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

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.

In this paper, we proposed a diffuion model of Ti diffused lithium niobate optical waveguide for fabricating waveguides with high refractive index and compared with conventional one. The achivement of low optical insertion loss between waveguide interface and single mode fibers was discussed as a function of Ti thickness for $\lambda$=1.55$\mu\textrm{m}$ The proposed diffusion method exhibited higher refractive index waveguide than conventional one for $\lambda$=0.6328$\mu\textrm{m}$ We have achieved the total fiber-waveguide-fiber insertion loss as low as 0.5dB/cm in z-cut and 1$\pm$0.5dB/cm in x-cut for both TM and TE mode of Mach-Zehnder interferometric waveguide in the range of Ti thickness 1000-1400$\AA$ for $\lambda$=1.55$\mu\textrm{m}$ From these results, this diffusion model for making a low loss waveguide can be used for low-power-modulators and switches.