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초록

영어

We optimized the Si(substrate)/SiO2(cladding)/Si3N4(antiresonant cladding)/SiO2(core)/air multi-layers rib-optical waveguides of antiresonant reflecting optical waveguide (ARROW) for integrated optical biosensor structure utilizing beam propagation method (BPM). Thickness of anti-resonant cladding was derived to minimize the propagation loss and leaky field mode deeply related with evanescent mode was theoretically derived. Depth, width, refractive index and cladding thickness of anti-resonant cladding were numerically calculated into 2.3㎛, 5㎛, 1.488, and 0.11㎛ respectively to minimize propagation loss using the BPM simulation tool. Finally one- and two-dimensional propagation characteristics of ARROW was confirmed.

한국어

집적광학 바이오센서 구조에 적합한 비공진 반사 광도파로(ARROW: Antiresonant Reflecting Optical Waveguides)의 Si(기판)/SiO2(클래딩)/Si3N4(비공진 클래딩)/SiO2(코어)/air 다층박막 립 광도파로에 대한 최적화를 BPM 전산해석 방법을 이용해서 수행하였다. 전송손실을 최소화하기에 적합한 비 공진 클래딩의 두께를 유도하였으며, 소산파와 깊은 관련이 있는 손실모드에 대해서 이론적으로 검토하였다. 전산해석을 통해서 전송손실을 최소화하기 위한 립 광도파로의 깊이, 폭, 굴절률과 클래딩의 두께를 각각 2.3㎛, 5㎛, 1.488, 그리고 0.11㎛로 계산되었다. 최적화된 제원으로 비공진 반사 광도파로의 2차원, 3차원 전송특성을 확인하였다.

목차

요약
 Abstract
 I. 서론
 II. ARROW의 동작원리
 III. ARROW 구조에서 손실모드(Ieak mode)의 이론적 고찰
 IV. ARROW 구조의 최적화를 위한 전산모델링
  (1) 립 광도파로 깊이에 따른 전산해석
  (2) 립 광도파로 폭에 따른 전산해석
  (3) 립 광도파로의 굴절률에 따른 최적화 전산해석
  (4) 비 공진 클래딩 두께에 따른 최적화 전산해석
  (5) 최적화된 ARROW 모드의 2차원， 3차원 전송 전산해석
 V. 결론
 참고문헌

키워드

저자

• 정홍식 [ Hong-Sik Jung | 정회원， 홍익대학교 전자전기공학과 ]

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  한국인터넷방송통신학회 논문지 [The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication]

• 간기

  격월간

• pISSN

  2289-0238

• eISSN

  2289-0246

• 수록기간

  2001~2025

• 십진분류

  KDC 326 DDC 380