Tunable bragg filter of $Si_3N_4-SiO_2$ waveguide using thermooptic effect

열광학 효과를 이용한 $Si_3N_4-SiO_2$ 도파로 가변 브래그필터

  • 이형종 (전남대학교 자연과학대학 물리학과) ;
  • 정환재 (전남대학교 사범대학 물리교육과)
  • Published : 1992.12.01

Abstract

Buried Bragg filters of single mode $Si_{3}N_{4}$ rib waveguide with a cover layer of $SiO_{2}$ and grating at the interface of $Si_{3}N_{4}$ and $SiO_{2}$ are designed and fabricated. Etching of the grating on $Si_{3}N_{4}$ waveguide core by buffered HF showed uniform etching with good control up to 1 nm. This buried type of Bragg filters are immune to contamination of the surface of device. The mode index and bandwidth of filters are determined by measurements of the transmission spectrum of Bragg filters and compared with that of calculation. Waveguide Bragg filters loaded with the micro-heater of Cr film and the cladding of silicone rubber are made to control the Brag wavelength of the filter. As a result the filter wavelength of the device moved by 0.41 nm for 10 mA current to the shorter side of wavelength proportional to the square of the current.

$SiO_{2}$를 덮개층으로하는 $Si_{3}N_{4}$ rib 도파로의 $Si_{3}N_{4}-SiO_{2}$ 계면에 브래그격자를 제작하여 매립된 형태의 단일모우드 브래그필터 도파로를 설계하고 제작하였다. HF 완충용액을 사용하여 $Si_{3}N_{4}$ 코어층에 브래그격자를 식각하였으며 1nm까지 식각깊이를 제어하며 균일하게 식각할 수 있었다. 이러한 매립된 형태의 브래그필터는 그 특성이 소자표면의 오염에 영향을 받지 않는다. 브래그필터의 파장스펙트럼 측정에서 도파로의 모우드굴절률과 반사대역폭을 결정하고 이를 계산과 비교하여 논의하였다. 브래그필터의 도파코어층에 미세히터와 silicone rubber의 덮개층을 올려 필터파장을 가면할 수 있는 도파로 가변 필터소자를 제작하였다. 그 결과 브래그파장은 전류의 제곱에 비례하여 단파장 쪽으로 이동하였으며, 이동량은 10mA의 전류에 대해 0.41nm이다.

Keywords