡터 다이어그램(200)이 도시된다. 이들 보상 효과는 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103, 도 1) 사이의 광 에너지의 결합을 가능하게 한다.
주기적 광 격자(105, 도 1)는 광 빔 사이의 상호작용에 "가상 광자(photon)"를 제공할 수 있는 것이 알려져 있다. 이들 가상 광자는 본질적으로 광 격자(105, 도 1)가 광자 사이의 상호 작용에 에너지가 아닌 각운동량을 공급할 수 있다는 개념을 표현한 것이다. 제 1 광 도파관(101, 도 1)으로부터 제 2 광 도파관(103, 도 1)으로 성공적으로 결합되는 광 에너지를 위해, 에너지와 각운동량 모두 상호작용의 광자에 보호되어야 한다.
광 격자(105, 도 1)는 각운동량과, 확장에 의한, 전송되는 광 에너지의 보존을 가능하게 하는 보상 각운동량을 제공하도록 구성될 수 있다. 격자(105, 도 1)의 주기성은 결합되는 상호작용에 대해 이용 가능한 운동량을 정의할 수 있다.
도 2에 도시되는 바와 같이, 제 1 광 도파관(101, 도 1)을 통해 전파하고 제 2 광 도파관(103, 도 1)으로 수신되는 광 빔(111, 113, 도 1)에서의 광자의 각운동량은 각각 벡터 k1 및 k2로 표시될 수 있다. 광 격자(105, 도 1)에 의한 상호작용에 전해진 각운동량은 벡터 kg로서 표시될 수 있다.
특정 모드에 대한 크기(magnitude) k1 및 k2는, 다음과 같이, 그 특정 모드에 대해 효율적인 굴절률 n에 2π를 곱하여 광 에너지의 파장 λ1로 나눈 것과 동일할 수 있다.
Figure 112010085348339-pct00001
벡터 k1 및 k2는 전파 방향을 가리키고, 따라서 각각 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103, 도 1)과 동일한 방향을 가리킨다.
격자 운동량 벡터 kg는 광 격자(105, 도 1)에서 열(107, 도 1)의 방향에 대응하는 방향을 가리킬 수 있다. kg의 크기는 다음 식에 따라, 2π를 격자 주기 Λg로 나눈 몫과 동일할 수 있다.
Figure 112010085348339-pct00002
도 2에 도시된 바와 같이, 격자 주기 Λg는, 벡터 k1 및 k2의 결합된 것과 동일한 크기이고 반대 방향일 수 있는 kg를 제공하도록 선택될 수 있고, 따라서, 광 도파관(101, 103, 도 1) 사이의 방향 차이에도 불구하고, 제 1 광 도파관(101, 도 1)으로부터 제 2 광 도파관(103, 도 1)으로의 광 에너지의 전달을 가능하게 할 수 있다. 더욱이, 격자 주기는 k1-k2가 가장 작은 상호 격자(lattice) 벡터임을 보장함으로써, 각 도파관에서 전파하는 광의 밀착된 후방 산란을 피하도록 선택될 수 있다.
이제 도 3을 참조하면, 광 격자(105)의 천공(109)의 확대도가 도시된다. 광 격자(109)의 인접하는 천공(109) 사이의 최소 거리는 일반적으로 광 격자(105)가 자유 공간 방사를 지원할 수 있는 광 에너지의 최소 파장과 관련된다. 이 거리 λg는, 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103, 도 1)을 통해 전파하는 광 에너지의 파장 λ1과 비교하여 도시된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 광 격자(105)에 의해 지원되는 최소 자유 공간 파장 λg는 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103, 도 1)을 통해 전파하는 광 에너지의 특성 파장 λ1보다 실질적으로 더 크다.
따라서, 광 격자(105)의 크기 및 광 빔의 파장 λ1은, 광 격자(105)가 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103, 도 1) 사이의 광학적 결합을 가능하게 하면서 광 격자(105)의 본체를 통과하는 광 에너지의 자유 공간 방사 및 후방 반사로 인한 손실을 방지하도록 선택될 수 있다.
도 4를 참조하면, 예시적 광 인터커넥트(100)의 측면도가 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103)으로부터의 각각의 개략적인 감쇄 영역(401, 403)과 함께 도시된다. 감쇄 영역(401, 403)은 감쇄파가 광 도파관(101, 103)을 통해 전파하는 광 빔(111, 113, 도 1)으로부터 형성되는 영역으로서 특징지어질 수 있다.
감쇄 영역(401, 403) 사이의 오버랩 영역(405)이 발생하고, 광 격자(105)가 보상 운동량 kg를 제공하여 각운동량을 보존하게 하는 경우, 광 빔은 제 1 광 도파관(101)을 통해 전파하는 광 빔(111)으로부터 제 2 광 도파관(103) 내에 도입될 수 있다. 이런 방식으로, 광 에너지는 제 1 광 도파관(101)으로부터 제 2 광 도파관(103)으로 결합 또는 전송될 수 있다.
도 5a, 5b를 참조하면, 예시적인 광 인터커넥트(500)가 여기서 기술된 원리에 따라 도시된다. 도 5a, 5b에서, 제 1 및 제 2 광 도파관(101, 103)은 광 격자(105)에 대한 상이한 배치가 도시된다.
광 인터커넥트(100)는 여러가지 상대적 위치의 도파관(101, 103) 사이에서 광 에너지를 효율적으로 결합할 수 있는데, 이는 a) 광 도파관(101, 103)이 실직적으로 서로 수직인 방향으로 되고, b) 광 격자(105)의 천공(109)의 열이 광 도파관(101, 103)에 대해 대략 45°의 각도로 존재하고, c) 광 격자(105)는 광 도파관(101, 103) 사이에 배치되고, d) 광 도파관(101, 103) 사이에 결합되는 광 에너지는 광 격자(105)가 보상 각운동량을 제공하도록 구성되는 특성 주파수인 조건을 만족하도록 제공된다.
따라서, 광 인터커넥트(500)는 광 격자(105)에 대해 광 도파관(101, 103)의 다양한 배치에 관용적일 수 있다.
도 6을 참조하면, 여기에 설명된 원리에 따른 광 격자(105)를 이용하는 또 다른 예시적 광 인터커넥트(600)가 도시된다. 본 예에서는, 광 인터커넥트(600)가 빔 스플리터로서 사용되어, 제 2 광 도파관(603)을 통해 전파하는 광 빔(601)이 복수의 수신기 광 도파관(605, 607, 609)으로 결합되고 이에 따라 원래의 광 빔(601)에 대응하는 2차 광 빔(611, 613, 615)을 수신기 광 도파관(605, 607, 609)의 각각으로 유도할 수 있다.
도 7을 참조하면, 다른 예시적 광 인터커넥트(700)가 도시된다. 본 예의 광 인터커넥트(700)는 3개의 개별 영역(703, 705, 707)으로 주기적으로 분할된 격자(701)를 포함할 수 있다. 개별 영역(703, 705, 707)의 각각은 이전에 기술된 광 격자와 관련하여 설명된 원리에 따를 수 있다. 그러나, 천공(709)의 주기의 차이는 각 영역이 별개의 kg값을 갖게 하고, 따라서 별개의 특성 파장에서 광학적 결합을 가능하게 할 수 있다.
예시적 광 인터커넥트(700)는 하나 이상의 광 빔(713)을 전파하도록 구성된 소스 광 도파관(711)을 포함하고, 따라서 수신기 광 도파관(721, 723, 725) 내의 2차 광 빔(715, 717, 719)을 유도할 수 있다. 수신기 광 도파관(721, 723, 725)의 각각은 광 격자(701)의 영역(703, 705, 707) 중 하나와 연관될 수 있다. 따라서, 각 수신기 광 도파관(721, 723, 725)은 상이한 특성 파장에서 소스 광 도파관(711)으로부터 결합된 광 에너지를 수신하도록 구성될 수 있다.
임의의 실시예에서, 소스 광 도파관(711)은 각각의 영역(703, 705, 707)에 의해 요구되는 특성 파장에서 복수의 개별적인 광 빔(713)을 전파하고 광 빔(713)의 각각으로부터의 광 에너지를 그 대응하는 수신기 광 도파관(721, 723, 725)과 결합하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 광 인터커넥트(700)는 파장 분할 멀티플렉서의 타입으로서 사용될 수 있다. 그러한 실시예에서, 광 출력 및/또는 데이터는 소스 광 도파관을 통해 전파하는 광 빔(713)의 특성 파장을 선택적으로 변경함으로써 소스 광 도파관(711)으로부터 수신기 광 도파관(721, 723, 725)으로 선택적으로 보내질 수 있다.
도 8을 참조하면, 또 다른 예시적 광 인터커넥트(800)가 도시된다. 본 예의 광 인터커넥트(800)는 두 개의 소스 도파관(801, 803)이 부가된, 상기에 설명된 광 인터커넥트(700, 도 7)와 매우 유사하다. 본 광 인터커넥트(800)는 소스 광 도파관(711, 801, 803)으로부터 수신기 광 도파관(721, 723, 725)으로 광 에너지를 선택적으로 보내도록 사용될 수 있다.
임의의 실시예에서, 소스 광 도파관(711, 801, 803)의 각각은 수신기 광 도파관(721, 723, 725) 중 하나에만 결합되도록 구성될 수 있다. 이와 달리, 소스 광 도파관(711, 801, 803)의 각각은 복수의 파장의 광 에너지를 전파하도록 구성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 예시적 광 인터커넥트(900)는 복수의 소스 광 도파관(901, 903, 905) 및 복수의 수신기 광 도파관(907, 909, 911)과 함께 여기에 설명된 원리에 따라 도시된다. 소스 광 도파관(901, 903, 905)과 수신기 광 도파관(907, 909, 911) 사이에 에바네슨트 결합되어 배치된 광 격자(913)는 복수의 영역(915-1~915-9)을 포함하고, 각각의 영역(915-1~915-9)은 고유 주기적 천공(917)을 갖는다.
각각의 영역(915-1~915-9)은 하나의 소스 광 도파관(901, 903, 905)과 하나의 수신기 광 도파관(907, 909, 911)의 교차부에 대응하여 그 사이에 배치될 수 있다. 따라서, 광 에너지의 고유한 파장이 소스 광 도파관(901, 903, 905)과 수신기 광 도파관(907, 909, 911) 사이에 각각의 교차부에서 광 에너지를 결합하는 데 사용될 수 있다. 그와 같이, 각각의 소스 광 도파관(901, 903, 905)과 각각의 수신기 광 도파관(907, 909, 911) 사이의 고유한 처리를 이용하는 광 멀티플렉서는 본 광 인터커넥트(900)를 이용하여 구현될 수 있다.
예시적 광학 시스템
도 10을 참조하면, 예시적 광학 시스템(1000)의 블럭도가 도시된다. 예시적 시스템(1000)은 광 인터커넥트(1005)에 결합된 다수의 광원(1001-1~1001-4) 및 다수의 광 수신기(1003-1~1003-4)를 포함한다. 광 인터커넥트(1005)는 광원(1001-1~1001-4)에 의해 생성된 광 빔을 광 수신기(1003-1~1003-4)로 선택적으로 보내고/보내거나 분할하도록 구성될 수 있다.
각각의 광원(1001-1~1001-4)은 고유한 특성 파장에서 광 빔을 생성하도록 구성될 수 있다. 광원(1001-1~1001-4)은 특정 애플리케이션에 적합할 수 있는 발광 다이오드, 다이오드 레이저, 수직 공동 표면 발광 레이저(VCSEL), 및 임의의 다른 광원을 포함할 수 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 광원(1001-1~1001-4)은 데이터를 광원(1001-1~1001-4)에 의해 생성된 광 빔으로 인코딩하도록 광원(1001-1~1001-4)을 선택적으로 활성화 및 비활성화하는 변조 소자(도시하지 않음)에 결합될 수 있다.
각각의 광 수신기(1003-1~1003-4)는 광 에너지를 검출하고 수신된 광 에너지의 강도, 기간 및/또는 파장에 대응하는 전기적 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 임의의 실시예에서, 광 수신기(1003-1~1003-4)는 포토다이오드 및/또는 특정 애플리케이션에 적당할 수 있는 임의의 다른 광학 센서를 포함할 수 있다. 복조 회로는 광 수신기(1003-1~1003-4)에 의해 생성된 전기적 신호의 변동으로부터 디지털 데이터를 추출하는데 사용될 수 있다.
광 인터커넥트(1005)는, 광 인터커넥트(1005)가 도 1 내지 9와 관련하여 기술된 원리에 따른 광 격자(913)를 이용하여 소스 도파관과 수신기 도파관 사이에서 광 신호를 수동적으로 결합하도록 구성되는 점에서, 본 명세서에 기술된 다른 광 인터커넥트와 일치할 수 있다. 각각의 광원(1001-1~1001-4)은 광 인터커넥트(1005)의 대응하는 소스 광 도파관에 결합될 수 있고, 각각의 광 수신기(1003-1~1003-4)는 광 인터커넥트(1005)의 대응하는 수신기 광 도파관에 결합될 수 있다.
예시적 방법
도 11을 참조하면, 광 전송의 예시적 방법(1100)의 블럭도가 도시된다. 방법(1100)은 제 1 광 도파관을 제공하는 단계(단계 1101)와, 제 1 광 도파관에 수직인 제 2 광 도파관을 제공하는 단계(단계 1103)를 포함한다. 임의의 실시예에서, 광 도파관은 한 가닥 이상의 광 섬유를 포함할 수 있다.
그 후 광 격자가 제공된다(단계 1105). 광 격자는 광 도파관에 대략 45° 각도로 천공의 열을 갖고, 제 1 및 제 2 광 도파관 사이에 배치되어 에바네슨트 결합될 수 있다.
그 후 제 1 광 빔이 제 1 광 도파관을 통해 송신(단계 1107)될 수 있고, 대응하는 제 2 광 빔이 제 2 광 도파관에서 수신(단계 1109)될 수 있다.
상기 설명은 기술된 원리의 실시예 및 예를 예시하고 설명하기 위해 제시된 것 뿐이다. 본 명세서는 개시된 임의의 정확한 형태에 대해 완전하도록 또는 이들 원리를 한정하도록 의도되는 것이 아니다. 상기 교시를 고려하여 많은 수정 및 변형이 가능하다.
100 : 광 인터커넥트 101, 103 : 광 도파관
105 : 광 격자 107 : 열
109 : 천공 111, 113 : 광 빔

Claims (15)

  1. 수직인 제 1 광 도파관(101) 및 제 2 광 도파관(103)과,
    상기 제 1 광 도파관(101)과 상기 제 2 광 도파관(103) 사이에 배치되고, 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103)에 에바네슨트 결합된(evanescently coupled) 광 격자(105)를 포함하되,
    상기 광 격자(105)는 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103)에 대해 45° 각도로 지향되는 복수의 천공 열(perforated row)(107)을 포함하고,
    상기 광 격자(105)는 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103) 사이에서 특정 파장의 광 에너지를 결합하기 위해 보상 각운동량(compensating amount of angular momentum)을 제공하도록 구성된 주기성(periodicity)을 포함하는
    광 인터커넥트(optical interconnect).
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103)의 각각은 적어도 한 가닥의 광 섬유를 포함하는
    광 인터커넥트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 격자(105)는 비흡착(non-absorbing) 유전체 물질을 포함하는
    광 인터커넥트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 광 도파관(101)에 결합된 광원(1001)을 더 포함하는
    광 인터커넥트.
  6. 적어도 하나의 소스 광 도파관(603)과,
    평행한 복수의 수신기 광 도파관(605, 607, 609) - 상기 수신기 광 도파관(605, 607, 609)은 상기 소스 광 도파관(603)에 수직임 - 과,
    상기 소스 광 도파관(603)과 상기 수신기 광 도파관(605, 607, 609) 각각의 사이에 배치되고, 상기 소스 광 도파관(603)과 상기 수신기 광 도파관(605, 607, 609) 각각에 에바네슨트 결합된 광 격자(105) - 상기 광 격자(105)는 복수의 천공(109)의 열(107)을 포함하고, 상기 열(107)은 상기 소스 광 도파관(603)과 상기 수신기 광 도파관(605, 607, 609)에 대해 45° 각도로 지향됨 - 를 포함하되,
    상기 광 격자(105)는 개별적인 소스 광 도파관(603)과 수신기 광 도파관(605, 607, 609) 사이에서 광 에너지를 결합하도록 구성된 고유한 주기성의 복수의 영역(915)을 포함하고,
    상기 광 격자(105)는 상기 적어도 하나의 소스 광 도파관(603)과 상기 복수의 수신기 광 도파관(605, 607, 609) 중 적어도 하나 사이에서 특정 파장의 광 에너지를 결합하기 위해 보상 각운동량을 제공하도록 구성된 주기성을 포함하는
    광 인터커넥트.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 격자(105)는 상기 파장보다 작은 주기성 크기를 포함하는
    광 인터커넥트.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 도파관(603, 605, 607, 609)의 각각은 적어도 한 가닥의 광 섬유를 포함하는
    광 인터커넥트.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 격자(105)는 비흡착 유전체 물질을 포함하는
    광 인터커넥트.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 광 인터커넥트는 상기 적어도 하나의 소스 광 도파관(603)으로부터의 광 신호를 상기 수신기 광 도파관(605, 607, 609)으로 다중화하도록 구성되는
    광 인터커넥트.
  12. 서로 수직인 제 1 광 도파관(101) 및 제 2 광 도파관(103)을 제공하는 단계(1101 및 1103)와,
    상기 제 1 광 도파관(101)과 상기 제 2 광 도파관(103) 사이에 배치되고, 상기 제 1 광 도파관(101)과 상기 제 2 광 도파관(103)에 에바네슨트 결합된 광 격자(105) - 상기 광 격자(105)는 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103)에 대해 45° 각도로 지향되는 복수의 천공(109)의 열(107)을 포함함 - 를 제공하는 단계(1105)와,
    상기 제 1 광 도파관(101)을 통해 광 빔(111)을 송신하는 단계를 포함하되,
    상기 광 격자(105)는 상기 제 1 광 도파관(101) 및 상기 제 2 광 도파관(103) 사이에서 특정 파장의 광 에너지를 결합하기 위해 보상 각운동량을 제공하도록 구성된 주기성을 포함하는
    광 인터커넥팅(optically interconnecting) 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광 빔(111)은 데이터에 의해 변조되는
    광 인터커넥팅 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 광 도파관(101)을 통해 송신된 상기 광 빔(111)에 대응하는 상기 제 2 광 도파관(103)에서의 2차 광 빔(113)을 수신하는 단계(1109)를 더 포함하는
    광 인터커넥팅 방법.
  15. 삭제
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