종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기 (PIDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 초소형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 샌드위치 rib형 도파로의 굴절률과 두께에 때라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수백 마이크로미터 크기의 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 이중 샌드위치 rib형 도파로에 분포하는 기본 모드의 프로필이 방향성 결합기의 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.
The polarization characteristics of ultracompact polarization-insensitive directional coupler (PIDC) based on double sandwiched rib-type waveguide are explored in detail by using longitudinal modal transmission-line theory (L-MTLT). To obtain the polarization-insensitive condition of ultracompact directional coupler, the coupling length and coupling efficiency as functions of the refractive index and thickness of sandwiched rib-type waveguide are analyzed for quasi-TE and quasi-TM modes. The numerical results show that the ultracompact polarization-insensitive coupler with hundreds of micrometer scales is realized by properly choosing structural and material parameters of double sandwiched layers. Furthermore, the influence of fundamental mode profile, which is distributed in lateral waveguide of coupler, on the coupler performance has been investigated.
