Design of ultra short vertical directional couplers with high extinction ratios composed of two sections

매우 짧은 길이와 높은 소멸비를 가지는 두 개의 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기의 설계

We show that both cross and bar states with very high extinction ratios larger than 30 dB can be obtained in ultra short (< $100{\mu}m$) two-section vertical directional couplers. Based on the calculations of various possible combinations of the refractive indices of waveguides in each section using the improved coupled mode theory and beam propagation method, the guidelines for the design of ultra short two-section vertical directional couplers are presented to obtain both cross and bar states with high extinction ratios larger than 30 dB at the ends of section 1 and section 2, respectively.

$100{\mu}m$ 이하의 길이를 가지는 두 개의 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기의 영역 1의 출력단과 영역 2의 출력단에서 각각 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있었다. 각 영역의 두 도파로가 가질수 있는 여러 굴걸율 값에 대하여 향상된 결합모드 이론과 beam propagation method를 사용한 계산 결과의 분석을 통해 영역 1의 출력단과 영역 2의 출력단에서 각각 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있는 수직 방향성 결합기의 설계 지침을 제시하였다.