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.
유효 유전체 해석법에 기초한 정확한 모드 전송선로 해석법이 rib형 광 방향성 결합기의 설계 특성을 분석하기 의하여 소개되고 발전되었다. 이 접근법은 모든 가능한 전송 성분을 고려한 정확한 수치 해석적 알고리즘을 제공하며 유효 굴절을 방법과 섭동 이론 같은 근사적 해석법의 정확도를 평가하기 위한 비교 해석법으로 이용될 수 있다. 결국, rib형 광 결합기의 최대 전력전송 특성을 평가하기 위하여 그 동작 주파수, rib형 도파로들 사이의 간격 그리고 전송 층의 두께에 따른 전력 결합효율의 변화를 분석하였다.
A optical switch which on the LiNbO$_3$substrate is fabricated by using proton exchange method and self-alignet method. The annealing at 400[$^{\circ}C$] was carried out to control waveguide width and depth. A self-aligned method, which doesn\`t need the additional mask precesses, was applied to simplify the fabrication processes and to maximize efficiency of electric field application. The depths of the two annealed optical waveguides, which were measured by using ${\alpha}$-step, ware 1.435[K${\AA}$] and 1,380[K${\AA}$]. Using ${\alpha}$-step facility, we examined that the width of waveguides is increased from 5[$\mu\textrm{m}$] to 6.45[$\mu\textrm{m}$] and 6.3[$\mu\textrm{m}$] due to the annealing effects. The process of proton exchange was done at 400[$^{\circ}C$] for 60[min] and annealing process was done at 400[$^{\circ}C$] for 60[min]. The high speed optical modulator has very good figures of merits: the measured voltage of the input waveguide power is 3.5[V], the voltage of the coupling waveguide power is 3.9[mV], and -29.5[dB] crosstalk and 8[V] switching voltage were achieved.
다중모드 광섬유 테이퍼(taper)를 이용하여 레이저와 광섬유 혹은 두 개의 서로 다른 광섬유 사이의 효과적인 광결합을 위한 모드 크기 변환기를 제안하고 구현하였다. 이 소자의 입력 단은 다중 모드 구조이고 출력단은 단일 모드 구조이다. 소자의 구조 및 광원과 소자사이의 결합 조건이 결합 효율에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 이론적 결과는 제안된 소자가 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 거의 손실 없이 결합할 수 있는 것을 보였다. 제안된 소자를 두 개의 마이크로 토치가 부착된 장비를 이용해 제작하였다. 실험 결과 제작된 다중모드광섬유 테이퍼를 통해 $50\;{\mu}m$ 빔 크기를 가지는 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 효과적으로 결합할 수 있는 것을 보였다. 소자의 삽입 손실은 1.3 dB였다.
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.
In this study, a novel parallel wavefront correction system architecture is proposed, and a model-based tabu search (MBTS) algorithm is introduced for this new system to compensate wavefront aberration caused by atmospheric turbulence in a free-space optical (FSO) communication system. The algorithm flowchart is presented, and a simple hypothetical design for the parallel correction system with multiple adaptive optical (AO) subsystems is given. The simulated performance of MBTS for an AO-FSO system is analyzed. The results indicate that the proposed algorithm offers better performance in wavefront aberration compensation, coupling efficiency, and convergence speed than a stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm.
제작 공정이 단순하고 결합길이가 매우 짧은 폴리머를 이용한 수직형 비대칭 광 결합기를 새로이 제안하고, 폴리머를 이용한 열광학 변조기를 제작하였다. 전산모의를 통하여 광통신 파장대인 1.33㎛ TE모드에서 중간 버퍼층 두께 t=0.4㎛이고, n/sub u/=1.522, n/sub l/=1.51이고 nt=1.49일 때, 결합길이가 277㎛이며, 최고 94%의 결합 및 재결합 효율을 얻음으로써 비대칭 구조에서의 최적화를 도모하였다. 또한 반전된 립도파로와 평면 도파로를 상하부 수직형태로 갖는 광결합기를 제작하고 폴리머를 이용한 열광학 변조기를 구현하였다. 변조특성은 구동전력 4.5㎽, 소멸비 17㏈, 변조대역 600㎐로 삽입손실은 4.5㏈였다.
A directional coupler which on the X-cut $LiNbO_3$ substrate is fabricated by using proton exchange method and self-aligned method. After proton exchange process, the waveguide is formed by annealing process. The relation ship between refractive index change of waveguide and maximum output was studied along with the annealing time. A self-aligned method was used to simplify the fabrication process of the waveguide and to maximize the efficiency of electric field. The on-off state of modulator has been observered with the switching of the directional coupler by the electric field effect and also the switching voltage of the directional coupler has been measured with 8.0 [V].
We present the fabrication and performance of wavelength tunable butt coupled (BT) sampled-grating (SG) distributed bragg reflector (DBR) - planar buried heterostructure (PBH) laser diodes (LD). The fabricated LD showed the high optical output power due to the high coupling efficiency between active and passive components by the BT coupling methods. The series resistance and diode ideality factor of LD were measured to be 3.7 $\Omega$ and 1.35, respectively. The average threshold current was 25 ㎃. The output powers of BT-SG DBR-PBH-LD were obtained to be as high as 12.3 and 24.56 ㎽ at 100 and 200 ㎃, respectively. The maximum wavelength tuning range was about 31 nm and the side mode suppression ratio was about 37 dB.
본 논문은 GE-PON 등 FTTH용 광액세스망 시스템에 사용되는 저가격 광모듈 제작을 위하여, 1.31/1.49um 양방향 구성의 하이브리드집적 PLC칩을 사용한 효율적인 광모듈 패키징 기술을 제안하였다. 수동 광섬유정렬기술과 nonhermetic 플라스틱 패키지 기술을 적용하여 광모듈을 제작하였으며, 광결합효율과 전기-광학적 특성을 측정하였다. 제작된 광모듈의 광결합효율은 광축정렬 허용오차 40um내에서 0.5dB이하의 광결합손실을 나타내었고, -24dBm 이하의 수신감도와 광출력 1.5mW이상, 소광비 10dB이상, tracking error 0.3dB이하의 온도특성이 GE-PON ONU용 광모듈 규격을 만족함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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