• 제목/요약/키워드: Ti:$LiNbO_3$ optical waveguide

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Ti:LiN$bO_3$ 광변조기 소자의 패키징 및 전기.광학적 특성 (The study of the packaging for Ti:LiN$bO_3$optical modulator device and its electrical and optical characteristics)

  • 윤형도;김성구;이한영;윤대원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권6호
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    • pp.72-78
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    • 1998
  • Ti:LiNbO$_3$ 광도파로위에 CPW 전극 구조를한 광변조기 내부칩을 제작한 후 일련공정에 따라 패키징 작업을 하였고 소자의 전기적특성과 광학적특성을 측정하였다. 광변조기 패키징을 위하여 페룰, 보조용 LN블럭 및 글래스, 진동 및 흡수용패드, 알루미나피더의 부분품을 사용하였으며 피그테일링, Au 와이어본딩, 에폭싱, SMA커넥팅, 실링 작업을 수행하였다. 전기적 특성에서 S/sub 21/은 -3 dB 점에서 9.8GHz의 값을, S/sub 11/은 14.4 GHz 대에서 -8.9 dB 값을 나타내었다. 광학적 특성은 제작된 광도파로가 1550nm 파장대에서 단일모드를 만족하였고, 패키지후 소자의 삽입손실은 실온에서 4.3 dB 이였으며, 소자를 온도감압챔버에 넣은후 5∼45℃까지 온도변화를 주었을 때 4.3∼6.4 dB의 삽입손실을 보였다. E-O bandwidth 응답은 3dB점에서 7.8GHz를 나타내어 10Gbps급 광통신시스템에 응용할수 있음을 확인하였다.

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2×2 Ti:LiNbO3 Waveguide Digital Optical Switches

  • Kim Seung-Jae;Jung, Hong-Sik;Lee, Han-Young
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권4호
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    • pp.253-257
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    • 2003
  • We propose and demonstrate a novel polarization- and wavelength-independent digital electrooptic switch in $Ti:LiNbO_3$ with switching voltage of ${\pm}$32V at $1.55{\mu}m$ wavelength. This $2{\times}2$ integrated optic switch is characterized by a step-like response to the applied voltage. Switching is achieved through adiabatic mode evolution in an asymmetric waveguide junction. An average insertion loss of ∼4.5dB and polarization independent switching with average crosstalk of -12dB are achieved.

Ti:LiNbO3 집적광학형 편광모드 조절기의 이론적 고찰 (A theoretical study on Ti:LiNbO3 integrated optical polarization mode controllers)

  • 문제영;정홍식;이한영
    • 한국광학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.142-148
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    • 2004
  • z-축 방향으로 진행하는 Ti:LiNbO$_3$ 광도파로와 전기광학효과를 이용하여 설계된 집적광학형 편광조절기를 검토하였다. 소자는 λ/4 - λ/2 - λ/4 wave-plates들로 구성되었으며, Jones matrix에 근거하여 유도된 전달 메트릭스와 Poincare 구 좌표계를 이용하여 소자의 동작원리를 체계적으로 분석하였다. 편광제어에 필요한 전압들을 전산모사 하였으며, 이로부터 본 연구에서 제안된 편광조절기는 어떠한 입력 편광 상태로부터 특정한 출력 편광 상태로 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭 광변조기를 이용한 집적광학 전계센서에 관한 연구 (A Study on the Integrated-Optical Electric-Field Sensor utilizing Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge Mach-Zehnder Interferometric Modulators)

  • 정홍식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권1호
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    • pp.29-35
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    • 2016
  • 집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.

CPW 진행파 전극, M-Z형 Ti:LiNbO3 광 변조기 (CPW travelling-wave electrodes, Mach-Zehnder type Ti:LiNbO3 optical modulator)

  • 피중호;정은주;최정성;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.475-482
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    • 2004
  • Mach-Zehnder 간섭기와 CPW 진행파 전극을 이용한 외부 광변조기를 제작하였다. 유한차분법(FDM)을 이용하여 단일모드를 갖는 Ti:LiNbO$_3$ 광도파를 설계하고 이를 기반으로 M-Z 간섭기를 설계하였다. 또한 도파광과 MW간의 위상속도를 정합시키고 MW의 특성임피던스를 50Ω으로 맞추기 위하여, CPW 전극의 입$.$출력단 및 변조영역을 반복이완법(SOR)으로 수치해석 하였다. 제작된 소자의 삽입손실은 -3.2dB 정도였고, CPW 전극의 S$_{11}$은 12 GHz 이하의 주파수에서 -15 dB이하를 유지하였으며, S$_{21}$은 7 GHz까지 -3dB 이상을 나타내었다. 주파수 응답 측정 결과, 12 GHz에서 3 dB 변조대역폭을 갖는 것으로 측정되었다.

바깥도파로 입사된 $Ti:LiNbO_3$ 세 도파로 광스위치의 설계 및 제작 (Design of $Ti:LiNbO_3$ Three-Waveguide Optical Switch with Outer-Waveguide Fed)

  • 김영문;서정훈;허창열;김창민
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권6호
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    • pp.61-70
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    • 1999
  • 등 간격을 갖는 동일한 구조의 $Ti:LinbO_3$ 세 도파로와 그 위에 CPW 구조 Al 전극을 갖는 광스위치를 설계, 제작, 실험하였다. z-cut $LinbO_3$ 기판상에 $1025^{\circ}C$에서 6시간 동안 Ti 패턴을 확산시킨 세 도파로 방향성 결합기를 제작하였다. TM 모드의 전파 손실을 줄이기 위해 $1.2{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 박막을 PECVD로 증착시킨 후, 그 위에 광스위칭을 위하여 Al 전극을 형성시켰다. ${\lambda}=1.3{\mu}m$의 입사광에 대해서 거의 완벽한 광 coupling이 두 바깥 도파로 사이에서 일어났다. 새 도파로를 반대칭적으로 detuning 되도록 전계가 가해졌을 때 광 스위칭 현상이 일어남을 확인하였다.

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Ti:LiNbO3 집적광학형 파장가변 편광모드 조절기에 관한 연구 (A Study on Ti:LiNbO3 Integrated Optical Wavelength Tunable Polarization Mode Controllers)

  • 문제영;정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.376-383
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    • 2005
  • [ $Ti:LiNbO_3$ ] 채널 광도파로와 전기광학효과를 이용하여 설계된 집적광학 파장가변 편광모드 조절기를 설계 및 제작하고, 동작특성을 측정하였다. 소자는 $TE↔TM$ 모드변환기와 TE./TM 위상변환기로 구성되었으며, Jones 매트릭스를 이용하여 각각의 전달 매트릭스를 유도하였다. 위상변환기에 의한 파장 변환율을 전산 모사하였으며, 제작된 소자의 동작 특성들을 확인하였다. 폴래리미터와 Poincare 구 좌표계를 이용하여 편광 조절기의 동작 상태를 체계적으로 측정하였다.

초고속 광통신용 10Gbps급 LiNbO$_3$ 광강도변초기 제작 및 특성 (Fabrication and Properties of a 100bps LiNbO$_3$ Optical Modulator for High-speed broadband optical communications)

  • 김성구;윤형도;윤대원;유용택
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.95-96
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    • 1998
  • An optical modulator with CPW electrode on Ti:LiNbO$_3$ optical waveguide was fabricated and chterized. The electrical-optical bandwidth measurement showed an optical response of -3dB at 10 GHz and S11 less than -l0dB unto 20GHz. The typical specifications are . 5.6V of driving voltage, 4.2dB of Insertion loss and 30dB of on/off extinction.

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高 굴절율화된 z-cut LiNbO$_3$ 광도파로 제작 및 Ti 두께에 따른 삽입손실특성 (Preparations of z-cut LiNbO$_3$ Optical Waveguide for High Refractive Index Change and Properties of Insertion Loss as a Function of Ti Thickness)

  • 김성구
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권5호
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    • pp.69-79
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    • 1999
  • 본 연구에서는 Ti 확산 lithium niobate 광도파로의 고굴절율 제작하기 위한 확산모델을 제시하고, 기존 확산방법과 비교하였다. 그리고 광파장 λ=1.55㎛에서 단일모드 광섬유와 광도파로를 피그테일링하여 두께에 따른 전체삽입손실을 논의하였다. 본 연구에서는 제안한 확산방법은 기존 확산방법보다도 광도파로의 고굴절율을 도모하는 것으로 분석되었으며, 제안된 확산방법으로 Ti 두께 1000Å∼1400Å범위에서 제작한 마크젠다 간섭기형 광도파로를 제작한 결과, TE 및 TM 전체삽입손실을 z-cut 인 경우0.5㏈/㎝ 수준이었고 x-cut인 경우 1±0.5㏈/㎝를 나타내었다. 이러한 결과로부터 이 확산모델은 저전력형 광변조기나 스위치 등의 제작에 활용할 수 있을 것이다.

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Electro-optic Electric Field Sensor Utilizing Ti:LiNbO3 Symmetric Mach-Zehnder Interferometers

  • Jung, Hong-Sik
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권1호
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    • pp.47-52
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    • 2012
  • The use of a $Ti:LiNbO_3$ symmetric Mach-Zehnder interferometric intensity modulator with a push-pull lumped electrode and a plate-type probe antenna to measure an electric field strength is described. The modulator has a small device size of $46{\times}7{\times}1mm$ and operates at a wavelength of $1.3{\mu}m$. The output characteristic of the interferometer shows the modulation depth of 100% and 75%, and $V_{\pi}$ voltage of 6.6 V, and 6.6 V at the 200 Hz and 1 KHz, respectively. The minimum detectable electric field is ~1.84 V/m, ~3.28 V/m, and ~11.6 V/m, corresponding to a dynamic range of about ~22 dB, ~17 dB, and ~6 dB at frequencies of 500 KHz, 1 MHz and 5 MHz, respectively.