• 제목/요약/키워드: Waveguides

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Wet Oxygen 분위기로 제작한 z-cut $Ti;LiNbO_3$도파로 광특성 및 두께에 따른 삽입손실 (z-cut $Ti;LiNbO_3$ Waveguide Optical Properties and lnsertion Loss As a Function of $Ti;LiNbO_3$thickness Fabricated by wet Oxygen Atmosphere)

  • 김성구;윤형도;윤대원;박계춘;정해덕;이진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.903-910
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    • 1998
  • Ti:LiNbO$_3$ optical waveguides have been fabricated by Ti-diffusion in wet oxygen atmosphere. The fabrication conditions of furnace temperature, diffusion time and bubbler temperature were 105$0^{\circ}C$, 8 hours and 9$0^{\circ}C$, respectively and Ti thickness was varied from 700$\AA$ to 1500$\AA$. In this paper, the nearfield patterns, mode sizes (hirizontal/vertical) and insertion loss of waveguides were discussed at wavelength 1550 nm ad function of Ti thickness. With the planar waveguide, the effective index change and diffusion depth were calculated at 632.8nm using the prism coupling method. From these results, the best Ti thickness in our conditions seems like to by 1200$\AA$~1300$\AA$.

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$Fe:LiNbO_3$ 도파로의 제작 및 광굴절 특성 (Fabrication of $Fe:LiNbO_3$ Waveguides and Their Photorefractive Properties)

  • 강기형
    • 한국광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.108-113
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    • 1993
  • 본 논문에서는 Fe를 내부확산하여 도우핑한 $Fe:LiNbO_3$ 광도파로의 광굴절 특성을 연구하였다. 먼저 $Fe:LiNbO_3$의 광굴절 특성을 Fe를 도우핑하지 않은 $LiNbO_3$ 와 비교하여 Fe를 도우핑하였을 때 회절효율과 감도가 향상되는 것을 확인하였다. 또한 분위기 가스를 달리하여 내부확산한 시료의 경우, 순수 아르곤 가스에서 내부확산한 $Fe:LiNbO_3$ 광도파로의 회절효율 및 감도가 가장 크며, 감쇠시간은 가장 짧은 결과를 얻었다. 따라서 Fe 내부확산시 아르곤 가스를 분위기 가스로 사용하는 것이 광굴절 효과를 이용한 광스위치의 좋은 특성을 얻을 수 있다.

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유한영역에서 조화함수 전개법을 이용한 반달꼴 단면 이산화규소 광도파로의 모우드 분석 (Mode Analysis of Silica Waveguides with Semi Circular Cross Section by using the Method of Harmonic Expansion in Finite Area)

  • 김진승
    • 한국광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.90-100
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    • 1993
  • 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로의 모우드특성을 분석할 수 있는 수치계산 프로그램을 구성하고, 이것을 써서 광도파로의 도파특성을 살펴보았다. 수치계산의 기본 원리는 파동함수를 비교적 모양이 간단한 조화함수로 전개함으로써 파동방정식을 행렬방정식으로 바꾸고, 이 행렬을 대각화하여 고유값과 고유벡터를 구하는 것이다. 이 논문에서는 이 원리를 실제 프로그램에 실현시키는 과정과 그때 생기는 문제점들의 해결방법을 설명하였다. 이 프로그램을 써서 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로와 그외에 다른 몇몇 전형적인 단면을 갖는 광도파로의 도파모우드의 특성을 분석하였다.

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밀리미터파용 구형 도파관의 단면 치수 변화에 의한 전송 특성 (Transmission Characteristics on Dimensional Tolerances of Millimeter-Wave Rectangular Waveguides)

  • 박경식;김기채;강진섭;김정환
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.722-729
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    • 2013
  • 본 논문에서는 밀리미터파 대역에서 저손실 전송 선로로 많이 사용되고 있는 구형 도파관의 단면 치수 변화가 전송 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 도파관 내부의 그린 함수를 고유 모드 함수 전개법으로 구하고, 도파관 내부에 포스트를 설치한 구조의 내부 임피던스로부터 반사 계수 표현식을 도출하였으며, 도파관의 단면 치수 변화가 반사 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 이론 해석의 타당성을 검증하기 위해 반사 계수를 측정하고, 이론치와 비교하였다.

Tilted Film-Leaded SAW 도파로를 이용한 2×2 Ti:LiNbO3 광 삽입/분기 멀티플렉서 (2×2 Ti:LiNbO3 optical add/drop multiplexers utilizing tilted film-loaded SAW waveguides)

  • 강창민;정흥식
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.657-662
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    • 2003
  • SiO$_2$ 박막형 음향파 도파로와 Hamming 가중결합 구조를 이용하여 1550nm 파장대역에서 동작하는 음향광학형 2${\times}$2 Ti:LiNbO$_3$ 광 삽입/분기 멀티플렉서를 구현하였다 제안된 소자는 두 개의 입ㆍ출력 광도파로, 두 개의 편광모드분리기와 음향광학형 편광모드 변환기로 구성되었다. 제작된 소자의 삽입손실은 -7 ㏈로 측정되었으며, ∼32 ㎽ RF 구동 파워에서 -l9 ㏈ 의 부 모드 레벨이 측정되었다. 삽입/분기 동작 특성을 확인하였으며, 3 ㏈ 통과대역폭과 tuning rate는 ∼l.5 mm, 8.1 nm/MHz 로 각각 측정되었다.

Low-loss Electrically Controllable Vertical Directional Couplers

  • Tran, Thang Q.;Kim, Sangin
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권1호
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    • pp.65-72
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    • 2017
  • We propose a nearly lossless, compact, electrically modulated vertical directional coupler, which is based on the controllable evanescent coupling in a previously proposed graphene-assisted total internal reflection (GA-FTIR) scheme. In the proposed device, two single-mode waveguides are separate by graphene-$SiO_2$-graphene layers. By changing the chemical potential of the graphene layers with a gate voltage, the coupling strength between the waveguides, and hence the coupling length of the directional coupler, is controlled. Therefore, for a properly chosen, fixed device length, when an input wave is launched into one of the waveguides, the ratio of their output powers can be controlled electrically. The operation of the proposed device is analyzed, with the dispersion relations calculated using a model of a one-dimensional slab waveguide. The supermodes in the coupled waveguide are calculated using the finite-element method to estimate the coupling length, realistic devices are designed, and their performance was confirmed using the finite-difference time-domain method. The designed $3{\mu}m$ by $1{\mu}m$ device achieves an insertion loss of less than 0.11 dB, and a 24-dB extinction ratio between bar and cross states. The proposed low-loss device could enable integrated modulation of a strong optical signal, without thermal buildup.

SOI 슬롯 광도파로 기반 캐스케이드 링 공진기 바이오·케미컬 집적광학 센서의 효용성 해석 (Application Utility Analysis of Series-cascaded Ring Resonators Based on SOI Slot Optical Waveguides in Integrated Optical Biochemical Sensor)

  • 장재식;정홍식
    • 센서학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.353-359
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    • 2022
  • This study investigated via computational analysis the application utility of series-cascaded ring resonators based on silicon-on-insulator (SOI) slot optical waveguides in integrated optical biochemical sensors. The radii of the two rings in the series-cascaded ring resonators were 59.4 ㎛ and 77.6 ㎛ respectively, and the coupling distance was 0.5 ㎛. The series-cascaded ring resonators were computationally analyzed using FIMMProp and PICWave numerical software. The free spectral range (FSR), full width at half maximum (FWHM), sensitivity, and quality-factor (Q-factor) of the series-cascaded ring resonators were 12.2 nm, 0.134 nm, 4100 nm/RIU, and 11580, respectively, and the measurement range was calculated to be slightly smaller than 3×10-3 RIU. Although the measurement range was smaller than that of the single ring resonator, upon considering other characteristic parameters, the series-cascaded ring resonators are found to be more effective as integrated sensors than single ring resonators.