나노 양자우물구조를 이용한 광통신용 방향성 결합기의 설계
Design of optical directional couplers using Nano-Scale MQWs
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초록
나노 크기 양자우물구조로 구성된 광통신용 방향성결합기를 모드전송선로 이론을 이용하여 설계하였다. 그 타당성과 유용성을 보이기 위하여 나노 결합기의 그 전파특성과 결합특성을 서로 다른 유효질량으로 구성된 이중 양자우물구조에서 분석하였다. 그 수치해석 결과 전체 전자에너지가 83.9 meV일 때, 결합길이 295.3 nm에서 최대 결합효율을 나타내었다. 더욱이, 이중 양자우물구조 사이의 장벽(barrier) 두께가 증가함에 따라 협대역(narrowband) 필터로 동작하였다
Abstract
An optical directional coupler, which consists of quantum wells with nanothickness, is designed by using Modal Transmission Line Theory (MTLT). To demonstrate the validity and usefulness, the propagation characteristics and the coupling efficiencies are rigorously evaluated at nanoscale couplers, which consist of double quantum wells with different effective masses. The numerical result reveals that the coupling efficiency of nanoscale couplers is maximized at a coupling length 2052.3 nm, if the total electron energy is 83.9 meV. Furthermore, the coupler operates as a filter with narrower band as the barrier thickness increases.
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