Crosstalks of Two-Waveguide and Three-Waveguide Directional Couplers

두도파로 및 세도파로 방향성 결합기의 Crosstalk

The crosstalks of two-waveguide & three-waveguide directional couplers are analyzed. Advantages and disadvantages for each coupler are compared and discussed. Based on the relationship between the coupled mode and the normal mode, the mathematical expressions are derived in terms of the crosstalks for each directional coupler. Numerical techniques such as the finite-difference method and the beam propagation method are employed to testify the validity of the derived equations. The calculation results show that two-waveguide directional coupler is superior to any types of three-waveguide couplers from the practical viewpoint of the crosstalk and the coupling length.

두도파로 구조와 세도파로 구조를 갖는 방향성 결합기의 crosstalk를 해석하고, 각 구조에 따른 장단점을 비교 평가하였다. 결합모드, 정상모드의 관계를 바탕으로 각 결합기 구조에 따른 crosstalk식을 유도하였으며, 유한 차분법, 빔 전송법등 모의전산을 통하여 유도식의 타당성을 검증하였다. 실용적인 측면에서 두도파로 방향성 결합기의 경우가 세도파로 결합기 어느 구조보다 crosstalk 측면, 광 결합길이 측면에서 볼 때 가장 유리함을 알 수 있었다.