• 제목/요약/키워드: 집적 포토닉스

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실리콘 포토닉스 기술 (Silicon Photonics)

  • 박래만;신재헌;허철;김경현;김태엽;성건용;정태형
    • 전자통신동향분석
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    • 제20권5호통권95호
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    • pp.84-92
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    • 2005
  • 실리콘 포토닉스 기술은 차세대 실리콘 기술로서 optoelectronic integrated circuit을 위한 실리콘 기반 광기술에 대한 것이다. 본 고에서는 이러한 실리콘 포토닉스 기술을 이용한 단일 집적화에 있어서 응용과 문제점 및 연구개발 동향에 대해 알아본다. 특히, 세부 기술들에 대한 현재의 기술적 수준을 단일 집적화 측면에서 검토하였으며, 가장 큰 문제점으로 인식되는 실리콘 발광원의 국내외 기술 현황을 살펴보았다.

기술 특집을 게재하며

  • 임한조
    • 광학과기술
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    • 제6권3호
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    • pp.5-6
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    • 2002
  • 광기술이 발전됨에 따라 광집적회로(photonic integrated circuit) 구성에 요구되는 고기능성소자 등 나노포토닉스(nano-photonics) 기술에대한 요구가 급격히 증대되고 있습니다. 나노포토닉스는 그 어휘가 의미하는데로 나노구조의 재료나 소자를 활용하는 광자기술을 통칭한다고 보면 될 것입니다.(중략)

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LNOI 포토닉스의 기술 동향 (LNOI Photonics Technology Trends)

  • 박재규;한상필;김성일;송민협;김기수
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권3호
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    • pp.41-52
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    • 2021
  • Recently, LNOI photonics technology has attracted attention as a photonics platform capable of integrating ultra-high-speed, low power consumption, and high nonlinearity optical devices, as it is possible to manufacture LiNbO3 optical waveguides with ultra-low optical loss and a radius of curvature of several tens of micrometers. Here, we will briefly compare various photonics platforms, such as Si, InP, SiN, and LNOI, describe the current research trends of LNOI photonics, and discuss the direction of photonics technology at the conclusion.

바이오포토닉스응용을 위한 MEMS 미세광학소자의 개발 (MEMS Technology for Biophotonic Applications)

  • 정기훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.387-388
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    • 2009
  • 바이오포토닉스는 생물학과 포토닉스의 융합학문으로 특히, 최근 바이오이미징기술, 광바이오센서, 광조절 및 바이오칩의 광학센서시스템 및 광학집게 개발등에 큰 관심을 받고 있고 다양한 융합연구를 창출하고 있다. 미세기전시스템(MEMS: Microelectromechancial system)은 센서나 구동기를 초소형화 하기 위해 매우 유용한 기술로서 지난 10여년간 광통신분야에서 미세광학소자 및 집적광통신 반도체소자개발에 응용되어왔다. 최근 이러한 MEMS 기술을 이용하여 고감도 바이오센서나 고분해능, 실시간 바이오 이미징시스템을 초소형하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 바이오포토닉스 응용을 위한 광학소자의 초소형화 기술의 장점과 응용가능분야에 관해 소개하고자 한다.

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광집적화 기술 한계 극복: 실리콘 포토닉스 기반 광트랜시버 기술 동향 (Overcoming Limitations of Optical Integration Technology: Trends of Silicon Photonics-Based Optical Transceiver Technology)

  • 이정찬;유상화;서동준;박혁;이준기
    • 전자통신동향분석
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    • 제37권3호
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    • pp.11-22
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    • 2022
  • The development and application of silicon photonics technology to terabit optical transmission are expected in the future. Silicon photonics technology is recognized as the only technology focusing on increasing the bandwidth of data center switches. High-density integration-based small optical subassemblies, optical engines, and optical transceivers are converged with the silicon photonics technology to accelerate a revolution in optical interfaces.

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.

전계 흡수 변조기가 집적된 다중 전극 분포 궤환형 레이저를 이용한 광신호의 협대역 변조 응답 향상 (Narrowband Modulation Response Enhancement Using a Dual-Electrode Distributed Feedback Laser Integrated With an Electro-Absorption Modulator)

  • 조준형;허서원;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1968-1973
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    • 2013
  • 전계 흡수 변조기가 집적된 이중 전극 분포 궤환형 레이저를 사용하여 광신호의 변조 응답 향상을 실현하였다. 이 중 전극 구조의 분포 궤환형 반도체 레이저는 자려 펄스 발진 현상으로 인해 수 기가 헤르쯔의 모드 간격을 가진 다중 광모드 발진 현상을 보인다. 이 현상을 이용하여 RF 신호에 대한 광원의 변조 특성을 6 GHz 변조 신호에 대하여 약 20 dB 향상 시켰으며, 이러한 변조 성능 향상에 대하여 7 GHz의 주파수 가변 영역을 얻었다.

집적광학 센서 응용에 적합한 실리콘 비공진 반사형 광도파로 최적화에 관한 연구 (A Study on the Optimization of Silicon Antiresonant Reflecting Optical Waveguides (ARROW) for Integrated Optical Sensor Applications)

  • 정홍식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.153-160
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    • 2010
  • 집적광학 바이오센서 구조에 적합한 비공진 반사 광도파로(ARROW: Antiresonant Reflecting Optical Waveguides)의 Si(기판)/$SiO_2$(클래딩)/$Si_3N_4$(비공진 클래딩)/$SiO_2$(코어)/air 다층박막 립 광도파로에 대한 최적화를 BPM 전산해석 방법을 이용해서 수행하였다. 전송손실을 최소화하기에 적합한 비 공진 클래딩의 두께를 유도하였으며, 소산파와 깊은 관련이 있는 손실모드에 대해서 이론적으로 검토하였다. 전산해석을 통해서 전송손실을 최소화하기 위한 립 광도파로의 깊이, 폭, 굴절률과 클래딩의 두께를 각각 2.3${\mu}m$, 5${\mu}m$, 1.488, 그리고 0.11${\mu}m$로 계산되었다. 최적화된 제원으로 비공진 반사 광도파로의 2차원, 3차원 전송특성을 확인하였다.

분배 브래그 반사기가 집적된 실리콘 기반 격자 구조를 이용한 광학 빔 방사 효율 및 조향 선폭 성능 향상 (A High Radiation Efficiency and Narrow Beam Width of Optical Beam Steering Using a Silicon-based Grating Structure Integrated with Distributed Bragg Reflectors)

  • 홍유승;조준형;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.311-317
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    • 2019
  • 먼저 광학 신호를 이용한 다양한 응용 분야에서의 핵심 요소인 광학 빔 조향 성능 향상을 위하여 실리콘 기반 격자 구조의 특성을 해석하였다. 이를 기반으로 높은 방사 효율과 좁은 빔 폭을 얻기 위해서 기존의 격자 구조 방사기에 분배 브래그 반사기(Distributed Bragg Reflector, DBR)를 집적한 구조를 제안한다. 분배 브래그 반사기의 위치에 따른 방사 효율과 방사 각도의 전치 반폭을 분석하고 이를 토대로 최적화 구조를 제안한다. 제안한 격자 구조는 상보형 금속산화 반도체(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS) 공정과 호환 가능하며, 최대 방사 효율 87.1% 및 최소 방사 각도의 반치 전폭 $4.68^{\circ}$를 가진다.

실리콘 도파로와 광섬유 사이의 효율적인 광 결합을 위한 아디아바틱 광섬유 테이퍼 (Adiabatic Optical-fiber Tapers for Efficient Light Coupling between Silicon Waveguides and Optical Fibers)

  • 손경호;최지원;정영재;유경식
    • 한국광학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.213-217
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    • 2020
  • 본 논문에서는 아디아바틱(adiabatic) 광섬유 테이퍼의 습식 식각 기반 제조 방법에 대해 보고하고 1550 nm 파장에서의 아디아바틱 성질 및 테이퍼드 광섬유에서 HE11 모드의 전개에 대해 설명하고자 한다. 제조한 결과물은 아디아바틱 성질을 잘 만족하며 far field 패턴 측정 결과로부터 테이퍼 전체에 걸쳐 고차 모드 커플링 없이 기본 HE11 모드가 유지되는 것을 보여준다. 측정한 far field 패턴의 경우에 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것을 검증하였고, 테이퍼드 광섬유는 다수의 광자 응용에 적용할 수 있으며 특히 광섬유-칩 패기지에 적용할 수 있다. 시뮬레이션을 통해서 제작한 아디아바틱 광섬유 테이퍼를 모델링한 후 역방향 테이퍼드 실리콘 도파관 사이의 광 전송률 시뮬레이션을 살펴보았을 때, 1 dB 초과 손실(실리콘 도파관 각도 1°)이 약 ~60 ㎛ 길이라는 여유있는 공간 치수 공차를 보이며, 0.4 dB 미만의 삽입 손실(실리콘 도파관 각도 4°)을 보인다. 또한, 본 연구자들이 제시하는 아디아바틱 커플러가 O 밴드 및 C 밴드 대역을 넘어, 초 광대역 결합 효율 가능성을 보이는 것을 확인하였다.