Optimization of traveling-wave electroabsorption modulator using FDTD method

In this paper, the microwave characteristics of traveling-wave electroabsorption coplanar waveguide modulator have been analyzed and optimized precisely by using the 3-dimensional finite-difference time-domain method (FDTD). Microwave characteristics are affected by the thickness of intrinsic layer, the width of meas, and the distance between signal electrode and ground electrode on traveling-wave type structure. In case that intrinsic layers are composed of InAsP/InGaP (1.3Q), the optimized distance between signal electrode and ground electrode, the optimized intrinsic region thickness and the width of waveguide are founded to be $3{\mu}m,\;039{\mu}m\;and\;2{\mu}m$, respectively, to minimize microwave loss and to obtain velocity and impedance matched structure. By using the FDTD, we could design the traveling-wave electroabsorption modulator more precisely.

FDTD를 이용한 진행파형 전계 흡수 광 변조기 최적화

본 논문에서는 3차원 FDTD를 이용하여 진행파형 흡수 CPW(Coplanar waveguide) 광 변조기의 마이크로파 특성을 분석하여 최적화 설계하였다. 진행파형 구조에 있어서 마이크로파의 특성은 진성 영역의 두께와 폭에 영향을 받게 되고 신호전극과 접지전극의 위치와 신호전극의 폭에도 영향을 받게 된다. 진성 영역이 InAsP/InGaP (1.3Q) 의 양자우물로 구성되었을 때, 도파관의 폭이 $2{\mu}m$, 진성영역의 두께가 $0.9{\mu}m$ 신호전극과 접지전극 사이의 간격이 $3{\mu}m$일 때 마이크로파 손실을 최소화 하며 광파와의 속도정합을 이루었으며 이때의 임피던스는 약 50${\Omega}$으로 광 변조기의 최적화를 이룰 수 있었다. FDTD를 이용하여 다양한 구조의 변화가 마이크로파에 미치는 영향을 분석 하였으며 이를 이용한 보다 정확한 소자 설계가 가능함을 보였다.