• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권1호
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• pp.44-51
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• 2000

Series Coupler Access Encodler(SCAE)와 Series Coupler Access Decoder(SCAD)를 이용한 광CDMA(Code Division Multiple Access)시스템에서 광정합필터 특성을 삼차신호까지 고려하여 분석하였다. 기존의 연구에서는 SCAE 및 ACAD를 평가할 때, 일차신호만을 고려하여 시스템의 성능을 분석하여 성능평가가 정확하지가 않았다. SCAE 및 SCAD는 커플러 수를 증가함에 따라 여러 형태의 간섭신호들을 가지므로, 이러한 신호들이 자기상관과 상호상관 세기를 변화시킨다. 그러므로 좀 더 정확한 시스템 성능을 분석하기 위해서는 간섭신호들의 특성을 연구할 필요성이 있다. 본 논문에서는 복호화 되는 광신호를 삼차신호까지 수학적으로 해석하였고, 시스템의 자기상관과 상호상관에 미치는 영향을 모의실험을 통해 분석하였다. 커플러 수 증가에 따라 나타나는 삼차신호들이 간섭신호 형태가 되어 peak to side-lobe ratio를 감소키기는 요인으로 작용됨을 정량적으로 확인하였다. 간섭신호들의 크기는 ${\alpha}$(coupling coefficient)값이 커질수록 증가하였으며, 커플러 개수(N)=5, ${\alpha}$=0.5인 조건에서 삼차신호까지 고려한 peak to side-lobe ratio는 3.75 dB까지 열화됨을 밝혔다. 또한, 일차신호의 main-lobe세기에 의해 수신기의 임계레벨을 결정한다면, 삼차신호에 의해 증가된 side-lobes세기 때문에 SCAE와 SCAD를 이용한 광 CDMA system에 다중 접속할 수 있는 사용자 수가 제한됨을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3A호
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• pp.153-159
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• 2005

본 논문에서는 광 패킷 스위칭 시스템 내에서의 패킷 충돌을 해결할 수 있는 전광 WDM 버퍼를 제안한다. 제안된 구조는 SOA를 기반으로한 가변 파장변환기(TWC), N×N AWG, 광섬유 지연기, 그리고 N×1 커플러로 구성된다. 이 구조에서는 파장 라우팅에 의하여 충돌되는 WDM 패킷들이 각기 다른 개별적인 경로를 거쳐 버퍼링 되기 때문에 ASE와 누화 잡음을 줄일 수 있다. 버퍼링을 확인하기 위하여 각각 50ns의 폭을 가지는 두 WDM 광펄스의 충돌에 대한 실험을 수행하였으며 충돌이 잘 해결되었음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제27권1호
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• pp.12-21
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• 2000

순열 방사형 그래프는 다중 홉 광 통신망을 설계하고자 할 때 요구되는 설계 요구사항(예를 들면 노드/간선의 대칭성, 낮은 직경, 경로 배정의 간단성 등)을 만족시킬 수 있는 여러 특성을 가지고 있다. 본 논문에서는 다중 홉 광 통신망의 새로운 논리적 토폴로지로써 순열 방사형 그래프 모델을 기반으로 하는 순열 방사형 광 통신망을 제안한다. 제안한 구조에서는 다중 스타 커플러의 사용과 망의 그룹화를 통해서 파장 재사용성, 확장성을 향상시켰다. 또한 기존 관련 연구와의 비교 분석을 통해서 제안한 구조가 제한된 파장수로 좀더 많은 노드의 수용을 요구하는 응용분야에 사용될 수 있는 대안 논리적 토폴로지임을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제31권5호
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• pp.213-217
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• 2020

본 논문에서는 아디아바틱(adiabatic) 광섬유 테이퍼의 습식 식각 기반 제조 방법에 대해 보고하고 1550 nm 파장에서의 아디아바틱 성질 및 테이퍼드 광섬유에서 HE₁₁ 모드의 전개에 대해 설명하고자 한다. 제조한 결과물은 아디아바틱 성질을 잘 만족하며 far field 패턴 측정 결과로부터 테이퍼 전체에 걸쳐 고차 모드 커플링 없이 기본 HE₁₁ 모드가 유지되는 것을 보여준다. 측정한 far field 패턴의 경우에 시뮬레이션 결과와 잘 일치하는 것을 검증하였고, 테이퍼드 광섬유는 다수의 광자 응용에 적용할 수 있으며 특히 광섬유-칩 패기지에 적용할 수 있다. 시뮬레이션을 통해서 제작한 아디아바틱 광섬유 테이퍼를 모델링한 후 역방향 테이퍼드 실리콘 도파관 사이의 광 전송률 시뮬레이션을 살펴보았을 때, 1 dB 초과 손실(실리콘 도파관 각도 1°)이 약 ~60 ㎛ 길이라는 여유있는 공간 치수 공차를 보이며, 0.4 dB 미만의 삽입 손실(실리콘 도파관 각도 4°)을 보인다. 또한, 본 연구자들이 제시하는 아디아바틱 커플러가 O 밴드 및 C 밴드 대역을 넘어, 초 광대역 결합 효율 가능성을 보이는 것을 확인하였다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.218-218
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• 2003

21세기 정보기반사회에서는 정보처리량의 증가로 인한 대용량 정보 교환을 위하여 신호처리의 고속화/광대역화가 요구되어진다. 완전 광통신망의 구축에 의한 대용량의 광통신을 위해서는 고속이며, 집적화가 가능한 저가의 광전자 소자 개발이 필요하다. 광전자 소자 중 전기-광학 변조 효과를 이용한 광소자의 구현을 위한 소재로서 극성 배향된 비선형 광학 유기고분자 소재는 가공성이 뛰어나 원하는 형태의 광도파로로 제조할 수 있다는 장점에 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 아직 전기광학계수의 향상과 더불어 유기고분자가 가지고 있는 열 및 광화학적 안정성이 낮은 기본적인 문제점과 폴링(poling)에 의해 배향된 극성이 시간에 따라 완화되는 문제의 해결이 요구되고 있다. 이러한 문제점 해결을 위한 기초 연구로 유기물을 졸-겔 매트릭스에 나노 사이즈로 분산하는 방법으로 유기물의 내화학적 안정성을 향상하고자 시도하였다. 잘 알려져 있는 바와 같이 유/무기 하이브리드 졸-겔 재료는 광 투광성이 우수하고 저온에서의 재료 합성과 저가 공정이 가능하여 광기능성 유기물의 호스트(host) 재료로 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 MTMS(methyltrimethoxysilane)과 TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate)를 0-100 mol%로 혼합하고 가수분해하는 방법으로 친수성/친유성 특성을 제어하여, 분산되는 유기물의 사이즈를 조정하였다. 각 실험 조건에 따른 유기물 분산체의 크기를 SEM 및 TEM으로 관찰하였으며, 나노 사이즈로 분산된 유/무기 졸-겔 코팅막의 광학적 특성을 프리즘 커플러를 이용하여 조사하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.74-75
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• 2000

WDM(wavelength-division multiplexing) 광통신 네트웍을 이루는 핵심기술중의 하나는 ADF(Add-drop Filter)의 구현에 있다. 광섬유격자와 여러형태의 구조를 이용한 ADF들 중에서도 비대칭 결합기와 광섬유 격자를 이용한 구조는, 간섭계 구조가 아니기 때문에 제작이 용이하고 보다 안정된 특성을 보일 것으로 기대되어 많은 관심을 갖게 하고 있다$^{(1)}$ . 비대칭 결합기 구조의 경우, 두 광도파로의 코어반경이나 굴절율 분포가 서로 다르기 때문에, 일반적으로 광파의 결합이 일어나지 않는다. 그러나 브래그 격자의 반사조건을 만족하는 파장성분의 경우 입력단(input port)에서 드롭단(drop port)으로 반사되어 나오고, 그 외의 파장성분은 출력단(Output port)으로 나오게 되어 드롭 기능을 수행하게 된다. 비슷한 원리로 add port에서 출력단으로의 add 기능도 수행된다. 본 논문에서는 연산자 분리 시영역 모델$^{(2)}$ 을 이용하여 비대칭구조에서의 파장응답 특성을 해석하였다. 또한 최적화를 위한 조건을 알아 보고, 소자 설계에 필요한 파라미터를 정의하여 최적설계에 필요한 파라미터를 구하였다. (중략)

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1861-1863
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• 2001

본 연구에서는 국내에서도 아직 초기단계 기술이라고 할 수 있는 간섭계를 이용한 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 광섬유 격자 그물망 구현을 위한 광섬유 시스템 적용성을 연구한 것이다. 연구에서는 마흐젠더 간섭계의 구성에 비해 구성이 용이한 Sagnac간섭계를 구성 실험하였다. 이 간섭계의 성능 검증을 위하여 1550nm의 중심파장을 방사하는 레이저, 싱글모드 광섬유, 3${\times}$3 커플러 등의 광소자를 사용하였고, 광섬유의 길이의 변화를 주기 위하여 PZT 위상 변조기에 교류 전원을 인가하여 PZT 위상 변조기의 진동을 유도하였다. 또한, 전체 길이 약 180cm, 17${\times}$7, 철봉의 직경 6m의 철망 구조물을 제작후, 센서 부분의 역할을 담당한 광섬유 케이블을 일정한 간격으로 철망 구조물에 케이블 타이로 고정하였다. 철망 구조물에서 발생할 수 있는 각종 외부 가진에 대해, 철망 구조물에 가속도계를 설치하여, Sagnac 간섭계에서의 광 간섭 신호와 가속도계의 신호를 비교 검증 하였다. 본 실험결과를 통하여 광섬유 펜스는 주요 시설물(변전소등) 안전 감시 혹은 항만 감시 및 방어용 경보 시스템에 적합하다고 판단된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제24권4호
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• pp.19-22
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• 2017

본 논문에서는 방대한 양의 데이터를 전송하기 위한 고분자 광도파로를 기반으로 한 집적 평면형 다중모드 $1{\times}N$ 광 분배소자의 구조를 제안하였다. 두 개의 상이한 모양의 테이퍼 형 광도파로를 이용하여 광의 모드 변환 특성을 분석하고, 넓은 파장 영역에도 동작이 가능한 광분배기 구조를 설계하였다. 일반적인 광 분배기 구조는 Y-branch를 나열하는 형태와 Mach-Zehnder 및 커플러 형태로 제작되고 있으나, 분기부가 반복되면서 광 손실이 증가하는 문제가 있다. 해결 방안으로 본 연구에서 제안되는 구조는 Y-branch를 배열하지 않는 구조를 제안하여 분기부에 대한 손실을 줄이고, 출력단의 광의 세기가 균일하게 출력되는 해결방안을 제안하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.160-165
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• 2016

최근 광섬유를 이용한센서, 센서 시스템, 초고속 광통신에 의해 응용이 빠른 속도로 발전함으로서 이에 따라 광 결합기와 관련된 WDM소자의 수요가 급증해왔다. 본 연구에서는 국내최초로 Hopper type WDM(특허등록번호:10-1502954)을 설계 및 제작 하였다. 제작된 Hopper type WDM은 비대칭 버트 결합 광학계구조의 초고속 광통신용 쌍방향 $1{\times}3$ WDM 이다. 제작된 Hopper type WDM은 사용중심 파장이 각 각 850nm, 1300nm, 1550nm 이다. Hopper type WDM은 기존의 WDM이 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, 초고속 신호전송과 경제성이 우수하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 Hopper type WDM의 특성은 기존 $1{\times}3$ 광 커플러에 비하여 광 삽입손실이 평균 0.02~0.03dB정도 우수하다. 특히, 초고속 광 MUX 전송 시스템에 적용하여 실용화를 기대할 수 있고, 아울러 광섬유 센서 시스템 구성부품으로 응용되어 고감도 신호 검출 시스템으로 발전될 수 있다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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• pp.224-224
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• 2003

광통신을 위한 구성 요소는 빛을 발생시키는 발광소자, 빛을 검출하는 수광소자 그리고 광신호를 처리하는 광신호처리 소자로 구성된다. 이때 각 소자간 광전송과 광소자에 의한 광 신호 처리 과정에서 광전송 손실이 심각하게 일어나 광정보를 상실하게 되므로 각 요소별로 광신호 증폭이 반드시 필요하다. 뿐만 아니라 완전 광화에 의한 초고속/대용량 광통신망의 구축에는 저가이며, 광집적화가 가능한 광도파로형 광증폭기가 요구되고 있다. 짧은 거리에 높은 증폭 효율을 얻기 위한 광도파로형 광증폭기를 구현하기 위해서는 광통신 파장대인 1.55$\mu\textrm{m}$ 대역의 증폭이 가능한 Er 이온을 고농도로 도핑 할 필요가 있다. 그러나 Er 이온을 단순히 고농도로 첨가하면 Er-Er 간 뭉침 현상에 의해 더 이상의 증폭이 어렵게 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하면서 스핀 코팅이 가능하여 저가 공정이 가능한 유/무기 졸-겔 재료 내에 Er 이온을 제어된 방법으로 첨가하고 그 결합 환경을 FT-IR 및 $^{17}$ O-NMR로 분석하였다. 유/무기 졸겔 재료 제조를 위하여 먼저 MPTS(MethAcryoxyPropylTrimethoxySilane)를 부분 가수분해한 후 ZrOCl$_2$.8$_2$O (Zirconyl Chloride Octahydrate) 와 ErCl$_3$. 6$H_2O$ (Erbium(III) Chloride Hexahydrate)를 순차적으로 결합시키고, Zr/MPTS 및 Zr/Er의 첨가비에 따른 발광 특성을 PL(photoluminescence) 스팩트럼으로 분석하여 Er 이온의 주위 결합 환경이 PL에 미치는 영향을 조사하였다. 또한 Si 기판에 코팅한 Er이 도핑된 유/무기 하이브리드 졸-겔 코팅막의 굴절율 등 광도파로 재료로서의 특성도 프리즘 커플러 등을 이용하여 조사하였다.