• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2003.03a
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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.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.02a
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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)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.262-263
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• 2000

이온교환방법은 착색된 유리를 생산하기 위하여 수세기 전부터 연구되어 왔다. 1972년 Izawa와 Nagome가 silicate 유리에 Tl$^{+}$이온을 치환하여 평판 도파로를 만든 후, 이온교환은 도파로나 마이크로 렌즈제작 등에 활발하게 연구되어 왔다. 유리 도파로는 광의 진행손실이 적으며, 광섬유와의 우수한 호환성, 그리고, 제작이 용이하고 가격이 싼 장점 등으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있는 재료이다. 그러나, 유리에 이온교환으로 광소자를 만들기 위해서는 굴절률변화를 정확하게 예측해야한다. 따라서, 유리에서 이온들의 확산특성을 정확하게 분석하고 실험적으로 확립하는 연구는 매우 중요하다고 하겠다. (중략)

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.37 no.6
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• pp.64-71
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• 2000

An optical switch composed of identical, equally-spaced $Ti:LiNbO_3$ three-waveguides was designed and fabricated. Patterned Ti was diffused into z-cut $LiNbO_3$ substrates. $SiO_2$ buffer layer was evaporated to reduce the propagation loss of TM mode, and Al electrodes of CPW structure were built on the layer for switching of the guided beam. The optical switching phenomenon was confirmed when a beam of ${\lambda}=1.3{\mu}m$ was launched into the center waveguide and an electric field was applied to detune the three waveguides symmetrically.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1991.06a
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• pp.22-22
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• 1991

광의 병렬처리 능력을 잘 활용한 1$\times$4 매트릭스 스위치의 구조와 전극구조를 설계하고 스위치 특성을 조사하기 위하여 beam propagation method(BPM)를 이용하여 수치계산을 하였다. 기존의 매트릭스 스위치는 대부분의 경우 방향성 결합기를 스위치 element로 이용하여 왔으나 이 결합기는 소자의 길이가 길기 때문에 단일 LinBO3 웨이퍼상에 집적할 수 있는 매트릭스 스위치의 크기가 제한되는 단점이 있다. 본 연구에서는 두 도파로 사이에 세 번째 도파로를 삽입하여 두 도파로를 결합시키는 세 도파로 결합기를 스위치 element로 사용하여 세 개의 스위치 element를 LiNbO3기판위에 직렬로 집적시킨 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치의 특성을 BPM을 사용하여 수치계산할 때 단일 모드 도파로의 유효 굴절을 분포는 n(X) = nm + $\Delta$ncosh-2(2x/w)의 형태로 가정했으며, 사용된 파라미터의 값은 각각 nm=2.1455, $\Delta$n=0.003, W=5$mu extrm{m}$, d=5$\mu\textrm{m}$, λ=1.3$\mu\textrm{m}$ 이고 S-파라메터의 값은 0.95927이므로 단일 모드 도파로가 된다. 계산결과 스위치 element의 결합길이는 3810$\mu\textrm{m}$이며 도파로의 길이가 결합길이와 같을 때 전극에 인가된 전압에 의한 도파로의 굴절을 섭등의 함수로 출력광의 세기를 계산한 결과 스위칭 전압은 14.85volt이고 crosstalk는 -18.9dB였다. 이 스위치 element로 구성된 1$\times$4 매트릭스 스위치는 스위칭 전압을 세 개의 전극에 적절한 조합으로 인가함으로써 한 입력 도파로에 결합된 광이 내개의 출력 도파로중 한 도파로에 스위칭 된다. 한편 수치계산의 결과를 실험적으로 확인하기 위해 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 z-cut의 LinbO3 결정에 Ti을 열확산시켜 제작한 소자의 스위칭 특성을 발표할 예정이다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.10 no.7
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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

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics D
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• v.36D no.6
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• pp.61-70
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• 1999

An optical switch composed of three-identical, equally-spaced $Ti:LinbO_3$ waveguides and overlaid Al electrodes of CPW structure was designed and fabricated. Patterned Ti was diffused into z-cut $LinbO_3$ substrates at $1025^{\circ}C$ for 6 hours to make a three-waveguide directional coupler. $SiO_2$ buffer layer of $1.2{\mu}m$ was grown by the PECVD to reduce the propagation loss of TM mode, and Al electrodes were built on the layer for switching the guided beam. For an incident beam of ${\lambda}=1.3{\mu}m$, almost perfect optical coupling between two outer waveguides was observed. When an electric field was applied to detune the three waveguides anti-symmetrically, the optical switching phenomenon was successfully confirmed.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.6 no.1
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• pp.8-13
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• 1993

본 연구에서는 단일 광 변조기를 양자교환과 자기정열 방식을 이용하여 X-cut NiNbO$_{3}$기판에 제작하였다. 여기에서 어닐링 처리 효과는 단일 광 변조기에서 도파로의 굴절율 변화 특성을 나타냈으며 특히 어닐링 처리 시간의 조절에 의해서 단일 광 도파로가 광범위하게 변화된다는 것을 알았다. 이것을 기초로하여 광 변조기는 어닐링 공정 및 자기 정열방식에 의한 최적화와 간단화를 제작 공정에 응용 할 수 있었다.

• Electrical & Electronic Materials
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• v.9 no.3
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• pp.259-264
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• 1996

In this study, we performed a modeling for $K^{+}$ ion-exchanged diffused channel waveguide and waveguide-type optical coupler by Wentzel-Kramer-Brillouin(WKB) dispersion equation, normalized field distribution equation for mode and coupled mode theory, and examined the optical-power-dividing of the optical coupler fabricated by using the modeling condition. The optical-power-dividing was observed at the waveguide-type optical coupler with 3[.mu.m] line-width, 6[.mu.m] space between channel waveguides, and 3[mm] interaction length.h.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.3 no.4
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• pp.258-265
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• 1992

A low loss optical waveguide of $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$on Si substrate is produced by using the chemical vapour deposition method of $SiO_2$ thin films used in Si technology. Propagation loss of the waveguide layer was 1.65 dB/cm as produced and reduced down to 0.1 dB/cm after heat treatment at $1100^{\circ}C$. By using laser lithography and reactive ion etching method $P_{2}O_{5}-SiO_{2}$ waveguide was produced and subsequently annealed at $1100^{\circ}C$.As a result of this annealing the shape of the waveguide core was changed from rectangular to semi-circular form, and the propagation loss was reduced as down to 0.03 dB/cm at 0.6328$\mu$m and 0.04dB/cm at 1.53$\mu$m. We think that the mechanism of the reduction in propagation loss during the heat treatment is the following: 1) The hydrogen bonding in waveguide layer, which causes absorption loss, is dissociated and diffused out. 2) The roughness of the interface and the micro-structure of the waveguide layer is removed. 3) The irregularities in the cross-sectional shape of the waveguide which was induced during the lithographic process were disappeared by flowing of the waveguide core.