실리콘 나노와이어 모드 크기 변환기

Abstract

점진적인 폭의 변화 구조를 가지는 테이퍼 형태를 가지는 실리콘 나노와이어 모드 크기 변환기를 전자빔 리소그래피와 건식 식각을 통해 제작하였다. 제작된 실리콘 나노 와이어 광 도파로의 크기는 폭이 458nm 이고 높이가 230nm 이다. 제작된 테이퍼의 길이는 $300 \mu m$ 이고 테이퍼 팁의 폭은 60.8nm 이다. 또한 폴리머 광 도파로는 폭과 높이가 $3 \mu m$ 로 각각 제작되었다. 실리콘 나노와이어 광 도파로의 전파손실은 E11x 모드의 경우 25 dB/mm 이고 $E11^y$ 모드의 경우 17 dB/mm이다. 이러한 실리콘 나노 와이어 광 도파로의 전파 손실을 줄이기 위해 습식 화학 산화 공정을 진행하였다. 습식 화학 산화 공정후 전파 손실은 $E11^x$ 모드의 경우 5.6 dB/mm 이고 $E11^y$ 모드의 경우 9.1 dB/mm 이다. 폴리머 광 도파로의 전파 손실은 $E11^x$ 모드의 경우 2.8 dB/cm 이고 $E11^y$ 모드의 경우 5.7 dB/cm 이다. 모드 크기 변환기의 변환 손실은 $E11^x$ 모드의 경우 1.6 dB 이고 $E11^y$ 모드의 경우 2.5 dB이다.