• 제목/요약/키워드: 광도파로

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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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소산파 집적광학 바이오센서에 적합한 Si3N4 립-광도파로 해석 및 설계에 관한 연구 (Analysis and Design of Si3N4 Rib-optical Waveguides for Evanescent-wave Integrated-optical Biosensors)

  • 정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.15-22
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    • 2019
  • 소산파 기반 집적광학 바이오센서에 적합한 $Si_3N_4$ 립-광도파로 구조에 대한 해석적 분석을 통해서 단일모드 도파조건을 도출하였다. 두-모드 간섭현상을 이용하는 집적광학 바이오센서 구조를 제시하고, 단일모드와 두-모드(감지영역)에 해당되는 립-광도파로 제원인 폭, 립 및 코어 두께 각각에 대해서 $3{\mu}m$, 2 nm, 150 nm와 $3{\mu}m$, 20 nm, 340 nm를 제안하였으며, FMM 전산해석을 통해서 감지영역의 두-모드들에 대한 광학적 특성들을 검토하였다.

근접장 주사 현미경을 이용한 광도파로 특성 연구 (A study for the waveguide characterization using the near-field scanning optical microscope)

  • 지원수;김대찬;정재완;이승걸;오범환;이일항
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.122-123
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    • 2001
  • 본 연구에서는 주사 근접장 광학 현미경(Near-field Scanning Optical Microscope, 이하 NSOM이라 한다)을 이용하여 빛이 전파되고 있는 광 도파로 주변에 형성되는 evanescent field를 측정함으로써 광도파로 내부에서의 빛의 전파특성을 알아보았다. 광소자의 설계에 있어서 광도파로 내부에서의 빛이 어떻게 전파되어지는 가는 매우 중요한 인자가 된다. (중략)

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폴리머 광도파로 소자

  • 신상영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1998년도 제15회 광학 및 양자전자 학술발표회 논문집
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    • pp.121-121
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    • 1998
  • 폴리머 재료를 사용하는 여러 가지 유형의 광도파로 소자에 대하여 논한다. 광분할 기, 편광기, 편광변환기, 광스위치, 광변조기, 파장분할다중화기등의 설계, 제작, 응용등에 대 하여 설명하고 이소자들이 가지는 장점과 문제점들을 검토한다.

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나노임프린팅 기술을 이용한 유연성 브래그 반사 광도파로 소자 (Bragg Reflecting Waveguide Device Fabricated on a Flexible Substrate using a Nano-imprinting Technology)

  • 김경조;이정아;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 저가의 소자 개발이 가능한 나노임프린팅 공정을 도입하여 510 nm 주기의 브래그 격자 구조를 가지는 폴리머 광도파로 소자를 제작하였다. 폴리머 격자 광소자의 온도 의존성을 감소시키기 위한 방법으로 플라스틱 박막으로 이루어진 유연성 기판상에 브래그 격자를 제작하는 것이 필요하다. 임프린팅 공정을 손쉽게 수행하기 위한 광도파로 구조를 채택하였으며, 코아와 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$인 단일모드 광도파로 구조를 얻을 수 있었다. 유연성 기판 브래그 격자 광도파로 소자의 특성을 Si기판 브래그 격자 광도파로 소자와 비교하여 관측한 결과, 유연성 기판 도입에 따른 브래그 반사 소자의 성능 저하는 나타나지 않았다.

Ti:PPLN 광도파로를 이용한 비선형광학 기반의 의사 위상정합 2차 조화파 발생 (Quasi Phase-Matched Second Harmonic-Wave Generation based on Nonlinear-Optic Effect Utilizing Ti:PPLN Optical Waveguides)

  • 정홍식;정영식
    • 한국광학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.408-415
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    • 2008
  • 고전압 펄스를 인가시켜서 주기적으로 도메인을 반전시키는 공정을 검토하였으며, 이를 적용해서 제작된 Ti 확산 리튬나오베이트 채널광도파로(Ti:PPLN) 기반의 의사 위상정합 2차 조화파 발생을 체계적으로 측정하였다. 2차 조화파 발생을 위해서 $16.6{\mu}m$ 분극 주기와 49 mm 길이의 Ti:PPLN 채널광도파로를 제작하였으며, 473(%/W) 변환효율이 측정되었다.

Wide Angle BPM 을 이용한 광도파로열 격자 파장 필터의 해석 (Analysis of Arrayed Waveguide Grating Waveglength Filter using Wide Angle Beam Propagation Method)

  • 박준오;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제39권2호
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    • pp.46-55
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    • 2002
  • 광도파로열 격자(AWG :Arrayed Waveguide Grating) 파장 필터는 전광 네트웍(All Optical Network)을 실현하는 매우 중요한 핵심 소자 중에 하나이다. 광도파로열 격자 파장 필터와 같은 광도파 소자를 해석 및 설계시 수학적인 해석이 필요하며, 가장 대표적인 방법은 BPM(Beam Propagation Method)이다. 본 논문에서는 Paraxial BPM과 Wide Angle BPM을 InP/InGaAsP/InP 광도파로열 격자 파장 필터 해석에 적용시켜 정화도의 차이를 고찰해 보았다. WA-BPM을 구현하기 위하여 저차의 Pade Approximant를 적용하였다. 광도파로열 격자 파장 필터의 SLL(Side Lobe Level)과 삽입손실(Insertion Loss)을 비교하여 분석하였다. 광도파로열 격자 파장 필터를 정확하게 해석 및 설계하기 위해서는 고차의 WA-BPM을 사용해야 함을 확인하였다.

원자층 증착 방법을 이용한 폴리머 광도파로 제작 (Atomic Layer Deposition Method for Polymeric Optical Waveguide Fabrication)

  • 이은수;천권욱;진진웅;정예준;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.175-183
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    • 2024
  • 근래 광통신, 광센서, 양자광학 등의 다양한 연구 분야에서 광IC 소자를 이용한 광신호 처리 연구가 활발히 진행되고 있으며, 광IC 제작에 이용되는 재료들 중 특히 폴리머 재료는 고유의 특징을 바탕으로 폭넓게 연구개발되고 있다. 폴리머 기반 광IC 소자를 제작하기 위해서는 광도파로 단면 구조를 정확히 제작하기 위한 제작 공정을 확립하는 것이 중요하며, 특히 안정적인 소자 특성을 유지하고 대량생산 시의 수율을 높이기 위해서는 재현성이 높고 오차 수용 범위가 넓은 공정과 제작 조건을 설정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 공정을 도입하여 폴리머 광도파로 소자를 효율적으로 제작할 수 있는 방법을 제안하였으며, 기존의 포토 레지스트나 금속 박막 증착을 이용하는 방법에 비해 광도파로 코어 형상을 더욱 정밀하게 제작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 ALD 공정을 도입하여 코어의 크기가 1.8 × 1.6 ㎛2인 폴리이미드 광도파로를 제작하여 광도파로의 손실을 측정하고, 이와 함께 광파워 분배기인 다중모드 간섭(multi-mode interference) 광도파로 소자를 제작하여 특성을 측정하였다. 이때 기존의 제작과정에서 문제시되었던 에칭 마스크 층의 크랙 현상은 나타나지 않았으며, 광도파로 패턴 단면의 수직성도 우수하였고, 도파로의 전파손실 또한 1.5 dB/cm 이하로 양호하였다. 이로써 ALD 공정이 대량생산을 위한 폴리머 광소자 제작 공정에 적합한 방법임을 확인하였다.

$Ti:LiNbO_3$ 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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고굴절률 불화폴리이미드를 이용한 광도파로 위상변조기 제작 및 특성 분석 (Optical-waveguide Phase Modulators Based on High-refractive-index Fluorinated Polyimide)

  • 이은수;천권욱;진진웅;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.180-186
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    • 2021
  • 불화폴리이미드는 우수한 광투과율과 광학적 굴절률이 높은 특징을 가지며 이를 이용하여 제작된 폴리머 광도파로 위상변조기는 광손실이 작고 저전력으로 안정적인 위상제어가 가능하게 된다. 본 논문에서는 고굴절률 불화폴리이미드를 이용하여 광도파로 위상변조기를 설계하고 제작하여 특성을 분석하였다. 광도파로를 제작하여 손실을 측정하기에 효율적인 새로운 방법을 제시하였고, 제작된 폴리이미드 광도파로의 전파손실은 0.9 dB/cm로 확인되었다. 위상변조기는 π 위상변화를 위해 9.1 mW의 전력을 필요로 하였으며, 기존 폴리머 위상변조기 대비 응답속도가 10배 정도 향상된 290 μs 정도의 응답시간을 가지는 것을 확인하였다.