Improvement of extinction ratio of polarization independent very short vertical directional couplers with the double-sided deep-ridge waveguide structure

We show that the extinction ratio is improved using slight asymmetry in two core refractive indices of polarization independent very short vertical directional couplers with the double-sided deep-ridge (DSDR) waveguide structure. The optimum asymmetry with the maximum extinction ratio and the tolerance of the refractive index of core with the extinction ratio larger 1ha]1 30 ㏈ increase as the thickness of inner cladding layer and the two cores decrease due to the increase of the coupling strength between the two cores. Also, the device length and the tolerance of the device length with the extinction ratio larger than 30 ㏈ decrease as the thickness of the inner cladding layer and the two cores decrease due to the increase of the coupling strength between the two cores. We show that polarization independent vertical directional couplers with the DSDR waveguide structure with the device length less than 100 ${\mu}{\textrm}{m}$ and the extinction ratio larger than 30 ㏈ could be implemented.

편광에 관계없이 매우 짧은 결합길이를 가지는 Double-Sided Deep-Ridge 도파관 구조 수직 방향성 결합기의 소멸비 향상

편광에 관계없이 매우 짧은 결합 길이를 가지는 Double-Sided Deep-Ridge (DSDR) 도파관 구조를 가지는 수직 방향성 결합기의 두 코어 굴절율에 약간의 비대칭성을 줌으로써 편광에 관계없이 소멸비가 크게 향상됨을 보였다. 내부 클래딩의 두께와 두 코어의 두께가 감소할수록 두 코어는 강하게 결합되기 때문에 최대 소멸비를 보이는 두 코어 사이의 굴절율의 비대칭값과 30 ㏈ 이상의 소멸비를 보이는 코어 굴절율의 공차는 증가한다. 또한 내부 클래딩의 두께와 두 코어의 두께가 감소할수록 두 코어사이의 결합이 강하게 되어 결합기 길이와 30 ㏈ 이상의 소멸비를 가지는 결합길이의 공차는 감소한다. 편광에 관계없이 100 $\mu\textrm{m}$ 이하의 매우 짧은 소자길이를 가지며 30 ㏈ 이상의 매우 높은 소멸비를 가지는 DSDR수직 방향성 결합기를 구현할 수 있음을 보였다.