• 제목/요약/키워드: Silica Waveguide

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Hybrid Square-Lattice Photonic Crystal Fiber with Broadband Single-Mode Operation, High Birefringence, and Normal Dispersion

  • Kim, Soeun;Lee, Yong Soo;Lee, Chung Ghiu;Jung, Yongmin;Oh, Kyunghwan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권5호
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    • pp.449-455
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    • 2015
  • In this study we propose a new photonic crystal fiber (PCF) design that simultaneously offers broadband single-mode operation, high birefringence, and large normal dispersion in the optical-communication wavelength regime. The waveguide is based on a hybrid square-lattice PCF (HS-PCF) that has circular air holes of two different diameters alternating in the cladding, plus a pure silica defect at the center. The optical properties of the guided modes are analyzed numerically by the finite-element method (FEM) with a perfectly matched layer as the boundary condition. The optimized HS-PCF has a dispersion coefficient of $-601.67\;ps\;nm^{-1}\;km^{-1}$ and a high birefringence of $1.025{\times}10^{-2}$ at $1.55{\mu}m$. In addition, over the S+C+L+U wavelength bands the proposed HS-PCF with ultraflat birefringence with a slope on the order of $10^{-5}$.

PECVD법에 의해 증착된 SiO2 후막의 광학적 성질 및 구조적 분석 (Optical Properties and Structural Analysis of SiO2 Thick Films Deposited by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)

  • 조성민;김용탁;서용곤;윤형도;임영민;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.479-483
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    • 2002
  • 저온($320^{\circ}$C)에서 $SiH_4$$N_2O$ 가스의 혼합을 통해 플라즈마화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파로의 클래딩막으로 사용되는 $SiO_2$ 후막을 제조하였으며, 공정변수로는 $N_2O/SiH_4$ 유량비와 RF power에 변화를 주었다. 증착된 시편은 $N_2$ 분위기의 열처리로에서 $1050{\circ}$에서 2시간동안 열처리하였다. $N_2O/SiH_4$ 유량비가 증가함에 따라 증착속도는 $9.4~2.9{\mu}m /h$까지 감소하였으며, RF power가 증가함에 따라 증착속도는 $4.7~6.9{\mu}m /h$까지 증가하였다. 두께 및 굴절률은 Prism Coupler를 이용하여 분석하였다. 화학적 성질 및 구조적 성질은 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)와 Fourier Transform-Infrared Spectroscopy(FT-IR)를 이용하여 분석하였으며, Scanning Electron Microscopy(SEM)를 이용하여 시편의 단면을 관찰하였다.

Rib 도파로 기반 집적 마흐젠더 간섭계 센서 (An Integrated Mach-Zehnder Interferometric Sensor based on Rib Waveguides)

  • 추성중;박정호;신현준
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권4호
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    • pp.20-25
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    • 2010
  • 평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

외부 공진기 레이저 구현을 위한 평면도파로 격자 제작 (Fabrication of gratings in Planar Lightwave Circuits for External Cavity Laser)

  • 임종훈;임군;이경식;송정환;조재걸;정선태;오윤경
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.490-494
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    • 2004
  • 평면도파로 (Planar Lightwave Circuits)를 수소처리한 후 격자를 제작하였다. 성장특성 분석 결과 격자는 거듭제곱식 (power law)에 따라서 성장되는 것을 알 수 있었다. 격자의 성장특성을 이용하여 외부 공진기 레이저용 평면도파로 격자를 설계하고 제작한 결과 예상치와 거의 일치하는 격자특성을 얻을 수 있었고, 제작된 격자로 구현된 외부 공진기 레이저에서 ∼40dB의 인접모드억압비(side mode suppression ratio)를 갖는 단일모드 발진을 관측할 수 있었다.

편광에 무관한 1 ${\times}$ 8 InGaAsP/InP 다중모드간섭 광분배기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of a Polarization-Independent 1 ${\times}$ 8 InGaAsP/InP MMI Optical Splitter)

  • Yu, Jae-Su;Moon, Jeong-Yi;Bae, Seong-Ju;Lee, Yong-Tak
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.28-29
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    • 2000
  • Optical power splitters and/or couplers are important components for optical signal distribution between channels both in wavelength division multiplexing(WDM) systems and photonic integrated circuits(PICs). Since polarization is usually not known after propagation in an optical fiber, passive WDM components have to be polarization insensitivity, Compared to alternatives such as directional couplers or Y-junction splitters, splitters based on multimode interference(MMI) have found a growing interest in recent yens because of their desirable characteristics, such as compact size, low excess loss, wide bandwidth, polarization independence, and relaxed fabrication tolerances$^{(1)}$ . These devices have been fabricated in polymers, silica, or III-V semiconductor materials. A1 $\times$ 4 MMI power splitter on InP materials that were suitable for application in the 1.55-${\mu}{\textrm}{m}$ region$^{(2)}$ . However, the fabrication process of the structure is too complicated and the photolithography tolerance is very tight. Also, a 1 $\times$ 16 InGaAsP/InP MMI power splitter with an excess loss of 2.2dB and a splitting ratio of 1.5dB was demonstrated by using deep etching$^{(3)}$ . The deep etching of the sidewalls through the entire guide layer of the slab waveguide resulted in a number of drawbacks$^{(4)}$ . (omitted)

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