1.55 μm Ti:LiNbO3광도파로의 두 모드 간섭을 이용한 편광모드 분리기

Abstract

두 모드 간섭 현상을 기초로 해서 1.55 <TEX>$\mu\textrm{m}$</TEX> 파장대역에서 동작하는 편광모드 분리기를 Ti: x-cut LiNbO<TEX>$_3$</TEX>광도파로 구조를 이용하여 설계, 제작한 다음, TE, TM 입사 모드에 따른 소자의 동작 특성을 측정하였다. 광도파로 폭, 분기각도와 간섭영역 길이를 8<TEX>$\mu\textrm{m}$</TEX>, 0.55<TEX>$^{\circ}$</TEX>, 470<TEX>$\mu\textrm{m}$</TEX>로 제작된 소자의 분리 비는 TE, TM 입사 모드 각각에 대해서 16.18 dB, 21.25 dB로 측정되었으며, 누화는 -16.28 dB, -21.28 dB로 측정되었다. 삽입 손실은 TE, TM 각각에 대하여 2.24 dB/cm, 2.41 dB/cm로 측정되었으며. 30 nm 파장 범위 내에서 비교적 균일한 분리 비가 관찰되었다. Passive polarization mode splitters at λ= 1.55 <TEX>${\mu}{\textrm}{m}$</TEX> were designed and fabricated based on Ti:x-cut LiNbO<TEX>$_3$</TEX> single-mode optical waveguide and two-mode interference theory. The splitting ratio with waveguide width 8 <TEX>${\mu}{\textrm}{m}$</TEX>, branching angle 0.55<TEX>$^{\circ}$</TEX> and interfering length 470 <TEX>${\mu}{\textrm}{m}$</TEX> showed 16.18 dB, 21.25 dB for TE and TM input polarization modes, respectively. Polarization cross-talk of -16.28 dB and -21.28 dB for TE and TM modes was achieved. Total insertion losses of 2.24 dB/cm (TE) and 2.41 dB/cm (TM) were also measured. The devices operated nearly wavelength independently over a range or 30 nm.