• 제목/요약/키워드: 다중모드 간섭기

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실리카 다중모드 간섭기에 대한 TE/TM 분극 의존도 측정 (Measurement of TE/TM Polarization Dependency of Silica MMI Couplers)

  • 전진우;홍종균;곽수진;이상선;이두한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.190-191
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    • 2002
  • 광소자 설계 시 TE/TM 분극에 대한 민감도는 매우 중요한 요소로 작용을 한다. 이러한 민감도를 줄이기 위해 많은 광소자에 다중모드 간섭기가 이용되고 있다. 다중모드 간섭기에 입력되는 신호는 TE와 TM 두 모드의 분극으로 이루어져 있으며, 각각은 도파로 내에 존재하는 모드에 실려 50:50의 파워 분배를 가지고 진행하게 된다. 그러므로 광소자를 제작하기 위해 TE 또는 TM 모드만을 고려하는 것은 소자의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. (중략)

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다중모드 간섭기를 이용한 반도체 이중사각형 링 공진기에서의 단일모드 발진 특성 (Single Mode Lasing Characteristics in Multimode Interferometer-Coupled Semiconductor Square Ring Resonators)

  • 정달화;문희종;현경숙
    • 한국광학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.41-47
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    • 2009
  • 다중모드 간섭기를 이용한 반도체 이중사각형 링 공진기에서의 단일 파장 모드 발진특성을 관찰하였다. 실험에 사용된 공진기의 에피택시는 발진 중심파장이 $1.55{\mu}m$인 InGaAsP-InP 다중양자우물 구조를 활성층으로 사용하여 제작되었다. 공진기의 구조는 다중모드 간섭기를 결합기로 이용한 이중사각형 링 공진기이며 발진특성을 측정하였다. 여러 가지 구조 변수를 즉 공진기의 구조 및 크기, 다중모드 간섭기의 길이를 변화시키며 실험을 진행하였다. 실험 결과 다양한 크기와 구성에서 단일파장모드선택 특성이 잘 나타남을 확인할 수 있었다.

Si3N4 립-광도파로 기반 다중모드 간섭기와 소산파를 이용하는 집적광학 바이오센서 설계 및 성능에 관한 연구 (A Study on the Design and Performance of Integrated-Optic Biosensor utilizing the Multimode Interferometer based on Si3N4 Rib-Optical Waveguide and Evanescent-Wave)

  • 정홍식
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.409-418
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    • 2020
  • 본 논문에서는 Si/SiO2/Si3N4/SiO2 적층 구조를 갖는 Si3N4 립-광도파로 기반의 다중모드 간섭기를 활용하는 집적광학 소산파 바이오센서에 대해서 서술하였다. 다중모드 간섭기의 이론적 배경에 대해서 검토하였고, 전산해석을 통해서 다중모드 간섭기 구조와 설계과정을 제시하였다. 다중모드 간섭기의 제원 (길이, 폭)이 소자 성능에 어떻게 영향을 미치는지 분석하였다. 분석물질의 굴절률 변화가 다중모드 간섭기의 모드 패턴형성 위치와 출력 광파워에 많은 영향을 미치고 있음을 확인하였고, 이 특성을 적용할 경우 집적광학 바이오센서로 활용 가능함을 입증하였다.

계단형 다중모드 간섭 결합기를 사용한 소자의 소형화 (Device Miniaturization Using Stepped Multimode-Interference Couplers)

  • 호광춘
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권1호
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    • pp.14-19
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    • 2010
  • 전송폭과 굴절률이 서로 다른 다중모드 간섭 결합기 (MMICs)를 계단형으로 연결하면 전형적인 방법으로 설계된 다중모드 간섭 결합기의 결합길이를 현저하게 줄일 수 있는 새로운 구조가 본 논문에서 제안되었다. 전송폭이 82%의 cross 결합효율에 대하여, 결합길이는 약 6.7%가 줄어들었다. 그러나, 전송폭과 굴절률이 계단형인 다중모드 간섭 결합기에서는 약 93%의 결합 효율과 약 9%의 결합길이 축소가 발생하였다. 더욱이, 소형 다중모드 간섭 결합기를 설계하기 위하여 널리 사용되는 테이퍼 구조를 계단형으로 구성하면, 약 90%의 결합효율과 약 25%가 축소된 소형 다중모드 간섭 결합기를 설계할 수 있음을 보였다.

다중모드간섭을 이용한 1x4 광 분배기의 도파폭에 따른 균일도 특성 (The characteristics of Uniformity according to the width of the 1x4 Power Splitter based on Multi-mode Interference)

  • 홍정무;박순룡;이승걸;이일항;오범환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.30-31
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    • 2001
  • 다중모드간섭을 이용한 소자는 집적광학에서 광신호의 분리와 결합에 있어서 널리 사용되고 있다. 이러한 소자는 편광상태와 파장에 덜 민감하며, 광 대역폭과 제작 허용오차가 크다는 장점을 가진다. 이러한 다중모드간섭기의 설계에 있어서 간섭기의 폭은 주로 출력단에서의 도파로 폭과 도파로간 간격으로부터 정해져왔다. 본 연구에서는 특별히 광신호의 효율적인 분배를 위해 간섭기의 폭과 관련하여 광 분배기의 손실 및 균일도를 최적화하기 위한 방안을 강구하였으며, 근사적인 이론식에 의한 결과와 비교하였다. (중략)

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초소형 전송폭을 갖는 광 다중모드 간섭결합기의 설계 (Design of Optical Multimode Interference Couplers with Ultracompact Propagating Width)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.47-52
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모드전송선로 이론과 유효유전체 해석법을 결합한 새로운 해석법이 초소형 전송폭을 갖는 3차원 구조의 광 다중모드 간섭결합기의 설계특성을 분석하기 위하여 사용되었다. 결합된 해석법에 기초한 다중모드 간섭결합기의 결합효율을 정의하였으며, 3 dB 결합기, cross 결합기 그리고 bar 결합기의 결합 특성을 나타내는 결합길이를 수치해석적으로 결정하였다. 수치해석 결과 본 논문에서 설계한 다중모드 간섭결합기는 낮은 insertion loss와 높은 splitting ratio를 갖는 특성을 보였다.

반 링과 전반사 미러를 이용한 다중모드 간섭기로 결합된 링 공진기 (Multimode interference coupled ring resonator using half ring and total internal reflection mirrors)

  • 김두근;최영완
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권2호
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    • pp.46-54
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    • 2007
  • 본 연구에서는 WDM 시스템의 집적화를 위해서 InP 기반의 신개념의 마이크로 링 공진기 필터를 제안하고, 제작을 통해서 그 특성을 측정 분석하였다. 전반사 미러가 삽입된 구조는 자동 정렬 (Self-Aligned) 공정을 통해서 구현 하였고, 측정된 전반사 미러의 손실은 한 개의 미러당 0.71 dB를 얻을 수 있었다. 마이크로 링 공진기의 결합기로는 다중모드 간섭기를 이용하여 빛이 광도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 다중모드 간섭기의 주변을 깊게 에칭을 하여 간섭기의 길이와 폭을 $119{\mu}m$$9{\mu}m$로 하였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 미러에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 $190{\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 이때 얻어진 FSR는 대략 1.333 nm (162 GHz)이고 소광비는 13 dB이다.

최적의 다중모드 간섭기로 결합된 직사각형 링 공진기 (Rectangular ring resonator with optimum multimode inteference)

  • 김두근;최운경;최영완;이종창
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.26-35
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    • 2007
  • 본 연구에서는 광집적회로를 구성하기 위해서 InP 기판위에 아주 작은 다중모드 간섭기를 결합기로 사용하고, 직사각형 링 공진기 내부는 전반사 거울로 구성된 필터를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 최적의 다중모드 간섭기의 길이와 폭은 110 ${\mu}m$와 9 ${\mu}m$로 하여 빛이 광 도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 거울에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 120 ${\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 측정된 공진기의 FSR는 대략 2 nm (244 GHz)이고 소광비는 13 dB이다. 또한 곡선 피팅에 의해서 파워 결합력은 대략 42%를 얻을 수 있었다. 이러한 조건에서 임계 결합을 얻기 위해서는 2.4 dB의 공진기 내부 손실이 요구된다.

임의 분배 비율의 다중모드간섭 광전력 분배기에 대한 벡터 해석법 (Vector analysis for multimode-interference power splitter with an arbitrary splitting ratio)

  • 김진희;이상선;송석호
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.479-485
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    • 2002
  • 다중모드간섭을 이용한 임의 분배 비율의 광전력 분배기에 대한 벡터 해석법을 제시한다 광전력 분배는 집적 광학의 기초가 되는 부분이며 특히 광전력 비율을 임의로 조절할 수 있다면 많은 응용분야에 유용할 것이다. 본 벡터 해석법은 기존의 다중모드간섭 현상에 대한 해석적 결과를 도식화함으로써 임의 분배 비율의 다중모드간섭 광전력 분배기 설계를 보다 쉽게 할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

플라즈마 다중모드 간섭 결합기를 사용한 나노 크기의 전력분배기 (Nano-scale Power Splitters by using Plasmonic Multimode Interference Couplers)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.47-52
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    • 2011
  • Si 플라즈마 도파로에 기초한 나노 크기의 전력분배기가 다중모드 간섭 결합기의 특성을 이용하여 설계되었다. 유효 유전체 방법과 종방향 모드 전송 선로 해석법을 적용하여 3차원 전송구조의 전파특성과 최적의 설계변수를 분석하였다. 설계된 $1{\times}2$ 50:50 다중모드 간섭 전력분배기는 크기가 $800nm{\times}850nm$인 나노 크기로 설계가 가능하였다. 다양한 전력분배율을 갖는 전력분배기를 설계하기 위하여 $2{\times}2$ 다중모드 간섭 결합기가 설계되었다. 설계된 전력분배기는 78.5%:15.5%~5.5%:86.6%의 범위에서 분배율을 조절할 수 있도록 설계되었으며, $1.5{\mu}m{\sim}1.7{\mu}m$의 파장 대역에서 전송율이 0.8이상인 광대역 특성을 나타내었다.