초록 ▼

1. 반도체 광증폭기를 기반으로 하는 파장 변환 기술
- XGM, XPM, 4광파, EMILD를 이용한 파장변환 기술 개발
2. 여러 가지 파장 변환 기술을 이용한 전광논리소자 및 그의 응용
- 완전 광신호로 동작하는 AND, XNOR, NOR, OR, XOR 논리 소자 및 전광 반가산기 개발
3. 광변조기 개발
- 위상 변조기 : 스위칭 전압과 위상변조 효율 2.6 V와 34/Vmm
- 진행파형 전계 흡수 변조기 : 3 dB 주파수가 17.8 GHz
4. 광정보 처리용 광기능 소자의 핵

1. 반도체 광증폭기를 기반으로 하는 파장 변환 기술
- XGM, XPM, 4광파, EMILD를 이용한 파장변환 기술 개발
2. 여러 가지 파장 변환 기술을 이용한 전광논리소자 및 그의 응용
- 완전 광신호로 동작하는 AND, XNOR, NOR, OR, XOR 논리 소자 및 전광 반가산기 개발
3. 광변조기 개발
- 위상 변조기 : 스위칭 전압과 위상변조 효율 2.6 V와 34/Vmm
- 진행파형 전계 흡수 변조기 : 3 dB 주파수가 17.8 GHz
4. 광정보 처리용 광기능 소자의 핵심기술 개발
- Optical Bistability 기반의 광정보처리 핵심 소자
- Optical Thyrister 기반의 광정보처리 핵심 소자
- Mode Locked LD 기반의 광정보처리 핵심 소자
- MMI 기반의 광정보처리 핵심 소자

Abstract ▼

1. All-Optical Logic Gates and Their Applications
In this project, wavelength conversion including FWM (four-wave mixing), XGM (cross-gain modulation), XPM (cross-phase modulation) and EMILD (electroabsorption modulator integrated with DFB laser diode)-based XGM are researched.
All-optical log

1. All-Optical Logic Gates and Their Applications
In this project, wavelength conversion including FWM (four-wave mixing), XGM (cross-gain modulation), XPM (cross-phase modulation) and EMILD (electroabsorption modulator integrated with DFB laser diode)-based XGM are researched.
All-optical logic gates using various wavelength conversions have been researched 5 of 6 fundamental logic gates including all-optical AND using an XPM wavelength converter, XNOR using an XPM wavelength converter, NOR using an SOA, OR using an SOA and XOR using SOAs. To satisfy the increasing functionality for optical communication system, complex logic systems such as all-optical half adder using SOAs and an XPM wavelength converter are researched. For further complex system, all-optical full adder requiring 8 SOAs to demonstrate the possibility of optical computing is intensively researched in this project.
2. Design and Fabrication of Various Optical Modulators
EO and EA modulators operating at wavelength of 1.31㎛ and 1.55㎛ are designed and fabricated. Firstly, the EO modulator consisted of GaAs/$Al_{0.4}Ga_{0.6}As$, InP/InGaAsP/InP, and InGaAsP/InP is simulated and experimentally fabricated. The characteristics of the EO modulator are investigated. In the EO modulator, phase change of mode is influenced by LEO, QEO, PL, and BL effects while the propagating direction of input signal is [01(equation omitted)]. LEO and QEO effects we proportional to reverse bias voltage and (equation omitted), respectively. Also, BL and PL effects are proportional to (equation omitted). To have low switching voltage and high phase change, various materials and shapes are applied to the core and the cladding of the EO modulator, Upon various simulation, the optimized EO modulator has been fabricated. As a result, phase change effectivity of the fabricated EO modulator was 3 times larger than those of conventional EO modulators. For EA modulator, the material of core and cladding are consisted of InGaAsP/InGaAsP multi-quantum wells. Electroabsorption coefficient was simulated by using kㆍp method. Since both optical and microwave characteristics are important factors for traveling-type EA modulator (TWEAM), they are researched upon various waveguide.
3. Ultra High-Speed All-Optical Signal Processing
Clock recovery by using optical phase locked loop (OPLL) in a semiconductor optical amplifier (SOA) and optical fibers has been peformed. Also, ultra high-speed wavelength conversion by using four-wave mixing (FWM) with a semiconductor fiber ring laser (SFRL) has been researched.
4. Multi-Functional Optical Devices For All-Optical Signal Processing
Optical thyristor and optical bistability LD have been designed, fabricated, and investigated. Also, applications of these devices are tested. To generate high-speed optical signal, mode-locked LO has been simulated under various conditions. Also, TE/TM MMI mode splitter has been simulated.

목차 Contents

• 제 1 장 연구개발과제의 개요...30
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...33
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...39
• 제 1 절 반도체 광증폭기를 기반으로 하는 논리소자 및 웅용기술...39
• 제 2 절 다양한 변조기의 설계 및 제작...143
• 제 3 절 초고속 전광 신호처리...219
• 제 4 절 광정보 처리용 광기능 소자의 핵심기술 개발...276
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...366
• 제 1 절 반도체 광증폭기를 기반으로 하는 논리소자 및 응용기술...366
• 제 2 절 다양한 변조기의 설계 및 제작...373
• 제 3 절 초고속 전광 신호처리...373
• 제 4 절 광정보 처리용 광기능 소자의 핵심기술 개발...373
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...378
• 제 1 절 반도체 광증폭기를 기반으로 하는 논리소자 및 응용기술...378
• 제 2 절 다양한 변조기의 설계 및 제작...381
• 제 3 절 초고속 전광 신호처리...382
• 제 4 절 광정보 처리용 광기능 소자의 핵심기술 개발...382
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...383
• 제 7 장 참고문헌...387
• 연구결과 활용계획서...406
• 기술 요약서...419