전반사 미러와 반도체 광 증폭기가 집적된 새로운 마이크로 링 공진기

Abstract

본 연구에서는 대용량 광전송 시스템에 집적화를 할 수 있는 신개념의 마이크로 공진기 파장가변 필터를 제안하고, 효율을 크게 증대시킬 수 있는 최적화된 구조를 통해서 소자를 제작하여 그 특성을 측정 분석하였다. 전반사 미러가 삽입된 구조는 Self-Aligned 공정을 통해서 구현 하였고, 제작을 통해서 측정된 전반사 미러의 손실은 한 개의 미러당 1.4 dB를 얻을 수 있었다. 마이크로 링 공진기의 결합기로는 다중모드 간섭기를 이용하여 빛이 광 도파로를 따라 진행할 때 링으로 결합되는 파워를 높였다. 다중모드 간섭기의 길이는 390 µm이고 폭은 15 µm이다. 링 공진기 내부의 광 도파로와 전반사 미러에서의 손실을 보상하기 위해서 링 공진기 내부에 길이가 365 µm인 반도체 광 증폭기를 집적하였다. 이때 얻어진 FSR (Free Spectral Range)는 대략 0.8 nm (97 GHz)이고 소광비는 8 dB이고 FWHM (Full-Width Half-Maximum)는 0.152 nm이다. 여기에서 Finesse는 5.2이고 Q 값은 10,322이다. 이러한 공진기는 대용량 광전송 시스템 집적화에 다양한 기능을 제공할 수 있을 것으로 본다.