• 제목/요약/키워드: $Ti:LiNbO_3$ 광도파로

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$Ti:LiNbO_3$ 광도파로 제작 동안 확산온도 및 분위기에 따른 Ti 층의 특성변화 (Characteristic changes of Ti layer on $Ti:LiNbO_3$ from various diffusion temperature and gas during $Ti:LiNbO_3$ optical waveguides fabrication)

  • 양우석;이승태;김우경;박우정;윤대호;이한영
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.141-141
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    • 2003
  • 전기-광 효과를 이용한 광변조기, 스위치 등의 소자 구현을 위해 고품질의 Ti:LiNbO$_3$ 광도파로 제작은 필수적이다. LiNbO$_3$ 광도파로는 양자교환(APE) 및 Ti 확산 법으로 제조할 수 있으며 전자의 경우 ne 는 증가, no는 감소되는 경향이 있어 편광도 파로의 제작에 용의하며 후자의 경우 ne 와 no 모두 증가하는 도파로 특성을 갖는다. 이러한, 도파로 소자의 특성 향상을 위해서는 Li out-diffusion 이 억제된 손실이 적은 도파로 제작이 필수적이다. 본 연구에서는 Ti 내부 확산법을 이용한 LiNbO$_3$ 광도파로를 확산분위기를 조건으로 하여 제작하였으며, 온도에 따른 각 이온의 반응 메커니즘에 관하여 관찰하였다.

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스트레인광학효과를 이용한 2×2Ti:LiNbO3 삽입/분기 집적광학 멀티플렉서 (2×2Ti:LiNbO3 Integrated Optical Add/Drop Multiplexers utilizing Strain-Optic Effect)

  • 정홍식;최용욱
    • 한국광학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.430-436
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    • 2006
  • 1550nm 파장대역에서 편광에 관계없이 동작하는 $Ti:LiNbO_3\;2{\times}2$ 삽입/분기 광 멀티플렉서를 구현하였다. 소자는 두 개의 입 출력 광도파로, 두 개의 편광모드분리기, 두 개의 편광모드 변환기 그리고 전기광학효과로 파장을 가변시킬 수 있는 전극으로 구성되었다. TE, TM 편광에 대해서 단일모드 특성을 갖는 채널 광도파로는 x-cut $LiNbO_3$에 Ti 확산 방법으로 제작하였으며, 채널 광도파로 위에 배열된 $SiO_2$ 패드의 전단 스트레인을 이용하여 위상정합 편광모드변환기를 구현하였다. 한편 전기광학효과를 이용하여 파장을 가변시키기 위해서 전압을 인가하여 광도파로의 복 굴절률을 변화시켰다. 0.094nm/V 파장가변률과 최대 17nm 파장을 가변시켰으며, 8.2dB 부 모드레벨과 3.72nm FWHM을 측정하였다.

저손실 Ti : $LiNbO_3$ 광도파로의 주기적 분극 반전과 광학특성 (Periodically domain inversion and optical properties of low-loss Ti : $LiNbO_3$ waveguides)

  • 양우석;권순우;이형만;김우경;윤대호;이한영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.49-52
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    • 2006
  • 저손실 Ti:$LiNbO_3$ 광도파로 기판에 외부전계 인가법을 사용하여 주기적으로 도메인을 반전시켰다. $LiNbO_3$의 -Z 면에 Ti 패턴 형성 후 약 $1060^{\circ}C$에서 열처리 과정을 통해 광도파로를 형성하였으며, 제작된 광도파로의 광전송 손실은 ${\sim}0.1dB/cm$ 였다. 도메인 반전을 위해 +Z면에 주기적인 전극 패턴을 형성하였으며, 외부전계의 균일한 인가를 위해 LiCl 전해 용액을 사용하여 도메인을 반전 시켰다. 선택적 화학식각을 통해, 약 $16{\mu}m$의 도메인 반전 주기를 확인 할 수 있었으며, 주기적 도메인 반전구조를 갖는 Ti : $LiNbO_3$ 도파로의 비선형 특성을 측정하였다.

Ti strip 너비에 따른 Ti:$LiNbO_3$ 광도파로에서의 도파특성변화 (Measurement of Propagation Property in Ti:$LiNbO_3$ Optical Waveguides)

  • 김우경;장현수;허현;이승태;박우정;양우석;이한영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.168-169
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$ 광도파로는 확산형 도파로이기 때문에 그 도파특성이 확산공정 조건에 크게 의존할 뿐만 아니라 굴절률 분포를 모델링하기가 어렵다. 이러한 이유로 설계된 Ti:LiNbO$_3$ 광도파로의 특성은 실제 제작된 소자와 큰 차이를 보이는 경우가 많은데, 이를 개선하기 위해서는 각 공정파라미터에 따른 도파 특성의 변화를 파악하는 작업이 우선적으로 수행되어야 한다. 본 논문에서는 서로 다른 너비를 갖는 Ti strip을 동일한 확산조건에서 확산시킨 후 제작된 광도파로의 도파손실 및 모드패턴을 측정하였다. (중략)

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진행파형 Ti:LiNbO$_3$위상 광변조기 설계 및 제작에 관한 연구 (Study on the Design and Fabrication of Traveling-Wave Ti:LiNbO$_3$Phase Optical Modulators)

  • 정홍식;서정하;엄진섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.1782-1792
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    • 1994
  • $Ti:LiNbO_3$채널형 광도파로와 Asymmetric Coplanar Strip(ACPS) 전극구조를 이용해서, $1.3{\mu}m$에서 동작하는 진형파형 위상 광변조기를 설계, 제작한 다음 변조특성을 관찰하였다. 위상정합이 개선되도록 ACPS 진행파형 전극을 설계하기 위해서 전극과 완충박막의 두께를 포함하여, 전극제원의 해석적 함수로 특성저항, 변조파의 유효굴절률 및 전극손실 등을 고려하였다. Ti 확산방법으로 저손실 채널형 광도파로 제작하였으며, double-spin image reversal 공정을 이용해서 $2.5{\mu}m$ 두께의 전극을 형성하였다. 9GHz 부근에서의 전극구조 공진형상 때문에 변조특성이 제한 되었지만, 2.5GHz 까지는 큰 왜곡없이 변조특성이 관찰되었다.

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Ti 내부확산/양자교환(TIPE)방식에 의한 평면 광도파로 렌즈의 제작 (Fabrication of a Optical Planar Waveguide Lens by Ti-Indiffused Proton-Exchange)

  • 정석문;최성식;윤태훈;김재창
    • 한국통신학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.371-378
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    • 1992
  • 본 논문에서는 Y-cut $LiNbO_3$ 기판 위에 TIPE 방식을 이용하여 평면 광도파로 렌즈를 제작하고 그 특성을 측정하였다. Ti 내부확산 평면광도파로 및 TIPE 평면 광도파로 제작하고, 프리즘 결합으로 굴절율을 측정하였다. 측정한 기본파 유효굴절율로부터 평면 광도파로 렌즈의 궤적을 구하여, 사진식각법과 lift-off기법을 이용하여 TIPE 평면 광도파로 렌즈를 제작하였다. 도파로를 따라 도파되던 광이 평면 광도파로 렌즈에 의하여 접속되는 현상을 관측하였고 측정한 결과와 컴퓨터 시뮬레이션의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 관측한 초점의 위치 및 크기가 설계한 값과 잘 일치하였다.

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저손실 $Ti:LiNbO_3$ 광도파로제작 및 BPM 해석 (BPM Analysis and Preparation of Low Loss $Ti:LiNbO_3$ Optical Waveguide)

  • 김성구;윤형도;윤대원;박계춘;이진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.400-406
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    • 1998
  • We investigated the preparation and guided-mode properties of $Ti:LiNbO_3$ waveguides which were fabricated by Ti in-diffusion. The diffusion method to reduce the Li out-diffusion was proposed. The optical guided-mode and propagation loss based on butt-coupling pigtailed with PMF-input were measured. How to improve the polishing grade of waveguide endfaces is newly proposed in this paper. To show the mode propagations, the BPM simulations of channel waveguide are described.

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Ti:LiNbO$_{3}$ 광도파로 제작 및 특성분석 (Fabrication and Characteristics Analysis of Ti:LiNbO$_{3}$ Optical Waveguide)

  • 윤형도;김성구;이한영;윤대원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권7호
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    • pp.109-116
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    • 1998
  • In this work was produced and analyzed a z-cut Ti:LiNbO$_{3}$ optical waveguide which applies for various optical devices.A waveguide channel with a thickness 8 .mu.m and a length 66,000.mu.m and a mach-zehnder interferometer type waveguide were fabricated at a diffusion temperature 1050.deg. C for 6-8hours in a wet $O_{2}$ environment. The resulting Ti:LiNbO$_{3}$ optical waveguide was measured to have a Ti-strip thickness of 950.angs. and low loss. Surfaces and cross-sections of a fabricated waveguide were analysed. The mode pattern anaysis revealed that the waveguide showed a single mode at a 1550nm wavelength. The effective dimension of the waveguide was calculated by measuring a gaussian profile; Wx=10.95.mu. and Wy=9.14.mu.m. a propagation loss, of 0.50dB/cm for a TM mode and 0.45dB/cm for a TE mode, was low enough to be accepatable for optical devices.

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Air 분위기로 제작한 Ti:$LiNbO_3$ 도파로 특성 및 폴리싱 방법제안 (Properties of Ti:$LiNbO_3$ Optical Waveguide by Diffusion in Air Atmosphere and Proposal of a Polishing Method)

  • 김성구;윤형도;윤대원;한상필;박계춘;유용택
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제10권7호
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    • pp.682-691
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    • 1997
  • We have investigated the guided optical properties of a Ti:LiNbO$_3$optical waveguide which was fabricated by Ti-diffusion in an air atmosphere and proposed an effective polishing method of waveguide endfaces. And the results of guided optical mode and fabrication condition were obtained as follows; \circled1 propagation loss : 0.53 dB/cm \circled2 mode size : horizontal/vertical=12.5${\mu}{\textrm}{m}$ \circled3 mode mismatch : 1.7 dB \circled4 diffusion temperature : 105$0^{\circ}C$, time : 8 hours \circled5 atmosphere : air

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비대칭 $Ti:LiNbO_3$ Mach-Zehnder 간섭기를 이용한 집적광학 전계센서 제작 및 성능에 관한 연구 (A Study on the Fabrication of Integrated Optical Electric-Field Sensor and Performance utilizing Asymmetric $Ti:LiNbO_3$ Mach-Zehnder Interferometer)

  • 하정호;정홍식
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.128-134
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    • 2012
  • 전계 측정시스템에서 센서 감지부로 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 비대칭 구조의 집적광학 Mach-Zehnder 광변조기를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자의 동작 특성을 검증하였고, $LiNbO_3$에 Ti 확산방법으로 구현된 채널 광도파로에 평판형 안테나가 부착된 집중 전극구조 배열하여 전계 센서를 제작하였다. 500 KHz, 5 MHz 각각의 주파수에서 측정 가능한 최소 전계는 1.02 V/m, 6.91 V/m로 평가 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~35 dB, ~10 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다.