• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.3
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• pp.248-253
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• 1999

In this paper, we have investigated a fiber type active coupler which utilizes the mode coupling between the side polished single mode optical fiber and the active multimode planar waveguide. The proposed device can be used for not only tunable wavelength filter or optical intensity modulator but also a tool for measuring optical properties of guiding material such as refractive index, birefringence, electro-optic coefficient, and thermo-optic coefficient. We gave designed and optimized a coupler structure using the BPM and fabricated the device using thermo-optic polymer as active planar waveguide overlay. The device showed that insertion loss was less then 0.5 dB, extinction ratio was -13 dB at the resonance wavelength, and the wavelength tunablity due to thermo-optic effect was -1.5 nm/$^{\circ}C$. The active coupler using thermo-optic effect can be used as a wavelength tunable filer, an optical intensity modulator and an optical sensor. pulses that are subsequently compressed by a dispersive optical fiber. Experimental results show that $sech^2$ shape pulses with a pulse width of ~14 ps and a time bandwidth product of ~0.34 are successfully generated at 10 GHz repetition rate. In contrast to other methods, such as higher order soliton compression, this approach does not depend on the optical power and thus shows promise for application to low-power lasers.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.9 no.5
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• pp.1117-1122
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• 2005

This paper is studied the high-repetition rate optical-pulse stream generation using optical loop mirror coupler. With the recent development of the ultrahigh-speed optical time division multiplexed system, hish-repetition rate optical-pulse stream generation is necessary. This is different from conventional approaches, which use fiber or integrated waveguide delay line circuits. The high-repetition-rate optical-pulse multiplication phenomenon occurs when the optical pulse's spectral width is greater than the transfer bandwidth of the coupler used. From the analysis, the output repetition rate can be controlled by using fiber couplers with different equivalent transfer bandwidths. The pulse separation spacing is controlled by number of cascaded coupler in optical loop mirror coupler scheme.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2001.02a
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• pp.20-21
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• 2001

광결정(photonic crystal)은 빛의 파장 크기 정도의 격자 상수를 지닌 1차원, 2차원, 또는 3차원의 주기적인 구조이다. 최근에 2차원 광결정 공진기 구조에서 광펌핑으로 레이저 발진이 성공한 결과가 발표되면서 광결정 구조를 이용한 광소자로의 응용이 본격적으로 시작되고 있다. 하지만, 2차원 광결정 발광 구조에서는 능동 매질이 공기 중과 접한 영역이 넓어서 필연적으로 면에서의 비발광 결합이 중요한 문제가 된다. 이러한 문제 때문에 반도체에 기반한 광결정 구조 중에서는 비발광 결합이 비교적 적은 InP/InGaAsP 계열 물질이 능동 매질로 이용되어 왔다. 본 연구에서는 광결정 발광 구조에서 표면 비발광 결합이 실제로 어느 정도나 영향을 미치는가에 대한 연구를 수행하였다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.08a
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• pp.24-25
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• 2000

파장변환 소자는 최근에 급격히 발전하는 광네트웍을 구축하기 위하여 필수적인 소자로서 여러 가지 형태에 대한 연구개발이 진행되고 있다. 그중에서도, 최근에는 반도체 광증폭기로 형성된 방향성 결합기구조(semiconductor optical amplifier directional coupler)에서의 상호 이득 포화(XPM : cross-phase modulation)에 의한 파장변환에 대한 개념이 제안되고 가능성이 실험적으로 입증된 바 있다. 이런 구조의 파장변환 소자는 입력 광신호의 파워가 작을때는 위상 정합이 되어 반도체 광증폭기의 광모드가 완전히 결합되어 cross state로 변환된 파장의 광파워가 많이 출력되고, 신호 입력 파워가 증가함에 따라 결합이 감소하게 되어 Cross state에서의 출력 파워는 감소하게 된다. 이와 같은 소자는 입력 신호광과 변환된 신호광이 역방향으로 진행하는 경우 광필터가 필요없이 파장변환이 가능하고, 변환 후의 소광비가 향상되기 때문에 향후 다양한 형태로 응용될 가능성이 있으며, 적정 설계 및 성능 예측을 위해서는 시영역에서 모델링할 수 있는 방법론을 구축하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 연산자 분리 방법$^{(1)}$ 을 적용하여 상술한 파장변환기를 해석하기에 적당하도록 시영역 동적 모델을 구현하고, 파장변환 특성을 여러 가지 면에서 분석하여 보았다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1991.06a
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• pp.22-22
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• 1991

광의 병렬처리 능력을 잘 활용한 1$\times$4 매트릭스 스위치의 구조와 전극구조를 설계하고 스위치 특성을 조사하기 위하여 beam propagation method(BPM)를 이용하여 수치계산을 하였다. 기존의 매트릭스 스위치는 대부분의 경우 방향성 결합기를 스위치 element로 이용하여 왔으나 이 결합기는 소자의 길이가 길기 때문에 단일 LinBO3 웨이퍼상에 집적할 수 있는 매트릭스 스위치의 크기가 제한되는 단점이 있다. 본 연구에서는 두 도파로 사이에 세 번째 도파로를 삽입하여 두 도파로를 결합시키는 세 도파로 결합기를 스위치 element로 사용하여 세 개의 스위치 element를 LiNbO3기판위에 직렬로 집적시킨 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 구성하였다. 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치의 특성을 BPM을 사용하여 수치계산할 때 단일 모드 도파로의 유효 굴절을 분포는 n(X) = nm + $\Delta$ncosh-2(2x/w)의 형태로 가정했으며, 사용된 파라미터의 값은 각각 nm=2.1455, $\Delta$n=0.003, W=5$mu extrm{m}$, d=5$\mu\textrm{m}$, λ=1.3$\mu\textrm{m}$ 이고 S-파라메터의 값은 0.95927이므로 단일 모드 도파로가 된다. 계산결과 스위치 element의 결합길이는 3810$\mu\textrm{m}$이며 도파로의 길이가 결합길이와 같을 때 전극에 인가된 전압에 의한 도파로의 굴절을 섭등의 함수로 출력광의 세기를 계산한 결과 스위칭 전압은 14.85volt이고 crosstalk는 -18.9dB였다. 이 스위치 element로 구성된 1$\times$4 매트릭스 스위치는 스위칭 전압을 세 개의 전극에 적절한 조합으로 인가함으로써 한 입력 도파로에 결합된 광이 내개의 출력 도파로중 한 도파로에 스위칭 된다. 한편 수치계산의 결과를 실험적으로 확인하기 위해 스위치 element와 1$\times$4 매트릭스 스위치를 z-cut의 LinbO3 결정에 Ti을 열확산시켜 제작한 소자의 스위칭 특성을 발표할 예정이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.10 no.1
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• pp.54-62
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• 1999

In this paper, we investigated the signal-to-noise ratio improvement in a differential detector, which is a function of the optical noise coupling ratio and the differential gain ratio. A differential detector consists of two photodiodes and a differential amplifier. The differential detector reduced the noise component and improved the signal-to-noise ratio by about 20 dB when the differential gain ratio equals to the optical noise coupling ratio. The differential detector is very effective in removing the environmental optical noise or interference from an adjacent optical channel. This method is also effective when the noise wavelength is similar to the signal.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.11
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• pp.29-35
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• 2015

The photo-response characteristics of polysilicon based metal-semiconductor-metal (MSM) photodetector structure, depending on deuterium treatment method, was analyzed by means of the dark-current and the light-current measurements. Al/Ti bilayer was used as a Schottky metal. Our purpose is to incorporate the deuterium atoms into the absorption layer of undoped polysilicon, effectively, for the defect passivation. We have introduced two deuterium treatment methods, a furnace annealing and an ion implantation. In deuterium furnace annealing, deuterium bond was distributed around polysilicon surface where the light current flows. As for the ion implantation, even thought it was a convenient method to locate the deuterium inside the polysilicon film, it creates some damages around polysilicon surface. This deteriorated the photo-response in our photodetector structure.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.90-91
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• 2003

정사각형 (sqaure) 구조 미소공진기는 Q값이 큰 4-bounce whispering gallery mode (WGM)가 존재 할 수 있고, 외부 도파로와 표면감쇠파 결합을 통해 상호작용할 때, 결합 길이가 매우 길어질 수 있어, 광통신용 Add／Drop Filter, 광집적회로 등의 저문턱 미소공진기 레이저 등의 광소자 분야에 적용하려는 연구가 최근 진행되고 있다. 그러나 단일 경계면을 갖는 사각 공진기는 공간 모드가 매우 많은 multimode 특성을 띄기 때문에 응용에 있어 단점이 된다. (중략)

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.25 no.5A
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• pp.674-681
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• 2000

We proposed polymer based vertical asymmetric optical coupler. And we optimized the proposed device by coupling characteristic analysis In 1.33um wavelength, TE mode, we obtained very short coupling length(L=277.6um), high coupling efficiency(94%). The merits of proposed device are low propagation loss due to very short full device, low production cost and time, and high integrated fabrication. We will use this to fabricate optical switch, modulator and tunable WDM devices, etc.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.23 no.5
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• pp.145-150
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• 2023

Non-uniform optical taper waveguides have been widely used as devices for high-efficiency mode coupling, as they are integrated with single-mode optical fibers or photonic crystal waveguides. In this paper, we present a new platform for chemical sensing and bio-sensing using optical taper waveguides with these characteristics. The principle of operation is based on the coupling efficiency and interference properties of optical directional coupler (DC) and multi-mode interference coupler (MMIC). First, the curvature characteristics of taper sections of DC and MMIC is explained, and the design specifications of optimized taper waveguide to increase waveguide sensitivity is selected. Next, the sensor response to the change in refractive index of sensing analyte is numerically analyzed. Numerical results show that as the length of couplers increases, the effective index per change in refractive index unit (RIU) of analyte increases, and that sensitivity can be tuned using taper DC and MMIC design techniques.