• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-5
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• 2009

최근 광 격자구조나(photonic crystal) 표면 플라즈몬파(surface plasmon) 혹은 실리콘을 이용한 나노(nano) 스케일의 광 회로 시스템에 대한 연구가 활발한데, 이는 이미 한계에 다다른 전자회로속도의 한계를 극복하고 지금보다도 훨씬 작은 회로를 구성할 수 있는 이점이 있기 때문이다. 현재까지 보고된 바 있는 광 결합 시스템들은 그 크기가 나노 스케일의 광 회로 시스템에 비해 커서 광 결합 시스템으로서의 의미가 퇴색되고 있는데 본 논문에서는 매우 짧은 초점 거리를 가지며 매우 얇은 구조를 가지는 프레넬 렌즈를 이용한 광 결합 시스템을 제안하여 광 결합 시스템을 나노 스케일 광 회로 시스템과 비교할 수 있을 정도로 소형화 하는 방법을 모색하였다. 본 논문에서는 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈를 제안하여 설계하고 그 구조를 이용해 2차원 전산모사를 수행하였다. 그 결과, 일반 프레넬 렌즈의 광 결합 효율이 약 43%인데 반해, 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈의 광 결합 효율은 가장 효율적인 구조로 설계하였을 경우에 최대 약 65%의 광 결합 효율을 보인다. 일반 프레넬 렌즈에 비해 50% 이상의 광 결합 효율의 향상을 달성하였다.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.1-8
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• 2005

대규모 사무소 건물에서 에너지 절약의 방안으로 조광제어시스템이 사용되고 있다. 광센서 조광제어시스템의 효율적인 구축을 위해 광센서의 형상에 관한 고려가 필요하다. 효율적인 광센서의 형상은 사무소 건물 재실의 다양한 변화에 대응하여 초기 설치위치의 변화 없이 유동적으로 작업면의 조도를 측정할 수 있어야 한다. 이 때 광센서 최적의 방향성과 위치를 고려하여 효율적인 광센서 형상이 디자인되어야 한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.241-246
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• 2021

본 연구에서는 수소화 비정질 실리콘 (a-Si:H) 기반 분배 브래그 반사기 (Distributed Bragg Reflector, DBR)을 적용한 광 격자 커플러를 제안하여 라이다 시스템에서 고효율의 나노 광 방사기로 사용할 수 있다는 가능성을 보여주었다. 분배 브래그 반사기는 아랫방향으로 누설되는 광학 장을 감소시켜 커플링 효율을 높게 한다. 결과적으로 제안된 광 격자 커플러는 기존의 광 격자 커플러와 비교하여 약 1.4 배가 높은 far-field 세기를 가진다는 것을 보여주었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권9호
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• pp.129-134
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• 2016

본 논문은 허상 디스플레이의 광원으로 적용되는 고휘도 레이저의 접합온도에 따른 파장 변이(an optical quenching) 제어와 광 출력 효율 증대를 위한 제어 방법에 대해 연구하였다. 차량용 헤드업 디스플레이(Head-up Display)와 같은 허상 디스플레이(Virtual Display)는 외부 조도 환경의 영향을 받는 디스플레이 특성으로 인하여 디스플레이 휘도와 광효율 측면의 기술요소에 대한 해결 방법이 요구된다. 태양광의 영향으로 인하여 헤드업 디스플레이는 고휘도 광원에 대한 필요가 증대되고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고휘도 청색 레이저 광원이 검토되고 있다. 그러나 낮은 레이저 접합 온도 특성의 단점을 갖고 있어 수명 감소와 광효율 감소라는 문제점을 지니고 있으며 특히 청색 파장 변이를 일으키는 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고주파 펄스폭 변조 방식의 전류인가 방법과 황색 형광 물질을 사용한 칼라 휠 방식의 DMD(digital micro mirror device) 초소형 패널을 적용하였다. 적응형 펄스폭 변조 방식의 주파수와 듀티비 분석과 최적화를 통하여 청색 레이저의 파장 변이를 방지하고 37%의 광효율을 증대 효과를 얻었다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제19권2호
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• pp.47-53
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• 2012

최근 정보전송량이 증대됨에 따라 PCB는 고속 정보전송 및 박형화가 요구되고 있다. 하지만 기존의 전기적 PCB는 EMI, 실장밀도 등의 문제로 고속전송에 한계가 있어 기존의 전기 회로층에 광 회로층을 접목한 광 PCB가 그 해결책으로 대두되고 있다. 광 PCB 구현에서 가장 중요한 요소는 광 접속기술로 고효율, 수동정렬에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 따라서 본 논문에서는 광도파로에 렌즈를 일체형으로 제작하고 이를 보호하는 구조물을 정렬키로 사용한 장착형 광도파로 구조를 제안하였고, 광 및 구조 시뮬레이션을 통해 제안한 구조의 접속효율 및 구조적 안정성을 해석하였다. 광 시뮬레이션 결과 제안된 구조는 렌즈가 없는 구조와 비교해 송신부에서 약 1.86배, 수신부에서 약 1.42배의 높은 접속효율을 가지며, 구조 해석에서는 탈착과정에서 내부의 렌즈에 응력 및 변형이 발생하지 않음을 확인하였다. 따라서 본 논문에서 제안된 구조가 높은 접속효율을 가지고, 구조적 안정성을 가짐을 보였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.47-54
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• 2020

활성 도파로와 수동 도파로의 집적은 광집적 회로의 구성에서 필수적인 요소이다. 이를 구현하기 위한 여러 기술 중 버트 조인트는 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나 버트 조인트 접합은 높은 광손실을 야기하며, 두 도파로 간의 정렬에 있어서 정확한 공정 제어가 요구되는 구조이다. 본 논문에서는 레이저 다이오드와 spot size converter (SSC)로 구성된 집적 소자를 시뮬레이션하기 위해 beam propagation method을 이용하였다. 상이한 모드 특성을 갖는 두 SSC를 레이저 도파로와 연결하고, 광결합 효율을 시뮬레이션 하였다. 큰 근접장 모드를 가지는 SSC는 낮은 광결합 효율을 보여주나, 원거리 발산각 패턴이 좁고 더 대칭적이다. 테이퍼 구조의 수동 도파로는 원거리 발산각 패턴을 열화시키지 않고 버트 조인트에서 도파로 오프셋의 무의존성과 광결합 효율을 향상시키기 위해 이용되었다. 이를 바탕으로 89.6%의 높은 광결합 효율과 16°×16°의 좁은 원거리장 발산각을 얻을 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권4호
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• pp.91-96
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• 2007

사파이어 기반의 GaN LED의 광추출 효율을 시뮬레이션을 이용하여 정량적으로 평가하였다. 각각의 LED는 ray-tracing 시뮬레이션을 이용하여 광추출 효율을 계산하였다. 본 연구에는 PSS(patterned sapphire substrate) LED와 flat LED의 비교 분석을 통하여, LED에서의 사파이어 기판의 패턴이 광추출에 미치는 영향을 설명하였다. 또한, 각각의 칩에서 반사막의 반사도가 광추출에 미치는 영향을 분석하고, 그 원인을 시뮬레이션을 이용하여 설명하였다. 한편, 사파이어 패턴에 의한 광추출효율의 변화 효과를 공기(air)와 실리콘(silicone) 분위기에서 시뮬레이션을 수행하였다. 이러한 시뮬레이션 기술을 통해 광추출 효율의 개선 정도를 정량적으로 평가할 수 있었으며, 이러한 연구가 향후 고효율 LED 개발에 도움을 줄 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.179-186
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• 2000

초고속정보통신망을 구성하는 교환기(ATM system)과 전송부문(B-NT(Broadband Network Termination) system, 10G 전송system 등)에 사용할 수 있는 155Mbps 수동 광정렬 방식의 광수신 모듈의 광결합 효율과 정렬오차 허용도를 게산하고 이를 적용한 엔지니어링 샘플로부터 이론치 비교와 flat-광섬유를 이용한 butt 커플링 패키지 방법으로 최대 -4.5dBm 광출력을 갖는 광송신기 제작 및 신뢰성 검사로 값싼 광송신기 제작에 대하여 알아보았다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.668-668
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• 2013

CIGS 박막태양전지는 다른 박막태양전지에 비해 높은 에너지 변환효율을 보이고 있으며, 광범위한 기술 응용분야를 가지고 있다. CIGS를 광흡수층으로 하는 태양전지의 구조는 5개의 단위박막(배면전극, 광흡수층, 버퍼층, 앞면 투명전극, 반사방지막)을 순차적으로 형성시켜 만든다. 단위박막별로 다양한 종류의 재료와 조성, 또한 제조방법에서는 갖가지 물리적, 화학적 박막 제조방법이 사용된다. 현재 광흡수층인 CIGS층의 경우 동시증발법과 스퍼터링법이 높은 효율을 보이고 있다. 본 연구에서는 CIGS층을 3-stage process를 적용한 동시증발법을 사용하였고, Fluxmeter와 기판후면 온도 모니터링을 이용하여 제조하였으며, 버퍼층은 moving 스퍼터링 법으로 ZnS를 증착하였고, 투명전극층은 PLD (Pulsed Laser Deposition)를 이용하여 제조하였다. 가장 높은 광변환효율을 보인 Al/ZnO/CdS/Mo/SLG박막시료는 유효면적 0.45 $cm^2$에 광변환효율 15.71%, Jsc: 33.64 mA/$cm^2$, Voc: 0.64 V, FF: 73.18%를 얻을 수 있었으며, CdS를 ZnS로 대체한 Al/ZnO/ZnS/Mo/SLG 박막시료는 유효면적 0.45 $cm^2$에 광변환효율 12.13%, Jsc: 33.22 mA/$cm^2$, Voc: 0.60 V, FF: 62.85%를 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.122-129
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• 2003

AIGaInP/GaP 계열 고휘도 LED의 광추출효율을 높이기 위하여 평행직육면체 다이스 측면을 식각할 경우에, 식각 깊이와 각도가 광추출효율에 미치는 영향을 재료의 흡수계수와 전극의 반사 및 흡수율에 따라 해석하고 공정의 용이성을 고려한 광추출효율의 개선이 기대되는 측면 식각깊이와 식각각도를 고찰하였다. 그 결과 결함 등에 의한 재료의 흡수계수가 0~1 $cm^{-1}$ / 이 되도록 발광다이오드 재료의 결정을 성장시켰을 경우, 전극을 고려하지 않은 LED의 기하구조의 변화를 통한 광추출효율개선 효과를 얻기 위해서 측면의 식각각도는 22$^{\circ}$~45$^{\circ}$로 하고 식각깊이는 다이스 높이의 8%~17%로 할 때 전극을 고려하지 않은 TIP 구조 LED의 80%에 해당하는 광추출효율을 얻을 수 있고, 식각깊이를 다이스 높이의 16%~39%로 하면 전극을 고려하지 않은 TIP 구조 LED의 90%에 해당하는 광추출효율을 얻을 수 있다. 전극의 영향을 고려할 경우 LED의 기하구조의 변화를 통한 광추출효율 개선 효과를 얻기 위해서 측면의 식각각도는 25$^{\circ}$~45$^{\circ}$로 하고 식각깊이는 다이스 높이의 30%~36% 로 할 때 전극을 고려한 TIP 구조 LED의 90%에 해당하는 광추출효율을 얻을 수 있고, 식각깊이를 다이스 높이의 57%~71%로 하면 전극을 고려한 TIP구조 LED의 90%에 해당하는 광추출효율을 얻을 수 있음을 밝혔다.