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特開2023-155183製造過程での損傷を最小化できる超小型波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023155183
(43)【公開日】2023-10-20
(54)【発明の名称】製造過程での損傷を最小化できる超小型波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバ
(51)【国際特許分類】
G02F 1/1339 20060101AFI20231013BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20231013BHJP
【ＦＩ】
G02F1/1339
G02F1/13 505
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023052923
(22)【出願日】2023-03-29
(31)【優先権主張番号】10-2022-0044081
(32)【優先日】2022-04-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】523115634
【氏名又は名称】アルバトレース、インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】パク、サン ヒョン
【テーマコード（参考）】
2H088
2H189
【Ｆターム（参考）】
2H088EA49
2H088FA10
2H088HA01
2H088HA02
2H088HA03
2H088HA21
2H088MA20
2H189DA52
2H189DA60
2H189DA73
2H189DA85
2H189EA03Y
2H189EA04Y
2H189FA31
2H189HA14
2H189LA19
2H189MA15
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製造過程での損傷を最小化できる超小型波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバを開示する。
【解決手段】本実施例の一側面によれば、硬化過程でシールラインに加えられる損傷を最小化できる波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバを提供する。
【選択図】図１８
【解決手段】本実施例の一側面によれば、硬化過程でシールラインに加えられる損傷を最小化できる波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバを提供する。
【選択図】図１８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
入射する光のうち予め設定された波長帯域のみを透過させる波長可変型エタロンフィルタにおいて、
一対の基板と、
両基板の間に注入される液晶と、
各基板の間に形成されて、前記基板または前記高反射層間の間隔を維持し、液晶が流出可能な副注入口を有し、光が入射または通過する領域（Ｌ）を中心として予め設定された形状を有するように実現された主収容空間を含む内部シールラインと、
各基板の間に形成され、予め設定された形状を有し、前記内部シールラインの外郭に位置して、前記内部シールラインの外郭に副収容空間を形成する外部シールラインと、
封止されて前記液晶の排出を防止する封止材と
を含むことを特徴とする波長可変型エタロンフィルタ。
一対の基板と、
両基板の間に注入される液晶と、
各基板の間に形成されて、前記基板または前記高反射層間の間隔を維持し、液晶が流出可能な副注入口を有し、光が入射または通過する領域（Ｌ）を中心として予め設定された形状を有するように実現された主収容空間を含む内部シールラインと、
各基板の間に形成され、予め設定された形状を有し、前記内部シールラインの外郭に位置して、前記内部シールラインの外郭に副収容空間を形成する外部シールラインと、
封止されて前記液晶の排出を防止する封止材と
を含むことを特徴とする波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項2】
前記内部シールラインは、
前記液晶が流入可能な主注入口を有する注入空間をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記液晶が流入可能な主注入口を有する注入空間をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項3】
前記封止材は、
前記主注入口に注入されて硬化することにより、前記主注入口を封止させることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記主注入口に注入されて硬化することにより、前記主注入口を封止させることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項4】
前記副注入口は、
前記主注入口から最も遠い位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記主注入口から最も遠い位置に形成されることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項5】
前記副注入口は、
複数個で実現できることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
複数個で実現できることを特徴とする請求項２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項6】
前記副注入口は、
前記主注入口から最も遠い位置を基準として予め設定された距離内にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項５に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記主注入口から最も遠い位置を基準として予め設定された距離内にそれぞれ形成されることを特徴とする請求項５に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項7】
前記液晶は、
一基板上に滴下（Ｄｒｏｐ）され、両基板の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
一基板上に滴下（Ｄｒｏｐ）され、両基板の間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項8】
互いに対向する方向への各基板の一面に配置されて、外部から電源を受けて電場を形成する一対の透明電極と、
前記透明電極または互いに対向する方向への各基板の一面に配置されて、自体に向けて入射する光を反射させる一対の高反射層と、
前記高反射層上に配置されて、前記液晶を配向させる一対の配向膜とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記透明電極または互いに対向する方向への各基板の一面に配置されて、自体に向けて入射する光を反射させる一対の高反射層と、
前記高反射層上に配置されて、前記液晶を配向させる一対の配向膜とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項9】
前記基板およびシールラインの間に位置し、光を透過させない素材で実現されかつ透過ホールを含み、フィルタリングのための光やフィルタリングされた光は前記透過ホールに通過させかつ、前記液晶および前記シールラインに損傷を加えられる波長帯域の光は遮断する金属電極をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項10】
前記金属電極は、
前記高反射層上に配置されることを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記高反射層上に配置されることを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項11】
前記金属電極は、
前記基板および前記高反射層の間に配置されることを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記基板および前記高反射層の間に配置されることを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項12】
前記透明電極は、
前記高反射層上に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記高反射層上に配置されることを特徴とする請求項１０に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項13】
前記金属電極は、
前記透明電極および前記高反射層の間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記透明電極および前記高反射層の間に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項14】
前記金属電極は、
前記透明電極上に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記透明電極上に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項15】
前記金属電極は、
ＵＶ波長帯域の光を遮断することを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
ＵＶ波長帯域の光を遮断することを特徴とする請求項９に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項16】
前記副収容空間は、
予め設定された位置に、自体に隣接した領域より相対的に広い幅を有する無液晶室を含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
予め設定された位置に、自体に隣接した領域より相対的に広い幅を有する無液晶室を含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項17】
前記無液晶室は、
前記基板、前記高反射層および前記透明電極の一部または全部がエッチングされて形成されることを特徴とする請求項１６に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
前記基板、前記高反射層および前記透明電極の一部または全部がエッチングされて形成されることを特徴とする請求項１６に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項18】
前記無液晶室は、
各基板が互いに対向する方向のなす軸上に、前記基板、前記高反射層および前記透明電極の一部または全部が予め設定された深さだけエッチングされて形成されることを特徴とする請求項１７に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
各基板が互いに対向する方向のなす軸上に、前記基板、前記高反射層および前記透明電極の一部または全部が予め設定された深さだけエッチングされて形成されることを特徴とする請求項１７に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【請求項19】
前記外部シールラインの、前記主注入口を基準として予め設定された半径内の一地点から前記外部シールラインの外部に突出した追加シールラインをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の波長可変型エタロンフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施例は、製造過程での損傷を最小化できる波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバに関する。
【背景技術】
【0002】
この部分に記述された内容は単純に本実施例に関する背景情報を提供するだけであり、従来技術を構成するものではない。
【0003】
エタロン（Ｅｔａｌｏｎ）は、干渉現象によって特定波長の光のみを透過させる光学素子である。エタロンは、近接して平行に設けられた、反射板を含む２つの基板を備える。エタロンは、２つの平行鏡面で光が多重反射（ｍｕｌｔｉ－ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）による干渉現象によって特定波長での光のみが透過されるようにする。エタロンは、フィルタで実現されて光通信に多く用いられる光学素子で、高い効率と高い波長選択性のメリットを有する。特に、エタロンフィルタは、外部キャビティ（Ｃａｖｉｔｙ）を含む波長可変半導体レーザ素子にも用いられる。
【0004】
この時、エタロンは、キャビティの内部に液晶層を含むことができる。印加する電圧が変化する場合、液晶層の屈折率は、印加される電圧の変化によってともに可変する特性を有する。これによって、エタロンは、電気的に透過する光の波長帯域を変調することができる。これを液晶エタロンフィルタという。
【0005】
しかし、従来の波長調整型エタロンフィルタは、圧力や温度のような外部環境の変化に伴い、内部に満たされている液晶の特性や大きさが変化する。液晶の特性や大きさの変化は、すなわち、エタロンフィルタの透過波長に影響を及ぼすため、エタロンフィルタの性能低下を誘発する。特に、エタロンの挿入損失は２つの基板の平行度に多くの影響を受ける。液晶の体積変化は、２つの基板の平行度が低下して挿入損失が増加する問題を誘発する。
【0006】
液晶を用いるＬＣＤも、使用温度による液晶の体積変化が発生しうるが、液晶の体積変化が製品の特性に及ぼす影響は、エタロンフィルタとは異なる。ＬＣＤは、液晶を用いて、出力光の波長ではない、出力光の強度を調整する。このため、液晶層の厚さが微細に変化しても、出力光の強度が微細に変化するだけで、画質上に大きな変化は現れない。また、ＬＣＤは、液晶を含む面積として最低数ｃｍ２から数万ｃｍ２を有するため、液晶体積の変化による影響が相対的に著しく鈍い。さらに、ＬＣＤは、液晶が満たされる空間をスペーサで固定しており、これを用いて空間の間隔を調整可能で、液晶の体積増加や特性の変化に鈍い。これに対し、エタロンフィルタは、ＬＣＤとは異なり、液晶を含む面積が０．１ｃｍ２以下と小さくて液晶の体積増加に影響を受け、大きさによってスペーサのような構成が含まれることができず、液晶の性質や大きさの変化に大きな影響を受ける。
【0007】
これによって、液晶を含みかつ、外部環境の変化に強い特性を有するエタロンフィルタに対する需要が存在する。
【0008】
また、波長調整型エタロンフィルタを含む装置を製造する過程上、多様な素材を硬化するためにＵＶ波長帯域などの光が照射される。この時、当該波長帯域の光は、波長調整型エタロンフィルタ内の構成、特に、液晶などに損傷を誘発する。これによって、外部環境の変化による挿入損失が発生しうる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の一実施例は、外部環境の変化に強い波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバを提供することを一つの目的とする。
【0010】
また、本発明の一実施例は、硬化過程でシールラインに加えられる損傷を最小化できる波長可変型液晶エタロンフィルタ、それを含む光源および光トランシーバを提供することを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本実施例の一側面によれば、入射する光のうち予め設定された波長帯域のみを透過させる波長可変型エタロンフィルタにおいて、一対の基板と、両基板の間に注入される液晶と、互いに対向する方向への各基板の一面に配置されて、外部から電源を受けて電場を形成する一対の透明電極と、前記透明電極または互いに対向する方向への各基板の一面に配置されて、自体に向けて入射する光を反射させる一対の高反射層と、前記高反射層上に配置されて、前記液晶を配向させる一対の配向膜と、各基板の間に形成されて、前記基板または前記高反射層間の間隔を維持するシールラインと、前記基板および前記シールラインの間に位置し、光を透過させない素材で実現されかつ透過ホールを含み、フィルタリングのための光やフィルタリングされた光は前記透過ホールに通過させかつ、前記液晶および前記シールラインに損傷が加えられる波長帯域の光は遮断する金属電極と、封止されて前記液晶の排出を防止する封止材とを含むことを特徴とする波長可変型エタロンフィルタを提供する。
【0012】
本実施例の一側面によれば、前記金属電極は、前記高反射層上に配置されることを特徴とする。
【0013】
本実施例の一側面によれば、前記金属電極は、前記基板および前記高反射層の間に配置されることを特徴とする。
【0014】
本実施例の一側面によれば、前記透明電極は、前記高反射層上に配置されることを特徴とする。
【0015】
本実施例の一側面によれば、前記金属電極は、前記透明電極および前記透明電極上に配置されることを特徴とする。
【0016】
本実施例の一側面によれば、前記金属電極は、前記透明電極上に配置されることを特徴とする。
【0017】
本実施例の一側面によれば、前記金属電極は、ＵＶ波長帯域の光を遮断することを特徴とする。
【0018】
本実施例の一側面によれば、前記シールラインは、各基板の間に形成されて、前記基板または前記高反射層間の間隔を維持し、前記液晶が流入可能な主注入口を有する注入空間と、液晶が流出可能な副注入口を有し、光が入射または通過する領域（Ｌ）を中心として予め設定された形状を有するように実現された主収容空間とを含む内部シールラインとを含むことを特徴とする。
【0019】
本実施例の一側面によれば、前記シールラインは、各基板の間に形成され、予め設定された形状を有し、前記内部シールラインの外郭に位置して、前記内部シールラインの外郭に副収容空間を形成する外部シールラインを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【0020】
以上説明したように、本実施例の一側面によれば、波長可変型液晶エタロンフィルタは、外部環境が変化してもそれによる性能低下を最小化できるというメリットがある。
【0021】
本実施例の一側面によれば、波長可変型液晶エタロンフィルタは、光源または光トランシーバなどの装置内に装着されるにあたり、硬化過程でシールラインに加えられる損傷を最小化できるというメリットがある。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施例による光トランシーバの構成を示す図である。
【図2】本発明の一実施例による光源の構成を示す図である。
【図3】本発明の第１実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図4】本発明の第１実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図である。
【図5A】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図5B】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図5C】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図5D】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図5E】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図5F】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図6】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタの熱衝撃に対する挿入損失を示すグラフである。
【図7】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。
【図8A】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図8B】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図8C】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図9A】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図9B】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図9C】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図9D】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内のシールラインの変形例を示す図である。
【図10】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図11】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図である。
【図12A】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図12B】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図12C】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図13】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタに電源を印加した時に形成される電場を示す図である。
【図14】本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタに液晶を注入した後の状態を示す図である。
【図15】本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図16A】本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタが加工される過程を示す図である。
【図16B】本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタが加工される過程を示す図である。
【図17A】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタが最終的に封止された様子を示す図である。
【図17B】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタが最終的に封止された様子を示す図である。
【図18】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図19】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図である。
【図20】本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタがフィルタを必要とする装置内に装着された様子を示す図である。
【図21A】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図21B】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図21C】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図21D】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図22】本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタのＵＶ照射時間による挿入損失を示すグラフである。
【図23A】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図23B】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図23C】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図23D】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図である。
【図24】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【図25A】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図25B】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図25C】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【図25D】本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明は多様な変更が加えられて様々な実施例を有することができるが、特定の実施例を図面に例示して詳細に説明する。しかし、これは本発明を特定の実施形態に対して限定しようとするものではなく、本発明の思想および技術範囲に含まれるすべての変更、均等物乃至代替物を含むことが理解されなければならない。各図面を説明するにあたり、類似の参照符号を類似の構成要素に対して使った。
【0024】
第１、第２、Ａ、Ｂなどの用語は多様な構成要素を説明するのに使われるが、前記構成要素は前記用語によって限定されてはならない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲で第１構成要素は第２構成要素と名付けられてもよく、同様に、第２構成要素も第１構成要素と名付けられてもよい。および／または、という用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせまたは複数の関連する記載項目のいずれかの項目を含む。
【0025】
ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いたり、「接続されて」いると言及された時には、その他の構成要素に直接的に連結されていたり、または接続されていてもよいが、中間に他の構成要素が存在してもよいことが理解されなければならない。これに対し、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いたり、「直接接続されて」いると言及された時において、中間に他の構成要素が存在しないことが理解されなければならない。
【0026】
本出願で使った用語は単に特定の実施例を説明するために使われたものであり、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なって意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、またはこれらを組み合わせたものの存在または付加の可能性を予め排除しないことが理解されなければならない。
【0027】
他に定義されない限り、技術的または科学的な用語を含む、ここで使われるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有している。
【0028】
一般的に使われる辞書に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有すると解釈されなければならず、本出願において明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味で解釈されない。
【0029】
また、本発明の各実施例に含まれた各構成、過程、工程または方法などは技術的に互いに矛盾しない範囲内で共有できる。
【0030】
図１は、本発明の一実施例による光トランシーバの構成を示す図である。
【0031】
図１を参照すれば、本発明の一実施例による光トランシーバ１００は、送信部１１０と、受信部１２０と、制御部（図示せず）とを含む。
【0032】
光トランシーバ１００は、光伝送システム、大容量ルータまたはスイッチなどの光通信装置において電気信号を光信号に変換して光ファイバなどの媒体に送信し、（外部から）送信された光信号を受信して再度電気信号に変換するモジュールである。光トランシーバ１００は、自主的に光送信および光受信機能をすべて行うことができる。
【0033】
光トランシーバ１００は、５Ｇなど多様な光通信システムの通信装置内の部品として装着されて、予め設定された波長帯域の光信号を出力したり、予め設定された波長帯域の光のみを受信する。特に、光トランシーバ１００は、ＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）などのように細密な波長帯域の調整が必要な通信装置内に装着されて、細密に波長帯域を調整して光を出力したり、受信することができる。
【0034】
送信部１１０は、予め設定された波長帯域のレーザ光に情報を載せて出力する。
【0035】
送信部１１０は、予め設定された波長帯域のレーザ光を出力する光源（２００、図２を参照して後述）と、光源２００の動作（オン／オフ）を制御するドライバ（図示せず）とを含む。光源２００は、制御部（図示せず）およびドライバ（図示せず）の制御によって予め設定された波長帯域の光を出力し、ドライバ（図示せず）は、制御部（図示せず）の制御によって光源２００の動作（オン／オフ）を制御する。
【0036】
受信部１２０は、外部から出力されたレーザ光を受信する。
【0037】
受信部１２０は、波長可変型エタロンフィルタ（２３０、図２を参照して後述）と、受光部（図示せず）とを含む。受信部１２０には、外部の光トランシーバから出力された、情報が載せられた光だけでなく、多様なノイズ光が受信される。これによって、波長可変型エタロンフィルタ２３０は、受光部（図示せず）に光が入射する方向に受光部（図示せず）の前段に配置されて、予め設定された波長帯域のレーザ光を除いたノイズ光をフィルタリングする。これによって、受光部（図示せず）には、情報が載せられた光のみがもっぱら入射できる。受光部（図示せず）は、受信される光信号を電気信号に変換する。制御部（図示せず）は、受光部（図示せず）から変換された電気信号を受信して、受信される光信号内に載せられた情報を把握する。
【0038】
制御部（図示せず）は、送信部１１０および受信部１２０の動作を制御する。
【0039】
図２は、本発明の一実施例による光源の構成を示す図である。
【0040】
図２を参照すれば、本発明の一実施例による光源２００は、第１ミラー２１０と、利得媒質２２０と、波長可変型エタロンフィルタ（２３０、以下、「エタロンフィルタ」と略称する）と、第２ミラー２４０とを含む。さらに、光源２００は、固定型エタロンフィルタ（図示せず）をさらに含むことができる。
【0041】
利得媒質２２０は、外部から電源を受けて光を出力し、自体を経る光を増幅させる。
【0042】
第１ミラー２１０および第２ミラー２４０は、利得媒質２２０およびエタロンフィルタ２３０を挟んで互いに対向するように配置されて、利得媒質２２０から照射された光を反射させる。利得媒質２２０から出力された光は、第１ミラー２１０および第２ミラー２４０で反射し、持続的に利得媒質２２０を通過する。ミラー２１０、２４０の間にキャビティ（Ｃａｖｉｔｙ）が形成される。キャビティの形成によって利得媒質２２０から出力された光はレーザ共振し、相対的に反射度が低い第２ミラー２４０方向に出力される。
【0043】
エタロンフィルタ２３０は、入射する光のうち予め設定された波長帯域のみを透過させる。前述のように、エタロンフィルタ２３０は、入射する光を多重反射させ、干渉するように誘導して、予め設定された波長帯域の光のみを透過させる。エタロンフィルタ２３０は、液晶を含み、外部から電源を受けて屈折率を調整することにより、透過させる光の波長帯域を調整する。これによって、光源２００は、細密な波長帯域の調整を必要とする通信装置などに含まれて、出力光の波長帯域を所望の通りに調整することができる。
【0044】
この時、エタロンフィルタ２３０は、構造的に液晶を含んでも外部環境による液晶の特性や大きさの変化を最小化することにより、自体を透過する光の波長帯域を精密に調整することができる。エタロンフィルタ２３０の具体的な構造は、図３以下を参照して後述する。
【0045】
光源２００は、固定型エタロンフィルタ（図示せず）をさらに含むことができる。固定型エタロンフィルタ（図示せず）は、ＦＳＲ（Ｆｒｅｅ Ｓｐｅｃｔｒａｌ Ｒａｎｇｅ）間隔ごとに離散的（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ）に光を透過させる。すなわち、固定型エタロンフィルタ（図示せず）を経る場合、出力光はＦＳＲ間隔の波長帯域を離散的に有し、ＦＳＲ間隔の間の波長帯域は固定型エタロンフィルタ（図示せず）によってフィルタリングされる。固定型エタロンフィルタ（図示せず）は、利得媒質２２０およびエタロンフィルタ２３０の間に配置されて、エタロンフィルタ２３０に優先して光を入射させる。固定型エタロンフィルタ（図示せず）によって入射光のうちＦＳＲ間隔の間の波長帯域の光がフィルタリングされることにより、エタロンフィルタ２３０は、より精密かつ容易に入射光を所望の波長帯域に調整することができる。
【0046】
一方、光源２００は光トランシーバ１００内の光送信部１１０に含まれるもの、エタロンフィルタ２３０は光源２００および光受信部１２０に含まれるものとして便宜上説明されているが、必ずしもこれに限定されるものではない。光源２００は、出力されるレーザ光の波長帯域を精密に調整する必要がある装置であればいかなるものに含まれても構わず、エタロンフィルタ２３０も、入射するレーザ光の波長帯域を精密に調整する必要がある素子であればいかなるものに含まれても構わない。
【0047】
図３は、本発明の第１実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図であり、図４は、本発明の第１実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図であり、図５は、本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ内に液晶が注入される過程を示す図である。
【0048】
図３～５を参照すれば、本発明の第１実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ（２３０、以下、「第１エタロンフィルタ」と略称する）は、基板３１０と、透明電極３２０と、高反射層３３０と、反射防止層３４０と、配向膜３５０と、内部シールライン３６０と、外部シールライン３６５と、液晶３７０と、電線３８０と、封止材３９０とを含む。
【0049】
基板３１０は、第１エタロンフィルタ２３０内の各構成を支持する。基板３１０ａ、３１０ｂは、予め設定された間隔だけ離れたまま対向するように配置されて、対向する方向の面またはその反対面に適切な構成が配置できるようにする。基板３１０は、入射するレーザ光や出力されるレーザ光を透過させる性質を備えて、入射光または出力光が透過できるようにする。
【0050】
透明電極３２０は、各基板３１０が互いに対向する方向への面にそれぞれ配置されて電場を形成する。主に透明電極３２０の間に電場が形成され、液晶３７０が配向膜３５０を経て形成される電場の強度によって配向を変化させる。液晶３７０の配向の変化は、液晶３７０の屈折率の変化を誘導するので、透明電極３２０は、透過されるレーザ光の波長帯域の変化を誘導する。
【0051】
高反射層３３０は、透明電極３２０上にまたは各基板３１０が互いに対向する方向への面に配置されて、自体に向けて入射する光を反射させる。高反射層３３０は、第１エタロンフィルタ２３０に入射する光を間で多重反射させ、干渉を誘導する。この時、多重反射干渉現象を正常な品質に維持するためには、２つの高反射層３３０が平行でなければならない。すなわち、レーザビームの通る断面内で２つの高反射層３３０間の距離が一定であり、その偏差が数十ｎｍ以下を維持することが好ましい。干渉が進行し、干渉が進行する空間上の屈折率および当該空間の間隔（図４ではｚ軸方向に高反射層間の間隔）によって予め設定された波長帯域の光のみが透過される。図４には、高反射層３３０が透明電極３２０上に配置されているものとして示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、高反射層３３０上に透明電極３２０が配置されても構わない。
【0052】
反射防止層３４０は、各基板３１０が互いに対向する方向への反対側の面に配置されて、第１エタロンフィルタ２３０に入射する光や、第１エタロンフィルタ２３０から出力される光の基板による反射を最小化する。光が入射する場合、基板３１０の表面部（特に、各基板３１０が互いに対向する方向への反対側の面）で反射が発生し、光量が低下する場合が発生しうる。反射防止層３４０は、基板の当該面に配置されて、基板の境界面での光の反射を最小化する。
【0053】
配向膜３５０は、各基板３１０が互いに対向する方向に高反射層３３０上に配置されて、液晶３７０を配向させる。配向膜３５０は、前述した方向に高反射層３３０上に配置され、外部シールライン３６５を外れない程度に形成される。透明電極３２０によって電場が形成される場合、電場によって液晶の配列方向が初期配列方向と異なる方向に変化しても、配向膜３５０は、配向膜に隣接した液晶を初期の配列方向に維持させる。
【0054】
内部シールライン３６０および外部シールライン３６５は、各基板３１０の間に形成されて、各基板３１０または高反射層３３０間の間隔を維持し、液晶の収容空間を形成する。各シールライン３６０、３６５は、熱硬化性または光硬化性特徴を有するポリマーシーラント（Ｓｅａｌａｎｔ）で実現されて、各基板３１０の間に形成される。
【0055】
内部シールライン３６０は、予め設定された幅を有し、液晶が流入可能な主注入口５１０を有する注入空間および注入空間の（予め設定された）幅より相対的に大きい幅を有する。内部シールライン３６０は、レーザ光が入射または通過する領域（Ｌ）を中心として予め設定された形状を有するように実現された主収容空間５３０を含む。主収容空間の予め設定された位置、例えば、主注入口から最も遠い位置に一部分が開放された副注入口５２０が実現される。
【0056】
一方、外部シールライン３６５は、予め設定された形状を有し、内部シールライン３６０の外郭に位置しかつ、内部シールライン３６０の注入空間のうち一位置と接触して、閉鎖された空間を形成する。外部シールライン３６５によって内部シールライン３６０の外郭に副収容空間５４０が形成される。外部シールライン３６５は、一部分が開放された予め設定された形状、例えば、四角形状を有し、開放された一部分が（内部シールライン３６０の）注入空間の一位置にそれぞれ接触する。このように配置されることにより、外部シールライン３６５は、内部シールライン３６０の外郭で閉鎖された空間を形成し、副収容空間５４０を形成する。
【0057】
図５Ａ～５Ｃを参照すれば、内部シールライン３６０の主注入口５１０に液晶が流入する。液晶が流入し、内部シールライン３６０の主収容空間に液晶が収容され、主収容空間に十分に液晶が収容される場合、副注入口５２０を経て副収容空間５４０に液晶が収容され始める。液晶の注入は、主収容空間５３０と副収容空間５４０をいっぱい満たすまで進行するのではなく、副収容空間５４０内に気体収容空間５５０が形成されるまでのみ進行する。主収容空間５３０と副収容空間５４０のすべての体積だけ液晶が注入されない場合、液晶の注入によって残留気体が副収容空間５４０の副注入口から遠い末端まで押し出され、当該位置に位置する。このように、内部シールライン３６０・主注入口５１０の構造、それらが形成する空間および液晶の注入量の調整によって意図的に気体が内部に存在する気体収容空間５５０が形成される。気体が液晶３７０内に存在する場合、次の効果をもたらすことができる。背景技術の欄で前述したように、外部の圧力または温度が変化する場合、液晶３７０の特性や大きさ（体積）が変化する。液晶３７０が主収容空間５３０および副収容空間５４０にいっぱい満たされている場合、外部環境の変化で液晶３７０の大きさ（体積）が増加することにより、基板３１０間の間隔が変化する。基板３１０ａと基板３１０ｂは、シールライン３６０、３６５によって液晶収容空間を有するだけであり、間隔が固定されているのではない。これによって、液晶３７０の大きさが変化する場合、液晶３７０が液晶収容空間の内部から外部を向くように圧力（図４にてｚ軸方向）を加える。このため、基板３１０間の間隔と２つの基板の平行度が変化する。これは、第１エタロンフィルタ２３０を通過する光の波長帯域の変化と挿入損失の増加を引き起こす。
【0058】
これに対し、気体収容空間５５０が形成されて液晶３７０内に気体が存在する場合、液晶３７０の大きさ（体積）の増加は気体収容空間の収縮を引き起こして、基板３１０内の圧力変化を最小化する。すなわち、液晶３７０の大きさ（体積）の増加は、気体に圧力を主に加えるようになって、液晶収容空間の内部から外部を向く圧力の発生は最小化できる。これによって、外部環境が変化して液晶３７０の性質や大きさ（体積）が変化しても気体の大きさ（体積）が主に変化するだけで、基板３１０間の間隔と２つの基板の平行度を維持することができる。
【0059】
ただし、必ずしも液晶３７０内に気体が存在すると限定されるものではなく、液晶３７０内に真空が存在してもよい。液晶が主注入口５１０に注入される時、真空状態で注入されながら、主収容空間５３０と副収容空間５４０のすべての体積だけ液晶が注入されなければ、液晶３７０内に気体の代わりに真空が存在しうる。外部温度の変化で液晶３７０の体積が増加する場合、液晶３７０は、（気体収容空間内）真空が形成された部分に流入し、基板３１０間の間隔と２つの基板の平行度の変化を防止することができる。
【0060】
内部シールライン３６０と外部シールライン３６５は、互いに異なる厚さ（図４にてｘ軸方向の長さ）を有することができる。外部シールライン３６５がすでに存在して基板３１０の間隔を支持し維持している点、および内部シールライン３６０は液晶３７０が主収容空間５３０を優先して、副収容空間５４０をその次に満たすようにガイドするための構成である点から、内部シールライン３６０は、外部シールライン３６５より相対的に薄い厚さを有することができる。また、内部シールライン３６０の厚さが増加するほど光が入射または通過する領域（Ｌ）に影響を及ぼしうる点からも、内部シールライン３６０が外部シールライン３６５より相対的に薄い厚さを有することができる。
【0061】
液晶３７０の主収容空間５３０および副収容空間５４０への注入は、図５Ｄ～５Ｆのように進行する。
【0062】
図５Ｄのように、液晶３７０を第１エタロンフィルタ２３０に満たすために、チャンバ５７０内に液晶３７０を入れたトレイ５８０および第１エタロンフィルタ２３０を配置させる。以後、出入口５７５にチャンバ５７０内の空気を排出させ、チャンバ５７０を真空状態にする。
【0063】
チャンバ５７０の内部が真空状態に到達する場合、図５Ｅのように、第１エタロンフィルタ２３０、特に、主注入口をトレイ５８０内の液晶３７０と接触させる。
【0064】
以後、図５Ｆのように、出入口５７５を経てチャンバ５７０内に空気を注入させる。これによって、チャンバ５７０内の圧力が増加し、液晶３７０が第１エタロンフィルタ２３０の内部に注入される。
【0065】
再度図３～５Ｃを参照すれば、前述の通り、内部シールライン３６０の主収容空間５３０の幅は、注入空間の幅より大きいように実現される。これによって、図５Ｃのように、副収容空間５４０の幅は均一でなくなる。外部シールライン３６５と（主注入口付近の）注入空間との間の間隔（Ｗ２）は相対的に広く形成され、外部シールライン３６５と主注入空間３６０との間の間隔（Ｗ１）は相対的に狭く形成される。これによって、副収容空間５４０は、気体収容空間５５０を基準として外部シールライン３６５と主注入空間３６０との間の間隔（Ｗ１）を眺める場合、ボトルネック構造を有する。これは液晶３７０が注入され、気体収容空間５５０に収容された気体が副収容空間５４０の副注入口５２０方向、ひいては主収容空間５３０に移動することを最小化することができる。主収容空間５３０内には光が入射または通過する領域（Ｌ）が位置して、主収容空間５３０に気体が移動する場合、入射光または出力光に悪影響を及ぼす。これを最小化するため、副収容空間５４０は、ボトルネック構造を備えることにより、気体収容空間５５０に収容された気体が気体収容空間５５０を外れることを最小化することができる。
【0066】
電線３８０は、透明電極３２０の一位置に配置されて、透明電極３２０に電源を供給する。
【0067】
封止材３９０は、主収容空間５３０を封止させて液晶３７０の排出を防止する。封止材３９０は、主収容空間５３０、特に、主注入口５１０に一部注入されて硬化し、主注入口５１０を封止させる。封止材３９０は、主注入口５１０を封止させ、液晶３７０が主収容空間５３０および副収容空間５４０の外部に排出されるのを防止する。
【0068】
二重シールラインを備え、各シールラインが前述した形状を有することにより、第１エタロンフィルタ２３０は、次の効果を確保することができる。
【0069】
二重シールライン３６０、３６５を備えるため、基板３１０間の間隔または高反射層３３０間の間隔を最大限に均一に維持することができる。シールライン３６０、３６５が二重に形成されていて、単一シールラインで実現された場合より相対的に外力に強い。また、液晶の内部に気体が含まれていて、シールライン３６０、３６５は、外部環境の変化による液晶３７０の性質または大きさ（体積）の変化にも間隔を維持させることができる。
【0070】
また、シールライン３６０、３６５は、前述した形状を備えることにより、液晶の内部に含まれた気体が光の入射または通過する領域（Ｌ）に再流入することを最大限に防止することができる。
【0071】
図４には、基板３１０上に透明電極３２０、高反射層３３０および配向膜３５０の順に配置されているものとして示されているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、基板３１０上で各層３２０、３３０および３５０の間の順序は変化しても構わない。
【0072】
図６は、本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタの熱衝撃に対する挿入損失を示すグラフである。
【0073】
図６を参照すれば、従来の一重シール構造を有するエタロンフィルタと、二重シール構造を有する第１エタロンフィルタ２３０に対して、１２０℃で１２時間熱処理をして熱衝撃を加えた後の挿入損失の測定値が具体的に示されている。従来のエタロンフィルタは、挿入損失として約５．７～６．５ｄＢの損失を有することを確認することができるが、第１エタロンフィルタ２３０は、０．７５～１．１ｄＢ程度の損失だけを有して挿入損失が著しく減少したことを確認することができる。
【0074】
また、熱衝撃などの外部環境の変化による液晶３７０の収容形態の変化も確認することができる。従来のエタロンフィルタは、液晶収容空間全体での液晶３７０の収容状態に影響が発生するが、第１エタロンフィルタ２３０は、外部環境の変化によって副収容空間５４０に収容されていた液晶３７０の一部が主収容空間５３０に移動しながら、主収容空間５３０の液晶３７０の収容状態の変化を最小化している。
【0075】
図７は、本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの透過スペクトルを示すグラフである。
【0076】
図７を参照すれば、第１エタロンフィルタ２３０に対して、８～１９Ｖまで１Ｖ単位で電圧を調整した時の透過スペクトルを示しており、電圧によって所望の波長のレーザをフィルタリングできることを確認することができる。
【0077】
【0078】
図８Ａを参照すれば、内部シールライン３６０の主収容空間５３０の形状は、必ずしも図５に示されたような円形に限定されるものではなく、レーザ光が入射または通過する領域（Ｌ）を遮蔽さえしなければどの形状で実現されても構わない。図８Ａのような四角形状など多様な形状で実現できる。
【0079】
一方、内部シールライン３６０の主収容空間５３０の形状が四角形状で実現される場合、外部シールライン３６５の開放された一部分は、図８Ａに示されるように、（内部シールライン３６０の）注入空間の一位置にそれぞれ接触してもよく、図８Ｂに示されるように、（内部シールライン３６０の）注入空間と主収容空間５３０との境界にそれぞれ接触してもよい。図８Ａの場合、外部シールライン３６５と注入空間との間の間隔は、外部シールライン３６５と主注入空間３６０との間の間隔と異なり、副収容空間５４０にボトルネック構造が形成される。これに対し、図８Ｂの場合、外部シールライン３６５と注入空間との間の間隔は、外部シールライン３６５と主注入空間３６０との間の間隔と同一になり、副収容空間５４０にボトルネック構造が形成されない。
【0080】
図８Ｃに示されるように、内部シールライン３６０内の副注入口５２０は、必ずしも１つではない複数個が形成されてもよい。副注入口５２０が複数個形成される場合、液晶３７０の主収容空間５３０から副収容空間５４０への収容がより円滑に進行できる。主収容空間５３０内に気体を残留させないために、副注入口５２０は、主注入口５１０から最も遠い位置を基準として予め設定された距離内に形成されることが好ましい。例えば、図８Ｃを参照すれば、主注入口５１０から最も遠い位置を１２時方向と定義すれば、副注入口５２０は、１０時～１２時方向と１２時～２時方向に形成される。
【0081】
一方、図９に示されるように、各シールラインは、ガイド部９１０をさらに含むことができ、エタロンフィルタ２３０は、内部シールライン３６０および外部シールライン３６５以外にも補助シールライン９３０をさらに含むことができる。
【0082】
図９Ａに示されるように、内部シールライン３６０は、主収容空間の外側方向にガイド部９１０を含むことができる。特に、ガイド部９１０は、主収容空間の外側方向を向く一末端が外部シールライン３６５の角部分を向くように形成される。液晶３７０が注入されると、気体は主収容空間５３０および副収容空間５４０を経て気体収容空間５５０を向くようになる。気体は１つの大きな塊を形成し移動する場合もあるが、複数の塊に割れてそれぞれ移動する場合も発生する。後者の場合、相対的に小さな体積を有する気体塊は相対的に速く気体収容空間５５０に向けて移動し、相対的に大きな体積を有する気体塊は相対的に遅く気体収容空間５５０に向けて移動する。この時、相対的に小さな体積を有する気体塊が外部シールライン３６５の角部分に移動する場合、当該部分に閉じ込められて移動しない場合が発生しうる。このような状況が発生すれば、前述のように、液晶３７０が副収容空間５４０から主収容空間５３０に移動する場合、液晶３７０の移動とともに、角に閉じ込められた気体塊がともに移動する場合が発生する。
【0083】
ガイド部９１０は、このように気体塊、特に、体積が相対的に小さな気体塊が角などに閉じ込められて固定されているのを防止する。体積が相対的に小さな気体塊が相対的に速く移動し、角などに閉じ込められている場合、ガイド部９１０を経て相対的に体積の大きい気体塊がその後に移動し、角（気体塊が閉じ込められている空間）に向けて移動する。相対的に体積の大きい気体塊がガイド部９１０によって角に向けて移動し、当該空間に閉じ込められている気体塊とともに気体収容空間５５０に移動する。
【0084】
一末端がこのように気体塊が構造的に閉じ込められて移動できないくらいの位置を向くように形成されていて、ガイド部９１０は、気体塊が構造的に閉じ込められて気体収容空間５５０に移動できないことを防止する。
【0085】
図９Ｂのように、ガイド部９２０は、一末端が外部シールライン３６５から（副収容空間の）ボトルネック構造部分を向くように形成される。ガイド部９２０は、当該部分に形成されて、気体収容空間５５０に配置された気体が再度主収容空間に再流入するのを防止することができる。
【0086】
追加的に、ガイド部９３０は、主注入口５１０近傍（注入空間付近）または副注入口５２０近傍に形成される。ガイド部９３０が当該位置に形成されることにより、気体の移動は妨げることなく、シールライン３６０、３６５が基板３１０間の間隔または高反射層３３０間の間隔をより円滑に維持できるように補助する。
【0087】
ガイド部９３０と類似の役割を果たすために、副収容空間５４０または内部シールライン３６０と外部シールライン３６５との間に補助シールライン９３０が配置されてもよい。
【0088】
図１０は、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図であり、図１１は、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図であり、図１２は、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【0089】
図１０～１２を参照すれば、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ（２３０、以下、「第２エタロンフィルタ」と略称する）は、第１エタロンフィルタ２３０の構造に、追加的に無液晶室１０１０をさらに含む。
【0090】
無液晶室１０１０は、気体収容空間部分に形成されて、自体へ移動してきた気体の（外部への）移動を最小化する。
【0091】
図１１に示されるように、無液晶室１０１０は、周辺部に比べて相対的に広い間隔を有する。すなわち、無液晶室１０１０は、図１２Ａのように、無液晶室１０１０が形成される位置で高反射層３３０がエッチングされたり、図１２Ｂのように、当該位置で透明電極３２０と高反射層３３０がすべてエッチングされたり、図１２Ｃのように、当該位置で基板３１０が一定深さだけエッチングされて形成される。ただし、必ずしもこれに限定されるものではなく、図１２Ａまたは図１２Ｂの場合と図１２Ｃの場合が無液晶室１０１０にともに反映されてもよい。また、両基板のうち一方にのみ深さの異なる構造を導入して無液晶室を実現しても有意な結果を得ることができる。
【0092】
無液晶室１０１０は、周辺部に比べて相対的に広い間隔を有するため、無液晶室１０１０と周辺部とは段差を有する。このため、無液晶室１０１０に流入した気体は、無液晶室１０１０の外部に再度流出することに大きな困難を有する。
【0093】
また、気体と液晶は、相互間の境界面積を低減し、表面エネルギーを減少させようとする特性を有する。これによって、気体は、液晶との接触が最小化できる無液晶室１０１０を離脱しないようにする。
【0094】
これによって、どのような外力および外部環境の変化が発生しても、第２エタロンフィルタ２３０は、気体を無液晶室１０１０に大部分残留させることができる。
【0095】
図１３は、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタに電源を印加した時に形成される電場を示す図である。
【0096】
無液晶室１０１０、特に、図１２Ｂのように、透明電極３２０までエッチングされて形成された無液晶室１０１０には、電場の強度が、図１３のように、周辺部より著しく低くなる。一般的に、真空や気体は誘電定数が１であるのに対し、液晶はこれより最低数倍～数十倍大きい値を有する。したがって、第２エタロンフィルタ２３０に電源が印加されて電場が形成されると、誘電定数値が大きい液晶は、電場の大きい領域に移動しようとする傾向を示し、真空または気体は、電場の弱い無液晶室１０１０に押し出されようとする傾向を示す。
【0097】
これによって、透明電極３２０に電源が供給されて電場が形成される場合であれば、無液晶室１０１０に流入した気体は、特にさらに無液晶室１０１０を外れない。これは、図１４から裏付けられる。
【0098】
図１４は、本発明の第２実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタに液晶を注入した後の状態を示す図である。
【0099】
図１４は、第２エタロンフィルタ２３０を２枚の直交偏光板の間に配置させ、バックライト上で観察した時の図である。液晶が存在する部分は、液晶の複屈折（Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）効果によって明るく観察される。図１４を参照すれば、第２エタロンフィルタ２３０において無液晶室１０１０は、液晶が存在せず、暗く観察されることを確認することができる。
【0100】
図１５は、本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図であり、図１６は、本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタが加工される過程を示す図であり、図１７は、本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタが最終的に封止された様子を示す図である。
【0101】
図１５および１６を参照すれば、本発明の第３実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ（２３０、以下、「第３エタロンフィルタ」と略称する）は、第１エタロンフィルタ２３０に、追加シールライン１５１０をさらに含む。
【0102】
エタロンフィルタ２３０に液晶３７０がすべて注入された場合、液晶の注入後、エタロンフィルタ２３０の内部から外部に排出されないように、主注入口５１０付近に封止材３９０が注入される。以後、ＵＶ硬化などの硬化過程を経て主注入口５１０の封止が完了する。ただし、この時、封止材３９０が主注入口５１０の入口のみを遮断できる量だけの注入は困難で、なおかつ硬化していない状態の封止材３９０を前述した量だけ注入して硬化することが困難なため、通常、前述した量以上の封止材３９０が注入される。
【0103】
一方、エタロンフィルタ２３０の製造工程では、エタロンフィルタ２３０内の各層が正確に有するべき面積を正確に有するように製造することは非常に難しい。これによって、最終的に製造されるべきエタロンフィルタ２３０が、図１６Ｂの形態や面積を有する場合、一般的に製造工程で製造されたばかりのエタロンフィルタ２３０は、図１６Ａの形態や面積を有することができる。図１６ａに示されるように、製造されたばかりのエタロンフィルタ２３０は、ダイシングなど別の加工工程を経て、一面には第１カッティング面１６１０に沿ってカッティングされ、他の面には第２カッティング面１６２０に沿ってカッティングされる。これによって、エタロンフィルタ２３０は、図１６Ｂのような最終形態を有する。
【0104】
製造工程上、最終工程として、封止材３９０を注入し硬化するにあたり、追加シールライン１５１０が存在しない従来のエタロンフィルタは、図１７Ａのような現象が発生する。前述の通り、一定量以上の封止材３９０が注入されなければならないので、最終的に、封止材３９０は、第１カッティング面１６１０または第２カッティング面１６２０の領域まで侵入したまま硬化する。封止材３９０がカッティング面１６１０、１６２０まで侵入して硬化する場合、エタロンフィルタ２３０の加工を非常に困難にし、加工装置の耐久度も著しく低下させることがある。
【0105】
エタロンフィルタ２３０を加工する過程でこのような問題を防止すべく、第３エタロンフィルタ２３０は、追加シールライン１５１０を含む。追加シールライン１５１０は、外部シールライン３６５の、主注入口５１０を基準として予め設定された半径内の任意の地点から外部シールライン３６５の外部（副注入空間の反対側）に突出した形態を有する。この時、追加シールライン１５１０は、各カッティング面１６１０、１６２０を侵入しない領域内で突出して形成される。第３エタロンフィルタ２３０が追加シールライン１５１０を含むことにより、図１７Ｂに示されるように、注入された封止材は、追加シールライン１５１０内でのみ残留して拡散が防止される。追加シールライン１５１０内で封止材３９０が硬化することにより、各カッティング面１６１０、１６２０の領域を侵入しなくて済むので、従来のエタロンフィルタ製造工程上で発生する封止材３９０とエタロンフィルタの加工問題を防止することができる。
【0106】
図１８は、本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの平面図であり、図１９は、本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの断面図であり、図２０は、本発明の一実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタがフィルタを必要とする装置内に装着された様子を示す図である。
【0107】
図１８～２０を参照すれば、本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ（２３０、以下、「第４エタロンフィルタ」と略称する）は、第１エタロンフィルタ２３０に、金属電極１８１０をさらに含む。
【0108】
エタロンフィルタ２３０は、光トランシーバ１００など多様な装置内に配置されるにあたり、図２０のような方式で配置される。図２０を参照すれば、エタロンフィルタ２３０は、光トランシーバ１００内のサブマウント１３０の一定位置に配置された後、接着剤１４０によってサブマウント１３０の一位置に接着され固定される。この時、通常使用される接着剤１４０がＵＶ硬化接着剤である。接着剤が塗布された後、約３６０ｎｍの波長帯域のＵＶ光が照射され、接着剤１４０を硬化させる。接着時間を短縮させるために、通常、２００ｍＷ以上の強い強度のＵＶ光が照射される。ただし、このように強い強度のＵＶ光がエタロンフィルタ２３０、特にシールライン３６０、３６５や液晶３７０に照射される場合、シールライン３６０、３６５を構成する材料（Ｓｅａｌａｎｔ）や液晶３７０材料は、ＵＶ光によって損傷を被る。特に、シールライン３６０、３６５を構成する材料は、ＵＶ光に劣化しやすく、エタロン特性を低下させる。
【0109】
これを防止するために、第４エタロンフィルタ２３０は、金属電極１８１０をさらに含む。金属電極１８１０は、透明電極３２０上に配置されて、接着剤１４０の硬化のために照射されるＵＶ光の第４エタロンフィルタ２３０内への入射を防止する。金属電極１８１０は、光、特に、ＵＶ波長帯域の光は透過させない素材で実現されて、第４エタロンフィルタ２３０の外部から内部へのＵＶ光の入射を防止する。
【0110】
また、金属電極１８１０は、透明電極３２０によって形成される電場を強化することができる。透明電極３２０は、一定部分光を吸収する性質を有する。したがって、透明電極３２０は、過度に厚い厚さで実現されることは困難である。ただし、透明電極３２０が薄い厚さで実現される場合、電気伝導度が低下し、透明電極３２０が外部から電源を受けて電場を形成するにあたり、相対的に強度が弱い電場を形成することができる。金属電極１８１０は、透明電極３２０に隣接して配置されることにより、形成される電場の強度を強化することができる。
【0111】
前述の通り、金属電極１８１０は、光を透過させない素材で実現される。これによって、エタロンフィルタ２３０への光の入射や通過に影響を及ぼすことがある。これを防止するために、金属電極１８１０は、レーザ透過ホール１８１４を含む。レーザ透過ホール１８１４は、レーザ光が入射または通過する領域（Ｌ）を中心として予め設定された半径だけ形成された中空である。レーザ透過ホール１８１４は、特定波長帯域の光を分離するために、エタロンフィルタ２３０に入射するレーザ光や、入射してエタロンフィルタ２３０からフィルタリングされた光が通過できるようにする。
【0112】
一方、金属電極１８１０内の無液晶室１０１０の位置に追加的なエッチングが行われる。金属電極１８１０も当該位置にエッチングが行われて、無液晶室１０１０を形成することができる。すなわち、高反射層３３０と金属電極１８１０がともにエッチングが行われ、無液晶室１０１０を形成してもよく、高反射層３３０、金属電極１８１０および透明電極３２０がすべてエッチングされ、無液晶室１０１０を形成してもよい。
【0113】
金属電極１８１０は、透明電極３２０上に配置されるものとして記載したが、必ずしもこれに限定されるものではない。金属電極１８１０は、各基板３１０が互いに対向する方向への基板３１０の一面のうち多様な位置に配置可能である。第４エタロンフィルタ２３０の多様な変形例は、図２１に示されている。
【0114】
図２１は、本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【0115】
図２１には、エタロンフィルタ２３０のうち一基板３１０ｂの構造のみが示されている。
【0116】
【0117】
また、エタロンフィルタ２３０の基板３１０上に高反射層３３０が、高反射層３３０上に透明電極３２０が配置されてもよい。
【0118】
この時、金属電極１８１０は、図２１Ｃのように、高反射層３３０と透明電極３２０との間に配置されてもよく、図２１Ｄのように、透明電極３２０上に配置されてもよい。このように、金属電極１８１０は、各基板３１０が互いに対向する方向への基板３１０の一面であればいかなる位置にも配置可能である。
【0119】
ただし、ＵＶ光のシールライン３６０、３６５と液晶３７０への流入遮断効率を高めるために、金属電極１８１０は、シールライン３６０、３６５と近接して配置されることが好ましい。金属電極１８１０は、シールライン３６０、３６５と近接して配置されてこそ、側面から入射するＵＶ光をより多く遮断することができる。
【0120】
【0121】
このように、第４エタロンフィルタ２３０が金属電極１８１０を含むことにより、ＵＶ光による挿入損失の低下を防止することは、図２２から裏付けられる。
【0122】
図２２は、本発明の第４実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタと、従来のエタロンフィルタのＵＶ照射時間による挿入損失を示すグラフである。
【0123】
図２２を参照すれば、従来のエタロンフィルタ２０００の挿入損失は、ＵＶ照射前／後を比較して０．５ｄＢから１．５ｄＢまで上昇することを確認することができ、ＵＶ照射後１日経過した時点でも、ＵＶ照射直後と比較する時、挿入損失が大きく低下しないことを確認することができた。
【0124】
これに対し、第４エタロンフィルタ２３０の挿入損失は、ＵＶ照射前／後を比較してもほとんど変化が発生しないことを確認することができる。
【0125】
【0126】
図２３および２４を参照すれば、本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタ（２３０、以下、「第５エタロンフィルタ」と略称する）は、内部シールライン２３１０および外部シールライン２３２０を含む。
【0127】
第５エタロンフィルタ２３０は、第１～第４エタロンフィルタ２３０とは異なり、液晶３７０を注入せずに滴下（Ｄｒｏｐ）して生成される。特定基板（３１０ａおよび３１０ｂのいずれか１つ）間の間隔内に各シールライン２３１０、２３２０を配置した状態で予め設定された量の液晶３７０を滴下し、残りの基板（３１０ａおよび３１０ｂの残りの１つ）を当該基板に密着させて両基板を固定する。
【0128】
液晶３７０が滴下される方式で注入されるため、内部シールライン２３１０は、内部シールライン３６０とは異なり、主注入口は含まず、副注入口５２０のみを含む。
【0129】
一方、外部シールライン２３２０は、外部シールライン３６５とは異なり、開放された部分なしに閉じた経路を形成して、滴下された液晶３７０が外部に流出するのを防止する。
【0130】
各シールライン２３１０、２３２０が前述した構造を含むことにより、滴下された液晶３７０は、第１～第４エタロンフィルタ２３０の場合のように、主収容空間５３０を先に満たした後、副注入口５２０を経て副収容空間に流入する。
【0131】
同じく、液晶３７０は、内部に気体が形成されるくらいの量だけが滴下されて、第５エタロンフィルタ２３０も、第１～第４エタロンフィルタ２３０と同様に、内部に気体を含む。
【0132】
一方、第５エタロンフィルタ２３０は、図２５のような変形例を含むことができる。
【0133】
図２５は、本発明の第５実施例による波長可変型液晶エタロンフィルタの変形例を示す図である。
【0134】
図２５Ａおよび図２５Ｂのように、内部シールライン２３１０も多様な形状で実現できる。また、内部シールライン２３１０は、同じく、気体が気体収容空間の位置まで円滑に移動するようにガイド部９１０を含むことができ、内部シールライン２３１０の副注入口５２０から最も遠い位置で外部シールライン２３２０まで突出した隔壁２５１０をさらに含むことができる。隔壁２５１０が形成されることにより、隔壁２５１０を境界に副収容空間５４０内で液晶３７０の流動が防止できる。
【0135】
さらに、図２５Ｃおよび２５Ｄのように、第５エタロンフィルタ２３０は、無液晶室１０１０を含むことができる。
【0136】
以上の説明は、本実施例の技術思想を例として説明したに過ぎないものであって、本実施例の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば本実施例の本質的な特性を逸脱しない範囲で多様な修正および変形が可能であろう。したがって、本実施例は本実施例の技術思想を限定するためではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本実施例の技術思想の範囲が限定されるのではない。本実施例の保護範囲は以下の特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それと同等範囲内にあるすべての技術思想は本実施例の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。
【0137】
関連出願の相互参照
本特許出願は、２０２２年４月８日付で韓国に出願した特許出願番号第１０－２０２２－００４４０８１号について米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））により優先権主張し、そのすべての内容は参照文献として本特許出願に組み込まれる。これとともに、本特許出願は、米国以外の国々に対しても上記と同様の理由により優先権主張し、そのすべての内容は参照文献として本特許出願に組み込まれる。
本特許出願は、２０２２年４月８日付で韓国に出願した特許出願番号第１０－２０２２－００４４０８１号について米国特許法１１９（ａ）条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ§１１９（ａ））により優先権主張し、そのすべての内容は参照文献として本特許出願に組み込まれる。これとともに、本特許出願は、米国以外の国々に対しても上記と同様の理由により優先権主張し、そのすべての内容は参照文献として本特許出願に組み込まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21A】
【図21B】
【図21C】
【図21D】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図23C】
【図23D】
【図24】
【図25A】
【図25B】
【図25C】
【図25D】
