• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.17-23
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• 2008

본 연구에서는 InP 물질의 능동과 수동 광도파로를 포함하는 신개념의 직사각형 링 레이저를 제작하여 그 특성을 측정하고 분석하였다. 직사각형 링 레이저의 구성은 작은 광 손실을 갖는 네 개의 전반사 미러와 세 개의 수동 광도파로로 구성된 방향성 결합기로 되어 있다. 제작된 두 개의 서로 다른 직사각형 링 공진기의 능동 영역의 길이는 250과 $350{\mu}m$이고, 전체 공진기 길이는 각각 580과 $780{\mu}m$이다. 측정된 링 레이저의 문턱 전류는 상온에서 연속 전류를 인가했을 때 38 mA를 얻을 수 있었다. 이때 20 dB 이상의 인접모드 억압비를 갖는 단일 모드 발진 특성을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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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)

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.490-494
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• 2004

평면도파로 (Planar Lightwave Circuits)를 수소처리한 후 격자를 제작하였다. 성장특성 분석 결과 격자는 거듭제곱식 (power law)에 따라서 성장되는 것을 알 수 있었다. 격자의 성장특성을 이용하여 외부 공진기 레이저용 평면도파로 격자를 설계하고 제작한 결과 예상치와 거의 일치하는 격자특성을 얻을 수 있었고, 제작된 격자로 구현된 외부 공진기 레이저에서 ∼40dB의 인접모드억압비(side mode suppression ratio)를 갖는 단일모드 발진을 관측할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권7호
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• pp.675-678
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• 2015

본 논문은 마이크로웨이브 수신기 구성을 위한 다기능 주파수 변환 블록을 설계 및 제작하였다. 제안한 다기능 주파수 변환 블록은 광대역 전압제어발진기와 이중모드 주파수 혼합기로 구성되어, 바이어스 전압 인가 여부에 따라 마이크로웨이브 수신기에 필요한 첫 번째 IF(Intermediate Frequency) 출력 주파수 4,595 MHz / 6,045 MHz는 720 MHz로 주파수 변환을 하고, Ku-대역 수신을 위한 IF 출력 주파수 720 MHz는 주파수 변환을 하지 않고 통과(bypass) 및 감쇄시키는 이중모드의 다기능 동작을 한다. 제작 및 측정결과, 각 중간주파수에서 LO 전력에 따른 변환손실 특성은 2~4 dBm의 LO 레벨에서 4,595 MHz는 13 dB, 6,035 MHz에서 12 dB, 720 MHz에서는 7.0 dB의 변환손실 특성을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제34권6호
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• pp.225-234
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• 2023

모드 잠금 레이저는 주기성을 가지고 짧은 시간 동안 레이저 출력이 펄스로 동작한다. 그러나 시간-주파수 영역에서 모드 잠금된 펄스 레이저의 펄스 반복률의 주기성은 푸리에 변환으로 일정한 주파수 간격을 가진 광 주파수 빗과 같이 이해된다. 이때 광 주파수 빗의 각 주파수 성분은 연속적으로 발진하는 수십만 개의 단일 주파수 성분을 가진 continuous-wave 레이저들과 같다. 광 주파수 빗은 약 20년 전에 개발되어 세계에서 가장 정밀한 원자 시계의 개발을 가능케 하고 안정된 광 주파수를 정밀하게 전송하는 데에 사용되었으며, 다양한 응용연구로도 발전했다. 본 논문에서는 광 주파수 빗의 단일 주파수 구성 요소를 선택적으로 추출하고, 광 빗의 주파수 구성 요소를 제어하는 연구를 소개한다. 또한 광 주파수 빗의 개념과 원리를 해설함으로써 시간-주파수 도메인에서 빛의 특성을 이해하고, 광 주파수 빗을 활용한 다양한 응용 연구를 개발하는 데 도움을 주고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.548-555
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• 2006

양 단면 반사율과 단면 회절격자 위상, 위상 조정 영역의 위상이 두 개의 DFB 영역과, 가운데 위상 조정 영역을 가진 다중 영역 Index-Coupled DFB 레이저의 Self-Pulsation동작 특성에 미치는 영향을 수율 관점에서 살펴보았다. 결합세기가 작을수록 양 단면 반사율이 증가할 때 양 단면과 다른 DFB 영역에서 반사되는 필드가 모드의 특성에 미치는 영향이 커져 양 단면 회절격자 위상 변화에 따른 발진 모드의 호핑이 많이 발생하고 수율이 감소한다. 결합세기가 클수록 양 단면 반사율이 증가하여도 양 단면과 다른 DFB 영역에서 반사되는 필드가 모드의 특성에 미치는 영향이 작아 양 단면 회절격자 위상 변화에 따른 모드의 호핑은 적게 발생하나 Spatial Hole Burning 효과가 증가하여 수율이 감소하는 것을 볼 수 있었다. 결합세기에 상관없이 단면 반사율이 증가할수록 최대 수율과 수율이 40% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 감소함을 볼 수 있었다. 또한 결합세기가 클수록 위상 조정 영역의 위상 변화에 따른 수율의 변화가 커지고 단면 반사율의 변화에 따른 최대 수율을 주는 위상 조정 영역의 위상 값의 변화가 작음을 볼 수 있었다. 결합세기가 2와 3일 경우가 1.2와 4인 경우에 비하여 수율 특성이 좋음을 볼 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.669-673
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• 2003

본 연구에서는 기존의 ridge waveguide laser diode(RWG LD)보다 ridge폭에 따른 측방향 단일모드 특성이 우수하고 planar 화에 유리하며 측방향의 유효 굴절률차를 ridge 구조에 추가로 성장된 InGaAsP층의 두께로 조절이 가능한 Buried RWG LD를제작하였다. 본 연구에서는 Buried RWG LD를 CBE장치로 InGaAs/InGaAsP multiple quantum well(MQW) 에피 웨이퍼를 성장하고, LPE로 재성장하여 B-RWG LD를 제작하였다. 또한 ridge 폭을 5 $\mu\textrm{m}$와 7 $\mu\textrm{m}$로 하여 B-RWG LD를 제작하고 특성을 비교하여 보았다. 제작된 7 $\mu\textrm{m}$ B-RWG LD에서 광출력이 20㎽에 이를 때까지 고차모드 발진에 의한 kink현상이 일어나지 않았으며, 포화 광출력이 80 ㎽ 이상임을 확인하였다. 제작된 B-RWG LD가 측방향 단일모드로 동작함을 확인하기 위해 FFP을 측정한 결과, ridge 폭이 5 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.7I$_{th}$ , ridge 폭이 7 $\mu\textrm{m}$일 때는 2.4I$_{th}$ 까지 단일모드로 동작함을 확인할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제7권3호
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• pp.266-271
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• 1996

본 연구에서는 수직형 LPE방법으로 제작된 InGaAsP/ImP RWG(Ridge Waveguide) MQW(Mutiple Quantum Well)-LD(Laser diode)의 광학적 특성을 조사하여 제작된 LD의 특성과 설계결과를 비교 분석하였다. 광학적 특성 분석결과 제작된 LD가 설계된 데로 측방향 단일모드로 동작하였으며 내부양자효율은 77%, 내부손실은 18$cm^{-1}$ /, 발진파장의 온도특성은 5.5.angs./C.deg.로 나타났다. 이러한 결과들로부터 수직형 LPE방법으로 성장된 에피층의 특성과 MQW의 계면특성이 아주 양호하다는 것을 알 수 있었으며 제작된 RWG MQW-LD의 특성도 양호함을 알 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제31권12A호
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• pp.1177-1181
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• 2006

본 논문에서는 링 레이저를 위한 새로운 광대역 파장 가변 필터를 제안하였다. 두 종류의 필터를 제안하였는데, Fiber Reflection Mach-Zehnder Interferometer와 Sagnac필터로 구성된 것과 하이브리드 필터와 Fiber Reflection Mach-Zehnder Interferometer로 구성된 것이다. 시뮬레이션을 통해 50nm의 연속적인 파장 가변을 얻을 수 있음을 알 수 있었고, 기존의 필터에 비해 파장 가변 범위가 3배에 이르면서도 FWHM이 1/3로 줄어든 통과 스펙트럼 특성을 얻을 수 있었다. 이는 링 레이저의 광대력 파장 가변 및 안정적인 단일모드 발진을 더욱 가능케 하는 중요한 특성이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.95-95
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• 1999

격자부정합한 반도체 양자점은 광전소자 분야의 활용가능성으로 인하여 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 반도체 레이저 분야에서는 양자우물 레이저에 비하여 낮은 문턱전류 밀도, 높은 이득, 높은 양자효율, 그리고 극한 물성 등의 장점을 가지고 있다. 격자부정합한 구조로 양자점을 형성시키는 대표적인 물질이 InAs이다. InAs(격자상수 6.058 $\AA$)는 GaAs(격자상수 5.653 $\AA$)와 약 7%의 격자부정합을 가지고 잇기 때문에 GaAs 기판위에서 Stranski-Krastanov-like한 성장모드를 가지게 되고, 그로 인하여 자연적으로 양자점이 형성되게 된다. 3차원적으로 양자화된 특성을 가지는 InAs 양자점은 기저준위의 실온연속발진이 보고 되고 있으나 그 특성은 이론적으로 예측한 것과는 많이 다른 양상을 보이고 있다. 이것의 주된 원인으로는 양자점 크기 및 조성의 균일화, 그리고 양자점 크기 및 밀도의 최적호가 아직까지 이루어지고 있지 못하기 때문이다. 따라서 정밀하게 양자점을 제어하는 기술이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 분자선 에피택시(MBE)방법으로 GaAs(100) 기판위에 InAs 양자점을 크기에 따라 형성시키고, 양자점의 성장 형상을 AFM으로, 그리고 분광학적 특성을 Photoluminescence로 측정하였다.