KR20000003220A - 광강도 변조기 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 강도 변조기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 광 강도 변조기는 소정 재질의 기판; 기판에 원호모양의 곡선으로 형성되는 광 도파로; 및 광 도파로의 상부에 광 도파로와 정렬하여 형성되는 전극을 포함함을 특징으로하고, 전극에 인가되는 전계의 세기에 따라 광 도파로의 굴절률이 변화되고 변화된 굴절률에 의해 광 도파로의 소정 지점을 통과하는 광파가 기판으로 복사된다.
본 발명에 의하면, 원호모양의 곡선 도파로의 복사손실 특성을 이용함으로써 작은 굴절률 변화만으로 큰 변조 깊이를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 광 강도 변조기 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 곡선 형태의 광도파로를 갖는 광 강도 변조기 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
집접광학 기술이란 광도파로를 기반으로하는 여러가지 광소자를 한 기판내에 제조하는 기술을 말한다. 집적광학 기술을 이용하면 단위 광소자간의 정렬이 용이하기 때문에 작은 면적에 복잡한 다기능 소자를 쉽게 제조할 수 있는 장점이 있다. 집적광학 소자중 대표적인 것으로는 광변조기가 있다. 광변조기란 광도파로를 따라 전파하는 광파의 위상 또는 강도를 외부 신호로 제어하는 소자이다. 집적광학 광변조기는 광도파로를 형성하는 매질의 전기광학 효과 또는 열광학 효과를 이용한다. 대표적인 전기광학 재료로는 반도체(GaAs, InP), 강유전체(LiNbO3, LiTaO3), 분극화된 폴리머(Poled Polymer) 등이 있다. 이들 재료에 전계를 일정방향으로 가하는 경우, 전계방향 또는 이와 수직한 방향의 굴절률이 변화하게된다. 굴절률의 변화는 곧 매질내를 전파하는 광파의 위상변화를 의미하기 때문에 이를 이용하여 위상 변조기 및 강도 변조기를 구현할 수 있다. 전기광학 효과를 이용하는 광변조기에서는 전계를 광도파로에 가하기 위해 커패시터 형태의 전극을 광도파로 근방에 제조하고 여기에 전압을 가해 전계를 발생시킨다. 전기광학 효과와는 달리 열광학 효과는 거의 모든 광학재료가 가지고 있는 특성이다. 재료의 온도가 변하면 이에 따른 부피의 수축 또는 팽창에 의해 매질의 굴절률이 변한다. 따라서, 전기광학 효과와 마찬가지로 광파의 위상변조 및 강도변조를 얻을 수 있다. 열광학 효과를 이용하는 광변조기에서는 열을 광도파로에 가하기 위해 마이크로 히터(micro-heater)를 광도파로 근방에 제조하고 여기에 전류를 흘려 열을 발생시킨다. 열광학 효과는 거의 모든 광학재료에서 나타나기 때문에 재료선택의 다양성이 있다. 또한 광파의 편광상태에 무관한 변조 특성을 얻을 수 있는 장점이 있다. 하지만 전기광학 효과에 비해 매우 느린 시간 응답 특성(~1 msec)을 갖는 단점이 있다. 따라서 열광학 변조기는 고속 광신호 데이터 송신용보다는 편광 무의존 특성을 요구하는 곳에 응용되는 것이 보편적이다.
집적광학 광변조기의 구조는 크게 두가지로 나눌 수 있다. 첫째는 위상변조를 이용한 강도 변조기이다. 대표적인 소자로 도 1(a)에 도시된 마하젠더 간섭계 변조기를 들 수 있다. 도 1(a)에 따른 광변조기는 기판(100), 광 도파로(102) 및 전극(104)으로 구성된다. 그 동작은 다음과 같다. 입력된 광은 광 도파로(102)에서 둘로 나뉘어 각각 다른 경로를 지나면서 전극(104)에 인가되는 외부 전계에 의해 서로 다른 양의 위상변조를 받게 된다. 광 도파로(102)의 출력단에서 두 광파의 위상이 동상이면 보강간섭되어 입력 광파워가 거의 그대로 출력되고, 두 광파의 위상이 역위상이면 상쇄간섭되어 광파가 기판(100)으로 복사되기 때문에 출력 광파워는 0이 된다.
둘째는 직접 광 강도 변조를 얻는 차단형 광 변조기이다. 도 1(b)에 도시된 차단형 광 변조기는 기판(110), 광 도파로(112) 및 전극(114)으로 구성된다. 그 동작은 다음과 같다. 광 도파로(112)의 일부분에 놓인 전극(114)에 큰 전압을 가하면 광 도파로의 굴절률이 변화된다. 변화된 굴절률에 따라 광 도파로(112)가 차단(cutoff)되면 도파되던 광파는 기판(110)으로 복사되고 출력이 0이 된다.
도 1(a)에 도시된 바와 같이 위상변조를 이용한 간섭계형 광 강도 변조기는 광의 위상변조만을 필요로하기 때문에 구동전압이 낮고, 광 도파로의 도파조건을 고집속(well-guiding) 조건으로 할 수 있어 소자의 삽입손실이 작다. 그러나 이러한 간섭계형 광 변조기는 인가 접압에 대한 정현적(sinusoidal)인 출력특성때문에 광통신 시스템의 구성을 복잡하게한다. 또한, 광 변조기의 동작점이 주변 환경(온도, 습도 또는 압력 등)의 변화에 민감하기 때문에 이를 모니터링하고 보상해주기위한 부가 장치들이 많이 필요하게되어 시스템을 구성하는 비용을 증대시키는 원인이 된다.
도 1(b)에 도시된 차단형 변조기는 상술한 간섭계형 광 변조기의 단점을 일부 극복할 수 있다. 차단형 광 변조기의 동작점은 광학적으로 설정될 수 있기 때문에 동작점 설정을 위한 직류 바이어스가 필요없다. 따라서 주변환경에 대한 동작점 표류현상이 작아 특별한 부가장치 없이도 통신 시스템에 사용될 수 있다. 또한 차단형 광 변조기는 인가전압에 대해 선형적인 출력특성을 보이기 때문에 넓은 동작영역(dynamic range)을 갖는다. 따라서, 아날로그 통신 시스템에 특히 유용하다. 더불어 특정 광 도파로의 도파 조건에서는 디지털 출력 특성을 얻을 수도 있기 때문에 특별한 신호처리 장치 없어도 디지털 통신에 쉽게 응용할 수 있다. 그러나 이러한 차단형 광 변조기는 구동전압이 크고 삽입손실도 크다. 광 도파로를 차단시킬 정도의 큰 굴절률 변화가 요구되며, 보통 수십 볼트이상의 전압을 인가해야 20dB 정도의 소멸비를 얻을 수 있다. 또한 동작 원리상 초기 광 도파로의 도파조건을 차단 영역 근방에 설정해야 하므로 소자의 삽입손실이 크다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 원호모양의 곡선 도파로를 구비하여 광파가 외부 변조신호에 의해 조절된 곡선 도파로중 소정 지점을 지날 때, 상기 광파를 기판으로 복사시키는 광 강도 변조기를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 원호모양의 곡선 도파로를 구비하여 광파가 외부 변조신호에 의해 조절된 곡선 도파로중 소정 지점을 지날 때, 상기 광파를 기판으로 복사시키는 광 강도 변조기의 제조 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 광 변조기의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 광 강도 변조기에 대한 평면도이다.
도 3은 도 2의 곡선 도파로를 진행하는 광파의 도파원리를 도시한 것이다.
도 4는 복사선과 유효 굴절률의 관계를 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 전기광학 광 강도 변조기의 제조방법을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 전기광학 광 강도 변조기의 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 열광학 광 강도 변조기의 구조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 광 변조기의 동작을 확인하기위해 가정한 곡선 도파로의 구조를 도시한 것이다.
도 9는 도 8의 광 도파로를 구비한 광 변조기에 대해 수치모사한 결과를 도시한 것이다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명에 따른 광 강도 변조기는 소정 재질의 기판; 상기 기판에 원호모양의 곡선으로 형성되는 광 도파로; 및 상기 광 도파로의 상부에 상기 광 도파로와 정렬하여 형성되는 전극을 포함함을 특징으로하고, 상기 전극에 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 광 도파로의 굴절률이 변화되고 상기 변화된 굴절률에 의해 상기 광 도파로의 소정 지점을 통과하는 광파가 기판으로 복사된다.
상기 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명에 따른 광 강도 변조기는 소정 재질의 기판위에 형성되는 하부 클래드층; 상기 하부 완충층위에 상기 하부 완충층의 재질보다 굴절률이 큰 재질로, 원형모양의 곡선으로 형성되는 광 도파로; 상기 하부 클래드층과 동일 재질로 상기 광 도파로를 감싸도록 형성되는 상부 클래드층; 및 상기 상부 클래드층위에 상기 광 도파로와 정렬하여 형성되는 전극을 포함함을 특징으로하고, 상기 전극에 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 광 도파로의 굴절률이 변화되고 상기 변화된 굴절률에 의해 상기 광 도파로의 소정 지점을 통과하는 광파가 기판으로 복사된다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명에 따른 광 강도 변조기 제작방법은 기판위에 하부 클래드층을 증착하는 단계; 상기 하부 클래드층위에 상기 하부 클래드층 보다 굴절율이 큰 코아층을 증착하는 단계; 상기 코아층에 패터닝하고, 상기 패턴에 따라 식각하여 원호모양의 곡선 광 도파로를 형성하는 단계; 상기 광 도파로를 감싸도록 상기 하부 클래드층과 동일한 물질로 상부 클래드층을 증착하는 단계; 및 상기 광 도파로를 전계폴링하기 위해 상기 상부 클래드층위에 상기 광 도파로와 정렬하여 폴링 전극을 형성하고, 상기 폴링 전극위에 외부 변조신호를 인가하기위한 상부 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 다른 기술적 과제를 이루기위한, 본 발명에 따른 광 강도 변조기 제작방법은 기판위에 원호모양의 곡선 광 도파로를 패터닝하고, 상기 패턴에 따라 광 도파로가 될 부분을 제외한 나머지 부분을 마스킹한 다음 소정의 양자원 용액에 담가 상기 양자원 용액의 양자와 상기 기판에 존재하는 소정의 이온을 교환시켜 양자교환영역을 형성하는 단계; 상기 단계의 결과물을 소정의 시간동안 열처리하여 곡선 광 도파로를 형성하는 단계; 및 상기 곡선 광 도파로위에 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 2(a)는 본 발명에 따른 전기광학 광 강도 변조기의 평면도이다. 도 2(a)에 따른 광 변조기는 입력 도파로(200), 하나 또는 그 이상의 원호모양의 곡선으로 형성된 전극(202), 출력 도파로(204) 및 전극에 전계를 인가하기위한 전압원(206)을 포함한다. 전극(202)은 곡선 도파로의 상부 및 도파로의 좌우측에 형성되며, 중앙 전극에 전압이 인가되고 나머지 전극은 접지된다. 전기광학의 재료로는 반도체(GaAs, InP), 강유전체(LiNbO3, LiTaO3), 분극화된 폴리머(Poled Polymer) 등이 적절하다. 곡선 도파로는 하나 또는 반경이 동일한 복수 개의 부채꼴 원호를 연결한 형태로서, 정현(sine)함수 또는 여현(cosine)함수를 나타내는 곡선모양으로 형성된다.
도 2(b)는 본 발명에 따른 열광학 광 강도 변조기의 평면도이다. 도 2(b)에 따른 광 변조기는 입력 도파로(210), 하나 또는 그 이상의 원호모양의 곡선으로 형성된 마이크로 히터(212), 출력 도파로(214) 및 마이크로 히터에 전류를 인가하기위한 전류원(216)을 포함한다. 마이크로 히터(212)는 곡선 도파로 상부 및 도파로의 좌우측에 형성된다. 열광학 재료로는 반도체(GaAs, InP), 강유전체(LiNbO3, LiTaO3), 폴리머 및 실리카 등이 적절하다. 곡선 도파로는 하나 또는 반경이 동일한 복수 개의 부채꼴 호를 연결한 형태로서, 정현함수 또는 여현함수를 나타내는 곡선모양으로 형성된다.
그 동작은 다음과 같다. 광 변조기로 입력된 광파는 입력 도파로(202, 212)를 따라 도파하면서 도파 모드를 형성한 후, 곡선 도파로(미도시)로 출력된다. 곡선 도파로내의 광파는 전압원(206) 또는 전류원(216)로부터 전극(202) 또는 마이크로 히터(212)에 인가되는 전압 또는 전류가 없는 경우, 곡선 도파로를 통과하여 출력 도파로(204, 214)로 출력된다. 그러나, 전압 또는 전류가 인가되는 경우 곡선 도파로내의 광파는 기판(미도시)으로 복사되어 출력 광도파로(204, 214)로 출력된다.
상술한 곡선 도파로의 동작에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 곡선 도파로를 진행하는 광파의 도파원리를 도시한 것이다. 도 3에 따르면 곡선 도파로는 반경이 R인 원호 모양이며, 반경 R이 광도파로 폭 W에 비해 충분히 크다면 도파되는 광파의 위상속도는 다음 식과 같이 원호상의 한 점에서의 접선속도로 근사할 수 있다.
여기서 c: 자유공간에서의 광속, neff: 곡선 도파로의 유효 굴절률, θ: 광파가 곡선 도파로를 따라 회전한 각이다.
즉, 광파가 모양의 변화없이 곡선 도파로를 통과하기위해서는 동위상면1상의 모든 점들은 동일한 각속도( dθ/dt )를 가져야 한다. 광파가 곡선 도파로를 따라 θ만큼 회전한다면 동위상면1상의 모든 점은 동위상면2상의 해당점에 정확히 맵핑되어야 한다. 즉, 점 A는 A'로, 점 B는 B'로 되어야 한다. 이 조건을 만족하기 위해서 곡선 도파로 중심에서 외곽으로 x만큼 떨어져 있는 곳의 접선속도는 (R+x)dθ/dt 가 되어야 한다. 하지만 이 접선 속도는 곡선 도파로 외곽의 굴절률로부터 정해지는 임계광속(c/n1)을 초과할 수 없다. 접선속도와 임계 광속이 같아지는 곡선을 복사선(radiation caustic)이라고 하며, 복사선 xr은 다음 식에 의해 결정된다.
여기서, n1은 기판의 굴절률이다.
동위상면 상의 점들 중 복사선 xr을 초과하는 점들은 광파가 회전할 때 따라서 회전할 만큼 빠르게 움직일 수 없다. 따라서, 그 지점을 진행하는 광파는 동위상면에 뒤처지게되고 결과적으로 기판에 복사된다.
수학식 2에 따르면 곡선 도파로의 복사선은 도파 조건에 의해 결정된다. 도 4는 복사선과 유효 굴절률의 관계를 도시한 것으로, 도 4(a)는 곡선 도파로의 유효 굴절률이 기판의 굴절률과의 차가 크지않은 경우(즉, 저집속인 경우) 도 4(c)에 도시된 바와 같이 복사선이 도파로 중심에 가깝게 위치하게 되므로 광파의 휨 손실이 커진다. 반대로 도 4(b)의 경우 곡선 도파로의 유효 굴절률이 기판의 굴절률보다 큰 경우(즉, 고집속인 경우) 도 4(c)에 도시된 바와 같이 복사선이 도파로 중심에서 멀어지기 때문에 광파의 휨 손실이 작다. 따라서, 곡선 도파로의 유효 굴절률을 전기광학 재질인 경우 전계로써, 또는 열광학 재질인 경우 열로써 조절하여 복사선의 위치를 이동시킴으로써 곡선 도파로의 휨 손실량을 조절할 수 있다.
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 전기광학 광 강도 변조기의 제조방법을 도시한 것이다. 전기광학 재질은 폴리머이다. 먼저, 도 5a단계에서는 실리콘 기판(500)위에 실리카(SiO2) 절연체 박막층(502)을 증착한다. 도 5b단계에서는 실리카 박막층(502)위에 하부 전극(504)으로 사용될 금속층(보통 Au 또는 Cr)을 증착한다. 도 5c단계에서는 하부 전극(504)위에 하부 클래드층(506)을 증착한다. 도 5d단계에서는 하부 클래드층(506)위에 하부 클래드층(506)보다 굴절률이 큰 코아층(미도시)을 증착한 후, 패터닝하고 식각하여 상술한 원호모양의 광 도파로(508)를 형성한다. 도 5e단계에서는 하부 클래드(506) 및 광 도파로(508) 위에 상부 클래드층(510)을 형성한다. 광 도파로(508)는 하나 또는 반경이 동일한 복수 개의 부채꼴 호를 연결한 형태로서, 정현함수 또는 여현함수를 나타내는 곡선모양으로 형성된다.
도 5f단계에서는 광 도파로(508) 및 상부 클래드층(510)위에 폴링 전극(512)을 형성하고, 도 5g단계에서는 폴링 전극(512)과 하부 전극(504) 사이에 전압원(514)를 이용하여 강전계를 걸어 광 도파로(508)를 전계 폴링한다. 이렇게 전계 폴링된 폴리머는 전기광학 효과를 갖게 된다. 광 도파로(508)의 폭 방향 집속은 코아층 형성시 건식 식각 방법을 이용하여 광 도파로 이외의 영역을 식각하여 얻어낸다. 이 경우, 폴링 전극(512)은 효율적인 전계 폴링을 위해서 광 도파로(508)와 정렬되어 형성되어야 한다. 이 때, 폴링을 위한 전극의 일부를 외부 변조신호 인가를 위한 상부 전극(미도시)으로 사용할 수도 있다. 다른 방법으로는 전계 폴링 후 광 도파로 이외의 부분을 광표백하여 선택적으로 굴절률을 낮추어 주는 방법이 있다. 이러한 경우에는 별도의 상부 전극을 형성해야 한다.
도 6(a)는 도 5a 내지 도 5g의 각 단계를 통해 완성된 폴리머 전기광학 광 강도 변조기의 구조도이다. 참조번호는 도 5a 내지 도 5g에 도시된 것과 동일하다.
도 6(b)는 강유전체 전기광학 광 강도 변조기의 구조도이다. 기판(600)의 재질은 강유전체인 리튬나오베이트(LiNbO3) 또는 리튬탄탈레이트(LiTaO3)가 적절하다. 단결정 강유전체 기판은 전기광학 효과를 갖고있기 때문에 별도의 전계 폴링과정이 필요없다. 광 도파로(602)는 LiNbO3재질의 경우 양자교환 방법, 티타늄 내부 확산 방법 또는 티타늄(Ti) 내부 확산과 양자교환을 혼합한 방법 등에 의해 제조되며, LiTaO3재질의 경우 결정의 큐리(Curie)온도가 600도 정도로 낮기 때문에 고온 공정인 티타늄 확산방법보다는 저온 공정인 양자교환 방법을 이용하여 제조됨이 바람직하다. 양자교환방법은 기판위에 원호모양의 곡선 광 도파로를 패터닝하고, 패턴에 따라 광 도파로가 될 부분을 제외한 나머지 부분을 마스크한다. 다음 이를 소정의 양자원 용액에 담가 양자원 용액의 양자와 기판에 존재하는 리튬(Li) 이온을 교환시키고 열처리하여 곡선 광 도파로를 형성한다. 티타늄 확산 방법은 원호모양의 곡선 광 도파로를 패터닝하고, 패터닝된 부분에 티타늄을 녹여서 확산시키는 방법이다.
광 도파로(602)는 하나 또는 반경이 동일한 복수 개의 부채꼴 원호를 연결한 형태로서 정현함수 또는 여현함수를 나타내는 곡선모양으로 형성된다. 광 도파로를 형성한 후, 광 도파로와 정렬하여 외부 변조 신호 인가를 위한 전극(604)을 형성한다. 이 때, 도파모드가 전극에 의해 손실을 겪지않도록 실리카 완충층(606)을 전극(604)과 광 도파로(602) 사이에 형성한다.
도 7(a)는 폴리머 열광학 광 강도 변조기의 구조도이다. 도 7(a)에 도시된 광 강도 변조기는 실리콘 기판(700), 하부 클래드층(702), 광 도파로(704), 상부 클래드층(706) 및 마이크로 히터(708)를 포함한다. 참조번호 710은 마이크로 히터(708)에 전류를 인가하기위한 전류원(710)이다. 열광학 광 강도 변조기의 제조방법은 전기광학 계수 생성을 위한 공정을 제외하고는 전기광학 광 강도 변조기의 제조방법과 동일하다. 채널 광 도파로(704) 형성 후 광 도파로(704)와 정렬하여 외부 변조 신호 인가를 위한 마이크로 히터(708)를 형성한다.
도 7(b)는 강유전체 열광학 광 강도 변조기에 대한 구조도이다. 도 7(b)에 도시된 광 강도 변조기는 강유전체(LiNbO3, LiTaO3) 재질의 기판(720), 확산형 광 도파로(722), Au 또는 Cr 재질의 마이크로 히터(724) 및 마이크로 히터(724)와 광 도파로(722) 사이에 형성된 실리카 완충층(726)을 포함한다. 참조번호 728은 마이크로 히터(724)에 전류를 공급하는 전류원이다.
도 8은 본 발명에 따른 광 변조기를 유효 굴절률 방법과 유한차분 빔 전파방법(Finite Difference Beam Propagation Method)으로 수치모사하여 그 동작을 확인하기위해 가정한 곡선 도파로의 구조를 도시한 것이다. 도 8(a)는 반경이 30mm인 4개의 원호로 구성된 곡선 광 도파로를 도시한 것이고, 도 8(b)는 광 도파로의 단면을 도시한 것이다. 도 8(b)에 도시된 광 도파로는 기판 굴절률이 1.5, 광 도파로의 굴절률이 1.505, 괄 도파로의 폭과 높이는 각각 5μm이며, 사용된 광파장은 1.55μm이다.
도 9는 도 8에 도시된 광 도파로를 구비한 광 변조기에 대해 수치모사한 결과를 도시한 것이다. 가로축은 외부 변조 신호에 의한 굴절률 변화량을 광 도파로의 굴절률 차(광 도파로 굴절률-기판 굴절률)로 정규화한 값을 나타내고, 세로축은 광파의 쓰루풋(Throughput)을 나타낸다. 점선이 종래의 광 변조기에 대한 결과이고, 실선이 본 발명에 따른 광 변조기의 결과이다. 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 광 변조기는 광 도파로 굴절률 차의 50% 굴절률 변화만으로 약 20dB의 광변조 깊이(modulation depth)를 얻을 수 있는 반면, 종래의 광 변조기는 0.94dB의 광벼조 깊이를 얻을 수 있다.
본 발명에 의하면, (a) 원호모양의 곡선 도파로의 복사손실 특성을 이용함으로써 작은 굴절률 변화만으로 큰 변조 깊이를 얻을 수 있다. (b) 광 도파로를 완전히 차단시킬 필요가 없기 때문에 초기 광 도파로를 고집속 상태로 설정할 수 있으므로 삽입손실이 작고 구동전압이 낮다.
Claims (17)
- 소정 재질의 기판;상기 기판에 원호모양의 곡선으로 형성되는 광 도파로; 및상기 광 도파로의 상부에 상기 광 도파로와 정렬하여 형성되는 전극을 포함함을 특징으로하고,상기 전극에 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 광 도파로의 굴절률이 변화되고 상기 변화된 굴절률에 의해 상기 광 도파로의 소정 지점을 통과하는 광파가 기판으로 복사되는 광 강도 변조기.
- 제1항에 있어서, 상기 기판의 재질은상기 인가되는 전계의 세기에 따라 굴절률이 변화하는 전기광학 재료임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제1항에 있어서, 상기 기판의 재질은상기 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 전극이 히터로 작용하게되어서 굴절률이 변하는 열광학 재료임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제1항에 있어서, 상기 광 도파로의 소정 지점은상기 변화된 굴절률이 neff이고, n1이 기판의 굴절률, R이 상기 원호의 반경일 때, 상기 neff에 의해 다음의 수학식에 따라 상기 R에 대해 xr만큼 변화되는 지점임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제1항에 있어서, 상기 전극은수평방향의 전계성분을 이용하기위해 양 옆으로 복수 개의 전극을 더 구비함을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 소정 재질의 기판위에 형성되는 하부 클래드층;상기 하부 완충층위에 상기 하부 완충층의 재질보다 굴절률이 큰 재질로, 원형모양의 곡선으로 형성되는 광 도파로;상기 하부 클래드층과 동일 재질로 상기 광 도파로를 감싸도록 형성되는 상부 클래드층; 및상기 상부 클래드층위에 상기 광 도파로와 정렬하여 형성되는 전극을 포함함을 특징으로하고,상기 전극에 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 광 도파로의 굴절률이 변화되고 상기 변화된 굴절률에 의해 상기 광 도파로의 소정 지점을 통과하는 광파가 기판으로 복사되는 광 강도 변조기.
- 제6항에 있어서, 상기 기판의 재질은상기 인가되는 전계의 세기에 따라 굴절률이 변화하는 전기광학 재료임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제6항에 있어서, 상기 기판의 재질은상기 인가되는 전계의 세기에 따라 상기 전극이 히터로 작용하게되어서 굴절률이 변하는 열광학 재료임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제6항에 있어서, 상기 광 도파로의 소정 지점은상기 변화된 굴절률이 neff이고, n1이 기판의 굴절률, R이 상기 원호의 반경일 때, 상기 neff에 의해 다음의 수학식에 따라 상기 R에 대해 xr만큼 변화되는 지점임을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 제6항에 있어서, 상기 전극은수평방향의 전계성분을 이용하기위해 양 옆으로 복수 개의 전극을 더 구비함을 특징으로하는 광 강도 변조기.
- 기판위에 하부 클래드층을 증착하는 단계;상기 하부 클래드층위에 상기 하부 클래드층 보다 굴절율이 큰 코아층을 증착하는 단계;상기 코아층에 패터닝하고, 상기 패턴에 따라 식각하여 원호모양의 곡선 광 도파로를 형성하는 단계;상기 광 도파로를 감싸도록 상기 하부 클래드층과 동일한 물질로 상부 클래드층을 증착하는 단계; 및상기 광 도파로를 전계폴링하기 위해 상기 상부 클래드층위에 상기 광 도파로와 정렬하여 폴링 전극을 형성하고, 상기 폴링 전극위에 외부 변조신호를 인가하기위한 상부 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 전극에 의한 도파모드 손실을 방지하도록 상기 클래드층과 상기 상부전극사이에 완충층을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조 방법.
- 기판위에 원호모양의 곡선 광 도파로를 패터닝하는 단계;상기 패턴에 따라 광 도파로가 될 부분을 제외한 나머지 부분을 마스크하여 소정의 양자원 용액에 담가 상기 양자원 용액의 양자와 상기 기판에 존재하는 소정의 이온을 교환시켜 양자교환영역을 형성하는 단계;상기 단계의 결과물을 소정의 시간동안 열처리하여 곡선 광 도파로를 형성하는 단계; 및상기 곡선 광 도파로위에 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조방법.
- 제13항에 있어서,상기 전극에 의한 도파모드 손실을 방지하도록 상기 곡선 광 도파로 형성 단계와 상기 전극 형성단계사이에 완충층을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조 방법.
- 기판위에 원호모양의 곡선 광 도파로를 패터닝하는 단계;상기 패터닝된 곡선 광 도파로에 소정 물질을 녹여서 확산시켜서 상기 곡선 광 도파로를 형성하는 단계; 및상기 곡선 광 도파로위에 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조방법.
- 제15항에 있어서, 상기 곡선 광 도파로의 형성단계는상기 패터닝된 곡선 광 도파로에 티타늄을 녹여서 확산시킴으로써 형성함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조방법.
- 제15항에 있어서,상기 전극에 의한 도파모드 손실을 방지하도록 상기 곡선 광 도파로 형성 단계와 상기 전극 형성단계사이에 완충층을 형성하는 단계를 더 구비함을 특징으로하는 광 강도 변조기 제조 방법.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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