KR20060075645A - 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기 - Google Patents

대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기 Download PDF

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KR20060075645A
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Abstract

본 발명은 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기에 관한 것으로, 기판에 형성된 분기된 도파로 중 한쪽을 분극반전시키고, 그 상측에 형성되는 중앙 전극으로 두 분기된 도파로를 동시에 제어함으로써, 저전압 구동이 가능하면서 첩(Chirp)에 의한 신호 왜곡이 없는 특성을 구현할 수 있는 효과가 있다.
광변조, 버퍼, 식각, 첩(Chirp), 반전

Description

대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기 { Chirp-free optical modulator with low driving voltage }
도 1은 일반적인 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도
도 2는 일반적인 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 단면도
도 3은 일반적인 저전압형 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도
도 4는 일반적인 저전압형 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 단면도
도 5는 일반적인 x-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도
도 6은 일반적인 x-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 단면도
도 7은 본 발명에 따른 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 개략적인 평면도
도 8은 본 발명에 따른 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 개략적인 단면도
도 9a 내지 9f는 본 발명에 따른 대칭구조를 갖는 저전압형 광변조기의 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도
도 10과 11은 도 8의 구조에서 버퍼층의 두께 변화에 따라 특성 임피던스, 유효굴절률, RF 감쇄상수, 구동전압과 변조길이의 곱을 계산한 그래프
도 12는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 개략적인 단면도
도 13은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 개략적인 단면도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
401 : 기판 402 : 분극 반전 영역
403a : 입력부 403b,403c : 분기부
403d : 출력부 404,404a : 버퍼층
405 : 중앙 전극 406,407 : 측면 전극
408a,408b : 마스크층
본 발명은 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 형성된 분기된 도파로 중 한쪽을 분극반전시키고, 그 상측에 형성되는 중앙 전극으로 두 분기된 도파로를 동시에 제어함으로써, 저전압 구동이 가능하면서 첩(Chirp)에 의한 신호 왜곡이 없는 특성을 구현할 수 있는 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기에 관한 것이다.
일반적으로, 광변조기는 LiNbO3 기판 상부에 위치한 전극에 RF를 인가하여 광 도파로의 광학적 특성을 변화시킴으로써, 출력되는 광의 변화가 입력된 RF 신호의 형태와 동일하도록 유도하는 광소자를 지칭한다.
이러한 광변조기는 LiNbO3 기판의 결정방향 및 전극 광도파로의 상호 위치에 따라 크게 두가지로 구분되고 있으며, 이를 각각 z-cut 광변조기와 x-cut 광변조기로 지칭한다.
도 1과 도 2는 일반적인 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도 및 단면도로서, z-cut 광변조기(100)는 LiNbO3 기판(101)과; 상기 LiNbO3 기판(101) 상부에 Ti를 확산시켜 형성된 광도파로(102)와; 상기 LiNbO3 기판(101)의 상부 전면에 도포된 버퍼층(103)과; 상기 버퍼층(103) 상부에 형성되며, 상기 광도파로(102)에 전기적 신호를 전달하는 세 개의 전극(104, 105, 106)으로 이루어진다.
이러한 세 개의 전극(104, 105, 106)에서 중앙에 있는 전극(105)은 양극 전극이고, 중앙의 양측에 있는 전극(104,106)은 그라운드 전극이다.
이렇게 구성된 z-cut 광변조기가 동작되는 개념을 설명하면, 입력 광도파로로 레이저광이 입력되어, 분기된 광도파로에서 분기되고, 다시 출력 광도파로에서 합쳐져 출력된다.
여기서, 상기 중앙에 있는 전극(105)으로 RF 신호가 인가되어 상기 중앙에 있는 전극(105)과 양측에 있는 전극(104,106) 사이에 전압차가 발생되면, 중앙에 있는 전극(105) 하부에 있는 광도파로로 전파되는 레이저광의 위상속도가 감소하고, 우측에 있는 전극(106) 하부에 있는 광도파로로 전파되는 레이저광의 위상속도 는 증가하여, 두 레이저광이 출력 광도파로에 다다를 때 180°의 위상차를 보이면 합쳐져 소멸됨으로써, 상기 출력 광도파로에서는 '0' 의 광신호가 출력된다.
그리고, 상기 중앙에 있는 전극(105)과 양측에 있는 전극(104,106) 사이에 전압차가 발생되지 않으면, 광도파로들로 전파되는 레이저광은 합쳐져 보강됨으로써, 상기 출력 광도파로에서는 '1'의 광신호가 출력된다.
한편, 광변조기의 효율을 극대화하기 위해서는 광과 RF간의 위상속도 정합, 전극의 50Ω 임피던스 정합을 만족하면서 최소화된 RF 손실을 갖는 전극의 제작이 필수적이다.
이러한, 특성들을 동시에 만족시키기 위해서는 필요 이상의 높은 버퍼층이 요구되며, 버퍼층의 두께 증가는 광도파로에 인가되는 전계의 세기를 약화시켜 결국 더 큰 구동전압이 필요하게 된다.
상기의 원인에 의한 구동전압의 증가를 최소화하기 위해 많은 연구가 진행되어 왔으며, 도 3과 4는 대표적인 저전압형 z-cut 광변조기의 평면도와 단면도를 도시한 것이다.
도 3과 도 4는 일반적인 저전압형 z-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도 및 단면도로서, 저전압형 z-cut 광변조기(200)는 상부에 2개의 돌출된 영역(201a,201b)이 구비된 LiNbO3 기판(201)과; 상기 LiNbO3 기판(201) 상부에 돌출된 영역(201a,201b) 각각에 Ti를 확산시켜 형성된 광도파로(202)와; 상기 LiNbO3 기판(201)의 상부 전면에 도포된 버퍼층(203)과; 상기 버퍼층(203) 상부에 형성되며, 상기 광도파로(202)에 전기적 신호를 전달하는 세 개의 전극(204, 205, 206)으로 이루어진다.
상기 저전압형 z-cut 광변조기(200)는 전극들(204, 205, 206) 사이에 존재하는 기판(201)을 식각함으로써, 기존의 구조에 비해 낮은 버퍼층(203)에서도 임피던스 및 광과의 위상속도 정합을 가능하게 하였다.
이로부터 구동전압을 크게 낮출 수 있었으며, 이러한 구조는 이미 공지된 사항(US005790719)으로 상세한 설명은 생략토록 하겠다.
그러나, 이러한 z-cut 변조기는 두개의 도파로 위치가 상이한 관계로, 중앙전극(204) 하부의 광도파로에 인가되는 전계의 세기가 바깥쪽 전극(206) 하부 광도파로의 경우보다 수배 정도 크기 때문에, 출력광의 강도변화와 더불어 위상변화를 일으키게 된다.
이러한 위상변화에 의한 신호왜곡을 첩(Chirp)이라 지칭하며, 전송량이 증가할수록 장거리 전송에 커다란 제약요인으로 작용한다.
상기와 같은 원인으로 40Gbps 이상의 대용량 광통신의 경우 첩(Chirp)이 거의 없는 x-cut 광변조기의 사용이 선호되고 있으며, 도 5와 6은 일반적인 x-cut 광변조기의 평면도와 그 단면도를 도시한 것이다.
도 5과 도 6는 일반적인 x-cut 광변조기 구조를 도시한 개략적인 평면도 및 단면도로서, x-cut 광변조기(300)는 LiNbO3 기판(301)과; 상기 LiNbO3 기판(101) 상부에 Ti를 확산시켜 형성된 광도파로(302)와; 상기 LiNbO3 기판(301)의 상부 전면에 도포된 버퍼층(303)과; 상기 버퍼층(303) 상부에 형성되며, 상기 광도파로(302)가 형성되지 않은 영역에 전기적 신호를 전달하는 세 개의 전극(304, 305, 306)으로 이루어진다.
이러한, x-cut 광변조기는 z-cut의 경우와 달리 도파로가 전극과 전극 사이에 존재하며, 두 광도파로의 위치가 대칭적인 관계로 첩(Chirp)이 최소화될 수 있다.
그러나, 도파로에 인가되는 전계의 세기가 z-cut 광변조기에 비해 상대적으로 미약하여, 구동전압이 높다는 단점이 있으며 버퍼층의 두께 또한 도 1과 2의 경우와 크게 다르지 않다.
이러한 이유로 x-cut 광변조기의 대칭적 특성을 유지하면서도 도파로에 인가되는 전계의 세기를 극대화 할 수 있는 새로운 구조의 전극 형태가 절실히 요구되는 바이다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기판에 형성된 분기된 도파로 중 한쪽을 분극반전시키고, 그 상측에 형성되는 중앙 전극으로 두 분기된 도파로를 동시에 제어함으로써, 저전압 구동이 가능하면서 첩(Chirp)에 의한 신호 왜곡이 없는 특성을 구현할 수 있는 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는, 기판과; 상기 기판 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로와;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역과;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면의 기판이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈과;
상기 기판 상면에 형성된 버퍼층과;
상기 제 1과 3 요홈인 광도파로의 제 1과 2 분기부 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극과;
상기 중앙 전극과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극을 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 다른 양태(樣態)는, 기판과; 상기 기판 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로와;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역과;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면의 기판이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈과;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부와 상기 제 2 요홈 상부에 형성된 버퍼층과;
상기 제 1과 3 요홈인 광도파로의 제 1과 2 분기부 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극과;
상기 중앙 전극과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극을 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기가 제공된다.
상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 또 다른 양태(樣態)는, 기판에 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로를 형성하는 단계와;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역을 분극 반전시키는 단계와;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면을 식각하여 제 1 내지 3 요홈을 형성하는 단계와;
상기 기판 상면에 버퍼층을 도포하는 단계와;
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이에 있는 제 2 요홈을 제외하고, 상기 제 1과 3 요홈 상부의 버퍼층 영역 각각에 제 1과 2 마스크층을 형성하고, 상기 제 1과 2 마스크층으로 나뉘어진 버퍼층 상부에 중앙 전극 및 제 1과 2 측면 전극을 형성하는 단계와;
상기 제 1과 2 마스크층을 제거하고, 그 하부의 버퍼층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 제조 방법이 제공된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 7과 8은 본 발명에 따른 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 개략적인 평면도 및 단면도로서, 기판(401)과; 상기 기판(401) 상면에서 내측으로 입력부(403a)와, 상기 입력부(403a)에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부(403b,403c)와, 상기 제 1과 2 분기부(403b,403c)가 합쳐지는 출력부(403d)로 이루어진 광도파로와; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 사이를 기준으로 기판(401)의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역(402)과; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 측면의 기판(401)이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)과; 상기 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)을 제외하고, 기판(401) 상면에 형성된 버퍼층(404)과; 상기 제 1과 3 요홈(411,413)인 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극(405)과; 상기 중앙 전극(405)과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈(411,413) 측면 상측의 버퍼층에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극(406,407)으로 구성된다.
여기서, 상기 광도파로는 상기 기판(101) 상부에서 Ti를 확산시켜 형성된 것이 바람직하다.
그리고, 상기 기판(401)은 강유전체 기판이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 LiNbO3기판이 바람직하다.
본 발명의 광변조기는 상기 중앙전극(405)과 제 1과 2 측면 전극(406,407)에 각기 신호를 인가하면, 그 구조의 대칭성으로 인해 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c)에 동일한 전계가 인가된다.
상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c)에 인가된 전계를 그 굴절률을 변화시켜 광의 위상속도를 변화시키는데, 만일 두 도파로가 특성이 동일한 기판상에 있다면 위상속도의 변화 또한 동일하다.
본 발명에서 사용되는 광도파로의 구조는 두 도파로간의 위상속도 차이를 이용한 것임을 상기할 때, 신호의 변화에도 불구하고 위상속도의 변화가 동일, 즉 일정한 위상차를 유지하게 되면 광변조는 일어날 수 없게 된다.
이러한 이유로 본 발명에서는 두 도파로 중 한쪽 영역을 분극 반전시켜 동일한 전계가 인가될 시, 한쪽은 굴절률이 증가되고, 반대쪽은 감소된다.
도 8을 참조하여 보다 상세히 본 발명에 따른 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 동작을 설명하면, 상기 중앙 전극(405)에 +전압이 인가되고, 제 1과 2 측면 전극(406,407)에 -전압이 인가되면, 상기 광도파로의 제 1 분기부(403b)에서 전파되는 광은 90°위상 변화되고, 상기 분극 반전 영역(402)에 있는 상기 제 2 분기부(403c)에서 전파되는 광은 -90°위상 변화된다.
그러므로, 전압이 인가되면 광도파로의 출력부에서는 광이 상세되어 '0'의 광신호가 출력되고, 전압이 인가되지 않으면 광도파로의 출력부에서는 광이 보강되 어 '1'의 광신호가 출력된다.
그리고, 본 발명의 대칭구조의 저전압형 광변조기는 중앙 전극(405)이 광도파로의 분기부(403b,403c)를 모두 제어해야 하기 때문에, 종래의 구조에 비해 중앙전극의 너비가 크다.
이러한, 너비의 증가는 전극의 임피던스를 감소시키고 RF의 위상속도를 지연시키며, 이는 곧 광변조기의 대역폭 제한 및 효율성 저하로 나타날 수 있으나, 본 발명에서는 광도파로의 분기부 사이와 전극 사이에 존재하는 기판을 식각하여 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)을 형성함으로써, 중앙전극의 너비증가에 의한 영향을 상쇄시켰다.
즉, 중앙 전극의 폭이 넓으면, 임피던스가 감소되고 RF 위상 속도를 지연시키며, 이는 곧 광변조기의 대역폭 제한 및 효율성 저하로 나타날 수 있다.
그러나, 본 발명은 기판이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)이 구비되어 있어, 중앙 전극(405)와 제 1과 2 측면 전극(406,407) 사이의 기판으로 이루어지는 캐패시턴스를 줄일 수 있게 되고, 임피던스를 높임으로써, RF 위상 속도를 빠르게 할 수 있는 것이다.
또한, 중앙 전극의 폭이 커짐으로써 RF 도체손실이 크게 감소하고, 이로부터 전극을 따라 진행하는 RF의 전압강하를 최소화할 수 있어, 변조 효율이 극대화된 저전압형 변조기의 구현이 가능하다.
도 9a 내지 9f는 본 발명에 따른 대칭구조를 갖는 저전압형 광변조기의 제조 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, 먼저, 도 9a에 도시된 바와 같이 기판 (401) 상부에서 Ti를 확산시켜, 상기 기판(401)에 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부(403b,403c)와, 상기 제 1과 2 분기부(403b,403c)가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로를 형성한다.
그 후, 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 사이를 기준으로 기판(401)의 일 영역(402)을 분극 반전시킨다.(도 9b)
그 다음, 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 측면을 식각하여 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)을 형성한다.(도 9c)
연이어, 상기 기판(401) 상면에 버퍼층(404)을 도포한다.(도 9d)
계속하여, 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 사이에 있는 제 2 요홈(412)을 제외하고, 상기 제 1과 3 요홈(411,413) 상부의 버퍼층 영역 각각에 제 1과 2 마스크층(408a,408b)을 형성하고, 상기 제 1과 2 마스크층(408a,408b)으로 나뉘어진 버퍼층 상부에 중앙 전극(405) 및 제 1과 2 측면 전극(406,407)을 형성한다.(도 9e)
이어서, 상기 제 1과 2 마스크층(408a,408b)을 제거하고, 그 하부의 버퍼층을 제거한다.(도 9f)
따라서, 도 9f의 공정이 완료되면, 본 발명에 따른 광변조기의 제조가 완료된다.
도 10과 11은 도 8의 구조에서 버퍼층의 두께 변화에 따라 특성 임피던스, 유효굴절률, RF 감쇄상수, 구동전압과 변조길이의 곱을 계산한 그래프로서, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 대칭구조를 갖는 저전압형 광변조기에서 중앙 전극의 폭(W1)이 24㎛이고, 제 1과 3 요홈의 폭(W2)이 35㎛이고, 제 1과 3 요홈의 깊이(D)가 8㎛이고, 전극의 두께(T)는 27㎛일 때, 상기 버퍼층의 두께 H의 변화에 따른 특성임피던스 Zc, 유효굴절률 Neff, RF 감쇄상수 α 및 구동전압과 변조길이의 곱을 Vπ.L을 계산하여 도시한 것이다.
먼저, 버퍼층의 두께(H)가 대략 1.6㎛일 때, 도 10에 도시된 바와 같이, 특성 임피던스 45 ohm와 유효굴절률 2.14를 만족하면서, 도 11과 같이, RF 감쇄상수 α가 0.165이고 7.75 V·㎝의 낮은 구동전압을 유지할 수 있음을 알 수 있다.
이러한 결과는, 상기 설명했던 본 발명의 대칭구조의 저전압형 광변조기의 목적과 부합하며 기존의 여타 광변조기 구조보다도 효율이 크게 향상된 것을 보여준다.
또한, 본 발명에 따른 대칭구조의 저전압형 광변조기는 전극 사이 영역 및 중앙전극 하부에 있는 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이 영역을 식각함으로써, 광도파로의 제 1과 2 분기부 상호간 에너지 교환을 미연 방지하여 첩(Chirp)에 의한 신호 왜곡이 없는 특성을 구현할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명은 중앙 전극의 폭(W1), 제 1과 3 요홈의 폭(W2)과 제 1과 3 요홈의 깊이(D)를 고려하여 유효굴절률 2.15를 맞출수 있는 버퍼층의 두께는 0.8 ~ 2㎛인 것이 바람직하다.
도 12는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 개략적인 단면도로서, 기판(401)과;상기 기판(401) 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부(403b,403c)와, 상기 제 1과 2 분기부(403b,403c)가 합쳐지는 출력 부로 이루어진 광도파로와; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 사이를 기준으로 기판(401)의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역(402)과; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 측면의 기판(401)이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)과; 상기 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)을 포함하고, 기판(401) 상면에 형성된 버퍼층(404)과; 상기 제 1과 3 요홈(411,413)인 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극(405)과; 상기 중앙 전극(405)과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈(411,413) 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극(406,407)으로 구성된다.
도 13은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 개략적인 단면도로서, 기판(401)과;상기 기판(401) 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부(403b,403c)와, 상기 제 1과 2 분기부(403b,403c)가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로와; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 사이를 기준으로 기판(401)의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역(402)과; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 측면의 기판(401)이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈(411,412,413)과; 상기 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c)와 상기 제 2 요홈(412) 상부에 형성된 버퍼층(404a)과; 상기 제 1과 3 요홈(411,413)인 광도파로의 제 1과 2 분기부(403b,403c) 상부에 형성된 중앙 전극(405)과; 상기 중앙 전극(405)과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈(411,413) 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극(406,407)으로 구성된다.
이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 기판에 형성된 분기된 도파로 중 한쪽을 분극반전시키고, 그 상측에 형성되는 중앙 전극으로 두 분기된 도파로를 동시에 제어함으로써, 저전압 구동이 가능하면서 첩(Chirp)에 의한 신호 왜곡이 없는 특성을 구현할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

  1. 기판과;
    상기 기판 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로와;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역과;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면의 기판이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈과;
    상기 기판 상면에 형성된 버퍼층과;
    상기 제 1과 3 요홈인 광도파로의 제 1과 2 분기부 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극과;
    상기 중앙 전극과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극을 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼층은,
    상기 제 1 내지 3 요홈을 제외하고, 상기 기판 상면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기.
  3. 기판과;
    상기 기판 상면에서 내측으로 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로와;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역에 분극 반전되어 있는 분극 반전 영역과;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면의 기판이 식각되어 형성된 제 1 내지 3 요홈과;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부와 상기 제 2 요홈 상부에 형성된 버퍼층과;
    상기 제 1과 3 요홈인 광도파로의 제 1과 2 분기부 상측의 버퍼층 상부에 형성된 중앙 전극과;
    상기 중앙 전극과 독립적이며, 상기 제 1과 3 요홈 측면 상측의 버퍼층 상부에 각각 형성된 제 1과 2 측면 전극을 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은,
    LiNbO3기판인 것을 특징으로 하는 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기.
  5. 기판에 입력부와, 상기 입력부에서 한 쌍으로 분기된 제 1과 2 분기부와, 상기 제 1과 2 분기부가 합쳐지는 출력부로 이루어진 광도파로를 형성하는 단계와;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이를 기준으로 기판의 일 영역을 분극 반전시키는 단계와;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 측면을 식각하여 제 1 내지 3 요홈을 형성하는 단계와;
    상기 기판 상면에 버퍼층을 도포하는 단계와;
    상기 광도파로의 제 1과 2 분기부 사이에 있는 제 2 요홈을 제외하고, 상기 제 1과 3 요홈 상부의 버퍼층 영역 각각에 제 1과 2 마스크층을 형성하고, 상기 제 1과 2 마스크층으로 나뉘어진 버퍼층 상부에 중앙 전극 및 제 1과 2 측면 전극을 형성하는 단계와;
    상기 제 1과 2 마스크층을 제거하고, 그 하부의 버퍼층을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 버퍼층은,
    상기 제 1 내지 3 요홈을 제외하고, 상기 기판 상면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 대칭 구조를 갖는 저전압형 광변조기.
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