전송폭과 굴절률이 서로 다른 다중모드 간섭 결합기 (MMICs)를 계단형으로 연결하면 전형적인 방법으로 설계된 다중모드 간섭 결합기의 결합길이를 현저하게 줄일 수 있는 새로운 구조가 본 논문에서 제안되었다. 전송폭이 82%의 cross 결합효율에 대하여, 결합길이는 약 6.7%가 줄어들었다. 그러나, 전송폭과 굴절률이 계단형인 다중모드 간섭 결합기에서는 약 93%의 결합 효율과 약 9%의 결합길이 축소가 발생하였다. 더욱이, 소형 다중모드 간섭 결합기를 설계하기 위하여 널리 사용되는 테이퍼 구조를 계단형으로 구성하면, 약 90%의 결합효율과 약 25%가 축소된 소형 다중모드 간섭 결합기를 설계할 수 있음을 보였다.
In this paper, a novel architecture for device miniaturization of multimode interference-based couplers (MMICs) is proposed by replacing conventionally designed MMICs by cascaded two-section stepped-width or stepped-index MMICs. For the 82% cross coupling efficiency in a stepped-width MMIC, the coupling length of device results in just 6.7% length reduction. However, for a stepped-width and stepped-index MMIC, the coupling efficiency increases to 93% and the length reduction of 9% occurs. Furthermore, with additional incorporation of tapered devices, it shows that a compact MMIC can be designed in which the coupling efficiency is 90% and the length is reduced to 25%.
