• 한국광학회지
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• 제10권4호
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• pp.342-347
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• 1999

광소자의 소형화와 집적화 노력에 따라 광도파로의 도파폭과 곡률 반경이 작아지면서, 그 경계조건을 만족하는 도파모드와 전파상수의 변화가 심하게 되었다. 특히, 도파폭의 좁아지면서 제작 공정상의 폭조절 오차한계 내의 작은 변화에도 전파상수가 크게 변화하게 되어, 배열도파로(Arrayed Waveguide Grating, AWG)소자에서는 각 도파로 진행광의 위상이 설계와 심하게 달라지고 소자의 성능에 영향이 커지게 되었다. 광소자의 소형화에 따라 심각해지는 이러한 근사설계 오차에 의한 영향을 정량적으로 분석하고 대처하기 위해, 여기서는 유효굴절률법(Effective Index Method)과 해석적 함수해(Analytic Solution Method)를 이요하여 여러 도파로 구조를 해석하여 전파특성 변수를 얻어내었다. 또한, 이를 적용하여 자체 제작한 고기능 전산시늉기를 통해 각종 InP-, Silica-AWG 소자의 성능을 모사하였다. 모사 결과는 실제 제작된 전형적인 소자와 비교하여 매우 유사한 경향을 나타내었으며, Ridge-type Inp-AWG 소자의 경우, 도파폭의 허용공차가 0.02$\mu\textrm{m}$ 이내로 개선될 때, AWG 소자의 신호대잡음비(SNR)가 약 -25dB 이상 가능하게 되며 Rib-type Silica-AWG 소자의 경우는 도파폭 허용공차가 0.1$\mu\textrm{m}$ 정도이기만 해도 약 -30dB 이상 가능한 것으로 모사되었다.

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제15권3호
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• pp.309-319
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• 2001

This paper demonstrates the development of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include design and fabrication of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. The typical bandwidth and reflectivity of the surface etched grating has been ∼0.2nm and ∼9%, respectively, at a wavelength of ∼1552nm. The temperature-induced wavelength change is found to be slightly non-linear over ∼200$^{\circ}C$ temperature range. Typically, the temperature-induced fractional Bragg wavelength shift measured in this experiment is 0.0132nm/$^{\circ}C$ with linear curve fit. Theoretical models with nonlinear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권1호
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• pp.74-83
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• 2001

FHD(Flame Hydrolysis Deposition) 공정은 광통신에서 사용되는 수동형 집적광학소자를 제작하는 공정으로서, SiCl$_4$를 형성하는 방법이다. 이 FHD 공정은 화염 형성에 관여하는 장비의 조건에 따른 매우 다양한 공정인자에 의하여 박막의 조성이 결정되므로, 박막의 조성을 예측하는 것이 용이하지 않았다. 본 연구에서는 FHD 공정에서 첨가가스의 유량을 제어하여 박막의 조성 및 광학적 특성을 예측할 수 있는 공정 분석의 기초자료를 제공하기 위하여 FTIR과 ICP-AES를 이용하여 실리카 soot의 조성분석에 대한 연구를 수행하였다. FTIR 흡수스펙트럼을 통해 실리카 soot에 존재하는 Si-O, B-O, OH($H_2O$) 농도의 변화를 관찰할 수 있었으며, ICP-AES를 통해 B-O의 흡수스펙트럼의 변화를 B의 농도와 정량적으로 연관지을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.174-177
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• 1999

FHD (Falme Hydrolysis Deposition) 공정으로 실리카 슬렙도파로를 제작하고 전송손실을 측정하였다. 전송손실 측정에는 프리즘커플링으로 빛을 입사시키고 굴절률 정합액으로 출사시키는 장치를 제작 사용하였다. 측정된 전송손실은 1300 nm 및 633 nm에서 각각 0.04 dB/cm 및 0.09 dB/cm의 값을 보였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2007년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.221-222
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• 2007

The UV laser trimming can be useful to have an accurate performance specification of the passive waveguide devices. In order to measure the change of the refractive index of polymer overclad layer under the irradiation of uv light in a high precision Bragg grating is fabricated on the silica core of planar waveguide and the corresponding transmittance spectrum was analyzed. An effective refractive index change of $4.7x10^{-5}$ was obtained for a straight waveguide when its $60{\mu}m$-thick overclad was irradiated by UV laser pulses of its total fluence 24 $J/cm^2$.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제7권2호
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• pp.89-96
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• 2003

A new method to control the free spectral range of a long period fiber grating is proposed and theoretically analyzed. As the refractive index decreases radially outward in the silica cladding due to graded doping of fluorine, waveguide dispersion in the cladding modes was modified to result in the effective indices change and subsequently the phase matching conditions for coupling with the core mode in a long period fiber grating. Enlargement of the free spectral range in a long period fiber grating was theoretically confirmed.

• 한국진공학회지
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• 제6권3호
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• pp.287-292
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• 1997

본 실험은 고밀도 플라즈마원인 inductively coupled plasma(ICP)를 이용하여 실리카 도파로의 코아를 형성하고자 하였다. $CF_4/CHF_3$유량비, bias power 및 source power 등의 변화에 따른 산화막의 식각 특성 즉 식각 속도, 식각 단면 및 식각된 표면의 거칠기 등의 변화를 검토하였다. 또한 single Langmuir probe 및 optical emission spectroscopy(OES)를 이용하여, 식각 변수에 따른 ICP의 플라즈마 특성을 관찰하였다. 이상의 결과를 토대로, $SiO_2-P_2O_5$로 구성된 실리카 도파로의 코아(core)층을 형성하였고, 이때 최적화된 식각 조건 에서 식각 속도는 380nm/min이고, 마스크 층으로 사용된 Al(Si 1%)와 산화막과의 식각 선 택비는 30:1이상이였다. 형성된 실리카 도파로를 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰한 결과, 코아층의 식각 단면이 수직하고 패턴 선폭의 손실이 거의 없음을 확인하였다.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권12호
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• pp.1150-1154
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• 2001

플라즈마 화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파막의 코어로 이용되는 규소질산화막(SiON)을 Si 웨이퍼 위에 SiH$_4$,$N_2$O, $N_2$가스를 혼합하여 저온(32$0^{\circ}C$)에서 증착하였다. Prism coupler 측정을 통해 SiON 굴절률 1.4663~1.5496을 얻었으며, SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비와 rf power가 각각 0.33과 150W에서 8.67$mu extrm{m}$/h의 증착률을 나타내었다. 또한 SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비가 감소함에 따라 SiON막의 roughness는 41~6$\AA$까지 감소하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.135-141
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• 2003

양의 열광학 계수를 갖는 실리카를 하부클래드 및 코아에 그리고 음의 열광학 계수를 갖는 폴리머를 상부클래드에 적용한 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 파장분할 다중화 소자에 대하여 이차원 스칼라 유한차분법(Scalar Finite Difference Method; SFDM)으로 온도의존 특성을 분석한 결과, 클래드의 굴절률을 변화시키거나 실리카 코어 상부에 실리카 박막이 존재하는 구조에서 박막의 두께를 변화시켜 온도의존 특성을 조절할 수 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과에 근거하여 폴리머 상부클래드가 적용된 AWG 소자를 제작하였으며 기존의 실리카 AWG 소자와 특성을 비교분석하였다. 폴리머 상부클래드의 도입에 의해 삽입손실 및 크로스톡은 큰 변화가 없었으나 중심파장의 온도의존성은 0.0130 nm/$^{\circ}C$에서 0.0028 nm/$^{\circ}C$ 수준으로 감소하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.43-49
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• 2004

본 논문에서는 슈퍼하이델타(Super High Delta) 실리카 광도파로와 단일 모드 광섬유 사이의 결합손실을 줄이기 위한 모드 크기 변환기를 설계하였다. 새로운 모드 크기 변환기는 물리적 크기를 최소화하기 위해 주기적으로 분리된 테이퍼 도파로를 사용하였으며 공정을 간단히 하기 위해 수평형 테이퍼를 사용하였다. 또한 결합손실을 개선하기 위해 모드 크기 변환기 주변에 트렌치 구조를 삽입하였다. 최적의 모드 크기 변환기 설계에서 결합손실은 트렌치 구조가 삽입되지 않은 경우는 0.33dB/point 이며 트렌치가 삽입된 경우는 0.2dB/point이다.