KR20170049366A - Optical coupler system and method for manufacturing the same - Google Patents

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KR20170049366A
KR20170049366A KR1020160078800A KR20160078800A KR20170049366A KR 20170049366 A KR20170049366 A KR 20170049366A KR 1020160078800 A KR1020160078800 A KR 1020160078800A KR 20160078800 A KR20160078800 A KR 20160078800A KR 20170049366 A KR20170049366 A KR 20170049366A
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KR1020160078800A
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김진태
최춘기
유영준
이윤식
최진식
최홍규
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한국전자통신연구원
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
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Abstract

The present invention relates to an optical coupling system and a manufacturing method thereof. The optical coupling system according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a waveguide which is formed on the substrate, a coupler which is formed on the optical waveguide, and a graphene light source which generates an optical signal by emitting light from first graphene, wherein the optical signal generated from the graphene light source can be transmitted to the optical waveguide through the coupler. Accordingly, the present invention can facilitate compatibility between the light source and the substrate of an electronic device by using the graphene light source instead of a semiconductor light source.

Description

광결합 시스템 및 이의 제조 방법{OPTICAL COUPLER SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an optical coupling system and a method for manufacturing the optical coupling system.

본 발명은 광결합 시스템 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a light coupling system and a method of manufacturing the same.

광통신을 위해 반도체 광원(예를 들어, 수직 캐비티 광방출 레이저(vertical-cavity surface-emitting laser, VCSEL) 또는 레이저 다이오드(laser diode))에서 발생된 광을 광도파로에 전달하여야 하며, 종래에는 이를 위하여 반도체 광원을 기판에에 칩 본딩을 통해 고정하였고 이 경우, 렌즈, 반사경 등이 형성된 별도의 광학 부품이 필요하다. It is necessary to transmit light generated from a semiconductor light source (for example, a vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) or a laser diode) to the optical waveguide for optical communication, A semiconductor light source is fixed to the substrate through chip bonding, and in this case, a separate optical component in which a lens, a reflector, and the like are formed is required.

다만, 상기와 같은 종래기술에 의할 경우 반도체 광원을 별도로 제작하여야 하고, 반도체 광원을 기판에 고정하는 과정에서 광학 정렬이 틀어져 결합효율이 저하될 수 있다. 또한, 광 결합을 위한 광학 부품의 정밀도에 따라 광 결합 효율이 저하될 수 있다.However, according to the above-described conventional techniques, the semiconductor light source must be separately manufactured, and the optical alignment may be distorted during the process of fixing the semiconductor light source to the substrate, thereby lowering the coupling efficiency. Further, the optical coupling efficiency may be lowered depending on the precision of the optical component for optical coupling.

다음으로, 다른 종래기술에 의하면, 평면형 광도파로에 광신호를 전달하기 위해서 광도파로에 형성된 격자결합기(grating coupler)에 광섬유를 접근시킨다. 이러한 종래기술에 의하더라도, 격자결합기에 정확한 입사각으로 광을 조사해야 하는 어려움이 있으며, 광신호를 생성하는 반도체 광원을 평면형 광회로에 일체형으로 집적할 수 없는 단점이 있다.Next, according to another conventional technique, an optical fiber is approached to a grating coupler formed in an optical waveguide to transmit an optical signal to a planar optical waveguide. Even with such a conventional technique, there is a drawback in that it is difficult to irradiate light with an accurate incident angle to the grating coupler, and a semiconductor light source for generating an optical signal can not be integrally integrated in a planar optical circuit.

또 다른 종래기술로, 레이저 다이오드 칩을 광도파로 위에 칩 본딩하고, 레이저 다이오드 칩에서 발생된 광이 광도파로에 자동적으로 광 결합되는 구조가 제공되었다. 다만, 레이저 다이오드 칩 본딩을 위하여 광도파로 기판의 표면을 정밀하게 가공하여야 하는 어려움이 있으며, 레이저 다이오드 칩에서 발생되는 열로 인하여 광원의 파장이 변화될 수 있는 문제점이 있다.In another conventional technique, a structure is provided in which a laser diode chip is chip-bonded onto an optical waveguide and the light generated in the laser diode chip is optically coupled to the optical waveguide automatically. However, it is difficult to precisely process the surface of the optical waveguide substrate for bonding the laser diode chip, and there is a problem that the wavelength of the light source may be changed due to heat generated in the laser diode chip.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve all the problems of the prior art described above.

또한, 본 발명은 반도체 광원 대신 그래핀을 광원으로 사용하고, 그래핀에서 발생된 광신호를 평면형 광도파로에 효율적으로 전달하는 것을 다른 목적으로 한다. Another object of the present invention is to use graphene as a light source in place of a semiconductor light source and to efficiently transmit optical signals generated from graphene to a planar optical waveguide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.In order to accomplish the above object, a representative structure of the present invention is as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결합 시스템은, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 광도파로, 상기 광도파로 상에 형성되는 결합기 및 제1 그래핀을 발광시켜 광 신호를 발생하는 그래핀 광원을 포함하고, 상기 그래핀 광원으로부터 발생된 광 신호는 상기 결합기를 통해 상기 광도파로로 전달된다. The optical coupling system according to an embodiment of the present invention includes a substrate, an optical waveguide formed on the substrate, a coupler formed on the optical waveguide, and a graphene light source for generating an optical signal by emitting a first graphene And the optical signal generated from the graphene light source is transmitted to the optical waveguide through the coupler.

또한, 상기 그래핀 광원은, 상기 제1 그래핀과 상기 기판이 서로 이격되도록, 상기 제1 그래핀을 지지하는 그래핀 지지부 및 상기 제1 그래핀의 적어도 일부 영역 상에 형성되는 전극을 포함한다. The graphene light source may include a graphen support portion supporting the first graphene and an electrode formed on at least a portion of the first graphene such that the first graphene and the substrate are spaced apart from each other .

본 발명의 다른 실시예에 따른 광결합 시스템은, 복수의 서브 광결합 시스템을 포함하며, 상기 복수의 서브 광결합 시스템 각각은, 기판, 상기 기판 상에 형성되는 광도파로, 상기 광도파로 상에 형성되는 결합기 및 그래핀을 발광시켜 광 신호를 발생하는 그래핀 광원을 포함하고, 상기 그래핀 광원으로부터 발생된 광 신호는 상기 결합기를 통해 상기 광도파로로 전달되며, 상기 복수의 서브 광결합 시스템 각각은 서로 다른 파장을 갖는 광 신호를 출력한다. The optical coupling system according to another embodiment of the present invention includes a plurality of sub optical coupling systems, each of the plurality of sub optical coupling systems comprising a substrate, an optical waveguide formed on the substrate, And the optical signal generated from the graphene light source is transmitted to the optical waveguide through the coupler, and each of the plurality of sub optical coupling systems includes a plurality of sub- And outputs optical signals having different wavelengths.

본 발명의 일 실시예에 따른 광결합 시스템의 제조 방법은, 기판 상에 유전체층을 적층하는 단계, 상기 유전체층의 일부를 식각하여 광도파로를 형성하는 단계, 상기 광도파로 상에 결합기를 형성하는 단계, 상기 기판의 일부 영역 상에 그래핀 지지부를 형성하는 단계, 상기 그래핀 지지부 상에 그래핀을 전사하는 단계 및 상기 그래핀의 일부 영역 상에 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함한다. A manufacturing method of a photo-coupling system according to an embodiment of the present invention includes the steps of: laminating a dielectric layer on a substrate; etching the part of the dielectric layer to form an optical waveguide; forming a coupler on the optical waveguide; Forming a graphen support on a portion of the substrate; transferring the graphene onto the graphen support; and forming an electrode pattern on a portion of the graphene.

본 발명에 따르면, 반도체 광원 대신 그래핀 광원을 사용함으로써 광원과 전자소자 기판과의 호환을 용이하게 할 수 있다. According to the present invention, by using a graphene light source in place of the semiconductor light source, compatibility between the light source and the electronic element substrate can be facilitated.

또한, 본 발명에 따르면, 그래핀 광원에서 발생한 광 신호를 효율적으로 광도파로로 유도할 수 있다. Also, according to the present invention, an optical signal generated in a graphene light source can be efficiently guided to an optical waveguide.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 광원을 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 광결합 시스템의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 신호 조절부를 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 그래핀 광원을 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광결합 시스템의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of an optical coupling system including a graphene light source according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a diagram for explaining a method of operating an optical coupling system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an optical coupling system including an optical signal controller according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
4 is a view showing a configuration of an optical coupling system including a graphene light source according to another embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a method of manufacturing an optical coupling system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특정, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. It is noted that the terms "comprises" or "having" in this application are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 그래핀 광원을 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of an optical coupling system including a graphene light source according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 그래핀 광원을 포함하는 광결합 시스템(100)은, 기판(110), 광도파로(120), 결합기(130), 그래핀 지지부(140), 제1 그래핀(150) 및 한 쌍의 전극(160)을 포함하여 구성될 수 있다.1, an optical coupling system 100 including a graphene light source according to the present invention includes a substrate 110, an optical waveguide 120, a coupler 130, a graphen support 140, A fin 150 and a pair of electrodes 160. [

기판(110)은 유전체 물질로 이루어질 수 있다. 상기 유전체 물질로는 실리콘, 실리콘 질화물, 폴리머 등을 들 수 있다. The substrate 110 may be made of a dielectric material. Examples of the dielectric material include silicon, silicon nitride, and polymers.

광도파로(120)는 빛이 소정의 축을 따라 진행할 수 있도록 전파시키는 기능을 수행하는 것으로서, 기판(110) 상에 형성될 수 있다. The optical waveguide 120 functions to propagate light along a predetermined axis, and may be formed on the substrate 110.

광도파로(120)는 유전체 물질로 이루어질 수 있으며, 상기 유전체 물질로는 실리콘, 실리콘 질화물, 폴리머 등을 들 수 있다.The optical waveguide 120 may be made of a dielectric material, and examples of the dielectric material include silicon, silicon nitride, and polymers.

이 때, 광도파로(120)의 굴절율이 기판(110)의 굴절율보다 높도록 형성될 수 있다. At this time, the refractive index of the optical waveguide 120 may be higher than the refractive index of the substrate 110.

결합기(130)는 광도파로(120) 상에 형성될 수 있다. 후술할 제1 그래핀(150)으로부터 발생한 빛은 결합기(130)를 거쳐 광도파로(120)로 전달될 수 있다. The coupler 130 may be formed on the optical waveguide 120. Light generated from the first graphene 150 to be described later may be transmitted to the optical waveguide 120 through the coupler 130.

한편 도 1에서는 결합기가 격자 결합기(grating coupler)인 것으로 상정하여 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되지는 않는다. 본 발명에 따른 결합기는 제1 그래핀(150)에서 발생하는 광의 파장, 세기 등에 따라 다양한 형태를 갖도록 변경될 수 있으며, 예를 들어 광자결정(photonic crystal)을 포함하는 구조를 형성할 수도 있다. In FIG. 1, it is assumed that the coupler is a grating coupler, but the present invention is not limited thereto. The coupler according to the present invention may be modified to have various shapes according to the wavelength, intensity, and the like of light generated in the first graphene 150, and may form a structure including, for example, a photonic crystal.

그래핀 지지부(140)는 제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143)를 포함하며, 제1 및 제2 그래핀 지지부(141, 143)는 제1 그래핀(150)을 지지하는 기능을 수행할 수 있다. The graphen support portion 140 includes a first graphen support portion 141 and a second graphen support portion 143. The first and second graphen support portions 141 and 143 support the first graphene 150 It is possible to carry out a function of supporting.

제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143)는 서로 이격되어 형성되며, 제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143) 사이에 광도파로(120)가 배치될 수 있다. The first and second graphen supporting portions 141 and 143 are spaced apart from each other and the optical waveguide 120 is disposed between the first graphen supporting portion 141 and the second graphen supporting portion 143 .

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 그래핀(150)의 일측면이 제1 그래핀 지지부(141) 상에 배치되고, 제1 그래핀(150)의 상기 일측면과 반대면이 제1 그래핀 지지부(143) 상에 배치될 수 있다. As shown in FIG. 1, one side of the first graphene 150 is disposed on the first graphen support 141, and a side of the first graphene 150 opposite to the one side of the first graphene 150 is disposed on the first graphene support 141, And can be disposed on the pin support portion 143.

따라서, 제1 그래핀(150)의 적어도 일부의 영역은 기판(110)과 광도파로(120)로부터 이격되어, 공중에 떠 있는 형상일 수 있다. Accordingly, at least a part of the area of the first graphene 150 may be in the form of floating in the air, separated from the substrate 110 and the optical waveguide 120.

이 때, 제1 그래핀(150)이 기판(110)과 광도파로(120)와 이격될 수 있도록, 그래핀 지지부(140)의 높이는 광도파로(120)의 높이보다 높을 수 있다. At this time, the height of the graphen supporting portion 140 may be higher than the height of the optical waveguide 120 so that the first graphene 150 may be separated from the substrate 110 and the optical waveguide 120.

제1 그래핀(150)은 광원으로서의 기능을 수행할 수 있다. The first graphene 150 may function as a light source.

제1 그래핀(150)은 상술한 바와 같이 제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143) 상에 구비되며, 제1 그래핀(150)의 일부 영역만이 제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143)에 접촉할 수 있다. The first graphene 150 may be provided on the first graphen support portion 141 and the second graphene support portion 143 as described above and only a portion of the first graphene 150 may be provided on the first graphene 150, And can contact the supporting portion 141 and the second graphen supporting portion 143.

제1 그래핀 지지부(141)와 제2 그래핀 지지부(143)와 접촉되지 않는 나머지 제1 그래핀(150)의 영역은 공중에 떠 있는 형상일 수 있다. The area of the first graphene 150 that is not in contact with the first graphen support portion 141 and the second graphene support portion 143 may be floating in the air.

제1 그래핀(150)은 단일층 그래핀일 수도 있으며, 2층 이상의 다층 그래핀으로 구성될 수도 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 원자 한 층의 두께를 갖는 광원을 제공할 수도 있다. The first graphene 150 may be a single layer graphene or may be composed of more than two layers of multilayer graphene. That is, according to the present invention, it is also possible to provide a light source having a thickness of one atom.

제1 그래핀(150)은 탄소 원자가 서로 연결되어 벌집 모양을 이룬 얇은 평면 구조의 물질로 전기적 성질을 갖는다. 상기 탄소 원자는 6원환을 기본 단위하며, 5원환 또는 7원환으로 형성될 수도 있다.The first graphene 150 is a thin planar material having carbon atoms connected to each other to form a honeycomb and has electrical properties. The carbon atom is a basic unit of a 6-membered ring, and may be formed of a 5-membered ring or a 7-membered ring.

단일층의 그래핀은 탄소 원자 1개의 두께와 동일할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면, 탄소 원자의 두께를 갖는 광원을 제공할 수도 있다. The graphene of a single layer may be equal to the thickness of one carbon atom. That is, according to the present invention, it is also possible to provide a light source having a thickness of carbon atoms.

본 발명에 따른 전극(160)은 제1 전극(161)과 제2 전극(163)을 포함하며, 상기 제1 그래핀(150)으로 전압을 공급하는 기능을 수행할 수 있다. The electrode 160 according to the present invention includes a first electrode 161 and a second electrode 163 and may function to supply a voltage to the first graphene 150.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 전극(161)과 제2 전극(163)은 제1 그래핀(150) 상에 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 전극(161)과 제2 전극(163)은 제1 그래핀(150)의 일부 영역 상에만 형성되며, 제1 전극(161)은 제1 그래핀 지지부(141)와 접촉하는 영역 상에 형성되고, 제2 전극(163)은 제2 그래핀 지지부(143)와 접촉하는 영역 상에 형성된다. As shown in FIG. 1, the first electrode 161 and the second electrode 163 may be formed on the first graphene 150. More specifically, the first electrode 161 and the second electrode 163 are formed only on a partial area of the first graphene 150, and the first electrode 161 contacts the first graphene support 141 And the second electrode 163 is formed on a region in contact with the second graphen supporting portion 143. [

한편, 제1 전극(161) 및 제2 전극(163)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. Meanwhile, the first electrode 161 and the second electrode 163 may be formed of a conductive material.

본 발명에 따른 그래핀 지지부(140), 그래핀(150) 및 전극(160)이 결합된 구조는 그래핀 광원으로 명명한다. The structure in which the graphene support 140, the graphene 150, and the electrode 160 are combined according to the present invention is referred to as a graphene light source.

이하에서는 도 2를 더 참조로 하여 본 발명에 따른 광결합 시스템의 동작 방법을 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of operating the optical coupling system according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 광결합 시스템의 동작 방법을 예시적으로 설명하기 위한 도면이다. FIG. 2 is a diagram for explaining a method of operating an optical coupling system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 제1 전극(161) 및 제2 전극(163)을 이용하여 제1 그래핀(150)에 전압을 인가하면, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 그래핀(150)의 중앙부에서 빛(170)이 발생된다. 2, when a voltage is applied to the first graphene 150 using the first electrode 161 and the second electrode 163, light is emitted from the center of the first graphene 150 170 are generated.

다음으로, 제1 그래핀(150)에 의하여 발생된 빛(170)은 제1 그래핀(150)이 형성된 평면(x-y 평면)과 수직하는 방향(z 방향)으로 발산한다. Next, the light 170 generated by the first graphene 150 emits in a direction (z direction) perpendicular to the plane (x-y plane) where the first graphene 150 is formed.

발산된 빛(170)은 결합기(130)를 통해 광도파로(120)로 결합되고, 결합된 빛(170)은 광도파로(120)를 따라 소정의 진행 방향(x 방향)으로 도파된다. The divergent light 170 is coupled to the optical waveguide 120 through the coupler 130 and the combined light 170 is guided along the optical waveguide 120 in a predetermined traveling direction (x direction).

본 발명에 따르면, 제1 그래핀(150)으로부터 발생하는 빛(170)의 세기는 제1 그래핀(150)에 인가되는 전압의 세기에 대응한다. 따라서, 시간에 따라 제1 그래핀(150)에 인가되는 전압의 세기가 변하면, 그에 따라 제1 그래핀(150)으로부터 발생하는 빛의 세기 또한 시간에 따라 변한다. According to the present invention, the intensity of the light 170 generated from the first graphene 150 corresponds to the intensity of the voltage applied to the first graphene 150. Accordingly, when the intensity of the voltage applied to the first graphene 150 changes with time, the intensity of the light generated from the first graphene 150 thereby changes with time.

전극(160)에 입력되는 전기 신호(전압)가 제1 그래핀(150)을 통해 광 신호로 변환되고, 광도파로(120)로부터 출력되는 광 신호는 소정의 컨버터 모듈(미도시됨)을 통해 다시 전기 신호로 변환될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 광결합 시스템(100)을 이용하여 광통신이 가능할 수 있다. An electric signal (voltage) input to the electrode 160 is converted into an optical signal through the first graphene 150 and an optical signal output from the optical waveguide 120 is transmitted through a predetermined converter module (not shown) It can be converted into an electric signal again. That is, optical communication may be possible using the optical coupling system 100 according to the present invention.

한편, 도 1 및 도 2에서는 광도파로(120)의 폭이 일정한 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 광도파로(120)는 테이퍼(taper) 구조로 형성될 수도 있다. Although the width of the optical waveguide 120 is shown as being constant in FIGS. 1 and 2, the present invention is not limited thereto. For example, the optical waveguide 120 may be formed in a tapered structure.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광 신호 조절부를 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 도 3에 개시된 광결합 시스템의 구성들 중 상술한 구성들과 동일한 구성들에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다. FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an optical coupling system including an optical signal controller according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. A detailed description of the same components as those of the optical coupling system disclosed in FIG. 3 will be omitted.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 광결합 시스템은 광 신호 조절부(200)를 더 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the optical coupling system according to the present invention may further include an optical signal controller 200.

광 신호 조절부(200)는 광도파로(120) 상에 형성되며, 그래핀 지지부(140), 제1 그래핀(150) 및 전극(160)이 결합된 구성과 이격되어 형성될 수 있다. The optical signal controller 200 is formed on the optical waveguide 120 and may be spaced apart from the structure in which the graphen support 140, the first graphene 150, and the electrode 160 are coupled.

광 신호 조절부(200)는 제2 그래핀(210)과 제2 그래핀(210) 상에 형성된 전극(221, 223)을 포함하여 구성될 수 있다.The optical signal regulator 200 may include a second graphene 210 and electrodes 221 and 223 formed on the second graphene 210.

도 3에 도시된 바와 같이, y축 방향으로의 제2 그래핀(210)의 길이는 광도파로(120)의 길이보다 길도록 형성될 수 있다. As shown in FIG. 3, the length of the second graphene 210 in the y-axis direction may be longer than the length of the optical waveguide 120.

또한, 전극(221, 223)은 제2 그래핀(210)의 일부 영역 상에만 형성되며, 제2 그래핀(210)과 광도파로(120)가 중첩되는 영역 상에는 형성되지 않을 수 있다. 즉, 전극(221, 223)은 제2 그래핀(210)의 양측 일부에 형성될 수 있다. The electrodes 221 and 223 are formed only on a part of the second graphene 210 and may not be formed on the area where the second graphene 210 and the optical waveguide 120 are overlapped. That is, the electrodes 221 and 223 may be formed on both sides of the second graphene 210.

제2 그래핀(210)은 단일층 그래핀일 수도 있으며, 2층 이상의 다층 그래핀으로 구성될 수도 있다.The second graphene 210 may be a single layer graphene or may be composed of more than two layers of multilayer graphene.

또한, 광 신호 조절부의 전극(221, 223)은 도전성 물질로 이루어질 수 있다. In addition, the electrodes 221 and 223 of the optical signal control unit may be made of a conductive material.

제1 그래핀(150)으로부터 발생된 빛(170)은 광도파로(120)를 통과하게 되고, 그 과정에서 광도파로(120) 상에 형성된 광 신호 조절부(200)의 제2 그래핀(210)과 상호작용하게 된다. 즉, 빛(170)의 세기가 변한다. The light 170 generated from the first graphene 150 passes through the optical waveguide 120 and the second graphene 210 of the optical signal modulator 200 formed on the optical waveguide 120 ). That is, the intensity of the light 170 changes.

한편, 제2 그래핀(210)의 화학포텐셜을 조절함으로써 제2 그래핀(210)과 상호작용하는 빛의 세기를 조절할 수 있으므로, 광도파로(120)의 출력 광 신호의 세기를 조절할 수 있다. Since the intensity of the light interacting with the second graphene 210 can be controlled by adjusting the chemical potential of the second graphene 210, the intensity of the output optical signal of the optical waveguide 120 can be adjusted.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 그래핀 광원을 포함하는 광결합 시스템의 구성을 나타내는 도면이다. 4 is a view showing a configuration of an optical coupling system including a graphene light source according to another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광결합 시스템은 복수의 서브 광결합 시스템(100a, 100b, 100c)을 포함하여 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the optical coupling system according to the present invention may include a plurality of sub optical coupling systems 100a, 100b, and 100c.

복수의 서브 광결합 시스템은 제1 서브 광결합 시스템(100a), 제2 서브 광결합 시스템(100b) 및 제3 서브 광결합 시스템(100c)을 포함하며, 제1 내지 제3 서브 광결합 시스템(100a, 100b, 100c) 각각은, 기판(110), 광도파로(120), 결합기(131, 133, 135), 그래핀 지지부(140), 제1 그래핀(151, 153, 155) 및 한 쌍의 전극(160)을 포함하여 구성될 수 있다.The plurality of sub optical coupling systems includes a first sub optical coupling system 100a, a second sub optical coupling system 100b and a third sub optical coupling system 100c, The first graphene 151, the second graphene 153, and the first graphene 155 are coupled to the substrate 110, the optical waveguide 120, the couplers 131, 133 and 135, the graphen support 140, The electrode 160 may be formed of a metal.

이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 서브 광결합 시스템(100a)에 구비된 제1 그래핀(151)은 제1 서브 그래핀으로, 제2 서브 광결합 시스템(100b)에 구비된 제1 그래핀(153)은 제2 서브 그래핀으로, 제3 서브 광결합 시스템(100c)에 구비된 제1 그래핀(155)은 제3 서브 그래핀으로 명명한다. Hereinafter, for convenience of explanation, the first graphene 151 provided in the first sub optical coupling system 100a is a first sub-graphene, and the first graphene 151 provided in the second sub- The second sub-graphene 153 is referred to as a second sub-graphene, and the first graphene 155 provided in the third sub-optical coupling system 100c is referred to as a third sub-graphene.

또한, 제1 서브 광결합 시스템(100a)에 구비된 결합기(131)는 제1 결합기로, 제2 서브 광결합 시스템(100b)에 구비된 결합기(133)는 제2 결합기로, 제3 서브 광결합 시스템(100c)에 구비된 결합기(135)는 제3 결합기로 명명한다.The coupler 131 provided in the first sub optical coupling system 100a is a first coupler and the coupler 133 provided in the second sub optical coupling system 100b is a second coupler. The coupler 135 provided in the coupling system 100c is referred to as a third coupler.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 광결합 시스템의 기판(110) 상에 복수의 광도파로(120)가 형성되며, 복수의 광도파로(120) 각각은 제1 내지 제3 서브 광결합 시스템(100a, 100b, 100c)을 위한 것일 수 있다. 4, a plurality of optical waveguides 120 are formed on a substrate 110 of the optical coupling system according to the present invention, and each of the plurality of optical waveguides 120 is connected to the first through third sub optical coupling systems 100a, 100b, 100c.

또한, 기판(110) 상에 복수의 그래핀 지지부(140)가 형성되며, 구체적으로 각각의 광도파로(120) 양 측에 그래핀 지지부(140)가 형성된다. 그래핀 지지부(140)는 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155)을 지지한다. In addition, a plurality of graphen supporting portions 140 are formed on the substrate 110, and specifically, graphen supporting portions 140 are formed on both sides of each optical waveguide 120. The graphen supporting portion 140 supports the first to third sub graphenes 151, 153 and 155.

도 4에서는 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155)을 지지하는 그래핀 지지부(140)가 동일한 높이를 갖는 것으로 상정하여 설명하였으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 각각의 그래핀 지지부(140) 중 적어도 어느 한 쌍의 그래핀 지지부(140)는 나머지 그래핀 지지부(140)와 다른 높이를 갖도록 형성될 수 있으며, 각각의 그래핀 지지부(140)가 모두 다른 높이를 갖도록 형성될 수도 있다.In FIG. 4, the graphen supporting portions 140 supporting the first through third sub graphenes 151, 153, and 155 are assumed to have the same height, but the present invention is not limited thereto. For example, at least one pair of graphene supports 140 of each of the graphen supports 140 may be formed to have a different height than the remaining graphenes 140, May all be formed to have different heights.

본 발명에 따르면, 제1 서브 그래핀(151), 제2 서브 그래핀(153) 및 제3 서브 그래핀(155) 각각이 발생하는 빛은 서로 다른 파장을 가질 수 있으며, 이에 따라 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155) 각각으로부터 서로 다른 색의 빛이 발생되어 출력될 수 있다. According to the present invention, the light generated by each of the first sub graphene 151, the second sub graphene 153, and the third sub graphene 155 may have different wavelengths, Light of different colors can be generated from the third sub graphenes 151, 153, and 155 and output.

이 경우, 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155) 자체의 특성, 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155)에 인가되는 전기 신호, 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155)과 기판(110) 사이의 거리 등을 서로 다르게 조절함으로써, 제1 내지 제3 서브 그래핀(151, 153, 155)으로부터 서로 다른 파장을 갖는 빛이 발생되도록 할 수 있다. In this case, the characteristics of the first to third sub graphenes 151, 153 and 155 themselves, the electric signals applied to the first to third sub graphenes 151, 153 and 155, It is possible to generate light having different wavelengths from the first to third sub graphenes 151, 153 and 155 by adjusting the distances between the pins 151, 153 and 155 and the substrate 110 to be different from each other. have.

본 발명에 따른 제1 결합기(131), 제2 결합기(133) 및 제3 결합기(135)는 서로 다른 구조로 형성될 수 있다. 즉, 제1 결합기(131)는 제1 서브 그래핀(151)이 발생시키는 빛에 적합하도록 형성되고, 제2 결합기(133)는 제2 서브 그래핀(153)이 발생시키는 빛에 적합하도록 형성되며, 제3 결합기(135)는 제3 서브 그래핀(155)이 발생시키는 빛에 적합하도록 형성될 수 있다. The first coupler 131, the second coupler 133 and the third coupler 135 according to the present invention may have different structures. That is, the first coupler 131 is formed to be suitable for the light generated by the first sub graphene 151, and the second coupler 133 is formed to be suitable for the light generated by the second sub graphene 153 And the third coupler 135 may be formed to match the light generated by the third sub-graphenes 155.

예를 들어, 제1 결합기(131)는 1310nm 파장의 빛을 효율적으로 광도파로(120)에 전달하도록, 제2 결합기(133)는 1550nm 파장의 빛을 효율적으로 광도파로(120)에 전달하도록, 제3 결합기(135)는 1580nm 파장의 빛을 효율적으로 광도파로(120)에 전달하도록 형성될 수 있다. For example, the first coupler 131 may efficiently transmit light of a wavelength of 1310 nm to the optical waveguide 120, the second coupler 133 may transmit the light of a wavelength of 1550 nm to the optical waveguide 120 efficiently, The third coupler 135 may be formed to efficiently transmit the light of the wavelength of 1580 nm to the optical waveguide 120.

즉, 본 발명에 따른 광결합 시스템의 광도파로 각각은 서로 다른 파장을 갖는 광 신호를 출력하며, 따라서 파장 분할 다중(Wavelength Division Multiplexing) 시스템을 제공할 수 있다. That is, each of the optical waveguides of the optical coupling system according to the present invention outputs optical signals having different wavelengths, and thus can provide a Wavelength Division Multiplexing (WDM) system.

본 발명의 따른 광결합 시스템은, 서로 분리되는 각각의 서브 광결합 시스템이 결합되어 형성된 것일 수도 있으며, 하나의 기판 상에 일체형으로 형성된 것일 수도 있다. The optical coupling system according to the present invention may be formed by combining sub optical coupling systems separated from each other, or may be integrally formed on one substrate.

한편 도 4에는 도시되지 않았으나 복수의 서브 광결합 시스템(100a, 100b, 100c) 중 적어도 어느 하나는 도 3에 도시된 것과 같은 광 신호 조절부(200)를 더 포함할 수 있다. Although not shown in FIG. 4, at least one of the plurality of sub optical coupling systems 100a, 100b, and 100c may further include the optical signal modulator 200 as shown in FIG.

또한, 도 4에서는 세 개의 서브 광결합 시스템(100a, 100b, 100c)이 결합된 것으로 상정하여 도시하였으나 본 발명이 이에 제한되지는 않으며, 서브 광결합 시스템의 수는 다양하게 변경할 수 있다. In FIG. 4, it is assumed that three sub optical coupling systems 100a, 100b, and 100c are coupled. However, the present invention is not limited thereto, and the number of sub optical coupling systems may be variously changed.

이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 광결합 시스템이 제조되는 방법에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the optical coupling system according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광결합 시스템의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a method of manufacturing an optical coupling system according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 유전체층(125)을 적층한다. 상기 유전체층(125)은 실리콘, 실리콘 질화물, 폴리머 등과 같은 물질로 이루어질 수 있으며, 유전체층(125)의 굴절율은 기판(110)의 굴절율보다 높을 수 있다. First, as shown in FIG. 5A, a dielectric layer 125 is laminated on a substrate 110. The refractive index of the dielectric layer 125 may be higher than that of the substrate 110. The dielectric layer 125 may be formed of a material such as silicon, silicon nitride,

다음으로, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 유전체층(125)의 일부를 식각하여 광도파로(120)를 형성할 수 있다. 필요한 부분만을 남겨놓고 나머지 물질을 제거하는 식각 방법은 공지된 기술에 해당하므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다. Next, as shown in FIG. 5 (b), the optical waveguide 120 can be formed by etching a part of the dielectric layer 125. The etch method for removing the remaining material while leaving only a necessary portion is well known in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

다음으로, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이, 기판(110) 상에 광도파로(120)를 형성한 후, 광도파로(120) 상에 결합기(130)를 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 광도파로(120) 상에 복수의 격자가 돌출되어 형성되도록 할 수 있으며, 상기 복수의 격자는 실리콘 등과 같은 유전체 물질로 이루어질 수 있다. 5 (c), after the optical waveguide 120 is formed on the substrate 110, the coupler 130 may be formed on the optical waveguide 120. In this case, Specifically, a plurality of gratings may protrude from the optical waveguide 120, and the plurality of gratings may be formed of a dielectric material such as silicon.

다음으로, 도 5의 (d)에 도시된 바와 같이 기판(110)의 일부 영역 상에 그래핀 지지부(140)를 형성하되, 광도파로(120)의 양 측에 각각 하나씩 형성할 수 있다. 이 때, 그래핀 지지부(140)의 높이는 광도파로(120)보다 높도록 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 5 (d), a graphen supporting portion 140 may be formed on a part of the substrate 110, and one on each side of the optical waveguide 120. At this time, the height of the graphen supporting portion 140 can be higher than that of the optical waveguide 120.

다음으로, 도 5의 (e)에 도시된 바와 같이, 그래핀 지지부(140) 상에 그래핀(150)을 전사할 수 있다. 구체적으로, 그래핀(150)의 양측이 그래핀 지지부(140)에 의하여 지지되고, 그래핀 지지부(140)에 의하여 지지된 영역을 제외한 나머지 그래핀(150) 영역은 기판(110), 광도파로(120) 및 결합기(130)로부터 이격되도록 형성된다. Next, as shown in FIG. 5 (e), the graphene 150 can be transferred onto the graphen supporting portion 140. More specifically, both sides of the graphene 150 are supported by the graphen supporting portion 140, and the graphene 150 regions except the region supported by the graphen supporting portion 140 are connected to the substrate 110, (120) and the coupler (130).

마지막으로, 도 5의 (f)에 도시된 바와 같이, 그래핀(150) 상에 전극층(160)을 적층할 수 있다. 도 5의 (f)를 참조하면, 전극층(160)은 소정의 간격을 사이에 두고 그래핀(150) 양측 영역에 형성될 수 있으며, 전극층(160)은 도전성 물질로 이루어 질 수 있다. Finally, as shown in FIG. 5 (f), the electrode layer 160 may be laminated on the graphene 150. Referring to FIG. 5F, the electrode layer 160 may be formed on both sides of the graphene 150 with a predetermined interval therebetween, and the electrode layer 160 may be formed of a conductive material.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

110: 기판
120: 광도파로
130: 결합기
140: 그래핀 지지부
150: 그래핀
160: 전극
110: substrate
120: optical waveguide
130: combiner
140: graphen support
150: Grapin
160: electrode

Claims (15)

기판;
상기 기판 상에 형성되는 광도파로;
상기 광도파로 상에 형성되는 결합기; 및
제1 그래핀을 발광시켜 광 신호를 발생하는 그래핀 광원을 포함하고,
상기 그래핀 광원으로부터 발생된 광 신호는 상기 결합기를 통해 상기 광도파로로 전달되는 광결합 시스템.
Board;
An optical waveguide formed on the substrate;
A coupler formed on the optical waveguide; And
And a graphene light source that emits the first graphene to generate an optical signal,
And the optical signal generated from the graphene light source is transmitted to the optical waveguide through the coupler.
제1항에 있어서,
상기 그래핀 광원은,
상기 제1 그래핀과 상기 기판이 서로 이격되도록, 상기 제1 그래핀을 지지하는 그래핀 지지부; 및
상기 제1 그래핀의 적어도 일부 영역 상에 형성되는 전극을 포함하는 광결합 시스템.
The method according to claim 1,
The graphene light source includes:
A graphen support for supporting the first graphene such that the first graphene and the substrate are spaced apart from each other; And
And an electrode formed on at least a portion of the first graphene.
제2항에 있어서,
상기 광 신호는, 상기 전극에 인가되는 전기 신호에 대응하여 상기 제1 그래핀으로부터 발생되는 광결합 시스템.
3. The method of claim 2,
Wherein the optical signal is generated from the first graphene in response to an electrical signal applied to the electrode.
제1항에 있어서,
상기 광도파로의 굴절율은 상기 기판의 굴절율보다 큰 광결합 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the optical waveguide is larger than the refractive index of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 광도파로 상에 형성되며, 상기 제1 그래핀으로부터 발생되는 광 신호의 세기를 조절하는 광 신호 조절부를 더 포함하는 광결합 시스템.
The method according to claim 1,
And an optical signal regulator formed on the optical waveguide, the optical signal regulator adjusting the intensity of the optical signal generated from the first graphene.
제5항에 있어서,
상기 광 신호 조절부는,
제2 그래핀;
상기 제2 그래핀의 적어도 일부 영역 상에 형성되는 전극을 포함하는 광결합 시스템.
6. The method of claim 5,
Wherein the optical signal controller comprises:
Second graphene;
And an electrode formed on at least a portion of the second graphene.
복수의 서브 광결합 시스템을 포함하며,
상기 복수의 서브 광결합 시스템 각각은,
기판;
상기 기판 상에 형성되는 광도파로;
상기 광도파로 상에 형성되는 결합기; 및
그래핀을 발광시켜 광 신호를 발생하는 그래핀 광원을 포함하고,
상기 그래핀 광원으로부터 발생된 광 신호는 상기 결합기를 통해 상기 광도파로로 전달되며,
상기 복수의 서브 광결합 시스템 각각은 서로 다른 파장을 갖는 광 신호를 출력하는 광결합 시스템.
A plurality of sub optical coupling systems,
Wherein each of the plurality of sub optical coupling systems comprises:
Board;
An optical waveguide formed on the substrate;
A coupler formed on the optical waveguide; And
And a graphene light source that emits a graphene to generate an optical signal,
An optical signal generated from the graphene light source is transmitted to the optical waveguide through the coupler,
Wherein each of the plurality of sub optical coupling systems outputs an optical signal having a different wavelength.
제7항에 있어서,
상기 그래핀 광원은,
상기 그래핀과 상기 기판이 서로 이격되도록, 상기 그래핀을 지지하는 그래핀 지지부; 및
상기 그래핀의 적어도 일부 영역 상에 형성되는 전극을 포함하는 광결합 시스템.
8. The method of claim 7,
The graphene light source includes:
A graphen support for supporting the graphenes such that the graphenes and the substrate are spaced apart from each other; And
And an electrode formed on at least a portion of the graphene.
제8항에 있어서,
상기 복수의 서브 광결합 시스템에 포함된 상기 그래핀 각각은 서로 다른 파장을 갖는 광 신호를 발생시키는 광결합 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein each of the grapins included in the plurality of sub optical coupling systems generates optical signals having different wavelengths.
제8항에 있어서,
상기 복수의 서브 광결합 시스템에 포함된 상기 그래핀 광원 각각에는 서로 다른 전기 신호가 인가되는 광결합 시스템.
9. The method of claim 8,
Wherein the graphene light sources included in the plurality of sub optical coupling systems are supplied with different electrical signals.
제7항에 있어서,
상기 복수의 서브 광결합 시스템은 파장 분할 다중 시스템(wavelength division multiplexing system)을 형성하는 광결합 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein the plurality of sub-optical coupling systems form a wavelength division multiplexing system.
제7항에 있어서,
상기 복수의 서브 광결합 시스템 중 적어도 어느 하나는,
상기 광도파로 상에 형성되며, 상기 그래핀 광원으로부터 발생되는 광 신호의 세기를 조절하는 광 신호 조절부를 더 포함하는 광결합 시스템.
8. The method of claim 7,
Wherein at least one of the plurality of sub-
And an optical signal regulator formed on the optical waveguide and adapted to regulate an intensity of an optical signal generated from the graphene light source.
기판 상에 유전체층을 적층하는 단계;
상기 유전체층의 일부를 식각하여 광도파로를 형성하는 단계;
상기 광도파로 상에 결합기를 형성하는 단계;
상기 기판의 일부 영역 상에 그래핀 지지부를 형성하는 단계;
상기 그래핀 지지부 상에 그래핀을 전사하는 단계; 및
상기 그래핀의 일부 영역 상에 전극 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 광결합 시스템의 제조 방법.
Stacking a dielectric layer on the substrate;
Etching a part of the dielectric layer to form an optical waveguide;
Forming a coupler on the optical waveguide;
Forming a graphen support on a portion of the substrate;
Transferring graphene onto the graphene support; And
And forming an electrode pattern on a part of the region of the graphene.
제13항에 있어서,
상기 그래핀 지지부는, 상기 광도파로의 양 측에 한 쌍으로 형성되며, 상기 그래핀이 상기 결합기와 이격되도록 상기 결합기의 높이보다 높도록 형성되는 광결합 시스템의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the graphen supports are formed on both sides of the optical waveguide and are formed to be higher than the height of the coupler such that the graphenes are spaced apart from the coupler.
제13항에 있어서,
상기 전극 패턴은 소정의 간격만큼 이격되어 상기 그래핀의 양측 영역에 형성되는 광결합 시스템의 제조 방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the electrode patterns are formed at both side regions of the graphenes by a predetermined distance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110727048A (en) * 2019-11-01 2020-01-24 电子科技大学 Graphene surface plasmon polariton-based tunable power coupler facing 2um waveband
KR20200039531A (en) * 2018-10-05 2020-04-16 한국전자통신연구원 Pressure Sensor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200039531A (en) * 2018-10-05 2020-04-16 한국전자통신연구원 Pressure Sensor
CN110646868A (en) * 2019-09-10 2020-01-03 武汉邮电科学研究院有限公司 Graphene and three-layer super-surface-based coupler structure and preparation method
CN110727048A (en) * 2019-11-01 2020-01-24 电子科技大学 Graphene surface plasmon polariton-based tunable power coupler facing 2um waveband
CN110727048B (en) * 2019-11-01 2020-11-24 电子科技大学 Graphene surface plasmon polariton-based tunable power coupler facing 2um waveband

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