KR102379195B1 - 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치 - Google Patents

실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치이 개시된다. 본 발명의 적응형 마이크로 링 공진기는 두 개의 분리된 링 구조로 형성되고, 전기적으로 전열되며, 광신호를 공진하는 마이크로 공진기, 마이크로 공진기와 집적되고, 열을 발생하는 마이크로 히터, 마이크로 공진기와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지하는 광전류감지기 및 마이크로 공진기와 집적되고, 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 튜너기를 포함한다.

Description

실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치{Silicon-based adaptive micro ring resonator}
본 발명은 마이크로 공진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공진 스펙트럼을 모니터링하고, 적응적으로 조정하면서 유지하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치에 관한 것이다.
종래의 실리콘 마이크로 공진기의 공진 특성은 제조과정에서 발생되는 불완전성에 민감하여 설계값과 제조과정에서 결정된 공진 파장 편차로 인해 소자의 성능을 상당히 저하시킨다. 따라서, 제작된 공진 파장의 디튜닝(detuning)을 줄이기 위해 다양한 제조 후 영구 조정 방법들이 개발되었다.
그러나 일단 소자가 배치되면 칩 온도 변화 또는 광 캐리어 파장 이동과 같은 동적 변동이 공진 파장과 캐리어 파장 사이의 스펙트럼 정렬을 상쇄시킬 수 있다. 이로 인해 스펙트럼 정렬을 위해 공진 파장을 능동적으로 튜닝하기 위한 적응형 피드백 기반의 방법이 더욱 요구된다.
종래에 광학 캐리어(optical carrier)를 사용하여 실리콘 마이크로 공진기의 공진 스펙트럼 정렬을 모니터링하는 몇가지 방법들이 있다.
첫째, 실리콘 마이크로 공진기의 광 산란 패턴을 상단에서 관찰하는 방법이 있으나, 이를 위해선 복잡한 이미지 시스템을 통해 이루어짐으로 네트워크-온-칩 어플리케이션에는 부적합하다. 둘째, 광 검출기를 사용하여 마이크 공지기의 송신 전력을 측정하는 방법이 제안되었으나 사용된 광 검출기는 외부 칩(off-chip)이다. 셋째, 실리콘 서브-밴드갭(sub-bandgap) 선형 흡수(lineear-absorption) 기반의 온칩 광 광검출기를 이용한 방법들도 제시되고 있다.
최근에는 광학 캐리어를 가지고 공진 스펙트럼 정렬을 모니터링하기 위해 실리콘 마이크로 링을 이용한 방법들이 많이 사용되고 있다. 그러나 종래의 온칩 실리콘 마이크로 링 방식은 광 검출기가 마이크로 공진기 내부에 집적되지 않기 때문에 온칩 어플리케이션에는 적용하기 힘들다.
한국등록특허공보 제10-0796258호(2008.01.14.)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 공진 스펙트럼을 모니터링하고, 공진 스펙트럼을 실시간 조정하고 유지하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기는, 두 개의 분리된 링 구조로 형성되고, 전기적으로 전열되며, 광신호를 공진하는 마이크로 공진기, 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 열을 발생하는 마이크로 히터, 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지하는 광전류감지기 및 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 상기 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 튜너기를 포함한다.
또한 상기 마이크로 공진기는, 상기 링 구조의 일부를 형성하는 제1 마이크로 공진기, 상기 제1 마이크로 공진기와 상호 대향되도록 위치하고, 상기 링 구조의 나머지 부분을 형성하는 제2 마이크로 공진기 및 상기 제1 마이크로 공진기 및 상기 제2 마이크로 공진기 사이에 일정 간격으로 이격되게 형성하는 공진 공극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 P-도핑이 되고, 상기 공진 공극 사이로 삽입되며, 상기 제1 마이크로 공진기 및 상기 마이크로 공진기를 서로 전기적으로 분리시키는 P-도핑 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 광전류감지기는, 상기 마이크로 공진기에 역방향 바이어스가 인가되면 상기 마이크로 공진기의 내부 전력을 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 튜너기는, 상기 마이크로 공진기에 순방향 바이어스가 인가되면 상기 공진 스펙트럼에 대한 오정렬을 보상하고, 스위치 역할을 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 튜너기는, 전기광학(electro-optical) 또는 열광학(thermo-optical)을 이용하여 상기 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 마이크로 링 스위치는 광신호를 공진시키는 적응형 마이크로 링 공진기, 상기 적응형 마이크로 링 공진기와 이웃하게 배치되고, 상기 광신호가 입사되는 입력 도파로 및 상기 입력 도파로와 교차되게 형성되고, 상기 광신호 중 상기 적응형 마이크로 링 공진기와 동일한 공진파장인 광신호만 출력하는 출력 도파로를 포함하되, 상기 적응형 마이크로 링 공진기는, 두 개의 분리된 링 구조로 형성되고, 전기적으로 전열되는 마이크로 공진기, 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 열을 발생하는 마이크로 히터, 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지하는 광전류감지기 및 상기 마이크로 공진기와 집적되고, 상기 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 튜너기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 입력 도파로 및 상기 출력 도파로는 서로 직각을 이루며 교차되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기 및 마이크로 링 스위치는 결함-상태-흡수(defect-state-absorption) 기반의 실리콘 광 검출기가 마이크로 링 공진기와 함께 집적화함으로써, 공진 스펙트럼을 모니터링할 수 있다.
또한 광전류를 기반으로 공진 파장을 적응적으로 조정하여 집적화된 전기광학(electro-optical) 또는 열광학(thermo-optical) 튜너를 통해 공진 스펙트럼의 오정렬을 실시간 보상하면서 이를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기를 이용한 MIMO 마이크로 링 스위치 행렬을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기를 이용한 마이크로 링 스위치를 설명하기 위한 상면도이다.
도 3은 도 2의 마이크로 링 스위치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기의 적응형 튜닝을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기의 오정렬 및 적응형 튜닝을 설명하기 위한 그래프이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 당업자에게 자명하거나 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기를 이용한 MIMO 마이크로 링 스위치 행렬을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, MIMO(Multi-Input Multi-Output) 마이크로 링 스위치 행렬(이하‘스위치 행렬’이라 함)(400)은 다중 입력 포트 및 다중 출력 포트를 가지는 적응형 마이크로 링 공진기(100) 기반의 온칩(on-chip) 광 라우터이다.
스위치 행렬(400)은 N(N은 1이상의 자연수)개 의 입력포트 및 입력포트에 대응되도록 N개의 출력포트를 가지고, 도파로(waveguide)를 통해 행렬을 이룬다. 이 때, 스위치 행렬(400)은 마이크로 링 스위치(200)가 교차점마다 배치된다. 각각의 마이크로 링 스위치(200)는 적응형 마이크로 링 공진기(100)를 포함하고, 적응형 마이크로 링 공진기(100)와 이웃하게 전기부품(300)을 더 포함한다. 전기부품(300)은 적용형 마이크로 링 공진기(100)가 구동을 할 수 있도록 도와주는 역할을 하며 보다 상세하게는 도 4에서 설명한다.
한편, 스위치 행렬(400)은 마이크로 링 스위치(200)를 온(on) 시키기 위해서 λ0과 공진 스펙트럼을 정렬시키고, 마이크로 링 스위치(200)를 오프(off) 시키기 위해서 λ0로부터 적응형 마이크로 링 공진기(100)를 디튜닝시킨다. 여기서, λ0은 단일 파장 채널을 의미한다.
즉, 특정 입력포트의 광신호는 하나의 마이크로 링 스위치(200)만 온 시켜 출력포트로 라우팅하는 반면 그 이외에 링크에 남아있는 포트들은 오프 상태를 유지한다.
예를 들면, 광신호가 제1 입력포트(IN1)로 입력되어 제1 출력포트(OUT1)로 출력되는 경우, 제1 입력포트 및 제1 출력포트의 교차점과 결합된 제1 마이크로 링 스위치(210)만 온이 되고, 나머지 마이크로 링 스위치는 오프가 된다. 또한 광신호가 제2 입력포트(IN2)로 입력되어 제3 출력포트(OUT3)로 출력되는 경우, 제2 입력포트 및 제3 출력포트의 교차점과 결합된 제2 마이크로 링 스위치(220)만 온이 되고, 나머지 마이크로 링 스위치는 오프가 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기를 이용한 마이크로 링 스위치를 설명하기 위한 상면도이고, 도 3은 도 2의 마이크로 링 스위치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 마이크로 링 스위치(200)는 적응형 마이크로 링 공진기(100), 입력 도파로(60) 및 출력 도파로(70)를 포함한다.
적응형 마이크로 공진기(100)는 실리콘 마이크로 링 구조를 가지고, 광신호를 공진한다. 적응형 마이크로 공진기(100)는 마이크로 공진기(10), 마이크로 히터(microheater)(20), 광전류감지기(photocurrent monitor)(30) 및 튜너기(tuner)(40)를 포함하고, P-도핑 와이어(50)를 더 포함한다.
마이크로 공진기(10)는 전기적으로 전열되고, 광신호를 공진한다. 마이크로 두 개의 분리된 링 구조로 형성된다. 이 때, 마이크로 공진기(10)는 PIN 다이오드일 수 있다. 마이크로 공진기(10)는 제1 마이크로 공진기(11), 제2 마이크로 공진기(12) 및 공진 공극(13)을 포함한다.
제1 마이크로 공진기(11)는 링 구조의 일부를 형성한다. 이 때, 제1 마이크로 공진기(11)는 N-도핑이 될 수 있다. 제2 마이크로 공진기(12)는 제1 마이크로 공진기(11)와 상호 대향되도록 위치하고, 링 구조의 나머지 부분을 형성한다. 이 때, 제2 마이크로 공진기(12)는 P-도핑이 될 수 있다. 제1 마이크로 공진기(11) 및 제2 마이크로 공진기(12)는 동일한 길이를 가지거나, 서로 다른 길이를 가질 수 있다. 공진 공극(13)은 제1 마이크로 공진기(11) 및 제2 마이크로 공진기(12) 사이에 일정 간격으로 이격되게 형성된다. 공진 공극(13)은 엔드 갭 커플링(end gap coupling) 형태로 형성될 수 있다.
마이크로 히터(20)는 마이크로 공진기(10)와 집적되고, 열을 발생한다. 마이크로 히터(20)는 마이크로 공진기(10)의 공진파장을 제어한다. 마이크로 히터(20)는 마이크로 공진기(10)의 링 안쪽에 구비되고, 링 구조를 가질 수 있다.
광전류감지기(30)는 마이크로 공진기(10)와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지한다. 광전류감지기(30)는 입력 도파로(60)의 입력포트(61)와 이웃하는 위치에 배치될 수 있다. 광전류 감지기(30)는 P형 및 N형 사이의 실리콘에 존재하는 결함 영역(31)을 이용하여 전류를 감지할 수 있다. 한편, 광전류감지기(30)는 마이크로 공진기(10)에 역방향 바이어스가 인가되면 마이크로 공진기(11)의 내부 전력을 모니터링한다.
튜너기(40)는 마이크로 공진기(10)와 집적되고, 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상한다. 튜너기(40)는 전기광학(electro-optical, EO) 및 열광학(thermo-optical, TO) 튜너기이다. 튜너기(40)는 마이크로 공진기에 순방향 바이어스가 인가되면 공진 스펙트럼에 대한 오정렬을 보상한다. 또한 튜너기(40)는 스위치 역할을 수행한다.
P-도핑 와이어(50)는 P-도핑이 되고, 공진 공극(13) 사이에 삽입되는 와이어이다. P-도핑 와이어(50)는 제1 마이크로 공진기(11) 및 제2 마이크로 공진기(12)를 전기적으로 분리한다. 이 때, P-도핑 와이어(50)는 누설 전류를 최소화하기 위해 폭 약 0.3㎛ 내지 0.8㎛, 길이 1㎛ 내지 9㎛일 수 있다. 바람직하게는 폭 0.5㎛, 길이 3㎛ 내지 8㎛일 수 있다.
입력 도파로(201)는 광도파로로써, 적응형 마이크로 링 공진기(100)와 이웃하게 배치된다. 출력 도파로(204)는 광도파로로써, 입력 도파로(201)와 서로 직각을 이루며 교차된다. 이 때, 입력 도파로(201) 및 출력 도파로(204)는 적응형 마이크로 링 공진기(100)와 적층되게 집적된다. 입력 도파로(201)는 입력포트(202) 및 스루포트(throughput port)(203)를 포함하고, 출력 도파로(204)는 애드포트(add port)(205) 및 드롭포트(drop port)(206)를 포함한다.
여기서, 입력포트(202)로 입력된 광신호는 적응형 마이크로 링 공진기(100)와 공진파장이 일치하는 광신호가 드롭포트(206)로 출력되고, 공진파장이 일치하지 않는 광신호가 스루포트(203)로 출력된다. 또한 애드포트(205)로 입력된 광신호는 적응형 마이크로 링 공진기(100)와 공진파장이 일치하는 광신호가 스루포트(203)로 출력되고, 공진파장이 일치하지 않는 광신호가 드롭포트(206)로 출력된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기의 적응형 튜닝을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 적응형 마이크로 링 공진기(100)는 순방향 바이어스가 인가되면 전기부품(300)을 이용하여 적응적으로 튜닝이 된다. 이 때, 튜닝은 폐루프 제어 기법에 의해 수행된다.
여러 데이터 비트에 걸쳐 마이크로 공진기 내부에서 생성되어 샘플링된 시간당 평균 광전류 I(t)를 기반으로 특정 샘플링 시간 t, △λ(t)에서 마이크로 공진기와 캐리어 파장 사이의 공진 스펙트럼에 대한 오정렬을 추출한다. 여기서, I(t)의 강하 △I(t)는 △λ(t)을 나타내며, 광전류 검사기(30)에 의해 △λ(t)를 △I(t)로 변환한다.
튜너기(40)에 출력 전압(Vtuning(t))을 피드백 제어하기 위해 입력 전압 신호 △V(t)를 기가 대역 주파수의 마이크로프로세서(320)에 공급하기 위해 온칩 GHz의 트랜스임피던스 증폭기(TIA)(310)로 증폭시킨 후 △I(t)를 사용하는 것이 가능하다.
그러므로, 마이크로 공진기(10)의 굴절률 △ntuning(t)에 상응하는 튜닝을 통해 적응적으로 공진 스펙트럼 오정렬 보상이 가능하다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 적응형 마이크로 링 공진기의 오정렬 및 적응형 튜닝을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5를 참조하면, 3가지의 다른 △λ(t)에 따른 적응형 튜닝 결과인 △ntuning(t)를 보여준다. 도 5(a)는 공진의 온칩의 온도 상승으로 인해 λ0에서 △λ만큼 이동된 경우이고, 도 5(b) 및 도 5(c)는 캐리어 파장이 λ0에서 이동된 경우이다.
도 5(d)는 도 5(a)와 같이 이동된 공진의 경우, λ0에서 공진 스펙트럼 정렬을 유지하기 위해 튜너기(40)를 이용하여 청색으로 이동시킨다. 도 5(e)는 파란색으로 이동된 캐리어 파장의 경우, 공진 스펙트럼 정렬을 유지하기 위해 튜너기(40)를 이용하여 공진 파장을 이동시킨다. 도 5(f)는 빨간색으로 이동된 캐리어 파장의 경우, 공진 스펙트럼 정렬을 유지하기 위해 튜너기(40)를 이용하여 공진 파장을 이동시킨다.
전술된 바와 같이, 적응형 마이크로 공진기(100)는 무작위 하지만 상대적으로 느린 칩 상태 변화에 대해 자가 모니터링 및 적응적으로 조절 가능하고, 광 네트워크-온-칩 어플리케이션의 실용적인 빌딩 블록을 구성할 수 있다. 또한 적응형 마이크로 공진기(100)는 작은 면적과 공진 특성의 우수성을 통해 파장분할다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM) 필터, 광 지연라인, 전기광학(electro-optical, EO) 변조기, 전기광학/열광학(thermo-optical, TO) 스위치 및 라우터, 광 검출기, Ⅲ-Ⅴ-on-Si 레이저와같은 다양한 어플리케이션에 적용 및 응용이 가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100: 적응형 마이크로 링 공진기
10: 마이크로 공진기
11: 제1 마이크로 공진기
12: 제2 마이크로 공진기
13: 공진 공극
20: 마이크로 히터
30: 광전류감지기
31: 결함영역
40: 튜너기
50: P-도핑 와이어
100: 적응형 마이크로 링 공진기
200: 마이크로 링 스위치
201: 입력 도파로
202: 입력포트
203: 스루포트
204: 출력 도파로
205: 애드포트
206: 드롭포트
210: 제1 마이크로 링 스위치
220: 제2 마이크로 링 스위치
300: 전기부품
310: TIA
320: 마이크로프로세서
400: MIMO 마이크로 링 스위치 행렬

Claims (8)

  1. 두 개의 분리된 링 구조로 형성되고, 전기적으로 전열되며, 광신호를 공진하는 마이크로 공진기;
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 열을 발생하는 마이크로 히터;
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지하는 광전류감지기; 및
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 상기 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 튜너기;를 포함하되,
    상기 마이크로 공진기는,
    상기 링 구조의 일부를 형성하는 제1 마이크로 공진기;
    상기 제1 마이크로 공진기와 상호 대향되도록 위치하고, 상기 링 구조의 나머지 부분을 형성하는 제2 마이크로 공진기; 및
    상기 제1 마이크로 공진기 및 상기 제2 마이크로 공진기 사이에 일정 간격으로 이격되게 형성하는 공진 공극;를 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    P-도핑이 되고, 상기 공진 공극 사이로 삽입되며, 상기 제1 마이크로 공진기 및 상기 마이크로 공진기를 서로 전기적으로 분리시키는 P-도핑 와이어;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 광전류감지기는,
    상기 마이크로 공진기에 역방향 바이어스가 인가되면 상기 마이크로 공진기의 내부 전력을 모니터링하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 튜너기는,
    상기 마이크로 공진기에 순방향 바이어스가 인가되면 상기 공진 스펙트럼에 대한 오정렬을 보상하고, 스위치 역할을 수행하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 튜너기는,
    전기광학(electro-optical) 또는 열광학(thermo-optical)을 이용하여 상기 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 것을 특징으로 하는 실리콘 기반 적응형 마이크로 링 공진기.
  7. 광신호를 공진시키는 적응형 마이크로 링 공진기;
    상기 적응형 마이크로 링 공진기와 이웃하게 배치되고, 상기 광신호가 입사되는 입력 도파로; 및
    상기 입력 도파로와 교차되게 형성되고, 상기 광신호 중 상기 적응형 마이크로 링 공진기와 동일한 공진파장인 광신호만 출력하는 출력 도파로; 를 포함하되,
    상기 적응형 마이크로 링 공진기는,
    두 개의 분리된 링 구조로 형성되고, 전기적으로 전열되는 마이크로 공진기;
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 열을 발생하는 마이크로 히터;
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 결합 상태 흡수(defect state absorption)기반으로 형성되어 광전류를 감지하는 광전류감지기; 및
    상기 마이크로 공진기와 집적되고, 상기 감지된 광전류를 이용하여 공진 스펙트럼의 오정렬을 보상하는 튜너기;를 포함하고,
    상기 마이크로 공진기는,
    상기 링 구조의 일부를 형성하는 제1 마이크로 공진기;
    상기 제1 마이크로 공진기와 상호 대향되도록 위치하고, 상기 링 구조의 나머지 부분을 형성하는 제2 마이크로 공진기; 및
    상기 제1 마이크로 공진기 및 상기 제2 마이크로 공진기 사이에 일정 간격으로 이격되게 형성하는 공진 공극;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 링 스위치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 입력 도파로 및 상기 출력 도파로는 서로 직각을 이루며 교차되는 것을 특징으로 하는 마이크로 링 스위치.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228347A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Japan Science & Technology Corp 光導波路型波長フィルタ
JP2011518344A (ja) 2008-03-11 2011-06-23 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． オンチップ光導波路を用いた光電子スイッチ
US20140110572A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 The Hong Kong University Of Science And Technology In-microresonator linear-absorption-based real-time photocurrent-monitoring and tuning with closed-loop control for silicon microresonators
JP2014211550A (ja) 2013-04-19 2014-11-13 国立大学法人東北大学 リング変調器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100796258B1 (ko) 2006-07-10 2008-01-21 이상신 대역폭과 소멸비가 조절되는 마이크로링 공진기를 이용한광필터

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228347A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Japan Science & Technology Corp 光導波路型波長フィルタ
JP2011518344A (ja) 2008-03-11 2011-06-23 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． オンチップ光導波路を用いた光電子スイッチ
US20140110572A1 (en) * 2012-10-19 2014-04-24 The Hong Kong University Of Science And Technology In-microresonator linear-absorption-based real-time photocurrent-monitoring and tuning with closed-loop control for silicon microresonators
JP2014211550A (ja) 2013-04-19 2014-11-13 国立大学法人東北大学 リング変調器

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