실리콘 포토닉스
단일 모드 광섬유를 실리콘 광 칩에 고정할 때, 레이저광을 실제로 통과시켜 출력을 측정하면서 위치를 맞추는 액티브 얼라인먼트가 자주 사용되는 이유는?
- A광섬유의 코어는 직경 50 µm 이상으로 굵어, 외형을 눈으로 보고 맞추면 빛이 너무 강해 광검출기가 망가지기 때문에
- B빛을 통과시키면서 고정하면 광섬유와 칩의 굴절률이 일치하여, 위치가 어긋나도 손실이 생기지 않게 되기 때문에
- C모드가 작아 수 µm 이하의 위치 어긋남으로도 손실이 크게 늘어나므로, 최적의 위치를 실측으로 찾아야 하기 때문에
정답과 해설 보기
정답: C. 모드가 작아 수 µm 이하의 위치 어긋남으로도 손실이 크게 늘어나므로, 최적의 위치를 실측으로 찾아야 하기 때문에
단일 모드 광섬유의 모드 직경은 약 10 µm로, 모드 크기가 같은 것끼리라도 옆으로 약 2.5 µm 어긋나면 손실이 약 1 dB 늘어납니다. 칩 쪽 모드가 더 작은 결합부에서는 허용되는 위치 어긋남이 서브마이크로미터가 됩니다. 외형을 보고 맞추는 것만으로는(패시브 얼라인먼트) 정밀도가 부족한 경우가 많아, 빛을 통과시켜 수신 광 파워가 최대가 되는 위치를 찾은 뒤 자외선 경화 수지 등으로 고정합니다. 다만 한 가닥씩 시간이 걸려 제조 비용의 큰 요인이 되기 때문에, V홈 등에 끼우기만 하면 맞춰지는 패시브 얼라인먼트 방식도 연구와 실용화가 진행되고 있습니다.