단일 모드 광섬유란?

정답: A. 광섬유 속에서 편광 방향이 정해지지 않는 반면, 실리콘 도파로는 편광에 따라 전달 방식이 크게 다르기 때문에

표준 단일 모드 광섬유는 편광을 유지하지 않기 때문에, 광섬유의 굽힘이나 온도 변화로 수신 측에 도달하는 빛의 편광 방향이 바뀝니다. 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. 그래서 편광을 둘로 나누어 한쪽을 회전시키는 소자나, 두 편광을 모두 다룰 수 있는 2차원 그레이팅 커플러 등의 방법이 사용됩니다.

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.