• 제목/요약/키워드: Periodically poled $LiNbO_3$

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주기적으로 분극 반전된 리튬나오베이트 제작을 위한 전하량 제어에 대한 연구 (Research of Charge Control for Fabrication of Periodically Poled LiNbO$_3$)

  • 장석우;권재영;송재원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.234-235
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    • 2003
  • 오늘날 급속한 인터넷 사용량 증가로 인해 광통신 시스템의 고속화와 대용량화의 필요성은 점점 커지고 있다. 이에 광신호 처리에 있어서 초고속 광 스위칭과 파장분할 다중화 방식이 활발히 연구되고있으며, 특히 주기적으로 분극 반전된 리튬나오베이트(LiNbO$_3$:PPLN)를 이용한 스위칭 소자나 파장 변환기에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. PPLN 제작을 위하여 최근에는 고압의 전계를 리튬나오베이트(LiNbO$_3$)에 인가하는 방법이 우수한 특성으로 인하여 주로 사용되고 있다. (중략)

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Periodically Poled $KNbO_3$ Crystals for Quasi-Phase-Matching

  • Kim, Joong-Hyun;Lee, Sooseok;Yoon, Choon-Sup
    • 한국결정학회:학술대회논문집
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    • 한국결정학회 2002년도 정기총회 및 추계학술연구발표회
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    • pp.18-18
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    • 2002
  • Although it was suggested in 1962 that an efficient wavelength conversion could be achieved using ferroelectric crystals of periodic 180° domains, it was not until 1990's that quasi-phase-matching (QPM) became realized, as technology for periodic poling of LiNbO₃ crystals was readily available. Since ferroelectric domain inversion brings about change of the sign of second-order nonlinear susceptibility, periodically poled ferroelectric structures provide an ideal way of achieving QPM for second-harmonic generation and optical parametric oscillation. Periodically poled ferroelectric domains can also be utilized for optical devices, such as Brags electrooptic modulators. fabrication of stable periodic domain structures depends on a number of poling parameters of a ferroelectric crystal, such as coercive field, internal field and electrical conductivity. We present poling kinetics of KNbO₃ crystals, which involve domain nucleation and growth, backswitching, relaxation of internal field. Optimum poling conditions were established by designing a proper wave shape of external field. We demonstrate an efficient second-harmonic generation using QPM in a periodically poled KNbO₃ crystal.

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저손실 Ti : $LiNbO_3$ 광도파로의 주기적 분극 반전과 광학특성 (Periodically domain inversion and optical properties of low-loss Ti : $LiNbO_3$ waveguides)

  • 양우석;권순우;이형만;김우경;윤대호;이한영
    • 한국결정성장학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.49-52
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    • 2006
  • 저손실 Ti:$LiNbO_3$ 광도파로 기판에 외부전계 인가법을 사용하여 주기적으로 도메인을 반전시켰다. $LiNbO_3$의 -Z 면에 Ti 패턴 형성 후 약 $1060^{\circ}C$에서 열처리 과정을 통해 광도파로를 형성하였으며, 제작된 광도파로의 광전송 손실은 ${\sim}0.1dB/cm$ 였다. 도메인 반전을 위해 +Z면에 주기적인 전극 패턴을 형성하였으며, 외부전계의 균일한 인가를 위해 LiCl 전해 용액을 사용하여 도메인을 반전 시켰다. 선택적 화학식각을 통해, 약 $16{\mu}m$의 도메인 반전 주기를 확인 할 수 있었으며, 주기적 도메인 반전구조를 갖는 Ti : $LiNbO_3$ 도파로의 비선형 특성을 측정하였다.

Estimation of the Ratio of Nonlinear Optical Tensor Components by Measuring Second Harmonic Generation and Parametric Down Conversion Outputs in a Single Periodically Poled LiNbO3 Crystal

  • Kumar, CH. S.S. Pavan;Kim, Jiung;Kim, Byoung Joo;Cha, Myoungsik
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.606-611
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    • 2018
  • Measurement of the nonlinear optical coefficients is not an easy task since it requires complicated experimental setup and analysis. We suggest an easy way to estimate the relative nonlinear optical tensor components by direct measurement of the output powers of the second harmonic generation and spontaneous parametric down conversion experiments. The experiments were done in quasi-phase-matched type-0 as well as type-1 interactions at similar pump wavelengths in a 5% MgO-doped periodically poled $LiNbO_3$ crystal to obtain the ratio of the nonlinear optical tensor components $d_{33}/d_{31}$ in each experiment. The obtained ratios were then compared with the previously ascertained values [J. Opt. Soc. Am. B, 14, 2268-2294 (1997)].

주기적으로 분극 반전된 MgO:LiNbO3를 이용한 리지형 광도파로 파장가변 소자 제작 및 특성 (Fabrication and Characterization of Wavelength Conversion Device with Periodically Poled Ridge-type Waveguide in MgO:LiNbO3)

  • 이형만;양우석;김우경;이한영;정우진;권순우;구경환;송명근
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.199-207
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    • 2008
  • MgO가 첨가된 z-cut $LiNbO_3$를 이용하여 주기적으로 분극반전된 리지광도파로(Ridge-type Waveguide)를 제작하였으며 이를 적용하여 녹색광원 소자를 구현시 리지광도파로 높이 변화량과 분극반전주기비 변화량에 따른 이론적 결과와 실험적 결과를 비교 분석하였다. 이러한 비교분석을 위해 새로운 측정시스템을 구성하였으며, 이를 적용한 소자 측정 결과 중심파장은 1067.45 nm, 파장변환효율은 90.7%/$Wcm^2$ 및 파장변환효율곡선의 반치폭은 0.17 nm임을 확인하였다. 또한, 실험값과 이론값과의 비교결과 분극반전주기와 파장변환효율곡선의 반치폭 계산 오차는 각각 0.016 ${\mu}m$와 0.01 nm로 이론값이 실험값을 잘 예측함을 확인하였다.

$Ti:LiNbO_3$ 도파로 제작을 위한 열처리 과정 동안 강유전 도메인 특성에 미치는 영향 (Ferroelectric domain inversion in $LiNbO_3$ crystal plate during heat treatment for Ti in-diffusion)

  • 양우석;이형만;권순우;김우경;이한영;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.124-127
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    • 2005
  • [ $Ti:LiNbO_3$ ], 광도파로 제작을 위해 큐리온도$(T_c)$ 아래에서 백금박스 내에서 알곤 과 산소 분위기 내에서 열처리 과정 동안 기판 표면의 강유전 도메인 특성 변화를 관찰하였다. 열처리 된 $LiNbO_3$ 기판의 +Z면의 경우 전체적으로 약 $1.6{\mu}m$ 두께로 도메인 반전이 이루어 졌으며, 표면에서 etch hillock이 관찰되었다. $LiNbO_3$ 결정 표면의 Li 이온이 외부로 확산 되는 영향을 감소시킬 수 있는 환경에 있는 기판 면에서 하나의 도메인이 관찰되었으며, 이때 결정 표면에서의 식각특성, 결정성 및 양이온 분포변화에 관하여 X-선 회절, AFM 및 SIMS를 이용하여 분석하였다.