• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.216-217
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• 2001

광섬유와 평면 도파로를 결합한 도파로 구조에서 광 결합 현상은 다양한 응용 가능성 때문에 이론적으로 또는 실험적으로 많은 연구가 되어오고 있다. 광섬유는 단일모드를 이용하고 적당한 곡률이 주어진 블록에 고정한 후 연마하여 클래딩의 일부를 제거하고, 그 상부에 다중모드 평면 도파로(Multi-Mode Overlay Waveguide; MMOW)를 구성한다. 제작된 결합기 구조에서 평면 도파로는 광섬유의 감쇠장 결합(Evanescent field coupling)을 유도하게 되므로, 소자의 특성은 평면 도파로의 구조와 조건에 의해 결정된다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.212-213
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• 2003

집적 광학(Integrated Optics) 소자에서 기존 광도파로와 광결정 도파로 간의 효율적 결합 및 접속의 안정성은 매우 중요한 과제이다. 기존의 단일모드 광도파로의 폭은 수 $mu extrm{m}$ 정도임에 비하여, 광 결정을 이용한 단일 결함 도파로인 경우 그 폭은 보통 1$\mu\textrm{m}$ 이하이다. 또한 광결정 도파로의 광 가둠 효과가 우수하여 기존 도파로와의 결합 사이에 모드 부정합 현상이 발생하며, 이것은 광결정 도파로의 광결합 효율은 낮게 하는 요인이 된다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.307-314
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• 1998

편광 독립적인 InP형 배열 도파로 회절 격자 소자의 설계를 위하여 경계면이 편광 의존성에 미치는 효과를 살펴보고, 편광 독립적인 InP형 2차원 도파로를 설계하였다. 도파로의 경계면이 편광 의존성에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 1차원 도파로에 대하여 넘김 행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하여 파동 방정식을 풀었다. 계산 결과 경계면이 많을수록 복굴절성은 커짐을 보였다. 편광 독립적인 2차원 도파로 설계에는 유효굴절률법(Effective Index Method)을 사용하였다. 고려한 구조는 리지형태(ridge type), 올림층형태(raised strip type), 매립형태(buried type)의 도파로인데, 리지형태와 올림층형태의 구조에는 기존의 유효굴절법을 적용하였고, 매립형태의 도파로는 개선된 유효굴절률법을 적용하였다. 계산 결과로부터 편광 독립적인 2차원 도파로의 폭과 높이를 결정하였고, 주어진 복굴절성의 한계에 대하여 허용될 수 있는 도파로의 폭과 높이의 허용오차도 논의하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권9호
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• pp.634-642
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• 2001

Buried channel 도파로와 ridge 도파로에 대하여 variational method (VM)과 유효굴절율 방법을 사용하여 2차원의 필드 분포를 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 여러 개의 도파로 두께에 대하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 buried channel 도파로의 경우는 매우 크게 나타났으나 ridge 도파로의 경우는 buried channel 도파로의 변화량에 비해 매우 작게 나타났다. Angular spectrum 방법을 사용하여 채널 도파로 소자의 단면 반사율을 계산할 때 사용되는 2차원의 필드 분포의 정확성은 반사율 값에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 유효굴절율 방법의 경우 도파로 폭과 도파로 두께가 감소할수록 필드 분포의 부정확성으로 인해 정확한 반사율 값과의 오차가 심하게 나타났다. 반면에 VM을 사용하여 구한 필드 분포는 도파로 폭과 두께에 관계없이 정확한 필드 분포와 오차가 적어 유효굴절율 방법보다 정확한 반사율 값을 구할 수 있었다. 유효굴절율 방법이 잘 적용되는 영역에서는 두 방법을 사용하여 구한 반사율의 차이가 매우 작음을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제23권1호
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• pp.36-41
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• 2012

표면 플라즈몬-폴라리톤(surface plasmon-polaritons, SPP)의 외부-전반사(total external reflection, TER) 현상은 유전체 만으로 된 경계 면에서는 일어나지 않는 SPP 만의 독특한 특성이다. 금속 면 위에 놓인 낮은 굴절률 유전체 선이 도파로 코어 역할을 하여 파장 이하의 크기를 갖는 도파모드를 형성하는 SPP-TER 도파로 구조를 제안하였다. 코어 단면적 변화에 따른 SPP-TER 모드의 전파 특성을 기존의 높은 굴절률 유전체 도파로 및 금속 도파로 구조와 비교 분석하였다. 코어의 면적이 작아짐에 따라 SPP-TER 모드의 크기가 파장보다 수십 배 작아질 수 있으면서도, 주변에 이득물질을 갖는 경우에는 기존의 도파로 구조보다도 높은 이득을 가질 수 있음을 보였다. 따라서, 제안된 SPP-TER 구조는 나노 크기의 레이저 구현에 기여하리라 기대된다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제4권3호
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• pp.249-258
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• 1991

He-Ne레이저(.lambda.=0.6328[.mu.m])를 광원으로 사용하는 y-cut LiNbO$_{3}$기판의 광 도파로 형성 과정을 빔 전송방식 메카니즘을 이용하여 광 도파로에서 광파의 전계 변화 및 전계 분포에 대하여 시뮬레이션 하였다. 그리고 Xl(55[.mu.m])* Zl(5000[.mu.m])인 LiNbO$_{3}$기판의 광 도파로 폭을 4[.mu.m], 버퍼층을 0.02[.mu.m]로 하였을때 도파로 층의 깊이가 0.2[.mu.m]인 지점에서 인가전압에 대한 x방향의 전계(E$_{x}$)와 y방향의 전계(E$_{y}$ )분포를 관찰하였다. 또한 단일 도파로의 파라미터 조건을 적용하여 X-스위치를 구성하였을때 전계를 인가하지 않은 상태에서 굴절율 변화(dn) 0.002, 도파로 폭(w) 3[.mu.m]로 하여 도파로의 교차각(.alpha.)을 0.4.deg.~0.6.deg.로 변화시킨 경우, .alpha.=0.5.deg.와 0.6.deg.일 때는 광빔이 bar측으로 출력되었고 .alpha.=0.4에서는 광빔이 cross측으로 출력 됨을 확인하였다. 따라서 위에서 확인된 도파로의 교차각 .alpha.=0.4.deg.인 경우, 전극간격(gap)이 2[.mu.m]인 조건에서 스위칭 전압을 인가하였을 때 25[V]에서 전기광학 효과에 의하여 광빔이 cross측에서 bar측으로 변조됨을 확인함으로써 X-스위치 광변조기의 기본적인 설계조건을 구현하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제14권5호통권59호
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• pp.34-41
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• 1999

NRD(Nonradiative Dielectric) 도파로는 평행한 평판 전도체 사이에 유전체가 삽입된 간단한 구조를 가지는 도파로로 유전체 도파로의 불연속부나 벤딩(bending)에서 발생되는 복사신호를 평행평판 도파로의 차단 주파수 특성으로 인해 효과적으로 억압할 수 있으며, 유전체 도파로가 갖는 저 손실 특성을 이용하여 신호를 손실 없이 전송할 수 있기 때문에 밀리미터파 응용시스템에 적용 가능한 신기술로 널리 연구되어 지고 있다. 본 고에서는 이러한 NRD 도파로의 기본적인 동작원리에 대해서 알아보고 또한 NRD 도파로의 기술개발 동향에 대해서 정리하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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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.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.73-79
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• 2008

금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.645-650
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• 2019

본 논문에서는 기존의 l=1 궤도 각운동량 모드에 대해서만 연구가 이루어지던 광 도파로 구조를 개선하여 반도체 박막 공정으로 제작이 가능하고, l=1 및 l=2 궤도 각운동량 모드를 전송할 수 있는 광 집적회로용 실리콘 광 도파로를 유한차분법을 통하여 설계하였다. 설계된 광 도파로는 여러 층의 실리콘과 실리콘 산화막으로 이루어져 있으며, 두 고유 모드의 합성을 통하여 궤도 각운동량을 가지는 모드를 구현한다. 제안된 광 도파로의 2차 궤도 각운동량 모드의 전기장 분포를 통한 궤도 각운동량 계산 결과, 궤도 각운동량 양자수가 1차 및 2차 각각 l= 0.9642, 1.8766으로 이론치에 매우 근접한 값을 보였다.