Nonlinear guided-wave properties in planar waveguides with two nonlinear bounding thin films

비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 비선형 도파광 특성

  • 정종술 (한국전자통신연구소 기초기술연구부) ;
  • 송석호 (한국전자통신연구소 기초기술연구부) ;
  • 이일항 (한국전자통신연구소 기초기술연구부)
  • Published : 1996.06.01

Abstract

We present a novel description of TE nonlinear guided waves in planar waveguides with two nonlinear bounding thin films. The nonlinear dispersion relations of the nonlinear waveguides are obtained by adopting the nonlinear transfer matrix. The optical properties obtained from these equations include: the power dependence of mode indices, the transition of the field maximum location, and the power distribution. The planar waveguide with self-focusing nonlinear layers shows the optical bistability of power-dependent mode indices, and the critical powers for the optical bistability increase with decreasing thickness of the nonlinear layers. The power distributions display the optical bistabilities, similar to those of nonlinear Fabry-Perot etalon.

본 논문에서는 두 개의 비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 TE 비선형 도파광 특성에 대한 새로운 접근 방법을 제안한다. 비선형 박막에 대한 특성을 묘사하는 비선형 특성행렬을 이용하여 비선형 광도파로에 대한 비선형 분산 방정식을 해석적 형태로 유도한다. 분산 방정식을 기반으로 하는 전산시늉으로 도파광의 파워에 대한 모드 굴절율 변화, 전장의 세기가 최대인 위치, 그리고 파워 분포 등의 도파광의 비선형 특성을 계산한다. 자기-집속형 광도파로 구조에서 비선형 박막의 두께를 감소하면 파워-의존 비선형 모드 굴절율의 광학적 쌍안정 특성이 나타나며 광학적 쌍안정 특성을 위한 임계 파워는 증가한다. 그리고 비선형 광도파로 구조 내부의 파워분포 특성은 비선형 Fabry-Perot etalon의 동작 특성과 유사한 광학적 쌍안정 특성을 나타낸다.

Keywords

References

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