도파로에 주기적인 홈(회절 격자)을 만들어 회절로 빛의 방향을 바꾸고, 칩 위에 둔 광섬유와 결합시키는 소자. 다이싱 전 웨이퍼 상태로 광학 검사할 수 있는 것이 장점이지만, 결합할 수 있는 파장 대역이 좁고 편광에도 의존한다.
일본어 명칭: グレーティングカプラ
그레이팅 커플러(Grating Coupler)은(는) 실리콘 포토닉스 등 1개 분야의 연습 문제 5개에 나와요.
분야: 실리콘 포토닉스
정답: C. 칩 표면의 어디에나 배치할 수 있어, 웨이퍼 상태 그대로 위에서 광섬유를 대어 광학 특성을 측정할 수 있다
그레이팅 커플러는 도파로에 주기적인 홈(회절격자)을 만들어, 회절을 이용해 빛의 방향을 비스듬히 위쪽으로 바꾸고 위에 놓인 광섬유와 결합시킵니다. 칩 끝까지 도파로를 끌고 갈 필요가 없고, 다이싱 전의 웨이퍼 상태 그대로 측정할 수 있기 때문에, 많은 칩을 자동으로 검사하기 쉽다는 것이 큰 장점입니다. 반면 회절 조건이 파장과 편광에 의존하므로 결합할 수 있는 대역은 수십 nm 정도로 좁고, 특정 편광 외에는 대응하기 어려우며, 손실도 일반적으로 엣지 커플러보다 커집니다. 단면으로 결합하는 것은 엣지 커플러입니다.
정답: C. 넓은 파장 범위에서 손실을 작게 하기 쉽지만, 단면 가공이 필요하고 웨이퍼 상태로는 측정하기 어렵다
엣지 커플러는 칩 끝까지 끌어낸 도파로와 광섬유를 옆에서 맞대어 결합합니다. 회절을 사용하지 않으므로 파장 의존성이 작고, O밴드와 C밴드에 걸치는 넓은 대역에서 1~2 dB 정도 이하의 작은 손실을 얻기 쉬우며, 편광 차이에도 대응하기 쉬운 방식입니다. 그 대신 칩을 잘라 내어 단면을 깨끗하게 마무리해야 하고, 칩 끝에만 놓을 수 있으며, 다이싱 전의 웨이퍼 상태로는 빛을 넣기 어렵다는 제약이 있습니다. 표면 어디에나 놓을 수 있고 웨이퍼 상태로 측정할 수 있는 것은 그레이팅 커플러의 특징입니다.
그레이팅 커플러는 도파로에 주기적인 홈(회절격자)을 만들어, 회절을 이용해 빛의 방향을 비스듬히 위쪽으로 바꾸고 위에 놓인 광섬유와 결합시킵니다.
광섬유와 실리콘 광회로를 연결하는 그레이팅 커플러의 장점으로 올바른 것은?표면 어디에나 놓을 수 있고 웨이퍼 상태로 측정할 수 있는 것은 그레이팅 커플러의 특징입니다.
칩 단면에서 광섬유와 결합하는 엣지 커플러의, 그레이팅 커플러와 비교한 특징으로 올바른 것은?한편 폭 약 0.5 µm, 두께 약 0.22 µm와 같은 납작한 실리콘 도파로에서는 가로로 진동하는 편광(TE)과 세로로 진동하는 편광(TM)에서 유효 굴절률과 손실이 크게 다르고, 그레이팅 커플러나 링 공진기의 특성도 편광에 따라 달라집니다.
표준 단일 모드 광섬유에서 오는 빛을 실리콘 광회로에서 받을 때, 편광이 문제가 되는 이유로 올바른 것은?결합 조건을 맞추는 것이 정밀도의 관건으로, 같은 형태의 그레이팅 커플러를 사용하여 웨이퍼 위에서 측정하는 경우가 많습니다.
실리콘 도파로의 전파 손실을 측정하는 컷백법의 설명으로 올바른 것은?실리콘 광 칩에서는 그레이팅 커플러를 이용해 웨이퍼 위에서 광섬유 프로브로 빛을 넣고, 전기 프로브와 조합하여 도파로의 손실, 변조기나 광검출기의 특성 등을 자동으로 측정합니다.
광부품과 스위치 IC 등을 하나의 패키지에 넣는 CPO에서, 조립 전에 웨이퍼 상태로 광학 특성을 검사하는…도파로 다이싱(dicing) 단일 모드 광섬유 굴절률 링 공진기 전파 손실 CPO(코패키지드 옵틱스) KGD(Known Good Die) 마흐-젠더 변조기 색분산(Chromatic Dispersion)