다중모드 간섭 결합기 기반의 초소형 1x2 열광학 스위치

Abstract

4차 산업혁명이 도래하면서 데이터 양의 급증과 함께 높은 전송 속도를 요하게 된다. 하지만 기존의 구리선을 통한 전기적 연결은 소비전력, 신호 간섭 등의 문제로 한계에 다다르고 있다. 실리콘 포토닉스는 광 연결을 이용하여 이러한 문제를 해결할 수 있는 기술로, 미래 네트워크의 핵심 기술로 떠오르고 있다. 광 연결에서 스위치는 필수적인 소자로써 낮은 가격과 높은 성능의 요구가 증가하고 있다. 본 학위논문에서는 초소형 1x2 다중모드 간섭 커플러 기반의 실리콘 열광학 스위치를 설계하고 제작한다. 이곳에서 핵심 이론인 self-imaging과 FDTD solutions를 이용하여 스위치 성능을 예상하고 최적의 구조를 도출한다. 실제 CMOS 공정을 통한 소자 제작과 passive, active 측정과 동작 속도 측정이 이루어진다.