Fabrication and characterization of grating-assisted co-directional coupler wavelength filter in InP

좁은 파장대역폭을 갖는 격자도움형 방향성 결합기 필터의 제작과 특성측정

  • 김덕봉 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 박찬용 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 김정수 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 이승원 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 오광룡 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 김흥만 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 편광의 (한국전자통신연구원 화합물반도체연구부) ;
  • 윤태훈 (부산대학교 전자공학과)
  • Published : 1997.04.01

Abstract

We demonstrate the operating characteristics(center wavelength, bandwidth, TE/TM polarization, tuning range) of grating-assisted co-directional coupler(GACC) filter fabricated with InGaAsP compound semiconductor. A design of waveguide structure has been focused on the narrow bandwidth characteristics of the filter. Reactive ion etching technique was employed for the uniform waveguide formation. The bandwidths(FWHM) and center wavelengths of the fabricated GACC filter were measured by 1.5 nm and 1530.6 nm for TE polarization and 1.3 nm and 1494.0 nm for TM polarization. This is the one of the narrowest bandwidth at 1530 nm region ever reported. The center wavelength shifted form 1530 nm to 1538 nm when the current of 100 mA was injected at 4.5 mm-long device. Good agreement between the designed and measured operating characteristics for some waveguide structures is demonstrated.

InGaAsP/InP 격자도움형 방향성 결합기(GACC)필터를 제작하고, 필터의 도파로 구조에 대해서 중심파장, 파장대역폭, TE/TM 편광의존성 그리고 파장가변특성 등을 측정하였다. 필터가 좁은 파장대역폭을 갖도록 도파로의 구조를 설계하였다. 균일한 두께와 폭을 갖는 도파로를 제작하기 위해 reactive ion etching 방법을 이용하였다. 제작된 InGaAsP/InP GACC 필터의 출력 스펙트럼은 TM편광에서 1494.0 nm의 중심파장과 1.3 mn의 파장대역폭을 가졌고, TE편광에서는 1530.6 nm의 중심파장과 1.5 nm의 파장대역폭을 보였다. 이 파장대역폭은 지금까지 보고된 1.5mu.m파장대역 부근에서 GACC필터가 갖는 대역폭 중 가장 좁은 것이다. 또한 100 mA의 전류인가에 대한 8 nm정도의 중심파장 이동을 관찰하였다. 그리고 제작된 여러 가지 도파로 구조에 대해 측정한 GACC필터의 동작특성과 계산한 결과가 잘 일치함을 보였다.

Keywords

References

  1. J. Lightwave Technol. v.4 B. Broberg;B. S. Lindgren;M. G. berg;H. Jiang
  2. Appl. Phys. Lett. v.64 F. Heismann;L. L. Buhl;B. I. Miller;M. Newkirk;U. Koren;M. G. Yong;R. C. Alferness
  3. J. Lightwave Technol. v.14 Sang-Kook Han;R. V. Ramaswamy;R. F. Tavlykaev
  4. Appl. Phys. Lett. v.55 R. C. Alferness;T. L. Koch;L. L. Buhl;F. Storz;F. Heismann;M. J. R. Martyak
  5. Theory of dielectric optical waveguides(2nd edition) D. Marcuse
  6. 제 13회 광학 및 양자전자 학술발표회지 v.8 김덕봉;박찬용;김정수;오광룡;김홍만
  7. IEEE J. Quantum Electron v.21 C. H. henry;L. F. Johnson;R. A. Iogan;D. P. Clarke
  8. Guided-wave optoelectronics(2nd edition) T. Tamir