Analysis of taper-foremd optical coupler for the optical communication

광통신용 taper형 광 결합기의 해석

Efficient power transmission from a single mode fiber to a thin-film waveguide devices is one of the most fundamental and inevitable subject that should be first solved toward the realization of the integrated optic system. In this paper, fiber-waveguide coupling structure is considered and the large mismatch of field profiles at the fiber-waveguide interface is well avoided by using to the coupling guide which is intentionally developed on the top of the thin-film guuide. From the simulation, the taper-type structure are shown to be easier realizeable than the uniform one, since optical coupling between the guides in the latter has a stronger tolerance to the deviation of waveguide parameters.

단일모드 광섬유와 박막도파로 소자들 사이의 효율적인 광전송은 집적광학 시스템의 실현을 위해서 가장 기본적으로 풀어야 하는 필수적인 과제중의 하나인데, 이 때 광섬유와 도파로를 직접 접속시키는 방법은 접속면에서의 필드분포의 불일치로 인해 많은 양의 광전력이 반사되고 발산이 예상된다. 따라서 본 연구에서는 박막도파로와 광섬유의 접속시 경계면에서의 필드분포의 불일치를 피하기위해 uniform 형과 taper 형의 결합 구조를 박막도파로위에 성장시켜 접속시키는 구조를 제안하고 해석하였다. 시뮬레이션 결과 이들 구조가 광섬유로부터 결합도파로 안으로 광파가 전송되면 이후에 박막도파로로 효율적으로 광결합이 일어남을 보였고, 특히 taper 형태의 결합구조가 uniform 형태의 결합구조보다 결합효율 및 소자 제조측면에서 휠씬 더 바람직한 구조임이 증명되었다.