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광위상 배열안테나에 있어서,상기 광위상 배열안테나는광원으로부터 입력된 광파를 분배하는 광파워 분배기;상기 광파워 분배기에서 분배된 광파의 위상을 제어하는 LN-SiN 기반의 위상변조기; 및 상기 제어된 위상에 따른 광파를 공간으로 발산하는 SIN 기반의 격자 안테나; 를 포함하고,상기 LN-SiN 기반의 위상변조기는 개별 광위상변조기가 다수열로 배열된 것을 특징으로 하며,상기 개별 광위상변조기는제2 전극이 상부에 형성된 실리콘 기판층;상기 실리콘 기판층 상부에 형성된 제2 절연 실리카층;상기 절연 실리카층 상부에 형성된 리튬나이오베이트 박막층; 상기 리튬나이오베이트 박막층 상부에 형성된 실리콘 나이트라이드층; 상기 실리콘 나이트라이드 층 상부에 형성된 제1 절연 실리카층; 및상기 제1 절연 실리카층 상부에 형성된 제1전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 리튬나이오베이트 박막층은 펨토초 레이저로 광이 통과하는 부분의 광 도파로로 형성될 부분의 양쪽 경계면(side wall)을 각인하여 상기 광 도파로의 양면의 굴절률을 상대적으로 낮춘 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 리튬나이오베이트 박막층은 광 도파로로 형성될 부분의 양쪽 경계면(side wall)에 800nm 파장, 120 fs 펄스폭(pulse width), 400 nJ ~ 600 nJ의 펄스 에너지를 갖는 펨토초 레이저로 조사하여 형성된 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제2항에 있어서,상기 광 도파로를 통과하는 입력 광신호는 상기 제1전극 및 제2전극에 의해 상기 광 도파로에 수직으로 가해지는 전계에 따라 다음 식의 크기만큼의 굴절률이 변화된 출력 광신호가 얻어지는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 다수열의 각 광 위상 변조기의 상부 전극으로부터 연장되어 제어단자로 각각 연결된 다수의 전극단자를 포함하며,상기 다수의 전극 단자의 인가 전압은 광 위상이 인접한 열을 따라 선형적으로 증가하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 실리콘 나이트라이드층은 비정질 실리콘(a-Si)층 또는 TiO2층으로 치환한 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서, 상기 광파워 분배기는 상기 입력된 광파를 광파를 1:A 으로 분배하는 분배기를 n개의 다단계로 연결하여 1:An으로 분배시키는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 광파워 분배기, LN-SiN 기반의 광 위상변조기 및 SIN 기반의 격자 안테나는 동일한 채널수를 가지며 칩-to-칩 정렬을 통하여 하나의 소자로 결합되는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 광 파워 분배기에서 각 분배기와의 사이 및 각 분배기에서 분배된 도파로는 SiN 도파관으로 연결되며, 상기 분배된 도파로와 상기 각 개별 광위상변조기와의 연결 및 상기 각 개별 광 위상변조기에서 상기 SiN 기반의 격자 안테나로의 연결은 SiN 도파관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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제1항에 있어서,상기 SiN 기반의 격자 안테나는 실리카층 상에 형성된 SiN 도파관에 일정 주기(pitch)의 격자가 형성된 구조가 다수열로 배열된 구조로 형성되며,상기 SiN 기반의 격자 안테나의 열에서 방사되는 방사각 θ는 다음 식으로부터 구해지는 것을 특징으로 하는 광위상 배열안테나
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