Designs of WDM thin film filters for fiber optical communication using an equivalent thin film technique

WDM thin film filters for fiber optical communication were designed using Fabry-Prot type multiple cavity filters and an equivalent thin film technique. As the number of cavities in multiple cavity filters increases, it becomes difficult to design the filters due to a great number of variables (the number of cavities, period of reflectors, order of spacers). To solve the problem of design, we treated the fewest variables, regarding symmetrical thin films as equivalent layers, and we applied structural and numerical formulas based on an analysis method of multiple cavity filters. The equivalent thin film technique was able to provide systematic and quantitative design of the WDM thin film filters.

등가 박막을 이용한 광통신용 파장분할 다중화(WDM) 박막필터 설계

광통신용 WDM 박막필터를 다중 공동 구조에 의한 방법과 등가 박막을 이용한 방법으로 설계하였고 특징을 비교하였다. 다중 공동 필터는 공동의 수가 증가함에 따라 변수(공동의 수, 각 거울의 주기수, 간격층의 차수)가 많아 설계가 매우 복잡해지므로 보다 실용성 있는 설계를 위해 대칭적으로 변수를 변화시켜 설계하였다. 다중 공동 구조에 의한 방법은 일반적으로 사용되는 4중, 5중 공동 필터를 대칭적으로 변수를 변화시켜 각각 100 ㎓, 50 ㎓ DWDM박막필터를 설계하기 위한 조건을 제시하였고, 또한 다중 공동 필터를 등가 박막으로 해석하여 변수를 최소화하고, 등가 박막의 특성과 WDM 필터의 규격이 대응되도록 설계과정을 일반화시켜 WDM 박막필터를 설계하였다. 두 방법을 비교한 결과 중요한 특징은 다중 공동 구조에 의한 방법은 변수를 적절히 변화시키는 방법을 사용하고 있어 시행착오를 거쳐야 하지만, 등가 박막을 이용한 방법은 체계적이고 정량화된 설계를 할 수 있다.