열광학 장주기 격자를 유도하는 히터 배열의 인자들이 파워 소모에 미치는 영향

Abstract

열광학 장주기 격자를 이용한 노치 필터의 파워 소모를 이론적으로 살펴 보았다. 여기서 열광학 장주기 격자는 주기적인 히터들과 패드들로 구성된 히터 배열에 의해 유발된다. 히터 배열에서 소모되는 파워는 열광학 장주기 격자를 유발하는 줄(joule) 열로 전환되기 때문에, 그 파워를 조절함으로써 노치 필터의 특성을 동적으로 제어할 수 있다. 적절한 결합 효율을 얻기 위해 히터 배열에 가하는 파워는 히터 배열의 인자들에 의존하는데, 이 인자들은 히터의 폭과 길이, 패드의 폭, 그리고 히터 배열을 구성하는 금속 박막의 두께이다. 이 인자들이 파워 소모에 미치는 영향을 이론적으로 해석하는 근사적인 방법을 설명하고, 설명한 방법을 사용하여 인자들의 변화에 따른 파워 소모의 변화를 해석한다. 해석 결과로부터 파워 소모를 줄이기 위해 필요한 인자 선택의 기준을 도출한다.

We investigate theoretically the power consumption of a notch filter using a thermo-optic long-period grating, which is induced by a heater array consisting of periodic heaters and pads made of metal thin-film. Since the power consumed by the heater array is converted to joule heat that generates the thermo-optic long-period grating, the characteristics of the notch filter are dynamically controlled by adjusting it. The power necessary for appropriate coupling efficiency depends on the parameters of the heater array, which are the width and length of a heater, pad width, and the thickness of the thin-film. We explain an approximate method of analyzing the influence of the parameters on the consumed power. Using the analysis method, we simulate the change of the power depending on the parameters. From the simulation, we suggest a few guidelines on the parameters required to reduce the power.