Fabrication of a low-power 1×2 polymeric thermo-optic switch with a trench structure

A low-power $1{\times}2$ polymeric thermo-optic switch with a trench structure is proposed and fabricated. The trench structure in the optimized region slows down the heat flow from the electrodes, which contributes to the reduction of power consumption. The temperature distribution in the polymer layers has been adjusted to increase the temperature gradient between the two arms of the Y-branch. For comparison, a $1{\times}2$ polymeric thermo-optic switch with no trench structure is fabricated together on the same substrate. In the device with a trench structure, the measured crosstalk is less than -17.0 dB for TE polarization.-15.0 dB for TM polarization. The power consumption is about 66 mW, which is 25% less than that of the device with no trench structure.

트렌치 구조를 이용한 저전력 1×2 폴리머 열 광학 스위치의 제작

트렌치 구조를 이용한 저전력 1$\times$2 폴리머 열 광학 스위치를 제안하고 제작하였다. 최적의 위치에 적절히 형성된 트렌치 구조는 전극으로부터 발생한 열 흐름을 방해하여 전력 소보를 줄이는데 기여할 수 있다 광 도파로를 구성하는 폴리머 층에서의 온도 분포가 변하여 Y-분기를 이루는 두 도파로들 사이의 온도 기울기가 급격하게 증가하기 때문이다. 본 실험에서는 트렌치 구조의 효과를 비교 분석하기 위해 트렌치 구조가 없는 1$\times$2 폴리머 열 광학 스위치도 동일한 기판 위에 함께 제작하였다. 트렌치 구조를 이용한 열 광학 스위치의 경우, 측정된 누화는 TE 편광에서 -17.0 dB 이하. TM 편광에서 -15.0 dB 이하였다 전력 소모는 트렌치 구조가 없는 열 광학 스위치의 소모 전력보다 25% 감소한 약 66 ㎽였다.