Effect of wing width and thickness on the polarization characteristics of vertical directional couplers using the Double-Sided Deep-Ridge waveguide structure

We investigate the effect of the wing width and thickness of a Double-Sided Deep-Ridge(DSDR) vertical directional coupler on the coupling length dependent on the polarization, We have found that the DSDR vertical directional coupler without a wing does not have polarization independent coupling lengths. The variation of the coupling length of TE and TM modes and the difference between the coupling lengths of the two modes are negligible as the wing width increases beyond the specific wing width for the same wing thickness. Thus, we can see that a DSDR vertical directional coupler has a wing width larger than the minimum wing width to obtain the polarization independent coupling length. The minimum wing width increases as the wing thickness increases for the same core thickness and as the core thickness decreases for the same wing width. Also, we have found that the minimum wing thickness is determined by the core thickness and the minimum wing thickness decreases as the core thickness increases.

Double-Sided Deep-Ridge 도파관 구조 수직 방향성 결합기의 날개구조부 폭과 두께가 편광 특성에 미치는 영향

Double-Sided Deep-Ridge(DSDR) 수직 방향성 결합기의 날개구조부 폭과 두께가 편광에 따른 결합길이에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 날개구조부가 존재하지 않는 DSDR 수직 방향성 결합기는 편광에 무관한 결합길이를 가질 수 없음을 볼 수 있었다. 일정한 날개구조부 두께에 대하여 날개구조부 폭이 특정 길이 이상이 되면 TE 모드와 TM 모드의 결합길이의 변화는 거의 없으며 또한 두 모드의 결합길이의 차이도 거의 발생하지 않음을 볼 수 있었다. 따라서 편광에 무관한 결합길이를 가지는 DSDR 수직 방향성 결합기를 구현하기 위한 최소 날개구조부 폭이 존재함을 볼 수 있었다. 이러한 최소 날개구조부 폭은-같은 코어 두께에 대해서는 날개구조부 두께가 증가할수록, 같은 날개구조부 두께에 대해서는 코어 두께가 감소할수록-증가함을 볼 수 있었다. 또한 최소 날개구조부 두께는 코어의 두께에 의하여 결정됨을 볼 수 있었고 코어의 두께가 증가할수록 최소 날개구조부 두께는 감소함을 볼 수 있었다.