• Current Optics and Photonics
• /
• 제2권6호
• /
• pp.576-581
• /
• 2018

A new approach for identification of a microwave frequency using an integrated optical waveguide chip, combined with a phase modulator (PM) and two microring resonators (MRRs), is proposed, theoretically deduced, and verified. By wavelength tuning to set the PM under the condition of a double side band (DSB), the measurement range can be started from the dc component, and the measurement range and response slope can be adjusted by designing the radius and transmission coefficient of the MRR. Simulations reveal that the amplitude comparison function (ACF) has a monotonic relationship from dc to 32.5 GHz, with a response slope of 5.15 dB under conditions of DSB modulation, when the radius values, transmission coefficients, and the loss factors are designed respectively as $R_1=400{\mu}m$, $R_2=600{\mu}m$, $t_1=t_2=0.63$, and ${\gamma}_1={\gamma}_2=0.66$. Theoretical calculations and simulation results both indicate that this new approach has the potential to be used for measuring microwave frequencies, with the advantages of compact structure and superior reconfigurability.

• 한국재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
• /
• pp.131-131
• /
• 2003

The advent of photonic technologies in the field of communications and data transmission has been heavily increasing the demand in integrated optical (IO) circuits capable of accomplishing not only simple tasks like signal, but also more sophisticated functions like all-optical signal routing or active multiplexing/demultiplexing. In the last decade, sol-gel technology has been widely used to prepare optical materials. Sol-gel processes show many promises for the development of low-loss, high-performance glass integrated optical circuits. However, crack formation is likely to occur during heat treatment in thick gel films. In order to overcome the critical thickness limitation, the organic-modified silicate has been widely used. In this case coating matrices have been prepared from the organo-silanes of T structures, acidic catalyst and the as-prepared gel films have been heat-treated below 200$^{\circ}C$ to avoid the crack formation and the degradation of organic components. However, the films prepared in the acidic condition and the low heat temperature make the films contain high OH groups which is the major optical loss function. In this work, C$\sub$6/H$\sub$5/SiO$\sub$1.5/ films were prepared on silicon substrate by sol-gel method using base catalyst in a PTMS/NH$_4$OH/H$_2$O/C$_2$H$\sub$5/OH system. The sol showed spinable viscosity at 50 wt% of solid content, and neglectable viscosity change with time. The films were crack-free and transparent after curing at 450 $^{\circ}C$, and highly condensed to minimize OH content in C$\sub$6/H$\sub$5/SiO$\sub$1.5/ networks. The effects of heat treatment of the films are characterized on the critical thickness, the chemical composition and the refractive indices by means of SEM, FT-IR, TGA, prism coupler, respectively.

• 한국광학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.211-216
• /
• 2009

초소형 광집적 회로를 실현하기 위해 실리콘 기반의 2차원 광자 결정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 중에서 대표적 구조인 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정은 우수한 광학적 특성을 가지나, 다양한 소자를 집적화하기에는 기계적 강도가 약하다. 본 연구에서는 기계적 강도를 향상시킨 대칭적인 저굴절률 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정을 제안하며, 공기 및 실리카 클래딩을 갖는 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성을 이론적으로 비교하였다. 3차원 유한 차분 시간 영역법을 이용하여 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조를 분석한 결과, 광통신 대역에서 약 330 nm의 광자 밴드갭과 약 100 nm의 무손실 도파 대역을 가짐을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 실리카 클래딩을 갖는 2차원 광자 결정 슬랩 구조를 계산한 결과, 클래딩의 굴절률이 공기보다 높음에도 불구하고 공기 클래딩 구조의 광학적 특성에 버금가는 약 230 nm의 광자 밴드갭과 약 90 nm의 무손실 도파 대역을 갖는 구조를 설계하였다.

• 전자통신동향분석
• /
• 제24권6호
• /
• pp.52-60
• /
• 2009

인터넷의 보급과 더불어 폭발적으로 늘어나기 시작한 데이터 통신은 FTTH의 보급과 IPTV, VoD 등 본격적인 멀티미디어 수요의 증가에 따라 매 18개월마다 통신량이 2배씩 증가하는 "광 무어의 법칙"이 성립되고 있다. 지속적인 대역폭의 증가를 수용하기 위해서는 핵심 광부품의 소형화 및 저가화가 반드시 필요하며 이러한 요구사항 수용을 위한 핵심요소는 광집적화 기술 개발을 통한 광소자의 고집적화 및 고속화 달성이다. 광집적화 기술은 크게 두 가지 분류로 나눌 수 있는데 이종 물질간의 하이브리드결합에 의한 구현과 단일 혹은 유사 물질에 의한 모놀리식 집적에 의한 방법이다. 본 고에서는 하이브리드 집적 및 모놀리식 집적 기술의 핵심 요소 및 기술발전 현황에 대해 살펴본다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.293-294
• /
• 2008

Using bi-direction SOA based Extension system, FTTH can enhance PON system by increasing both the upstream and downstream link budget. This increased link budget can be used to extend the distance, increase the split ratio or both. The bi-direction SOA regenerates signals using all-optical amplification, and is therefore transparent to data rate or protocol. The bi-direction SOA supports legacy as well as future FTTx standards. This is based on SOA's proprietary technology platform for the manufacturing of advanced discrete photonics and photonic integrated circuits (PICs). Because the bi-direction SOA uses the same InP semiconductor technology used in virtually all telecom lasers, it is able to amplify signals at 1310 and 1490 nm, wavelengths not accessible with commercial fiber-amplifier (EDFA) technology. Due to the extremely fast response time of the InP semiconductor optical amplifiers inside, the SOA can accommodate both continuous (downstream) and bursty (upstream) traffic.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제6권3호
• /
• pp.260-269
• /
• 2022

Segmented planar imaging detector for electro-optical reconnaissance (SPIDER) is an emerging technology for optical imaging. However, this novel detection approach is faced with degraded imaging quality. In this study, a 6 × 6 planar waveguide is used after each lenslet to expand the field of view. The imaging principles of field-plane waveguide structures are described in detail. The local multiple-sampling simulation mode is adopted to process the simulation of the improved imaging system. A novel image-reconstruction algorithm based on deep learning is proposed, which can effectively address the defects in imaging quality that arise during image reconstruction. The proposed algorithm is compared to a conventional algorithm to verify its better reconstruction results. The comparison of different scenarios confirms the suitability of the algorithm to the system in this paper.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제6권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2022

This paper describes the construction of a phase shifter with low loss and small volume. To construct it, we use the two graphene layers that are separated by a hexagonal boron nitride (hBN) and embedded in a silicon waveguide. The refractive index of the waveguide is adjusted by applying a bias voltage to the graphene sheet to create an optical phase shift. This waveguide is a compact device that only has a radius of 5 ㎛. It has a phase shift of 6π. In addition, the extinction ratio (ER) is 11.6 dB and the insertion loss (IL) is 0.031 dB. Due to its unique characteristics, this device has great potential in silicon on-chip optical interconnection and all-optical multiple-input multiple-output processing.

• 전기학회논문지P
• /
• 제59권1호
• /
• pp.123-128
• /
• 2010

We have investigated the properties of the novel triangular ring resonator with the total internal reflection mirrors and the semiconductor optical amplifier for photonic integrated circuits (PIC). A novel triangular resonators containing active and passive sections are fabricated and characterized with various multimode interference (MMI) lengths. The optimum MMI length and width turn out to be 108 and 9 ${\mu}m$, respectively. A free spectral range of approximately 228 GHz is observed near 1558 nm along with an on-off ratio of 9 dB. The proposed triangular resonator has a good advantage to remove the direct coupling between the two access waveguides of the MMI coupler. Hence, such resonators can be directly integrated with other devices making compact and highly functional PIC possible.

• 한국광학회지
• /
• 제33권4호
• /
• pp.137-145
• /
• 2022

광집적회로(photonic integrated circuits) 소자의 기본적인 부품 중 하나인 방향성 결합기 소자는 두 개의 인접한 광도파로 사이에서 일어나는 모드 간 광결합에 의해서 광파워를 분배하는 기능을 가진다. 본 논문에서는 방향성 결합기 소자를 제작하기 위한 설계 과정에 대하여 살펴보고 실제로 제작된 소자의 특성으로부터 설계 결과의 정확도에 대하여 확인하는 과정을 수행한다. 빔전파기법(beam propagation method, BPM) 시뮬레이션을 통하여 방향성 결합기 소자를 설계하는 과정에서, 유효굴절률 계산을 통하여 2차원 평면 구조로 변환된 소자에 대한 이차원 BPM 설계를 하여서 소자 구조를 확정하고, 실리카 광도파로 방향성 결합기 소자를 어레이 형태로 제작한 뒤 특성을 측정하였다. 실험 결과와 차이를 보이는 2D BPM 설계 결과를 보완하기 위하여 계산량이 훨씬 많은 3D BPM 설계를 수행하였으며 그 결과는 실험 결과에 더욱 근접하였다. 실험 결과와 일치하는 설계 결과를 얻기 위하여 3D BPM에 사용된 광도파로 코어 굴절률을 미세하게 보정하였으며 이를 통하여 실험치를 정확히 예측 가능한 BPM 설계를 수행하는 방법을 확립하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제44권11호
• /
• pp.26-35
• /
• 2007

본 연구에서는 광집적회로를 구성하기 위해서 InP 기판위에 아주 작은 다중모드 간섭기를 결합기로 사용하고, 직사각형 링 공진기 내부는 전반사 거울로 구성된 필터를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 최적의 다중모드 간섭기의 길이와 폭은 110 ${\mu}m$와 9 ${\mu}m$로 하여 빛이 광 도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 링 공진기 내부의 광도파로와 전반사 거울에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 120 ${\mu}m$인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 측정된 공진기의 FSR는 대략 2 nm (244 GHz)이고 소광비는 13 dB이다. 또한 곡선 피팅에 의해서 파워 결합력은 대략 42%를 얻을 수 있었다. 이러한 조건에서 임계 결합을 얻기 위해서는 2.4 dB의 공진기 내부 손실이 요구된다.