저손실 광모드 변환기를 장착한 Y-형 분배기 최적 설계법

초록

Y-형 분배기(Y-branch) 소자는 광 집적 회로(Optical Integrated Circuit)에 있어서 중요한 요소이다. 두 부분의 출력 분기 영역에 대하여 입사광을 균일하게 나눠주는 특징을 갖고 있으며 광 스위치, Mach-Zehnder 간섭기 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 분기 부분에서 구조적인 영향으로 손실이 발생하며, 또한 미세한 분기 부분을 제작함에 있어서 공정상의 어려움으로 인해 손실이 발생하는 경우도 있다. 본 연구에서는 분기 부분에서의 손실을 최소화하기 위하여 곡률 반경과 호각도의 조절을 통해 곡선형 도파로를 최적화하였고, 저손실 광모드 변환기(Mode adapter)[1]를 장착하여 소형화 하였다. 또한 분기 영역에 갭(Gap)을 각각 1, 3 ㎛를 삽입하여, 공정이 제대로 이루어지지 않았을 때 나타나는 손실에 대한 허용 오차에 대해서도 고려하였다.