KR100293317B1 - Electro-optic polymer optical waveguide polarization-independent light modulator and its manufacturing method - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기 및 그 제작방법에 관한 것으로서, 전기광학 폴리머를 재료로 하여 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 모드를 동일하게 도파시키는 채널 광 도파로를 산소 반응 이온 식각공정으로 제작하고 전장 폴링 공정을 통하여 광 도파로의 광축을 기판 면에 대해 반시계방향으로 45°, 시계방향으로 45°형성시킬 수 있도록 길이가 동일한 두 종류의 전극을 직렬로 연결하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동작하는 전기광학 폴리머 광 위상 변조기 및 이와 같은 광 위상 변조기를 마하젠더 간섭계의 양쪽 도파로 위에 둠으로 인해 입력광의 편광상태에 무관하게 동작하는 전기광학 폴리머 광 강도 변조기를 고안하므로써, 편광 의존성이 없는 고속 광 변조기에 대한 필요성이 점차 증가함에 따라 본 발명과 같은 편광 무의존 전기광학 광 위상 변조기나 광 강도 변조기의 수요가 크게 증가하고, 본 발명에서 공안한 전극 구조는 진행파형으로 설계가 가능하므로 고속 광 변조기를 제작하는데 유리한 효과가 있다BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-optic polymer optical waveguide and a polarization independent optical modulator, and a method of fabricating the same. It is manufactured by reactive ion etching process and inputs by connecting two kinds of electrodes of the same length in series so that the optical axis of the optical waveguide can be formed 45 ° counterclockwise and 45 ° clockwise with respect to the substrate surface through the electric field polling process. By devising an electro-optic polymer optical phase modulator that operates independently of the polarization state of light and such an optical phase modulator on both waveguides of the Mach-Zehnder interferometer, by devising an electro-optic polymer light intensity modulator that operates independently of the polarization state of the input light, As the need for a high speed light modulator without polarization dependence increases, polarization such as the present invention The demand of the independent electro-optic optical phase modulator or the light intensity modulator is greatly increased, and the electrode structure proposed in the present invention can be designed with a traveling waveform, which is advantageous in manufacturing a high speed optical modulator.

Description

전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기 및 그 제작방법Electro-optic polymer optical waveguide polarization independent optical modulator and manufacturing method thereof

본 발명은 45°전장 폴링을 이용한 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electro-optic polymer optical waveguide polarization independent light modulator using 45 ° electric field polling and a method of fabricating the same.

현재까지 LiNbO3, 반도체 등을 이용하여 편광 무의존 전기광학 광 변조기가 제안 및 제작되어 왔다.To date, polarized independent electro-optic optical modulators have been proposed and manufactured using LiNbO 3 , semiconductors, and the like.

최근에는 전기광학 폴리머를 이용한 소자의 연구가 활발히 진행됨에 따라 전장 폴링(electric poling) 전극 구조를 적절히 설계함으로써 편광에 무관하게 동작하는 전기광학 광 변조기도 제안되었다.Recently, as the research into the device using the electro-optic polymer is actively conducted, an electro-optic optical modulator that operates irrespective of polarization has been proposed by appropriately designing an electric poling electrode structure.

한편, 선행특허를 보면, "Polarization-insensitive linear waveguide electrooptic phase modulator[특허번호 미국특허 4932737]"에서는 전기광학 폴리머 광 도파로에 수평방향, 수직방향의 전장을 가할 수 있는 두 세트의 전극을 만듦으로써 편광 무의존 전기광학 광 위상 변조기를 고안하였다.On the other hand, in the prior patent, "Polarization-insensitive linear waveguide electrooptic phase modulator [Patent No. US Patent 4932737]" polarization by making two sets of electrodes that can apply the electric field in the horizontal and vertical direction to the electro-optic polymer optical waveguide An independent electro-optic optical phase modulator was designed.

그러나 상기 선행특허는 전극이 두 부분으로 나뉘어져 있어서 전극을 진행파형으로 설계하기가 용이하지 않았다.However, the prior patent has not been easy to design the electrode as a traveling waveform because the electrode is divided into two parts.

그러므로 고속 광 위상 변조기 제작에 어려움이 따르는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem in that it is difficult to manufacture a high speed optical phase modulator.

또한, 선행논문 IEEE Photonics Technology, Vol. 8, No. 11, Nov. 1996, pp. 1483-1485의 "Polymeric polarization-Independent modulator incorporating twisted optic-axis waveguide polarization converters" 에서는 전기광학 폴리머 광 도파로에 위상 변조기, 편광 변환기, 위상 변조기를 순차적으로 연결하여 편광 무의존 전기광학 광 강도 변조기를 고안하였다.Also, the preceding paper IEEE Photonics Technology, Vol. 8, No. 11, Nov. 1996, pp. In "Polymeric polarization-independent modulator incorporating twisted optic-axis waveguide polarization converters" of 1483-1485, a polarization-independent electro-optic light intensity modulator was designed by sequentially connecting a phase modulator, a polarization converter, and a phase modulator to an electro-optic polymer optical waveguide. .

그러나, 상기 논문에서는 소자 전체의 특성이 편광 변환가의 특성에 크게 좌우되고 이의 삽입으로 소자 길이가 길어진다.However, in the above paper, the characteristics of the entire device depend largely on the characteristics of the polarization transducer, and the insertion of the device lengthens the device.

또한 위상 변조기와 편광 변환기의 전극이 분리되어 있어서 진행파형 전극설계가 용이하지 않아 고속 광 강도 변조로는 부적합한 문제가 있었다.In addition, since the electrodes of the phase modulator and the polarization transducer are separated, the design of the traveling waveform electrode is not easy, and thus, there is a problem that the high speed light intensity modulation is not suitable.

광 도파로형 전기광학 광 변조기는 전장을 인가하여 광 도파로의 입력단으로 입사된 빛을 변조함으로써 출력단으로 나오는 빛의 위상(phase) 또는 강도(intensity) 등을 바꾸는 소자로서 고속 광통신 시스템에서 필수적이다An optical waveguide type electro-optic optical modulator is an element that changes the phase or intensity of light exiting the output by applying an electric field to modulate the light incident to the input of the optical waveguide, which is essential in a high speed optical communication system.

전기광학 광 변조는 전장에 의해 광학적 굴절률이 변하는 전기광학 효과(electrooptic effect)를 이용하는 것인데, 이 전기광학 효과는 빛의 편광상태에 의존한다.Electro-optic light modulation utilizes an electrooptic effect in which the optical refractive index changes with the electric field, which depends on the polarization state of the light.

일반적으로 레이저로부터 나와 광섬유를 전파하여 광 변조기에 결합되는 타원 편광이다.In general, it is an elliptical polarization that is emitted from a laser and propagates an optical fiber and is coupled to an optical modulator.

이 빛이 전기광학 광 변조기의 광 도파로에 입사되면 횡전기( Transverse Electric, 이하 TE라 칭함), 횡자기(Transverse Magnetic, 이하 TM라 칭함) 모드를 모두 여기시킬 수 있다.When the light is incident on the optical waveguide of the electro-optic optical modulator, both the transverse electric (hereinafter referred to as TE) and the transverse magnetic (hereinafter referred to as TM) modes can be excited.

그러므로, 입력광의 편광에 의존하지 않고 동작하는 전기광학 광 변조기가 요구된다.Therefore, there is a need for an electro-optic light modulator that operates without depending on the polarization of the input light.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 입력광의 편광상태에 상관없이 동일한 출력을 갖는 광 도파로형 전기광학 광 변조기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an optical waveguide type electro-optic optical modulator having the same output irrespective of the polarization state of the input light.

도 1은 본 발명이 적용되는 편광 무의존 전기광학 폴리머 광 위상 변조기의 개략적인 구조도1 is a schematic structural diagram of a polarization independent electro-optic polymer optical phase modulator to which the present invention is applied.

도 2는 상기도 1의 A1-A2와 B1-B2에서의 단면도FIG. 2 is a sectional view taken along the lines A1-A2 and B1-B2 of FIG.

도 3은 본 발명에 따른 편광 무의존 전기광학 폴리머 광 강도 변조기의 개략적인 구조도.3 is a schematic structural diagram of a polarization independent electro-optic polymer light intensity modulator according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

100, 113, 123 : 기판 면100, 113, 123: substrate surface

110, 120 : A, B영역 전장 폴리용 전극110, 120: Electrode for electric field poly in A, B area

111, 121 : 클래딩층111, 121: cladding layer

111a, 121a : 상위 전극111a, 121a: upper electrode

111b, 121b : 코아층111b, 121b: core layer

111c, 121c : 하위 전극111c, 121c: lower electrode

112, 122 : 절연층112, 122: insulating layer

130 : 도파로130: waveguide

상기 목적을 달성하기 위해 보노 발명에 따른 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 위상 변조기는 전기광학 폴리머를 재료로 하여 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 모드를 모두 도파시키는 채널형 광 도파로와, 채널형 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 채널형 광도파로의 일부영역에서는 반시계 방향으로, 나머지 영역에서는 시계방향으로 45°각도를 형성시켜 두 영역에서의 광축이 서로 수직을 이루게 하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동일한 위상변화를 수행하도록 길이가 동일한 두 종류의 전극이 직렬로 연결되어진 전장 폴리용 전극으로 구성된 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, the electro-optic polymer optical waveguide according to the Bono polarization independent optical phase modulator includes a channel type optical waveguide for guiding both the transverse electric (TE) and the transverse magnetic (TM) modes using an electro-optic polymer. The optical axis of the channel-type optical waveguide is formed at a counterclockwise direction in some regions of the channel-type optical waveguide with respect to the substrate surface and in a clockwise direction in the other regions so that the optical axes in the two regions are perpendicular to each other. It is characterized by the fact that two kinds of electrodes having the same length are composed of electrodes for electric field poly connected in series so as to perform the same phase change regardless of the polarization state.

또한 본 발명에 따른 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 광도 변조기는 전기광학 폴리머를 재료로 하여 횡정기(TE) 및 횡자기(TM) 모드를 모두 도파시키는 채널형 광 도파로로 구성된 마하젠더 간섭계와, 마하젠더 간섭계 양쪽 채널형 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 채널형 광도파로의 일부 영역에서는 반시계 방향으로, 나머지 영역에서는 시계방향으로 45°각도를 형성시켜 두 영역에서의 광축이 서로 수직을 이루게 하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동일한 강도변화를 수행하도록 길이가 동일한 두 종류의 전극이 직렬로 연결되어진 전장 폴링용 전극으로 구성된 점에 그 특징이 있다.In addition, the electro-optic polymer optical waveguide polarization independent optical light modulator according to the present invention is a Mach-Zehnder interferometer consisting of a channel-type optical waveguide for guiding both the transverse device (TE) and transverse magnetic (TM) mode with an electro-optic polymer material; The optical axis of both channel type optical waveguides is formed counterclockwise in some areas of the channel type optical waveguide and clockwise in the other areas, so that the optical axes in both areas are perpendicular to each other. In order to achieve the same intensity change regardless of the polarization state of the input light, two types of electrodes having the same length are configured as electric field polling electrodes connected in series.

인가된 전장에 의해 광학적 굴절률이 변하는 것을 전기광학 효과라 하며, 이 효과에 의해 도파광의 위상 변화가 생긴다.The change of the optical refractive index by the applied electric field is called an electro-optic effect, and this effect causes the phase change of the waveguide light.

그런데 이와 같은 위상 변화는 도파광의 편광상태에 의존한다.However, this phase change depends on the polarization state of the waveguide.

이러한 편광 의존성의 원인은, 광축에 평행한 전장을 가했을 경우 광축과 평행하나ㅏ 편광상태의 도파 광의 겪는 위상 변화가 광축과 수직한 편광상태의 도파 광이 겪는 위상 변화와 다르기 때문이다.This polarization dependency is caused by the phase change of the waveguide parallel to the optical axis when the electric field parallel to the optical axis is applied, but the phase change of the waveguide light of the polarization state perpendicular to the optical axis.

그러므로, 본 발명에서는 광축이 서로 수직한 두 개의 광 도파로를 직렬로 연결하여 각 광 도파로의 광축에 나란한 전장을 가할 경우 도파 광이 두 영역을 순차적으로 지나면서 최종적으로 입력광의 편광상태에 관계없이 동일한 위상변화를 겪게 된다는 사실에 착안하여 전기광학 폴리머를 재료로 하여 TE 및 TM 모드를 동일하게 도파시키는 채널 광 도파로를 산소 반응 이온 식각공정으로 제작하고, 전장 폴링 공정을 통하여 광 도파로의 산소 반응 이온 식각공정으로 제작하고, 전장 폴링 공정을 통하여 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 반시계방향으로 45°, 시계방향으로 45°로 형성시킬 수 있는 길이가 동일한 두 종류의 전극을 직렬로 연결하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동작하는 전기광학 폴리머 광 위상 변조기를 고안한다.Therefore, in the present invention, when two optical waveguides in which the optical axes are perpendicular to each other are connected in series to apply a full length parallel to the optical axis of each optical waveguide, the waveguide light sequentially passes through the two regions and finally the same regardless of the polarization state of the input light. In view of the fact that it undergoes phase change, a channel optical waveguide that guides TE and TM modes in the same manner using an electro-optic polymer is fabricated by an oxygen reactive ion etching process, and an oxygen reactive ion etching of an optical waveguide through an electric field polling process. The optical axis of the optical waveguide can be formed at 45 ° counterclockwise and 45 ° clockwise with respect to the substrate surface through the electric field polling process. We devise an electro-optic polymer optical phase modulator that operates regardless of polarization state.

전기광학 폴리머가 전기광학 효과를 얻기 위해서는 전장 폴링 공정을 하는데 이 때의 광축은 전장 방향과 같다.In order to obtain an electro-optic effect, the electro-optic polymer undergoes an electric field polling process, in which the optical axis is the same as the electric field.

전장 폴리에 필요한 전극 위치에 따라 원하는 방향으로 광축을 갖는 광 도파로를 형성할 수 있으므로 본 발명에서 고안한 편광 무의존 전기광학 폴리머 광 위상 변조기 및 광 강도 변조기 제작이 가능하다.Since the optical waveguide having the optical axis in the desired direction can be formed according to the electrode position required for the electric field poly, it is possible to fabricate the polarization independent electro-optic polymer optical phase modulator and the light intensity modulator designed in the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 편광 무의존 전기광학 폴리머 광 위상 변조기의 개략적인 구조도로서, 채널 광 도파로의 위와 아래에 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 반시계방향으로 45°, 시계방향으로 45°로 만들기 우한 전장 폴리용 전극 (110, 120)이 놓여 있다.1 is a schematic structural diagram of a polarization-independent electro-optic polymer optical phase modulator to which the present invention is applied. The optical axis of the optical waveguide above and below the channel optical waveguide is 45 ° counterclockwise with respect to the substrate surface and 45 in a clockwise direction. The electrodes 110 and 120 for Wuhan electric field poly are placed.

이 전극(110,120)은 소자를 제작한 후 변조를 위해 사용한다.The electrodes 110 and 120 are used for modulation after fabricating the device.

전극(110,120)은 동일한 변조 전압에 대하여 도파광의 편광에 관계없이 위상 변화를 동일하게 만들기 위한 구조를 갖는다.The electrodes 110 and 120 have a structure for making the phase change equal to the same modulation voltage irrespective of the polarization of the waveguide light.

상기 도 1에서처럼 전극(110,120)은 두 영역(영역 A와 영역 B )으로 이루어져 있는데 영역 A는 도파로의 광축을 기판 면(100)에 대하여 반시계방향으로 45°, 영역 B는 시계방향으로 45°로 만들기 위한 구조이면 두 영역의 길이는 L로서 동일하다.As shown in FIG. 1, the electrodes 110 and 120 are composed of two regions (region A and region B), in which region A has an optical axis of the waveguide 45 ° counterclockwise with respect to the substrate surface 100 and region B 45 ° clockwise. The length of the two regions is the same as L, if the structure is to be made into.

그러므로, 두 영역에서의 광축은 서로 수직이 된다.Therefore, the optical axes in the two regions are perpendicular to each other.

직렬로 연결된 두 개의 광 도파로에서의 광축을 서로 수직하가ㅔ 하는 전극 구조는 여러가지가 있을 수 있으나, 본 발명에서는 45°광축 형성을 위한 구조로 설계하였다.Although there can be various electrode structures in which two optical waveguides connected in series are perpendicular to each other, the present invention is designed as a structure for forming a 45 ° optical axis.

이 경우 광 도파로(130)의 위와 아래에 있는 각 전극(110,120)의 영역 A와 B가 연결되어 있으므로 고속 변조를 위한 진행파형 전극으로 이용할 수 있다.In this case, since the regions A and B of the electrodes 110 and 120 above and below the optical waveguide 130 are connected, they may be used as traveling wave electrodes for high speed modulation.

도 2에는 상기 도 1의 A1-A2와 B1-B2에서의 단면을 도시하였는데, 광 도파로 위의 전극(110, 120)과 아래의 전극사이의 간격은 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 반시계방향으로 45°또는 시계방향으로 45°로 만들기 위한 중요한 변수이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the lines A1-A2 and B1-B2 of FIG. 1, wherein the distance between the electrodes 110 and 120 on the optical waveguide and the electrodes on the optical waveguide is counterclockwise with respect to the substrate surface. This is an important parameter for making 45 ° clockwise or 45 ° clockwise.

도 3에는 본 발명에서 제안한 광 도파로형 평관 무의존 전기광학 폴리머 광강도 변조기의 구조가 도시되어 있다.Figure 3 shows the structure of the optical waveguide type flat tube independent electro-optic polymer light intensity modulator proposed in the present invention.

광 도파로(130)는 마하젠더 간섭계 형태이며 양쪽 광 도파로는 각각 본 발명에서 제안한 광 도파로형 편광 무의존 전기광학 광 위상 변조기로 구성된다.The optical waveguide 130 is in the form of a Mach-Zehnder interferometer, and both optical waveguides are composed of optical waveguide-type polarization independent electro-optic optical phase modulators proposed in the present invention.

마하젠더 간섭계의 입력단으로 입사된 도파 광이 Y형의 광 분할기에서 반으로 나누어지고 양쪽 광 도파로를 지난 광들의 위상차이가 180°가 되면 Y형의 광결합기에서 상쇄되어 출력광이 나오지 않고, 위상차이가 없으면 Y형의 광 결합기에서 합쳐져서 출력광의 세기는 입력광의 세기와 같게 된다.When the waveguide light incident on the input of the Mach-Zehnder interferometer is divided in half in the Y-type optical splitter and the phase difference of the light passing through both optical waveguides is 180 °, the light is canceled by the Y-type optical coupler and the output light is not emitted. If there is no difference, they are combined in the Y-type optical coupler so that the intensity of the output light is equal to the intensity of the input light.

양쪽 광 도파로에 본 발명에서 고안한 편광 무의존 전기광학 광 위상 변조기를 사용하므로 각 도파로를 지나는 도파 광은 동일한 변조 전압에 대하여 편광상태에 관계없이 동일한 위상변화를 겪게 된다.Since the polarization independent electro-optic optical phase modulator of the present invention is used for both optical waveguides, the waveguide light passing through each waveguide undergoes the same phase change regardless of the polarization state with respect to the same modulation voltage.

이 경우에도 광 도파로 위와 아래의 전극(110,120)이 처음부터 끝까지 연결되어 있으므로 고속 광 강도 변조를 위한 진행파형 전극으로 이용할 수 있다.In this case, since the electrodes 110 and 120 above and below the optical waveguide are connected from the beginning to the end, they can be used as traveling wave electrodes for high speed optical intensity modulation.

본 발명에서 제안된 변조기는 기존에 제안된 편광 무의존 전기광학 폴리머 광 변조기에 비해 다음과 같은 장점을 갖는다.The modulator proposed in the present invention has the following advantages over the conventionally proposed polarization independent electro-optic polymer optical modulator.

첫째, 전극이 진행파형으로 설계가 가능하기 때문에 고속 변조기로 응용할 수 있다.First, since the electrode can be designed with a traveling waveform, it can be applied as a high speed modulator.

둘째, 전극 구조가 간단하여 길이가 짧아질 수 있다.Second, the electrode structure is simple, the length can be shortened.

본 발명에서 제안한 소자의 개략적인 제작과정을 도 2를 참조하여 설명하면, 먼저 SiO2등의 절연체(insulator)(112,122)가 올라간 실리콘 등의 결정성 기판(substrate)(113,123)위에 금속을 증착하고 이를 패터닝(patterning)하여 하부 전장 폴링 전극( lower electrode for electric poling)(111c, 122c)을 형성한다.Referring to Figure 2, a schematic manufacturing process of the proposed device in this invention, by first depositing a crystalline substrate (substrate) metal above (113 123) of the insulators, etc. (insulator) (112,122) have raised the silicon, such as SiO 2 This is patterned to form lower electrode for electric poling 111c and 122c.

적당한 폴리머를 스핀 코팅(spin coating)하여 하부 클래딩층(lower cladding layer)을 형성하고 전기광학 폴리머로 코아층(core layer)(111b, 121b)을 형성한다.An appropriate polymer is spin coated to form a lower cladding layer and core layers 111b and 121b with electro-optic polymers.

다음으로 상부 클래딩층(upper clading layer)을 형성하고, 그 위에 금속을 증착하여 이를 패터닝(patterning)하여 상부 전장 폴링 전극(upper electrode for electric poling)(111a, 121a)을 형성한다.Next, an upper cladding layer is formed, and metal is deposited thereon to be patterned to form upper electrode for electric poling 111a and 121a.

이후, 전장 폴링을 적절하게 수행하여 전기광학 폴리머가 전기광학 효과 및 45°/-45°광축을 갖도록 하고 전장 폴링에 사용한 전극을 그대로 변조 전극으로 사용한다.Thereafter, the electric field polling is performed properly so that the electro-optic polymer has the electro-optic effect and the 45 ° / -45 ° optical axis, and the electrode used for the electric field polling is used as a modulating electrode as it is.

상술한 바와 같이 본 발명의 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기에 대한 향후 기대 효과는 다음과 같다.As described above, the expected effects of the electrooptic polymer optical waveguide polarization independent optical modulator of the present invention are as follows.

편광 의존성이 없는 전기광학 광강도 변조기에 대한 필요성이 점차 증가함에 따라 본 발명과 같은 편광 무으존 전기광학 광강도 변조기의 수요도 크게 증가할 것이다.As the need for an electro-optic light intensity modulator without polarization dependence increases, the demand for a polarization free electro-optic light intensity modulator such as the present invention will increase greatly.

또한 본 발명에서 고안한 전극 구조는 진행파형으로 설계가 가능하므로 고속 광 변조기를 제작하는데 유리하다.In addition, the electrode structure devised in the present invention can be designed with a traveling waveform, which is advantageous for manufacturing a high speed light modulator.

Claims (5)

전기광학 폴리머를 재료로 하여 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 모드를 모두 도파시키는 채널형 광 도파로와;A channel type optical waveguide for guiding both the transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) modes using an electro-optic polymer as a material; 상기 채널형 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 상기 채널형 광도파로의 일부 영여겡서는 반시계 방향으로, 나머지 영역에서는 시계방향으로 45°각도를 형성시켜 상기 두 영역에서의 광축이 서로 수직을 이루게 하여 입력광의 편광상태에 무고나하게 동일한 위상 변화를 수행하도록 길이가 동일한 두 종류의 전극이 직렬로 연결되어진 전장 폴링용 전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기광학 폴리머 광도파로 편광 무의존 광 위상 변조기.The optical axis of the channel-type optical waveguide is formed counterclockwise in some regions of the channel-type optical waveguide with respect to the substrate surface, and a 45 ° angle is formed clockwise in the remaining regions so that the optical axes in the two regions are perpendicular to each other. Electro-optic polymer optical waveguide polarization independent optical phase modulator, characterized in that consisting of a full-pole polling electrode in which two kinds of electrodes of the same length are connected in series so as to perform the same phase change to the polarization state of the input light. 전기광학 폴리머를 재료로 하여 횡전기(TE) 및 횡자기(TM) 모드를 모두 도파시키는 채널형 광 도파로로 구성된 마하젠더 간섭계와;A Mach-Zehnder interferometer comprising a channel type optical waveguide for guiding both the transverse electric (TE) and transverse magnetic (TM) modes using an electro-optic polymer as a material; 상기 마하젠더 간섭계 양쪽 채널형 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 상기 채널형 광도파로의 일부 영역에서는 반시계 방향으로, 나머지 영역에서는 시계방향으로 45°각도를 형성시켜 상기 두 영역에서의 광축이 서로 수직을 이루게 하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동일한 강도변화를 수행하도록 길이가 동일한 두 종류의 전극이 직렬로 연결되어진 전장 폴링용 전극으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 광도 변조기.The optical axes of both the channel-type optical waveguides of the Mach-Zehnder interferometer are formed counterclockwise in some regions of the channel-type optical waveguide and clockwise in the remaining regions, and the optical axes in the two regions are mutually Electro-optic polymer optical waveguide polarization independent light intensity modulator characterized in that it consists of a full-pole polling electrode in which two kinds of electrodes of the same length are connected in series to achieve the same intensity change irrespective of the polarization state of the input light to form a vertical . 산소 반응 이온식각 공정으로 횡정기(TE) 및 횡자기(TM)모드를 동일하게 도파시키는 전기광학 폴리머 재료의 채널형 광 도파로 제작의 제 1과정과;A first step of fabricating a channel-type optical waveguide made of an electro-optic polymer material that equally guides the transverse device (TE) and transverse magnetic (TM) modes in an oxygen reactive ion etching process; 전장 폴링공정을 이용하여 전기광학 폴리머 광 도파로의 광축을 기판 면에 대하여 상기 채널형 광도파로의 일부 영역에서는 반시계 방향으로, 나머지 영역에서는 시계방향으로 45°각도를 형성시켜 상기 두 영역에서의 광축이 서로 수직을 이루게 하여 입력광의 편광상태에 무관하게 동작하도록 길이가 동일한 두 종류의 전극을 직렬로 연결하여 이루어지는 폴링용 전극을 설계 및 제작하는 제 2과정으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기의 제작방법.The optical axis of the electro-optic polymer optical waveguide is formed counterclockwise in some regions of the channel-type optical waveguide and clockwise in the remaining regions by using an electric field polling process to form an optical axis in both regions. An electro-optic polymer optical waveguide comprising a second process of designing and manufacturing a polling electrode formed by connecting two kinds of electrodes having the same length in series so as to be perpendicular to each other so as to operate regardless of the polarization state of the input light. Method of manufacturing a polarization independent optical modulator. 제 3항에 있어서, 상기 제 1과정은The method of claim 3, wherein the first process is 절연체가 올라간 실리콘의 결정성 기판 위에 금속을 증착하고 이를 패터닝하여 하부 전장 폴링 전극을 형성하는 제 1단계와;Depositing and patterning a metal on the crystalline substrate of silicon on which the insulator is raised to form a lower electric field falling electrode; 하부 전장 폴링 전극 형성 후 폴리머를 스핀 코팅하여 상기 하부 클래딩층을 형성하고 전기광학 폴리머로 코아층을 형성하는 제 2단계와;Forming a lower cladding layer by spin coating a polymer after forming a lower electric field falling electrode and forming a core layer from an electro-optic polymer; 코아층 형성 후 반응 이온식각 공정을 수행하여 채널도파로를 형성하는 제 3단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기광학 폴리머 광 도파로 편고아 무의존 광 변조기의 제작방법.A method of fabricating an electro-optic polymer optical waveguide single-gap independent optical modulator, comprising a third step of forming a channel waveguide by performing a reaction ion etching process after forming a core layer. 제 3항에 있어서, 상기 제 2과정은The method of claim 3, wherein the second process is 상부 클래딩층 형성 후 클래딩층 위에 금속을 증착한 후 이를 패터니안여 상부 전장 폴링 전극을 형성하는 제 1단계와;A first step of depositing a metal on the cladding layer after forming the upper cladding layer and forming the upper electric field falling electrode by patterning the metal; 전장 폴링을 수행하여 전기광학 폴리머가 전기광학 효과 및 45°/-45°광축을 갖도록하는 제 2단계와;Performing a full length polling so that the electro-optic polymer has an electro-optic effect and a 45 ° / -45 ° optical axis; 상기 전장 폴링에 사용한 전극을 그대로 변조 전극으로 사용하는 제 3단계로 이루어지니 것을 특징으로 하는 전기광학 폴리머 광 도파로 편광 무의존 광 변조기의 제작방법.And a third step of using the electrode used for the electric field polling as a modulating electrode as it is.
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KR0138850B1 (en) * 1994-10-14 1998-06-15 양승택 Te-tm mode converter on polymer waveguide

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