• 제목/요약/키워드: 초고속 $LiNbO_3$ 광변조기

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초고속 광변조기 제작을 위한 LiNbO3도파로의 건식식각 (Dry Etching of patternedLiNbO3Waveguides for the High-speed Optical Modulator fabrication)

  • 양우석;김우경;이승태;박우정;장현수;윤대호;이한영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권8호
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    • pp.731-735
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    • 2003
  • Ti-indiffused LiNbO$_3$waveguide have been used to various high speed optical device based on electro-optic effect such as modulators, switches, and sensor, etc. In order to high speed modulation of optical modulator have, one of the further devices, needed to increasing of electrode surrounding air by LiNbO$_3$dry etching because of impedance matching for optical and RF phase velocity between waveguide and electrode. We studied property of LiNbO$_3$dry etching after waveguide patterning lot optical modulation by using neutral loop discharge (NLD) plasma.

초고속 광통신용 5Gbps 급 Ti:LiNbO$_3$ Mach-Zehnder interferometric 광변조기 개발 (Development of 5Gbps Ti:LiNbO$_3$ Mach-Zehnder Interferometric Optical Modulator for High-speed Optical Communications)

  • 김성구;윤형도;윤대원;유용택
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.477-479
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    • 1997
  • The preparation of mach-zehnder inteferometric optical modulator and the properties of electrode and modulation bandwidth for high speed optical communications were described. The results of fabricated optical modulator was that optical 3-dB bandwidth 4.7GHz, driving voltage 6V and fiber-waveguide-fiber insertion loss 4.5dB for TM mode respectively.

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NLD Plasma 식각 공정을 이용한 $LiNbO_3$ 광 도파로의 식각 Profile의 특성 (Characterization of Etching profile for $LiNbO_3$ Optical Waveguide by Using Neutral Loop Discharge Plasma Dry Etching)

  • 박우정;양우석;이승태;김우경;장현수;이한영;윤대호
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.138-138
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    • 2003
  • 광대역 LiNbO$_3$ 광변조기의 초고속 광 변조 구현을 위해서는 RF/ optical 속도 정합 및 임피던스 매칭 조건 하에서 낮은 구동전압을 얻을 수 있는 ridge 구조의 제작이 필수적이며 이런 구조 제작하기 위해서는 식각 속도와 식각면 거칠기 식각 profile 및 식각 과정에서의 반응물의 감소 등과 같은 개선을 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 LiNbO$_3$ 기판 위에 메탈 마스크를 형성한 후 비등방성 (anisotropic) 건식 식각 방법인 NLD (Neutral Loop Discharge)로 플라즈마 식각을 하였다. NLD plasma 식각은 1Pa 이하의 압력에서 낮은 전자 온도를 갖는 고밀도 플라즈마를 생성하고 이온 플라즈마를 형성하여 LiNbO$_3$ 표면의 원자와 분자를 이온충돌효과를 이용하여 물리적인 식각과 discharge로 형성된 레디칼 (radical)과의 상호작용에 의한 화학적 식각 메커니즘에 의한 방법으로 plasma에 의한 시편의 손상이 적으며 식각 속도가 또한 높은 것이 특징이다. 본 논문에서는 안테나 파워와 가스의 유량에 따른 LiNbO$_3$ 식각 profile 특성에 관하여 연구 하고자 한다.

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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.

초고속 광변조기를 위한 Au coplanar waveguide 전극의 도금 특성 (Electro-Plating Properties of Au Coplanar Waveguide Electrode for High-Speed Optical Modulation)

  • 이승태;양우석;김우경;이한영;장호정
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.140-140
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$ 광 도파로를 이용한 광 변조기의 마이크로파 손실을 감소시키고 RF와 광파의 속도정합의 조건하에서 초고속 광변조의 제작을 위해서는 두꺼운 TW(travelling wave) 전극이 필수적이다 또한, 두꺼운 Au 전극이 우수한 RF 특성을 갖기 위해서는 도금된 Au 전극이 고순도의 작은 grain size를 갖는 도금 층을 제조하여야 하며, 도금 후 Au 층의 뒤틀림 현상이 작아야 한다. 따라서, 본 연구에서는 LiNbO$_3$ 기판 위에 30nm Ni-Cr과 50nm의 Au의 기저 막을 올렸으며 감광제를 이용한 photo-lithography 공정으로 CPW(coplanar waveguide) 구조의 패턴을 약 13$\mu\textrm{m}$의 두께로 형성 한 후 non-cyanidic 액을 이용하여 전류밀도 0.02 - 0.06 mA, bubble 및 non-bubble flow를 조건으로 하여 도금된 Au 전극의 특성을 관찰하였다.

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광대역 광통신을 위한 $LiNbO_3$ 광변조기소자의 저손실 패키징 및 특성에 관한 연구 (Properties and low loss packing of $LiNbO_3$ Optical Modulator for a Broadband Optical Communications)

  • 윤형도;이한영;윤대원;이경식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권5호
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    • pp.347-356
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    • 2001
  • 광대역 초고속 광변조기소자 패키지와 연계되는 주요 문제점인 die feature, pigtailing, suppression of RF package resonance, RF launcher approach, termination approach의 5가지 특성을 차례로 분석한 후 우수한 특성이 나올 수 있도록 소자를 패키징하였다. Microcoax에 의해 패키징된 변조기의 전기적 특성인 S21은 10㎓ 이상까지 -3㏈ 이상의 파워를 유지하였고, S11은 18㎓까지 -l5㏈를 유지하였다. 10㎓까지 광파워는 최대값으로부터 3㏈ 이상 떨어지지 않았고 50km 전송실험 후 소광비는 약 10.6㏈, 지터 값은 3.2ps로 양호한 값을 나타내어 패키징을 원만히 해결해야만 변조기의 변조 능력은 10㎓ 이상이 됨을 알 수 있다.

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반도체 전계광학 광변조기의 변조특성 (Modulation characteristics of semiconductor electrooptic light modulators)

  • 이종창;최왕엽;박화선;변영태;김선호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.22-23
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    • 2000
  • GaAs/AlGaAs나 InGaAs/InGaAsP와 같은 반도체 기판을 이용한 전계광학 광변조기는 LD나 SOA와 같은 광소자와 단일기판 집적이 가능하고 낮은 chirping과 높은 변조대역폭을 갖는 외부광변조기로서의 장점으로 인하여 마이크로파 대역의 초고속광통신소자로 각광을 받아왔다. 특히 진행파의 속도가 정합된 traveling-wave 전극 구조를 갖는 경우 변조대역폭은 30-400Hz에 달하고 있다$^{(1)}$ . 그러나 한편으로는 반도체의 전계광학계수(electro-Optic Coefficient)가 LiNbO$_3$에 비해 10분의 1정도로 작아 상대적으로 동작전압이 커지는 단점이 대두되며 실제 구동전압이 수십 V에 이르고 있다. 이런 단점을 극복하기 위하여 p-i-n 구조를 이용하여 전계 집속도를 높이는 방법이 제안되어 동작전압이 2 V/mm 정도까지 감소하였다$^{(2)}$ . 본 논문에서는 이와 같은 반도체 전계광학 광변조기에서의 소신호 및 대신호 광변조특성을 분석함으로써 보다 높은 변조대역폭과 보다 낮은 동작전압을 갖는 구조를 연구하였다. (중략)

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광 대역 광 통신을 위한 LiNbO3 광 변조기 소자의 저손실 패키징 및 특성에 관한 연구 (Properties and low loss packing of LiNbO3 optical modulator for a broadband optical communications)

  • 윤형도;이한영;이경식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권5호
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    • pp.35-35
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    • 2001
  • 광대역 초고속 광변조기소자 패키지와 연계되는 주요 문제점인 die feature, pigtailing, suppression of RF package resonance, RF launcher approach, termination approach의 5가지 특성을 차례로 분석한 후 우수한 특성이 나올 수 있도록 소자를 패키징하였다. Microcoax에 의해 패키징된 변조기의 전기적 특성인 S21은 10㎓ 이상까지 -3㏈ 이상의 파워를 유지하였고, $S_{11}$은 18㎓까지 -l5㏈를 유지하였다. 10㎓까지 광파워는 최대값으로부터 3㏈ 이상 떨어지지 않았고 50km 전송실험 후 소광비는 약 10.6㏈, 지터 값은 3.2ps로 양호한 값을 나타내어 패키징을 원만히 해결해야만 변조기의 변조 능력은 10㎓ 이상이 됨을 알 수 있다.

초고속 광통신용 10Gbps급 광변조기 제작 및 특성 (Fabrication and characteristics of 10Gbps optical modulator for high speed optical communication)

  • 윤형도;김성구;허현;윤대원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권2호
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    • pp.110-117
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    • 1998
  • An optical modulator with CPW(coplanar waveguide) electode on Ti:LiNbO$_{3}$ optical waveguide wasfabricated and characterized. The electrical-optical bandwidth measurement showed an optical response of -3dBat 10 GHzand S$_{11}$ lessthan -10dB upto 20GHz. The typeical specifications are : 5.6V of driving voltage, 4.2dB of insertion loss and 30dB of on/off extinction. The eye pattern proved that the optical meduator, fabricated in this work, has properties good enough for application.

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