Design of $Ti:LiNbO_3$ Three-Waveguide Optical Switch with Outer-Waveguide Fed

바깥도파로 입사된 $Ti:LiNbO_3$ 세 도파로 광스위치의 설계 및 제작

An optical switch composed of three-identical, equally-spaced $Ti:LinbO_3$ waveguides and overlaid Al electrodes of CPW structure was designed and fabricated. Patterned Ti was diffused into z-cut $LinbO_3$ substrates at $1025^{\circ}C$ for 6 hours to make a three-waveguide directional coupler. $SiO_2$ buffer layer of $1.2{\mu}m$ was grown by the PECVD to reduce the propagation loss of TM mode, and Al electrodes were built on the layer for switching the guided beam. For an incident beam of ${\lambda}=1.3{\mu}m$, almost perfect optical coupling between two outer waveguides was observed. When an electric field was applied to detune the three waveguides anti-symmetrically, the optical switching phenomenon was successfully confirmed.

등 간격을 갖는 동일한 구조의 $Ti:LinbO_3$ 세 도파로와 그 위에 CPW 구조 Al 전극을 갖는 광스위치를 설계, 제작, 실험하였다. z-cut $LinbO_3$ 기판상에 $1025^{\circ}C$에서 6시간 동안 Ti 패턴을 확산시킨 세 도파로 방향성 결합기를 제작하였다. TM 모드의 전파 손실을 줄이기 위해 $1.2{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 박막을 PECVD로 증착시킨 후, 그 위에 광스위칭을 위하여 Al 전극을 형성시켰다. ${\lambda}=1.3{\mu}m$의 입사광에 대해서 거의 완벽한 광 coupling이 두 바깥 도파로 사이에서 일어났다. 새 도파로를 반대칭적으로 detuning 되도록 전계가 가해졌을 때 광 스위칭 현상이 일어남을 확인하였다.