KR20190053379A - 편광 무의존성 배열 도파로 격자 - Google Patents

편광 무의존성 배열 도파로 격자 Download PDF

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KR20190053379A KR1020170149174A KR20170149174A KR20190053379A KR 20190053379 A KR20190053379 A KR 20190053379A KR 1020170149174 A KR1020170149174 A KR 1020170149174A KR 20170149174 A KR20170149174 A KR 20170149174A KR 20190053379 A KR20190053379 A KR 20190053379A
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박재규
김경옥
주지호
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한국전자통신연구원
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Abstract

배열 도파로 격자는 제1 편광 의존성을 갖는 제1 슬래브 도파로(slab waveguide), 제1 편광 의존성과 다른 제2 편광 의존성을 갖는 리브(rib) 도파로, 및 제1 슬래브 도파로의 일측에 광연결되는 입력 도파로를 포함하되, 리브 도파로들은 슬랩 도파로의 타측에 광연결되고, 제1 편광 의존성과 제2 편광 의존성은 서로 반대되는 방향 및 서로 동일한 크기를 갖는다.

Description

편광 무의존성 배열 도파로 격자{POLARIZATION-INSENSITIVE ARRAYED WAVEGUIDE GRATING}
본 발명은 편광 무의존성 배열 도파로 격자에 관한 것이다.
실리콘 포토닉스는 차세대 광통신시스템과 데이터 연결(data interconnects)에서 매우 중요한 역할을 할 것으로 기대를 모으고 있다. 실리콘 포토닉스는 낮은 가격으로 집적화 및 대량생산이 가능하다는 장점이 있다. 실리콘 포토닉스 소자들에는 광 변조기, 광 검출기, 광원, 파장다중화 장치, 편광조절장치 등 다양하게 있다. 그 중에서 파장분할장치는 데이터 용량을 확장하는데 필요한 소자이며, 여러 종류의 파장분할 장치 중에서 AWG는 가장 관심을 받고 있는 소자이며, 활발한 연구가 진행되고 있다. AWG를 PIC(photonic integrated circuit)에 적용하기 위해서는 광손실, crosstalk, 편광의존서, 온도의존성 등의 문제를 해결해야 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는 배열 도파로 격자의 편광 의존성을 제거하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 개시에 한정되지 않는다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 배열 도파로 격자는 제1 편광 의존성을 갖는 제1 슬래브 도파로(slab waveguide); 상기 제1 편광 의존성과 다른 제2 편광 의존성을 갖는 리브(rib) 도파로; 및 상기 제1 슬래브 도파로의 일측에 광연결되는 입력 도파로를 포함하되, 상기 리브 도파로들은 상기 슬랩 도파로의 타측에 광연결되고, 상기 제1 편광 의존성과 상기 제2 편광 의존성은 서로 반대되는 방향 및 서로 동일한 크기를 가질 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 리브 도파로의 각각의 종횡비는 상기 배열 도파로들의 상기 제2 편광 의존성이 상기 제1 편광 의존성을 상쇄시키도록 정의될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, TE모드(Transverse Electric Mode)를 갖는 제1 광 및 TM모드(Transverse Magnetic Mode)를 갖는 제2 광이 상기 제1 슬래브 도파로와 상기 리브 도파로를 지날 때, 상기 제1 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 유효 굴절률과 상기 제2 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 유효 굴절률의 차이와, 상기 제2 광에 대한 상기 리브 도파로의 유효 굴절률과 상기 리브 도파로의 상기 제2 광에 대한 유효 굴절률의 차이는 동일할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제2 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 군 굴절률과 상기 제1 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 군 굴절률 차이는, 상기 제1 광에 대한 상기 리브 도파로의 군 굴절률과 상기 제2 광에 대한 상기 리브 도파로의 군 굴절률의 차이와 동일할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 제1 슬래브 도파로는 Si3N4를 포함하고, 상기 제1 슬래브 도파로의 두께는 0.5 마이크로미터(㎛) 내지 2.5 마이크로미터(㎛)인 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 리브 도파로는 Si3N4를 포함하고, 상기 리브 도파로의 종횡비는 0.6보다 크고 1보다 작을 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 하부 클래드 층; 및 상부 클래드 층을 더 포함하되, 상기 제1 슬래브 도파로, 상기 리브 도파로, 및 상기 입력 도파로는 상기 하부 클래드 층 및 상기 상부 클래드 층 사이에 배치될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 리브 도파로는 복수 개로 제공되고, 상기 복수 개의 리브 도파로들은 상기 하부 클래드 층의 상면에 평행한 방향으로 서로 이격되고, 상기 복수의 리브 도파로들의 종횡비들은 서로 동일할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 하부 클래드 층 및 상기 상부 클래드 층은 SiO2를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 제2 슬래브 도파로; 및 상기 제2 슬래브 도파로에 광 연결되는 출력 도파로를 더 포함하되, 상기 복수의 리브 도파로들의 각각의 일 단부는 상기 제1 슬래브 도파로에 광 연결되고, 상기 복수의 리브 도파로들의 각각의 다른 단부는 상기 제2 슬래브 도파로에 광 연결될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 편광 무의존성의 배열 도파로 격자가 제공될 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 개시에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 배열 도파로 격자의 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 II-II'선에 따른 단면도이다.
도 4는 슬래브 도파로의 두께에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광의 유효 굴절률과 군 굴절률을 나타내는 그래프이다.
도 5는 리브 도파로의 종횡비(aspect ratio)에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광의 유효 굴절률을 나타내는 그래프이다.
도 6은 리브 도파로의 종횡비(aspect ratio)에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광의 군 굴절률을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 기술적 사상의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명 기술적 사상은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 기술적 사상의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상의 이상적인 예시도인 사시도, 정면도, 단면도 및/또는 개념도를 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 다양한 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 배열 도파로 격자의 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I'선에 따른 단면도이다. 도 3은 도 1의 II-II'선에 따른 단면도이다. 설명의 간결함을 위해, 도 1에서 기판 및 상부 클래드 층은 도시되지 않았다. 설명의 간결함을 위해, 광을 파장별로 분할하는 배열 도파로 격자가 설명된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 하부 클래드 층(10), 입력 도파로(110), 제1 슬래브 도파로(210), 리브 도파로들(300), 제2 슬래브 도파로(220), 출력 도파로들(120), 및 상부 클래드 층(20)을 포함하는 배열 도파로 격자(Arrayed Waveguide grating)(1)이 제공될 수 있다. 하부 클래드 층(10)은 상기 도파로들(110, 210, 300, 220, 120)에 비해 상대적으로 작은 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하부 클래드 층(10)은 실리콘 옥사이드(예를 들어, SiO2)를 포함할 수 있다.
하부 클래드 층(10) 상에 제1 슬래브 도파로(210)가 제공될 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)는 하부 클래드 층(10)의 상면에 평행한 평면 형상을 가질 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)는 상기 하부 클래드 층(10)의 상면에 수직한 방향을 따른 제1 두께(Ts)를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 두께(Ts)는 약 0.5 마이크로미터(㎛) 내지 약 2.5 마이크로미터(㎛)일 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)는 상기 하부 클래드 층(10)에 비해 큰 굴절률을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬래브 도파로(210)는 실리콘 나이트라이드(예를 들어, Si3N4)를 포함할 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)는 편광 의존성(Polarization-Sensitive)을 가질 수 있다. 본 명세서에서 편광 의존성은 도파로에 광이 입사할 때, 상기 광의 편광 방향에 따라 도파로의 굴절률(유효굴절률(effective index) 및 군 굴절률(group index))이 변하는 것을 의미한다. 제1 슬래브 도파로(210)의 편광 의존성에 대한 구체적인 설명은 후술된다.
리브 도파로들(300)은 제1 슬래브 도파로(210)로부터 연장될 수 있다. 리브 도파로들(300)은 제1 슬래브 도파로(210)에 광 연결될 수 있다. 리브 도파로들(300)은 제1 슬래브 도파로(210)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다. 리브 도파로들(300)은 하부 클래드 층(10)의 상면에 평행한 방향을 따라 서로 이격될 수 있다. 리브 도파로들(300)은 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생된 편광 의존성을 상쇄하는 편광 의존성을 가질 수 있다. 리브 도파로들(300)의 편광 의존성은 리브 도파로들(300)의 각각(설명의 간결함을 위해, 리브 도파로들(300)의 각각은 리브 도파로(300)로 표기한다.)의 종횡비(Aspect Ratio)에 따라 조절될 수 있다. 리브 도파로(300)의 종횡비는 (리브 도파로의 폭(WG))/(리브 도파로의 두께(TG)) 일 수 있다. 리브 도파로(300)의 폭(WG)은 하부 클래드 층(10)의 상면에 평행한 방향을 따른 리브 도파로(300)의 크기일 수 있다. 리브 도파로(300)의 두께(TG)는 하부 클래드 층(10)의 상면에 수직한 방향을 따른 리브 도파로(300)의 크기일 수 있다. 리브 도파로(300)의 편광 의존성에 대한 자세한 내용은 후술된다.
제2 슬래브 도파로(220)는 리브 도파로들(300)을 사이에 두고 제1 슬래브 도파로(210)와 서로 이격될 수 있다. 제2 슬래브 도파로(220)는 리브 도파로들(300)에 광 연결될 수 있다. 제2 슬래브 도파로(220)는 제1 슬래브 도파로(210)와 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
입력 도파로(110) 및 출력 도파로들(120)은 각각 제1 슬래브 도파로(210) 및 제2 슬래브 도파로(220)에 광 연결될 수 있다. 입력 도파로(110)는 광을 제1 슬래브 도파로(210)에 제공할 수 있다. 상기 광은 제1 슬래브 도파로(210), 리브 도파로들(300), 및 제2 슬래브 도파로(220)를 지나며 파장별로 분할되어, 출력 도파로들(120)을 통해 출력될 수 있다.
상부 클래드 층(20)은 입력 도파로(110), 제1 슬래브 도파로(210), 리브 도파로들(300), 제2 슬래브 도파로(220), 및 출력 도파로들(120)을 덮을 수 있다. 이에 따라, 제1 슬래브 도파로(210), 리브 도파로들(300), 제2 슬래브 도파로(220), 및 출력 도파로들(120)은 상부 클래드 층(20)과 하부 클래드 층(10) 사이에 배치될 수 있다. 상부 클래드 층(20)은 하부 클래드 층(10)과 실질적으로 동일한 물질을 포함할 수 있다.
일반적으로, 2.5 마이크로미터(㎛)보다 작은 두께를 갖는 슬래브 도파로는 편광 의존성을 가질 수 있다. 슬래브 도파로의 편광 의존성에 의해 배열 도파로 격자의 크로스 토크(crosstalk) 및 입력 손실이 증가되어, 배열 도파로 격자의 성능을 저하시킬 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 리브 도파로들(300)은 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생한 편광 의존성을 상쇄시킬 수 있다. 즉, 리브 도파로(300)의 종횡비는 제1 슬래브 도파로(210)의 두께에 대응되게 조절되어, 리브 도파로(300)에서 발생되는 편광 의존성에 의해 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생되는 편광 의존성을 상쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 배열 도파로 격자의 크로스 토크 및 입력 손실의 발생이 방지되어, 배열 도파로 격자의 성능이 개선될 수 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 배열 도파로 격자에 대한 슬래브 도파로의 두께에 따른 TM 모드(Transverse Magnetic Mode) 광과 TE 모드(Transverse Electric Mode) 광의 유효 굴절률과 군 굴절률을 나타내는 그래프이다. 도 5는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 배열 도파로 격자에 대한 리브 도파로의 종횡비(aspect ratio)에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광의 유효 굴절률을 나타내는 그래프이다. 도 6은 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 배열 도파로 격자에 대한 리브 도파로의 종횡비(aspect ratio)에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광의 군 굴절률을 나타내는 그래프이다. 설명의 간결함을 위해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된 것을 설명되지 않을 수 있다. 도 4 내지 도 6의 그래프들은 850 나노미터(nm)의 파장을 갖는 TM 모드 광과 TE 모드 광, SiO2를 포함하는 하부 및 상부 클래드 층들(10, 20), 및 Si3N4를 포함하는 제1 슬래브 도파로(210) 및 리브 도파로들(300)에 대한 것들이다.
도 4를 참조하면, 제1 슬래브 도파로(210)의 두께에 따른 TM 모드 광과 TE 모드 광에 대한 굴절률들이 제공된다. 제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 약 2.5 마이크로미터(㎛) 보다 큰 경우, TM 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절률과 TE 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절률은 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 약 0.5 ~ 2.5 마이크로미터(㎛)인 경우, TE 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절률(ns_ eff_TE)은 TM 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절룰(ns_eff_TM)보다 클 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 0.5 마이크로미터(㎛)에 가까워질수록 TE 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절률(ns_ eff_TE)과 TM 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절룰(ns_eff_TM)의 차이는 커질 수 있다.
제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 약 0.5 ~ 2.5 마이크로미터(㎛)인 경우, TM 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 군 굴절률(ns_g_ TM)은 TE 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 군 굴절룰(ns_g_TE)보다 클 수 있다. 제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 0.5 마이크로미터(㎛)에 가까워질수록 TM 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 군 굴절률(ns_g_TM)과 TE 모드 광에 대한 제1 슬래브 도파로(210)의 군 굴절률(ns_g_ TE)의 차이는 커질 수 있다.
도 5를 참조하면, 리브 도파로(300)의 종횡비에 따른 TE 모드 광과 TM 모드 광에 대한 유효 굴절률들이 제공된다. 리브 도파로(300)의 종횡비가 약 1인 경우, TE 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TE)과 TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TM)은 실질적으로 동일할 수 있다.
리브 도파로(300)의 종횡비가 0.6보다 크되, 1보다 작을 경우, TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TM)은 TE 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TE)보다 클 수 있다. 리브 도파로(300)의 종횡비가 1보다 크되, 1.4보다 작을 경우, TE 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TE)은 TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _ eff _ TM)보다 클 수 있다.
도 6을 참조하면, 리브 도파로(300)의 종횡비에 따른 TE 모드 광과 TM 모드 광에 대한 군 굴절률들이 제공된다. 리브 도파로(300)의 종횡비가 약 1인 경우, TE 모드 광에 대한 군 굴절률(nR _g_ TE)과 TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _g_ TM)은 실질적으로 동일할 수 있다.
리브 도파로(300)의 종횡비가 0.6보다 크되, 1보다 작을 경우 TE 모드 광에 대한 군 굴절률(nR _g_ TE)은 TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _g_ TM)보다 클 수 있다. 리브 도파로(300)의 종횡비가 1보다 크되, 1.4보다 작을 경우, TM 모드 광에 대한 유효 굴절률(nR _g_ TM)은 TE 모드 광에 대한 군 굴절률(nR _g_ TE)보다 클 수 있다.
따라서, 리브 도파로(300)의 종횡비를 조절하여, 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생된 편광 의존성을 상쇄할 수 있다. 즉, 제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 0.5 ~ 2.5 마이크로미터(㎛)인 경우, 리브 도파로(300)의 종횡비를 1보다 작게 하여 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생되는 편광 의존성을 상쇄시킬 수 있다.
유효 굴절률을 이용하여 편광 의존성을 상쇄시키는 방법이 설명된다. 제1 슬래브 도파로(210)의 유효 굴절률에 대한 편광 의존성을 리브 도파로(300)의 유효 굴절률에 대한 편광 의존성을 이용하여 상쇄시키려면, 아래의 식을 만족해야 한다.
(n-S_ eff _ TE-nS _ eff _ TM)·r-(nR _ eff _ TM-nR _ eff _ TE)·LC=0
(r:입력 도파로(110)와 제1 슬래브 도파로(210)의 경계에서 리브 도파로(300)와 제1 슬래브 도파로(210)의 경계까지의 거리, Lc:리브 도파로(300)의 길이)
따라서, 제1 슬래브 도파로(210)의 두께가 2.5 마이크로미터(㎛)보다 작을 경우, 리브 도파로(300)의 종횡비를 1보다 작게 하여 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생한 편광 의존성을 상쇄할 수 있다. 이때, 리브 도파로(300)의 종횡비는 입력 도파로(110)와 제1 슬래브 도파로(210)의 경계에서 리브 도파로(300)와 제1 슬래브 도파로(210)의 경계까지의 거리(이하, r) 및 리브 도파로(300)의 길이(이하, Lc)를 고려하여 결정될 수 있다.
예시적인 실시예들에서, 리브 도파로들(300)의 종횡비들은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 리브 도파로들(300)의 각각은 리브 도파로들(300)의 각각에 대한 r과 Lc를 고려한 종횡비를 가질 수 있다.
다른 예시적인 실시예들에서, 리브 도파로들(300)의 종횡비들은 서로 동일할 수 있다. 예를 들어, 리브 도파로들(300)의 각각은 리브 도파로들(300)의 중앙에 배치된 리브 도파로(300)(예를 들어, 10 개의 리브 도파로들 중 5번째 리브 도파로 또는 6번째 리브 도파로)의 r과 Lc를 고려한 종횡비를 가질 수 있다.
상기 설명된 본 발명의 개념에 따르면, 리브 도파로(300)의 종횡비가 제1 슬래브 도파로(210)의 두께에 대응되게 조절하여, 리브 도파로(300)에서 발생되는 편광 의존성에 의해 제1 슬래브 도파로(210)에서 발생되는 편광 의존성을 상쇄시킬 수 있다. 이에 따라, 배열 도파로 격자의 크로스 토크 및 입력 손실의 발생이 방지되어, 배열 도파로 격자의 성능이 개선될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명의 기술적 사상은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.
10: 하부 클래드 층
20: 상부 클래드 층
110: 입력 도파로
120: 출력 도파로
210, 220: 제1 및 제2 슬래브 도파로
300: 리브 도파로

Claims (10)

  1. 제1 편광 의존성을 갖는 제1 슬래브 도파로(slab waveguide);
    상기 제1 편광 의존성과 다른 제2 편광 의존성을 갖는 리브(rib) 도파로; 및
    상기 제1 슬래브 도파로의 일측에 광연결되는 입력 도파로를 포함하되,
    상기 리브 도파로들은 상기 슬랩 도파로의 타측에 광연결되고,
    상기 제1 편광 의존성과 상기 제2 편광 의존성은 서로 반대되는 방향 및 서로 동일한 크기를 갖는 배열 도파로 격자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리브 도파로의 각각의 종횡비는 상기 배열 도파로들의 상기 제2 편광 의존성이 상기 제1 편광 의존성을 상쇄시키도록 정의되는 배열 도파로 격자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    TE모드(Transverse Electric Mode)를 갖는 제1 광 및 TM모드(Transverse Magnetic Mode)를 갖는 제2 광이 상기 제1 슬래브 도파로와 상기 리브 도파로를 지날 때,
    상기 제1 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 유효 굴절률과 상기 제2 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 유효 굴절률의 차이와, 상기 제2 광에 대한 상기 리브 도파로의 유효 굴절률과 상기 리브 도파로의 상기 제2 광에 대한 유효 굴절률의 차이는 동일한 배열 도파로 격자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 군 굴절률과 상기 제1 광에 대한 상기 제1 슬래브 도파로의 군 굴절률 차이는, 상기 제1 광에 대한 상기 리브 도파로의 군 굴절률과 상기 제2 광에 대한 상기 리브 도파로의 군 굴절률의 차이와 동일한 배열 도파로 격자.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 슬래브 도파로는 Si3N4를 포함하고,
    상기 제1 슬래브 도파로의 두께는 0.5 마이크로미터(㎛) 내지 2.5 마이크로미터(㎛)인 배열 도파로 격자.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 리브 도파로는 Si3N4를 포함하고,
    상기 리브 도파로의 종횡비는 0.6보다 크고 1보다 작은 배열 도파로 격자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하부 클래드 층; 및
    상부 클래드 층을 더 포함하되,
    상기 제1 슬래브 도파로, 상기 리브 도파로, 및 상기 입력 도파로는 상기 하부 클래드 층 및 상기 상부 클래드 층 사이에 배치되는 배열 도파로 격자.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 리브 도파로는 복수 개로 제공되고,
    상기 복수 개의 리브 도파로들은 상기 하부 클래드 층의 상면에 평행한 방향으로 서로 이격되고,
    상기 복수의 리브 도파로들의 종횡비들은 서로 동일한 배열 도파로 격자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 하부 클래드 층 및 상기 상부 클래드 층은 SiO2를 포함하는 배열 도파로 격자.
  10. 제 8 항에 있어서,
    제2 슬래브 도파로; 및
    상기 제2 슬래브 도파로에 광 연결되는 출력 도파로를 더 포함하되,
    상기 복수의 리브 도파로들의 각각의 일 단부는 상기 제1 슬래브 도파로에 광 연결되고, 상기 복수의 리브 도파로들의 각각의 다른 단부는 상기 제2 슬래브 도파로에 광 연결되는 배열 도파로 격자.
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