본 발명은 소자의 패키징, 단가, 크기, 전력소비, 및 열 손실을 증가시키는 기존의 광-전-광 변환의 어려움을 피할 수 있는 다기능 광전자 마이크로칩을 제공하는 데 있다. 다기능 광전자 마이크로칩은 광학적으로 제어되는 광전자 스위치의 배열로 되어있다. 본 발명의 광전자 스위치는 양자우물 변조기를 이웃하는 변조기를 직접 구동시키는 광검출기와 함께 집적시킨다. 스위치 노드의 집적된 회로소자 내에서 광학적으로 유도되는 고속 전기신호를 제한하여 효율적인 광-전-광 변환을 수행하는데, 이러한 효율적 광-전-광 변환은 높은 데이터 비트율의 높은 흡광율에 대해서 낮은 스위칭 전력만을 필요로 하면서, 온칩에서 고속의 전기적 상호연결이나 오프칩에서 고속 전기적 연결의 필요성을 제거한다.본 발명은 제품의 단가를 낮출 수 있을 뿐만 아니라 회로의 집적도를 높일 수 있다. 또한 소비전력 및 전력의 손실을 줄일 수 있으며, 단일 칩에서 다중 채널에 대해 다중 네트워크 기능을 동시에 수행할 수 있다. 본 발명의 광전자 스위치는 이웃하는 변조기를 직접 구동시키는 광검출기와 함께 집적되고, 낮은 스위칭 전력만을 필요로 하면서, 온칩에서 고속의 전기적 상호연결이나 오프칩에서 고속 전기적 연결의 필요성을 제거함으로써, 기존의 광-전-광 변환의 어려움을 피할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 새로운 유형의 광학 전역통과 필터에 관한 것이다. 광학 전역통과 필터는 on/off 공진주파수 양쪽 모두에 대해 거의 완벽한 전송이 된다는 것을 나타내지만, 커다란 공진 그룹 지연을 발생시킨다. 이전에 보고된 모든 전역통과 반사필터와 달리, 본 발명에 따른 광학 전역통과 필터 구조는 전역전송 스펙트럼을 발생시키며, 이것은 신호추출 및 광학적 정열을 크게 단순화할 수 있는 효과가 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 광학 전역통과 필터는 기계적으로 플랫톱 대역제거필터로 스위치 된다.1. 단일 장치로 전역통과 전송 및 플랫탑 반사 스펙트럼을 발생시킨다.2. 자유공간전파모드에서 종형결합배열로 되어 있어서 장치와 쉽게 결합할 수 있다.3. 단순한 구조로 인해 기계적 스위칭 동작 시에 낮은 구동력으로 고속 동작이 가능하다.4. 필터를 통과하는 입사광과 독립적인 편광기능을 갖는다.5. 반사모드가 아닌 전송모드에 있기 때문에 신호처리가 줄어든다.6. 광학 전역통과 필터가 기계적으로 플랫톱 대역제거필터로 스위치 된다.
본 발명은 광 진행파 공간 양자화 아날로그-디지털 변환기에 관한 것으로서 광대역 신호를 다수의 병렬 광 검출기에 의해 검출되는 여러 공간 양자화 레벨로 양자화하는 광 진행파 위상 변조기의 고속변조의 특징을 수용하는 새로운 방법을 포함한다. 외부 모드록킹 레이저에 의해 제공된 피코세컨드의 샘플링 개구는 160MHz의 샘플링 비율을 가능하게 한다. 시뮬레이션 결과는 제공된 시스템이 150mW보다 적은 전력을 소모하면서 3mm×5mm의 칩 크기에 해당하는 면적을 점유하는 6비트의 해상도로 광대역 전기신호를 공간적 디지털화하는 가능성을 가지고 있다는 것을 예측하고 있다.본 발명은 광 진행파 공간 양자화 아날로그-디지털 변환기에 관한 것으로, 100eV이하의 빔 랜딩 에너지(beam landing energy)을 가지면서도 고해상력 및 높은 검출 효율을 유지하는 전자 빔 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 광대역 전기신호를 매우 높은 샘플링 비율(160GHz)과 높은 해상도를 가진 신호로 디지털화할 수 있도록 하는 것이다. 본 발명은 아주 적은 영역을 차지하는데 비해 극히 낮은 전력레벨을 소비한다는 장점을 가지고 있어, 광대역 전기신호를 공간적 디지털화에 용이하다.
본 발명은 입력 도파로 조절을 통하여 두 전이계수(even, odd) 차이를 감소시키기 위한 방향성 결합기(directional coupler)에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 결합기와 결합되는 직선형 입력 도파로의 중심축을 상기 결합기 중심축과 일정 거리 오프셋시켜 두 전이계수 차이를 감소시키거나, 결합기와 결합되는 입력 도파로를 일정한 곡률을 가지도록 설계하여 두 전이계수 차이를 감소시켜 궁극적으로 소멸비와 제작 허용오차의 향상에 관한 것이다. 본 기술을 포함한 기술군은 집적광학회로의 구성에 있어서 중요한 역할을 하며 현재 주로 광스위치, 파워 분배기, 필터, 변조기 및 광결합/분배기 등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다. 본 기술은 입력 도파로 조절을 통하여 두 전이계수(even, odd) 차이를 감소시킬 수 있는 방향성 결합기에 관한 것으로써, 두 전이계수 차이는 소멸비 저하, 제작 허용오차 감소 등을 유발시켜 전체소자 성능에 중요한 영향을 주기 때문에 그 중요성이 증가하고 있다. 본 기술은 방향성 결합기에서 입력 도파로의 수평이동, 곡선형 입력 도파로, 그리고 곡선형 입력 도파로의 수평이동으로 그 구성이 이루어지며, 각 구성에 대한 내용은 다음과 같다. - 첫째, 입력 도파로의 수평이동은 각기 일정한 도파폭과 길이를 가지고 상호 결합되는 결합기들과, 전이계수 차이를 감소시키기 위해 그 중심축이 상기 결합기의 중심축과 일정 거리만큼 오프셋되어 상기 결합기들의 일단에 결합되는 직선형 입력 도파로와, 그 중심축이 상기 결합기들의 중심축과 일치하도록 상기 결합기들의 나머지 일단과 결합되는 출력 도파로로 제작됨을 특징으로 한다. - 둘째, 곡선형 입력 도파로는 각기 일정한 도파폭과 길이를 가지고 상호 결합되는 결합기들과, 중심축이 상기 결합기의 중심축과 일정 거리만큼 오프셋되어 결합되며 상기 결합기와 결합되는 끝단과 나머지 끝단 사이의 도파로를 일정한 곡률을 주어 형성한 곡선형 입력 도파로와, 그 중심축이 상기 결합기들의 중심축과 일치하도록 상기 결합기들의 나머지 일단과 결합되는 출력 도파로로 제작됨을 특징으로 한다. - 셋째, 곡선형 입력 도파로의 수평이동은 위의 두 방법인 입력 도파로의 수평이동과 곡선형 입력 도파로의 혼용 적용을 특징으로 하여 보다 소멸비와 제작 허용오차를 향상시키는 것을 특징으로 한다. 본 기술을 포함한 기술군은 집적광학회로의 구성에 있어서 중요한 역할을 하며 현재 주로 광스위치, 파워 분배기, 필터, 변조기 및 광결합/분배기 등의 분야에 응용되어 제품화 되고 있다. 본 기술이 위 응용분야의 기존 기술보다 뛰어난 장점 및 특징은 다음과 같다. - 첫째, 두 전이계수 차이를 감소시키기 위해서 직선형 입력 도파로의 접합위치 오프셋(혹은 수평이동)과 곡선형 입력 도파로를 통한 도파모드의 조절방식을 도입함으로서 소멸비의 향상은 물론 제작 허용오차를 향상시켜 궁극적으로는 방향성 결합기의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. - 둘째, 두 방식의 적절한 혼용 사용으로 각 방식의 단점을 서로 보완하여 한 방식을 사용하였을 때 보다 월등히 나은 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. - 셋째, 방향성 결합기의 도파구조를 변화시키지 않으므로 설계의 자유도를 높일 수 있는 이점도 있다.
기술개요 - 본 기술은 수정된 프라임 호프(PRIME-HOP) 코드를 이용한 동기식 광 코드 분할 다중 접속 시스템(Synchronous Optical Cptical Code-Division Multiple-Access System) 및 그 코드 생성 방법에 관한 것이다.기술특징 - 코드 생성 제1 단계에서는 주어진 프라임 넘버, p에 대해 시간 분산과정과 파장 할당 방법을 이용하여 일반적인 프라임 호프 코드를 생성하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제2 단계에서는 생성된 프라임 호프 코드 집합 중, 코드에서 각 블록마다 첫 번째 좌표에 펄스가 위치한 코드들을 모도 제거한다. 그러면, 전체 프라임 호프 코드의 수는 제1 단계에서 생성된 p(p-1)개가 아닌, (p-1)²개가 된다. 이후, 제3 단계에서는 전체 수정된 프라임 호프 코드 집합에서 0번째 파장, λ。에 대한 펄스를 제거한다. 이러한 제1 내지 제3 단계를 거쳐 생성된 수정된 프라임 호프 코드를 이용함으로써, 다중 접속 간섭(Multiple Access Inter ference)에 의한 비트 오류(Bit Error Rate)를 완전히 제거시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 동기식 광 코드 분할 다중 접속 시스템과는 달리 수신기에서의 동기화를 요구하지 않기 때문에 광 네트워크의 성능 개선 및 수신 모듈의 단순화를 구현할 수 있다.