측면 연마 광섬유와 결합된 상부 도파로의 클래딩을 이용한 편광 무의존 온도센서 = Polarization-independent temperature sensor using cladding layers of the overlay waveguide coupled with a side-polished fiber

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 측면연마 광섬유 결합기 구조에서 평면 도파로의 상부와 하부 클래딩의 열광학 효과를 이용하여 온도를 측정할 수 있는 편광 무의존 온도 센서를 제안하고 있다. 평면 도파로는 170$\mu\textrm{m}$ 두께의 현미경용 덮게 유리를 적용함으로서 급격한 온도 변화에 대해 도파로의 변형이 발생하지 않고, 비대칭적 평면 도파로 구조로 인한 편광 의존 손실을 최소화하기 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제작된 소자의 편광 의존 손실은 0.3dB 이하로 측정되었다. 피측정체의 온도는 센서의 결합 파장 이동으로부터 계측되어진다. 평면 도파로의 상부와 하부 클래딩의 열광학 계수에 따른 온도 센서의 온도 민감도를 측정하였고, 상ㆍ하부 클래딩의 열광학 계수 변화로 온도 민감도를 제어할 수 있음을 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose a polarization-insensitive temperature sensor using a thermo-optic effect of the upper and (or) lower cladding of a planar waveguide in contact with a side-polished fiber. A microscope cover glass with thickness of a 170 ${\mu}{\textrm}{m}$ is adopted as an overlay waveguide because this waveguide opposes sudden temperature change and ensures polarization-insensitive responses. The measured polarization-dependence loss is less than 0.3 dB. The temperature can be detected as a result of the shift in coupling wavelength of the sensor. We investigate the shift in coupling wavelength as a function of the temperature variation with respect to the different thermo-optic coefficients of lower and upper claddings. We also show that the temperature sensitivity of the device can be easily controlled by the thermo-optic coefficients of lower and upper claddings of the overlay waveguide.