• 제목/요약/키워드: Multi-mode waveguide

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Characteristics of Refractive Index Profiles at Different Temperatures in $LiNbO_3$ and $KTiOPO_4$ Waveguide Formed by 350 keV Light Ions

  • Wang, Ke-Ming;Feng Chen;Hui Hu;Xia, Hui-Hao;Wang, Xue-Lin;Shi, Bo-Rong;Lu, Qing-Ming
    • 한국진공학회지
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    • 제12권S1호
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    • pp.28-32
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    • 2003
  • Both $LiNbO_3$ and $KTiOPO_4$ samples were implanted with 350 keY $H^+$ and $He^+$ ions at different doses ranging from $1 ${\times}$\times10^{16}$ to of $5 ${\times}$\times10^{16}$ ions/$\textrm{cm}^2$. Single and multi-energy implantations were performed at room temperature. Mono-mode or a few modes in both $LiNbO_3$ and $KTiOPO_4$ waveguides were observed. The effect of temperature on the refractive index profiles of $LiNbO_3$ and $KTiOPO_4$ waveguids was studied. The temperature covered from room temperature, $200^{\circ}C$, 194.5 K (dry ice) and 77K (liquid nitrogen). Different mechanisms are needed to interpret the observed behavior. A n, increased mono-mode $LiNbO_3$ waveguide was formed by multi-energy keV $He^+$ ions.

자아결상원리의 오차 해석을 통한 다중모드간섭기의 최적화 (The analysis of error characteristics in self-imaging and improved optimization of waveguide structure for multi-mode interference devices)

  • 홍정무;오범환;이승걸;이일항;우덕하;김선호
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.38-43
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    • 2002
  • 다중모드간섭기의 자아결상(Self-Imaging)원리는 다중모드의 전파상수를 근사한 식에서 출발한다. 이러한 근사로 인해 발생하는 위상오차를 최소화하기 위해 기존 방식의 문제와 한계를 고찰하고, 위상오차의 근본적인 해석을 통하여 위상오차의 한계범위 내에 포함되는 모드수를 극대화한 최적 구조를 결정할 수 있었으며, 대표모드를 설정하여 기준으로 삼으면 이에 근접한 결과를 보다 쉽게 얻을 수 있었다. 다중모드간의 위상오차를 효율적으로 줄이는 최적구조를 원리적으로 제대로 구현함으로써, 다중모드간섭을 이용한 소자들 전반에 걸쳐 더욱 향상된 특성을 갖는 소자제작이 가능할 것으로 기대된다.

다중양자우물구조의 상호섞임을 이용한 광도파로의 제작 및 측정 (Fabrication and Measurement of Optical Waveguide using Multi Quantum Well Intermixing)

  • 여덕호;윤경훈;김성준
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.50-55
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    • 1999
  • Separate confinement heterostructure(SCH) 구조를 갖는 InGaAs/InGaAsP 다중양자우물구조의 상호섞임을 이용하여 광도파로를 제작하였다. 광도파로는 $CH_4/H_2$ 혼합가스를 이용한 반응성 이온 식각 방식으로 제작하였으며, 제작된 광도파로는 폭이 $5{\mu}m$이고, 식각 깊이가 $1.2{\mu}m$이다. 광도파로의 전송손실은 tunable laser를 이용한 Fabry-Perot 간섭현상을 이용하여 측정하였다. $800^{\circ}C$, 30s 열처리한 후 제작된 광도파로는 1550,nm TE 모드에서 3.76dB/cm, TM 모드에서 3.95dB/cm의 전송손실을 보였다. 이 전송 손실은 지금까지 ,IFVD를 이용해 제작한 광도파로와 비교해서 매우 작은 값이다. 따라서, 이 방법은 광도파로등의 수동소자와 전자소자의 집적에 응용될 수 있다.

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다중 모드 도파로를 이용한 적녹청 빔 합파기 설계 및 분석 (Design and Analysis of a Red-Green-Blue Beam Combiner Based on Multimode Waveguides)

  • 정영철
    • 한국광학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.105-110
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    • 2020
  • 다중 모드 도파로에서 두 모드 간섭(TMI)에 기반한 소형 빔 합파기가 제안되었으며, 그 가능성을 삼차원 BPM (beam propagation method) 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 다중 모드 도파로와 접할 때, 입력 도파로들은 약 1 ㎛ 정도 분리되어 있기 때문에 제작 공정 후의 도파 구조 패턴의 재현성이 우수하다. 적색, 녹색 및 청색 입력 포트에서 출력 포트로의 파워 전달은 각각 93.5%, 94% 및 93%로 계산되었다. 각 색상의 파장 편차가 10 nm인 경우, 투과율은 90%보다 크게 유지되었고, 도파로 폭의 편차가 40 nm 정도일 때, 85% 이상의 파워 전달을 유지함을 알 수 있다. 또한, 제안된 합파기는 편광의존성이 거의 없으며, 0.02 × 4 ㎟ 정도의 크기로 작게 구현될 수 있다.

LIGA 공정을 이용한 평면형 광소자용 Ni 마스터 제작 (Fabrication of Ni master for the replication of planar optical devices by LIGA process)

  • 김진태;정명영
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.945-949
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    • 2003
  • LIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung), a fabrication method for the production of microstructrues with a high aspect ratio, is now playing an important role in a fabrication of polymeric optical waveguide device as the replication processes have been developed such as hot embossing and injection molding. The present report deals with the fabrication of Ni master used for the replication of multi-mode polymeric optical waveguide. With the basic technological features in the sequence of the LIGA technique, we fabricated Ni master with 12 channel microstructures of $100\;{\times}\;100{\mu}m\;^2{\times}\;60mm$, and achieved an accuracy of ${\pm}1\;{\mu}m$. Manufactured polymeric optical wavegude with the same using hot embossing process has also the same accuracy and approved its mass production capability.

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광섬유와 리튬나오베이트 다중모드 도파로 결합기의 다중 채널 대역통과 필터 특성 (Multi-channel Bandpass Filtering Characteristics of a Fiber to $LiMbO_3$ MMOW Coupler)

  • 손경락;이남권;송재원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.216-217
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    • 2001
  • 광섬유와 평면 도파로를 결합한 도파로 구조에서 광 결합 현상은 다양한 응용 가능성 때문에 이론적으로 또는 실험적으로 많은 연구가 되어오고 있다. 광섬유는 단일모드를 이용하고 적당한 곡률이 주어진 블록에 고정한 후 연마하여 클래딩의 일부를 제거하고, 그 상부에 다중모드 평면 도파로(Multi-Mode Overlay Waveguide; MMOW)를 구성한다. 제작된 결합기 구조에서 평면 도파로는 광섬유의 감쇠장 결합(Evanescent field coupling)을 유도하게 되므로, 소자의 특성은 평면 도파로의 구조와 조건에 의해 결정된다. (중략)

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낮은 정재파비와 삽입손실을 갖는 밀리미터파(Ka 밴드) 복합모드 탐색기용 2-축 도파관 로터리 조인트 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a 2-Axis Waveguide Rotary Joint for a Millimeter-wave (Ka-Band) Multi-Mode Seeker with Low VSWR and Insertion Loss)

  • 송성찬;유성룡;임주현;정용인
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.173-176
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    • 2019
  • 본 논문에서는 밀리미터파 탐색기에 적용 가능한 Ka-대역 도파관 로터리조인트를 설계 및 제작하였다. 제안된 로터리 조인트는 낮은 정재파 비와 저손실 특성을 유지하며, 방위각과 고각 회전이 가능하도록 하는 두 개의 회전축으로 설계되어 있다. 또한 구형 도파관과 원형 도파관 사이에 전파 모드를 정합하기 위한 리지 도파관 형태의 모드 변환기와 ${\lambda}/4$ 길이의 초크 구조로 로터리 조인트를 설계하였다. 제작된 로터리 조인트의 성능은 회로망 분석기와 고출력 송신기를 이용하여 확인하였으며, 진동/충격 시험을 통해 신뢰성 검사를 수행하였다. 그 결과, 중심 주파수$(F_C){\pm}500MHz$의 대역에서 최대 정재파비 1.19 : 1 이하, 삽입손실 0.80 dB 이하의 우수한 특성을 갖는 것을 확인하였다.

측면 연마 광섬유 결합기를 이용한 파장분할 다중화 채널분리 필터 (Wavelength-division multiplexing channel isolation filter using a side-polished fiber coupler)

  • 손경락;김광택;송재원
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.461-466
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    • 2002
  • 파장분할 다중화 시스템의 다중 채널분리 필터가 측면연마 광섬유 결합기를 이용한 빗살필터로 구현됨을 제안하였다 단일 모드 광섬유의 기본모드와 결합하는 상부 평면 도파로의 모드가 고차일수록 광 전력전달 효율은 낮아지는데, 두 도파로 사이 에 중간 결합층을 삽입함으로서 개선시킬 수 있고 최적화 조건에서 20dB 이상의 채널간 소멸비를 얻을 수 있음을 보였다. 200fm두께의 리튬나오베이트를 상부 평면 도파로로 적용한 경우 4m의 채널간격을 가지는 빗살필터 특성을 얻었으며, 중간 결합층의 두께가 1 Um일 때 굴절률이 1.52-1.53 범위에서 최대 광 전력전달이 일어남을 관측하였고 빔 전파 방법을 이용하여 계산한 결과와 거의 일치함을 보였다.

MQW Buried RWG LD 최적화 설계 (The optimum design of MQW Buried-RWG LD)

  • 황상구;오수환;김정호;김운섭;김동욱;하홍춘;홍창희
    • 한국광학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.312-319
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    • 2001
  • 본 연구에서는 기존의 RWG LD(Ridge waveguide laser diode)보다 Ridge 폭의 제어가 쉽고 Planar화에 유리하며 측방향의 굴절률차를 성장층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를 제안하였다. 이론해석의 결과로부터 효율적으로 동작하는 MQW B-RWG(Multi-quantum well buried ridge waveguide)LD를 제작하기 위해서는 제작하고자 하는 Ridge 폭에 따라 측장향 유효굴절률차 $\Delta_{nL}$ 의 임계값보다 약간 크게 되도록 유효굴절률 조절을 위한 $d_2(\lambda_g=1.25{\mu}m, InGaAsP layer) 층과 P-InP cald 층인 $d_3$층의 두께를 제어해야 하며 임계전류값이 최소로 되면서 측방향에서 단일모드로 동작하도록 Ridge 폭을 설계해야 한다. 그리고 측방향 유효굴절률차를 적절히 조절한다면 $6~9{\mu}m$의 Ridgechr을 가지면서 단일모드로 동작하는 LD제작이 가능함을 알 수 있었다.

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대형 립 폴리머 광도파로 브래그 격자를 이용한 두 파장 레이저 (Two-Wavelength Lasers Based on Oversized Rib Polymer Waveguide Bragg Reflectors)

  • 성치훈;김준휘;신진수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.38-43
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    • 2014
  • 두 파장 레이저를 구현하기 위해서 폴리머 광도파로 브래그 격자와 초발광 LED로 구성된 외부 공진 구조의 레이저를 제작하였다. 대형 립(oversized rib) 구조의 광도파로와 폴리머 광도파로 브래그 격자는 각각 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 설계하였으며, 서로 다른 격자 주기를 가지는 폴리머 광도파로 브래그 격자는 이중 노광 레이저 간섭법을 이용하여 제작하였다. 브래그 격자의 반사율 변화에 따른 외부 공진 레이저의 특성을 보기 위해 2 mm의 고정된 길이를 가지며 537 nm의 주기를 갖는 브래그 격자와 0.5 mm에서 6 mm까지 여러 가지 길이를 가지며 540 nm의 주기를 갖는 브래그 격자를 제작하였다. 격자 주기가 537 nm와 540 nm인 브래그 격자의 길이가 각각 2 mm와 2.2 mm일 때 제작된 두 파장 레이저는 1554 nm 파장과 1564 nm 파장에서 0 dBm에 가까운 출력 파워를 보이며, 45 dB이상의 SMSR(side mode suppression ratio)와 0.2 nm의 20-dB 대역폭 특성을 가짐을 확인하였다.