• 제목/요약/키워드: Photonic Integrated Circuit

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다층 포토닉 밴드갭 구조를 이용한 소형의 광대역 저지 여파기 설계 (Design of a Compact and Wide Bandstop Filter using a Multilayered Photonic Bandgap Structure)

  • 서재옥;박성대;김진양;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권11호
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    • pp.34-39
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    • 2002
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 전송선로의 유전체 기판(substrate) 내에 삽입된 EGP(Elevated Ground Plane)와 비아를 이용하는 소형의 새로운 포토닉 밴드갭(PBG:Photonic Bandgap) 구조를 제안였하고, 세라믹 기판에 적용된 최적구조를 설계하였다. 해석 결과, 제안된 새로운 PBG 구조는 기존의 평면 PBG 구조에 비해서 크기가 52.5 % 축소되었고 대역폭은 45 % 증가하였다. 그리고 접지면 식각 다층 PBG 구조에 비해서는 크기가 32 % 감소하였고 첨예도(sharpness)가 향상되었으며 차단주파수 이상에서 40 GHz까지 전력손실이 8 dB 이상 개선되었다. 따라서 본 논문에서 제안된 PBG 구조는 대역 저지 또는 저역통과 여파기로 사용할 수 있으며, 이러한 여파기 특성은 경박 단소화된 마이크로파 대역 집적회로나 모듈 개발에 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

Loss-Coupled DEB LD집적 Mach-Zehnder 간섭계형 파장 변환기 (All-optical mach-zehnder interferometric wavelength converter monolithically integrated with loss-coupled DFB probe source)

  • 김현수;김종회;심은덕;백용순;김강호;권오기;오광룡
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.454-459
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    • 2003
  • 단일 모드 광원이 집적된 Mach-Zehnder간섭계형 파장 변환기를 제작하여 세계 최초로 10 Gb/s에서 파장 변환 특성을 확인하였다. 제작된 파장 변환기는 수동 도파로 영역에서의 전파 손실을 줄이기 위해 undoped InP층이 수동 도파로 위에 형성된 새로운 BRS 구조를 사용하였다. 단일 모드 광원으로 손실 결합형 분포 궤환형 반도체 레이저(loss-coupled distributed feedback laser; LC-DFB LD)를 사용하여, 파장 변환기에 있는 반도체 광증폭기의 주입전류가 200 mA까지 측모드 억제율이 30 dB 이상의 값을 나타내었다. 제작된 LC-DFB LD 집적 파장 변환기는 10 Gb/s의 동적 파장 변환 특성 측정 결과, 7 dB 정도의 소광비를 갖는 eye 패턴을 얻을 수 있었으며, power penalty는 $10^{-9}$ bit error rate에서 2.8 dB의 값을 나타내었다.

Design of a High-efficiency Fiber-to-chip Coupler with Reflectors

  • Yoo, Keon;Lee, Jong-Ho
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제5권2호
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    • pp.123-128
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    • 2016
  • In this paper, an inversely tapered coupler with Bragg reflectors is reported for the first time. With appropriately positioned reflecting structures, our fiber-to-chip coupler can more efficiently transmit the light from fiber to a waveguide in a photonic integrated circuit (PIC). A numerical simulation evaluated the coupler's efficiency with the reflector. Optimized parameters that maximize the efficiency of the coupler are also investigated. Simulation results show that the reflector with appropriate parameters enhances efficiency by up to 7 dB. Likewise, Bragg metal reflectors implemented by the conventional metallization process can also improve efficiency. It is also shown that the proposed reflector enhances the coupling efficiency in a double-tip taper coupler.

Optimization of Thermo-Optic Parameters for Temperature-Insensitive LPWG Refractometers

  • Lee, Dong-Seok;Kim, Kyong-Hon;Hwang, Seok-Hyun;Lee, Min-Hee;Lee, El-Hang
    • ETRI Journal
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    • 제28권6호
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    • pp.739-744
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    • 2006
  • In this paper, we report numerically calculated results of testing a temperature-insensitive refractive sensor based on a planar-type long-period waveguide grating (LPWG). The LPWG consists of properly chosen polymer materials with an optimized thermo-optic coefficient for the core layer in a four-layer waveguide structure. The resonant wavelength shift below the spectral resolution of the conventional optical spectrum analyzer is obtained accurately over a temperature change of ${\pm}7.5^{\circ}C$ even without any temperature control. The refractive index sensitivity of the proposed grating scheme is about 0.004 per resonant wavelength shift of 0.1 nm for an optimized thermo-optic coefficient.

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An Optical Graphene-silicon Resonator Phase Shifter Suitable for Universal Linear Circuits

  • Liu, Changling;Wang, Jianping;Chen, Hongyao;Li, Zizheng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권1호
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    • pp.15-22
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    • 2022
  • This paper describes the construction of a phase shifter with low loss and small volume. To construct it, we use the two graphene layers that are separated by a hexagonal boron nitride (hBN) and embedded in a silicon waveguide. The refractive index of the waveguide is adjusted by applying a bias voltage to the graphene sheet to create an optical phase shift. This waveguide is a compact device that only has a radius of 5 ㎛. It has a phase shift of 6π. In addition, the extinction ratio (ER) is 11.6 dB and the insertion loss (IL) is 0.031 dB. Due to its unique characteristics, this device has great potential in silicon on-chip optical interconnection and all-optical multiple-input multiple-output processing.

사분파장 위상 간섭계 폴리머 광집적회로 기반 광전류센서의 온도 안정성 향상 연구 (Improvement of Thermal Stability of Optical Current Sensors Based on Polymeric Optical Integrated Circuits for Quadrature Phase Interferometry)

  • 천권욱;김성문;박태현;이은수;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.249-254
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    • 2019
  • 광섬유가 지니는 패러데이 효과를 이용하여 전류의 세기를 측정하는 광전류 센서 소자를 설계 및 제작하였다. 센서 소자의 동작 안정성을 향상시키기 위하여 편광회전 반사 간섭계와 사분 파장 위상 간섭계 구조를 도입하였다. 이 복잡한 구조를 구성하는 다양한 광소자들은 하나의 폴리머 광집적회로로 구성하여 작은 크기로 제작되었다. 본 구조를 이용하면 외부에서 별도의 바이어스 피드백 제어가 필요 없는 상태에서 전류를 측정하는 센싱 동작을 수행할 수 있다. 또한 온도변화나 외부진동으로 인한 광센서 특성 변화를 제거하여 안정적인 특성을 유지하는 광전류센서를 구현할 수 있다. 그러나 패러데이 효과를 결정짓는 베르데상수는 온도에 따라 미소한 값의 변화를 가지고 있다. 본 연구에서는 이 변화로 인한 광전류센서의 온도의존성을 극복하기 위한 연구를 수행하였다. 편광회전 반사 간섭계의 부품인 광섬유 사분 파장판의 길이를 최적값으로부터 벗어나는 상태로 맞추어 줌으로써 베르데 상수의 온도의존성에 의해 나타나는 광전류센서의 스케일 팩터 변화를 보상해줄 수 있었다. 온도변화를 보상한 광전류센서는 주변 온도를 상온에서 85℃로 올리는 동안, 센서 측정 신호의 온도 의존성이 0.2% 이내로 유지되는 것을 확인했다.