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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 현경숙
- 발행연도
- 2017
- 저작권
- 세종대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 연구에서는 마이크로 공진기의 단일모드 발진이 가능하면서도 단 방향 발진 및 방향 제어가 가능한 구조를 제안하였다. 결합 효율이 작은 원형 링 형태의 공진기의 단점을 보완하기 위해 전반사 가능한 사각 형태의 링 공진기를 제안하였으며, 이를 기반으로 단일모드 발진을 위해 다중모드 간섭기가 적용된 이중 사각 링 공진기를 제안하였다. 제안한 이중 사각 링 공진기는 다중모드 간섭, 자유 분광 영역, 버니어 효과, 빛의 도파 등의 원리에 입각하여 설계되었다. 본 연구에서는 단일모드가 발진하면서도 방향 제어가 가능한 테이퍼-스텝 구조 및 S-bend 구조를 제안하였으며, 비교적 간단한 구조를 적용함에도 불구하고 단일모드 및 단 방향 발진이 가능하고 외부 환경 변화에도 그 특성이 유지됨을 확인하였다. 본 연구에서는 다양한 구조 변수를 갖는 소자를 제작하여 특성을 측정 및 결과를 분석하였다. InP 기판위에 InGaAsP/InGaAs 다중 양자 우물구조 등을 성장하였으며, 이 기판을 기반으로 소자를 제작하였으며, 표준 화합물 반도체 제작 공정을 통해 제작하였다. 제작된 소자의 출력 및 손실 등의 광 특성을 측정하였으며, 이를 바탕으로 주어진 반도체 에피 구조와 이중 사각 링 공진기에서의 단 방향 단일모드 발진을 위한 최적화된 구조 변수를 도출하였다. 본 연구에서 제안한 구조를 통해 외부 도파로 등의 추가적인 구조나 복잡한 공정 없이도 단 방향 제어의 가능성을 확인하였으며, 측정 데이터가 시뮬레이션 결과와 일치함을 확인하였다.
목차
제 1 장 서론 1제 2 장 다중모드 간섭기를 적용한 링 공진기 4제 1 절 링 공진기의 기본 원리 . 6제 2 절 Beam propagation . 13제 3 절 Multimode interferometer 17제 4 절 Free spectral range 20제 3 장 다중모드 간섭기를 적용한 반도체 이중 사각 링 공진기의 방향 제어 23제 1 절 반도체 이중 사각 링 공진기의 제작 및 공정 24제 2 절 반도체 이중 사각 링 공진기의 다양한 구조에 따른 방향 제어 29제 1 항 실험 셋업 및 소자 구성 29제 2 항 적용 구조에 따른 방향 제어 결과 35제 4 장 테이퍼-스텝 구조를 적용한 반도체 이중 사각 링 공진기 44제 1 절 테이퍼-스텝 구조 원리 45제 2 절 테이퍼-스텝 구조 시뮬레이션 52제 3 절 소자 구성 54제 4 절 실험 결과 57제 1 항 테이퍼-스텝 구조 적용에 따른 방향 제어 57제 2 항 테이퍼 길이에 따른 손실 특성 57제 3 항 테이퍼 길이에 따른 출력파워 특성 60제 4 항 테이퍼 길이에 따른 SMSR 특성 64제 5 항 여기 광세기 증가에 따른 발진 특성 67제 5 장 S-bend 구조를 적용한 반도체 이중 사각 링 공진기 69제 1 절 S-bend 구조의 원리 70제 2 절 S-bend 소자 구성 80제 3 절 실험 결과 85제 1 항 S-bend 구조 적용에 따른 방향 제어 85제 2 항 S-bend 구조 적용에 따른 발진 특성 88제 6 장 결론 94
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