• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권3호
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• pp.277-281
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• 2010

We propose a design and optimization method for a dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguide using a genetic algorithm. This structure consists of a polymer ridge on top of two layers of substrate and gold film. The thickness, width and refractive index of the ridge are designed to optimize the figures of merit including mode confinement and propagation length. The modal analysis combined with the effective index method shows that the designed waveguide exhibits a fundamental propagation mode with high mode confinement while ensuring that the propagation loss remains relatively low.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.21-23
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• 2004

We report experimental results demonstrating a novel metal defined polymer optical waveguide with a low loss in electro-optic polymers for the first time. The polymer optical waveguides are created using a metal film on the top of upper cladding without any conventional etching process. The fabricated waveguides have an excellent lateral optical mode confinement at both 1.31 ${\square}m$ and 1.55 ${\square}m$ wavelength, resulting in a fiber-to lens optical insertion loss of ~ 7 dB at 1.55 ${\square}m$ and ~4.5 dB at 1.31 ${\square}m$ wavelength in a 3.5cm total length for TM polarizations, respectively. We also present the optical loss dependence of the waveguide as a function of optical wavelengths. These results may be used in the complex design of integrated polymer optical circuits that need simpler and cheaper fabrication process.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.612-615
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• 2003

Maskless laser patterning process is developed using 3rd harmonic Diode Pumped Solid State Laser with near visible wavelength of 355 nm. Photo-sensitive curable polymer is irradiated by UV laser and developed using polymer solvent to obtain quasi-3D patterns. We performed basic experiments for the various process conditions such as laser power, writing speed, laser focus, and polymer optical property to gain the optimal conditions. Experimentally, the patterns of trapezoidal shape were manufactured into dimension of 8${\mu}{\textrm}{m}$ width and 5.4${\mu}{\textrm}{m}$ height. This process could be applied to fabricate a single mode waveguide without expensive mask projection method.

• 한국광학회지
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• 제35권4호
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• pp.175-183
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• 2024

근래 광통신, 광센서, 양자광학 등의 다양한 연구 분야에서 광IC 소자를 이용한 광신호 처리 연구가 활발히 진행되고 있으며, 광IC 제작에 이용되는 재료들 중 특히 폴리머 재료는 고유의 특징을 바탕으로 폭넓게 연구개발되고 있다. 폴리머 기반 광IC 소자를 제작하기 위해서는 광도파로 단면 구조를 정확히 제작하기 위한 제작 공정을 확립하는 것이 중요하며, 특히 안정적인 소자 특성을 유지하고 대량생산 시의 수율을 높이기 위해서는 재현성이 높고 오차 수용 범위가 넓은 공정과 제작 조건을 설정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 원자층 증착(atomic layer deposition, ALD) 공정을 도입하여 폴리머 광도파로 소자를 효율적으로 제작할 수 있는 방법을 제안하였으며, 기존의 포토 레지스트나 금속 박막 증착을 이용하는 방법에 비해 광도파로 코어 형상을 더욱 정밀하게 제작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 ALD 공정을 도입하여 코어의 크기가 1.8 × 1.6 ㎛²인 폴리이미드 광도파로를 제작하여 광도파로의 손실을 측정하고, 이와 함께 광파워 분배기인 다중모드 간섭(multi-mode interference) 광도파로 소자를 제작하여 특성을 측정하였다. 이때 기존의 제작과정에서 문제시되었던 에칭 마스크 층의 크랙 현상은 나타나지 않았으며, 광도파로 패턴 단면의 수직성도 우수하였고, 도파로의 전파손실 또한 1.5 dB/cm 이하로 양호하였다. 이로써 ALD 공정이 대량생산을 위한 폴리머 광소자 제작 공정에 적합한 방법임을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제27권1호
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• pp.95-101
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• 2005

Waveguide structures of the stand-alone electroabsorption (EA) modulator and the electroabsorption modulated laser (EML) are investigated using the 3D beam propagation method. The EA waveguide structures with InP-based passivation layers show saturation in the extinction ratio (ER) due to the stray light traveling through the passivation layers. This paper demonstrates that narrower passivation layers suppress stray-light excitation in the EA waveguide, increasing the ER. A taper structure in the isolation section of the EML waveguide can reduce the mode mismatch and suppress the excitation of the stray light, increasing the ER further. Low-index-polymer passivation layers can confine the mode more tightly in the active waveguide, yielding an even higher ER.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.79-84
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• 2005

정력 오차 허용 범위를 증가 시켜서 효과적인 수동정렬이 가능토록 하기 위한 단일 모드 대형 코어 폴리머 광도파로를 구현하였다. 대형 코어 광도파로는 TEC(thermally expanded core) 광섬유의 모드와 일치하는 큰 도파모드를 가진다. 이로 인해 광섬유와 도파로의 정렬오차로 인한 모드 결합 손실을 줄일 수 있게 된다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 5 ${\times}$ $10^{-4}$ 인 폴리머 재료를 이용하여 25 ${\times}$ 25 $\mu\textrm{m}$$^2$ 크기의 정사각형 광도파로를 제작하였으며 도파모드 관측결과 단일모드로 동작함을 확인하였다. 이와 같이 두꺼운 형태의 광도파로 구조 제작을 위하여 자외선 경화를 이용한 인젝션 몰딩(injection molding) 공정을 사용하였다. 제작된 광도파로 소자를 TEC 광섬유와 정렬연결을 할 때 정렬오차가 4.5 $\mu\textrm{m}$ 까지 증가하더라도 삽입손실 증가는 0.5 dB 이하고 유지됨을 확인하였다.

• Macromolecular Research
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• 제14권1호
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• pp.114-116
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• 2006

• 한국고분자학회지:고분자과학과기술
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• 제8권3호
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• pp.326-336
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• 1997

• 한국광학회지
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• 제10권5호
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• pp.419-423
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• 1999

측면 연마된 단일모드 광섬유와 다중모드 폴리머 평면도파로 사이의 소산장 결합을 이용한 광필터를 제작하고 그 특성을 측정하였다. 소자의 편광의존성을 줄일 수 있는 방법 제안하였으며 실험으로 검증하였다. 그리고 광필터의 공진파장과 여과 깊이는 평면도파로의 두께와 연마깊이로서 적절히 선택할 수 있음을 실험으로 보였다. 광섬유 연마과정, 폴리머 평면도파로 제작 등을 포함한 소자제작 공정을 소개하였다. 제작된 광필터의 3㏈대역폭은 15nm, 삽입손실은 0.2㏈, 편광에 따른 공진 파장의 차이는 2nm 이하였다. 그리고 주위온도에 의한 공진파장의 이동거리는 -0.35nm/$^{\circ}C$로 측정되었다.

• 센서학회지
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• 제15권4호
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• pp.231-236
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• 2006

Single-mode planar waveguide type UV sensor was fabricated using SU-8 and photochromic dye. Polymer waveguide was fabricated $10{\mu}m$ width and $2{\mu}m$ thickness for single-mode operation. The UV sensor had an absorbance with $0.0396{\sim}0.114$ absorbance/mW respectively when the 5 mm sensing area was irradiated with UV for 3 sec. And sensor had a linear properties by sensing area variation. Proposed single-mode sensor had more excellent properties of UV sensitivity than other UV sensors.