• 제목/요약/키워드: $Ti:LiNbO_3$ waveguide

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초고속 광변조기를 위한 Au coplanar waveguide 전극의 도금 특성 (Electro-Plating Properties of Au Coplanar Waveguide Electrode for High-Speed Optical Modulation)

  • 이승태;양우석;김우경;이한영;장호정
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.140-140
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$ 광 도파로를 이용한 광 변조기의 마이크로파 손실을 감소시키고 RF와 광파의 속도정합의 조건하에서 초고속 광변조의 제작을 위해서는 두꺼운 TW(travelling wave) 전극이 필수적이다 또한, 두꺼운 Au 전극이 우수한 RF 특성을 갖기 위해서는 도금된 Au 전극이 고순도의 작은 grain size를 갖는 도금 층을 제조하여야 하며, 도금 후 Au 층의 뒤틀림 현상이 작아야 한다. 따라서, 본 연구에서는 LiNbO$_3$ 기판 위에 30nm Ni-Cr과 50nm의 Au의 기저 막을 올렸으며 감광제를 이용한 photo-lithography 공정으로 CPW(coplanar waveguide) 구조의 패턴을 약 13$\mu\textrm{m}$의 두께로 형성 한 후 non-cyanidic 액을 이용하여 전류밀도 0.02 - 0.06 mA, bubble 및 non-bubble flow를 조건으로 하여 도금된 Au 전극의 특성을 관찰하였다.

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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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Microwave Instantaneous Frequency Measurement (IFM) Approach Based on an Integrated Photonic Ti:LiNbO3 Y Branch

  • Zhang, Changsheng;Zhang, Jiahong;Zhao, Zhengang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.361-367
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    • 2020
  • An approach based on an integrated photonic Ti:LiNbO3 Y branch has been proposed, designed, and analyzed for the microwave instantaneous frequency measurement (IFM). By designing the Y branch with length L = 6545 ㎛ and refractive index NTE - NTM = 0.0764, a complementary optical filter with free spectral range (FSR) of 600 GHz is constituted, which results in a maximum measureable frequency of 300 GHz being obtained. Theoretical analysis on the temperature stability of the Ti:LiNbO3 Y branch shows that the FSR variation of the complementary filter is 0.3% for the temperature change of 100 K, which indicates that the IFM approach will have a better stability. All these results demonstrate that the proposed IFM approach has potential capability to be used for the increasingly higher microwave IFM with better stability.

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.

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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완전 스위칭이 가능한 Ti:LiNbO3 진행파 광변조기 (Traveling-wave Ti:LiNbO3 optical modulator capable of complete switching)

  • 곽재곤;김경암;김영문;정은주;피중호;박권동;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.545-554
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$세 도파로 방향성 결합기와 CPW진행파 전극으로 구성된 완전 스위칭이 가능한 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합 모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 단일 모드를 갖는 광도파로의 설계 및 공정 파라미터를 도출하였으며, 이를 이용하여 광 결합길이를 계산하였다. 등각사상법과 반복이완법을 이용하여, CPW구조 진행파 전극의 특성임피던스와 M/W(Micro wave)유효굴절률 정합조건을 동시에 만족하는 설계 파라미터를 도출하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4㏈와 19V였으며, S 파라미터를 측정하여 특성임피던스 Z$_{c}$=45 Ω M/W 유효굴절률 N$_{eff}$=2.20, 그리고 감쇠상수 $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ 등의 진행파 전극 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, Photo Detector로 측정된 주파수 응답과 비교하였다. 주파수 응답 측정 결과, 3㏈ 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

진행파 광변조기의 Taper영역 전극 설계 : SOR기법 (Design of Electrodes of the Tapered Region of the Traveling-Wave Optical Modulator: SOR Method)

  • 정석원;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.77-86
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    • 1996
  • $Ti:LiNbO_3$ Mach-Zehnder 진행파형 광변조기의 CPW(coplanar waveguide) 전극구조, 특히 taper영역을 해석하기 위해서 SOR(successive over relaxation)법을 이용하였다. 변조기의 taper영역에서는 임피던스 정합, 즉 $Z_c 가 50\omega$이 만족되는 전극구조를 설계하였다. 변조기의 변조영역에서는 $Z_c=50\omega, n$$Z_c$ c/=50.OMEGA., n=2.26인 설계파라미터와, n$_{eff}$=2.2, Z$_{c}$=47.7.OMEGA.인 설계파라미터를 찾았다.

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Ti:$LiNbO_3$ 광도파로 손실 및 모드측정 (Loss and mode measurement of Ti:$LiNbO_3$ optical waveguide)

  • 장현수;양우석;김우경;이승태;박우정;이한영;이경식
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.170-171
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    • 2003
  • 광도파로는 변조기, 스위치, 필터, 센서, 파장변환기 등 많은 분야에 응용이 되고 있다. 이러한 광도파로의 손실측정방법에는 프리즘 커플러를 이용하는 방법, fabry-perot 구조의 물질이 갖는 pyroelectric effect를 이용한 방법, 도파로의 입출력 단에 fiber를 커플링하여 측정하는 방법 등을 들 수 있다. 그러나, 프리즘 커플러를 이용한 방법은 미세패턴의 도파로 측정이 어렵고, pyroelectric effect를 이용하는 방법은 특정한 방향으로 도파되는 광의 측정이 불가능하며, 마지막으로 fiber 커플링 방법은 항상 같은 조건하에서의 손실 측정이 어려운 단점이 있다. (중략)

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Mach-Zehnder Type Tandem Optical Switch/Modulator using a Single-Mode Interconnecting Waveguide and Its Switching Characteristics

  • Choi, Young-Kyu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제4권2호
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    • pp.287-291
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    • 2009
  • In this paper, an optical switch/modulator is designed and its light propagating characteristics analyzed using a simplified BPM. The distinctive feature of this switch/modulator is that all its waveguide branches are designed as single-mode. The principle of the device is based on the coupled mode theory in the Y-junction interconnecting waveguide. In spite of the fact all waveguides are designed as single-mode, by adjusting the interconnecting waveguide length'of the device the same characteristics as existing up to date devices are obtainable. Numerical results show that the switching characteristics periodically depend upon an interconnecting waveguide length with a spatial of about $150^{{\mu}m}$ in the $Ti:LiNbO_3$ step index waveguide. The design concept would therefore be utilized effectively in fabricating a monolithic high density optical integrated circuit.

반사간섭형 광변조기를 이용한 전계 계측센서의 개발 (Development of an Electric Field Sensor using Reflective Interference Type Optical Modulator)

  • 최영규
    • 센서학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.333-340
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    • 1999
  • 전자계계측 센서를 구성하기에 편리한 반사간섭형 광변조기를 제안하고, 그 동작원리와 기본특성을 이론적으로 해석하였다. 센서의 고감도화를 위하여 반사간섭형광변조기의 변조도 개선방법을 제시하였으며, $LiNbO_3$ 기판으로 반사간섭형 광변조기를 제작하여 센서를 구성하고, 저주파 전자계 측정실험을 실시하여 센서의 정성적 특성을 평가하였다. 실험에서 5% 정도의 낮은 변조도에서도 5 V/cm 의 계측결과를 얻어 전계계측센서로서 활용 가능성을 확인하였다.

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