• Title/Summary/Keyword: 광공진

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Tunable Optical Delay Line Based on Polymer Single-Ring Add/Drop Filters and Delay Waveguides (폴리머 단일 링 Add/Drop 필터와 지연 도파로로 구성된 튜닝 가능 광 신호 지연기)

  • Kim, Kyoungrae;Moon, Hyunseung;Chung, Youngchul
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.27 no.5
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    • pp.174-180
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    • 2016
  • A tunable optical delay line is designed, fabricated, and characterized. The tunable delay line consists of four polymer-ring add/drop filters with delay waveguides between adjacent ones. The polymer waveguide is a buried structure, designed to be square with core width and height of $1.8{\mu}m$. The refractive indices of the core and cladding polymer are 1.48 and 1.37 respectively. The large index difference and small cross section of the waveguide enable us to realize a compact device using a small radius of curvature. Four pairs of electrodes are evaporated above the add/drop filters to provide heating currents for thermal tuning. In measurements we can identify variable time delays of 110, 225, and 330 ps in proportion to the number of delay lines.

Room-temperature 2-D PBG laser employing wafer fusion (기판 융용 접합을 이용한 상온동작 2차원 광밴드갭 레이저)

  • 황정기;류한열;송대성;한일영;이용희;장동훈
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.274-275
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    • 2000
  • 광결정(photonic crystal)으로 광원의 자발 방출을 조절하면 문턱전류 없는 레이저, 고효율 다이오드, 파장 크기에서 손실 없이 급격히 꺾을 수 있는 광도파로 등 기존의 광소자에서 얻을 수 없는 좋은 성능을 얻을 수 있을 것으로 예상된다. 이러한 광결정은 유전체를 파장정도 크기에서 주기적으로 배치시킨 인공적인 결정인데 고체에서 원자의 주기적인 배치로 전자가 전파할 수 없는 진동수 영역, 즉 밴드갭이 생기는 것과 유사하게 빛에 대해서 빛이 전파할 수 없는 진동수 영역인 광밴드갭(photonic bandgap)을 가진다. 그런데 관심있는 광영역에서 3차원 모든 방향으로 광밴드갭이 있는 구조물은 마이크로미터보다 작은 내부 구조를 가지는 복잡한 3차원 구조물로 제작이 어렵다. 이러한 어려움을 극복하기 위해 제작이 비교적 용이한 3차원 광밴드갭 구조물이 찾아지고 있다. 다른 접근 방법으로 평면(x-y)에서는 2차원 광밴드갭을 이용하고 제 3의 방향(z축)으로는 전반사를 이용하는 구조는 제작이 용이할 뿐만 아니라 처음부터 광원의 편광을 TE 또는 TM 모드로만 방출 되도록 준비해 줄 수 있으면 거의 3차원 광결정에서 얻을 수 있는 효과를 낼 수 있는 것으로 발표되었다.$^{(1)}$ 이 방법을 이용하여 최근에 미국의 캘리포니아 공과대학(Caltech)을 중심으로 레이저 동작을 보여 주었다.$^{(2.3)}$ 공기로 둘러싸인 얇은 유전체 평판에서 생기는 전반사와 평판 위에 2차원 삼각형살창(triangular lattice)에 구멍을 뚫어 얻는 2차원 광밴드갭을 이용해 3차원 공진모드를 형성하였다. 이러한 구조에서 1개만 구멍을 매워서 만든 공진기는 저온(143 K)에서 레이저 발진을 보였고 여러 개의 구멍을 매운 경우는 상온에서 펌프 펄스의 유지시간이 0.5% 인 경우 레이저가 동작하는 것을 보여주었다. 이는 구조내에서 열전도가 문제가 된다는 것을 의미하는데 위아래가 공기로 둘러 싸여 있어 발생한 열이 가는 유전체 네트웍을 통해서만 전달 될 수 있기 때문이다. (중략)

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Fiber Grating-based Torsion Sensor with Intensity Measurement (빛의 세기 측정을 이용한 광섬유 격자 비틀림 센서)

  • 박현수;송종섭;한원택;백운출;정영주
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2003.07a
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    • pp.192-193
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    • 2003
  • 광센서로 이용되는 광섬유 브라고 격자(이하 FBG)는 주변 환경에 대한 반응을 공진파장의 이동으로 나타내기 때문에 이것을 측정하기 위해서는 광 스펙트럼 분석기(OSA)가 반드시 필요하다 그러나 상용화된 광 스펙트럼 분석기는 고가이며 부피가 커서 광섬유 격자가 광센서로 상용화되는데 걸림돌이 되어 왔다. 이런 단점을 보완하기 위해서 많은 연구가 진행되어 왔으며 그 중에서 가장 잘 알려진 기술로는 Mach-Zehnder Inteferometer(MZI) 같은 간섭계를 이용한 방법과 Fabry-Perot (FP) filter, acousto-optic filter, FBG-based filters 등과 같은 변조기를 사용하여 광신호를 전기 신호로 바꿔 실시간으로 측정하는 방법들이 있다. (중략)

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Multimode interference coupled ring resonator using half ring and total internal reflection mirrors (반 링과 전반사 미러를 이용한 다중모드 간섭기로 결합된 링 공진기)

  • Kim, Doo-Gun;Choi, Young-Wan
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.44 no.2
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    • pp.46-54
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    • 2007
  • We have fabricated and characterized MMI (Multimode Interference) coupled ring resonator with the total internal reflection mirrors and the semiconductor optical amplifier for the integration of the WDM (Wavelength Division Multiplexing) system. The TIR (Total Internal Reflection) mirrors were fabricated by self-aligned process and had losses of about 0.71 dB per mirror. Coupling in and out of a resonator was achieved using the extremely small MMI couplers. The MMI length and width used in the experiment were $119{\mu}m$ and $9{\mu}m$, respectively. The resulting FSR (Free Spectral Range) and on-off ratio were approximately 1.333 nm (162 GHz) and 13 dB, respectively.

Characterization of a Wavelength-Tunable Fiber Laser Based on a Polymer Waveguide Bragg Grating Wavelength Filter (폴리머 도파로 브라그 격자를 이용한 단일 파장 가변 광섬유 레이저의 출력 특성 연구)

  • Choi, Byeong Kwon;Byun, Jong Hyun;Seo, Jun Gyu;Lee, Hak Kyu;Jeon, Min Yong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.26 no.6
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    • pp.306-311
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    • 2015
  • We report the characteristics of a single-wavelength-tunable fiber laser using a polymer waveguide Bragg grating (PWBG) wavelength filter. The output of the laser depends on environmental conditions, such as temperature and polarization states in the laser cavity. Wavelength tuning can be achieved, about 16.29 nm from 1548.24 nm to 1531.95 nm, according to the electric power applied to the PWBG wavelength filter. The achieved efficiency slope is about -0.16 nm/mW. A side-mode suppression ratio (SMSR) of more than 35 dB can be obtained by adjusting the polarization state in the laser cavity. A stable wavelength-tunable fiber laser can be achieved using the PWBG wavelength filter with a TEC module and a polarization-maintaining fiber.

Comparison of Dynamic Characteristics of a Wind and Photovoltaic Hybrid Light Pole Structure with 2-bladed and 3-bladed Vertical Axis Turbine Rotors Using Vibration Measurement under Normal Operation Conditions (2엽 및 3엽 수직축 풍력-태양광 하이브리드 가로등의 발전 중 진동계측을 통한 동적 특성 비교)

  • Yi, Jin-Hak;Park, Sangmin;Yim, Sungyul
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.5
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    • pp.118-125
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    • 2019
  • In this study, the vibration characteristics and the resonance phenomena of a wind-solar hybrid light pole structure are compared with respect to the wind turbine type through the dynamic response measurement. Two different turbines are considered including 2-bladed and 3-bladed vertical axis wind turbine rotors. The resonance phenomenon that can occur in hybrid light pole structure is analyzed by comparing the dynamic characteristics of the structure and the excitation force under operational conditions. Displacement responses are also estimated using the acceleration measurement data by use of recently proposed method, and it is observed that the amplitude of dynamic displacement responses are in the range of 4-6 cm under the resonance in the case of 2-bladed turbine and those are limited under 2 mm in the case of 3-bladed turbine because there is no resonance.

Dependence of Localized Surface Plasmon Properties on the Shape of Metallic Nanostructures (금속 나노 구조체의 형상에 따른 국소 표면 플라즈몬 특성)

  • Kim, Joo-Young;Cho, Kyu-Man;Lee, Taek-Sung;Kim, Won-Mok;Lee, Kyeong-Seok
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.77-77
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    • 2008
  • 금(Au)이나 은(Ag)과 같은 귀금속 물질로 형성된 금속 나노 구조체는 표면 플라즈몬 공진(Surface Plasmon Resonance, SPR) 현상과 이의 국부 환경(local environment) 변화에 대해 민감한 의존성으로 인하여 생화학적 센서로의 응용이 주목 받고 있다. 표면 플라즈몬 공진은 광 흡수와 광 산란을 수반하는데, 두 가지 특성 모두 분광학적 신호검출방식으로 센서에 응용가능하다. 이 중 광 산란을 이용하는 방식은 광원의 배경잡음 효과가 배제되기 때문에 단일 입자 검출에 유리하다. 광 흡수와 광 산란 특성은 금속 나노 구조체는 크기, 형상, 주변 매질, 물질의 선택에 따라서 영향을 받는다. 본 연구에서는 금 나노 디스크(nanodisc)의 형상에 따라서 여기 되는 표면 플라즈몬이 광 흡수와 광 산란 특성에 미치는 영향을 가시광과 근적외선 영역에 대해서 불연속 쌍극자 근사법(Discrete Dipole Approximation, DDA)을 이용하여 전사모사(simulation) 하였다. 금 나노 디스크의 형상과 플라즈몬 특성 간의 관계는 공명 파장과 산란 양자 거둠율(scattering quantum yield, $\eta$)을 이용하여 분석하였고, 센서로서의 응용을 가늠하기 위해 주변 매질의 굴절률을 조절하여 그에 따른 민감도(sensitivity )를 비교하였다. 나노 디스크의 모양이 판상에 가까워질수록 공명 파장은 적색 편이하였고 광 산란 효율과 민감도는 증가하는 현상이 나타났다. 또한, 산란 양자 거둠율은 증가하다가 완만하게 감소하는 경향이 나타났다.

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Characteristics of a Wavelength-swept Laser with a Polygon-based Wavelength Scanning Filter (다면체 거울 스캐닝 파장 필터를 이용한 파장 훑음 레이저의 출력 특성)

  • Ko, Myeong Ock;Kim, Namje;Han, Sang-Pil;Park, Kyung Hyun;Lee, Bong Wan;Jeon, Min Yong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.25 no.2
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    • pp.61-66
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    • 2014
  • We report the characterization of a wavelength-swept laser (WSL) using a polygon-based wavelength scanning filter and two semiconductor optical amplifiers (SOAs). The output intensity and scanning bandwidth of the WSL depend on the position of the two SOAs in the laser cavity and the coupling ratio of the output fiber coupler. The outputs of the WSL are characterized for coupling ratios of 10%, 30%, 50%, 70%, and 90% for the output fiber coupler. In the setup in which the output fiber coupler is located between the two SOAs, high output power and wide scanning bandwidth can be achieved with an optimized configuration. Using the optimized configuration of the WSL, the intensity increases with the coupling ratio. These results can be used to construct an optimized WSL using the polygon-based wavelength scanning filter.