• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권11호
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• pp.43-49
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• 2000

본 논문에서는 1.55${\mu}m$파장에서 동작하는 $1{\times}5$ 광파워 분리기를 유한 차분 빔전파법(FD-BPM)을 이용하여 모델링하고, BK7 유리 기판에 $Ag^+-Na^+$ 이온교환법을 이용하여 제작하였다. 제작된 소자는 중심 도파로의 이격 거리와 내부 Y-분리기의 분리 각을 조절해 원하는 분리 비를 얻을 수 있는 구조로 되어있다. 도파로 폭 4.5${\mu}m$, 내부 Y-분리기의 분리 각 0.3$^{\circ}$, 중심 도파로의 이격 거리가 575${\mu}m$일 때 TE 모드 입력에 대해 0.46dB의 광파워 분리 비를 얻었다.

• 한국음향학회지
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• 제29권5호
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• pp.314-324
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• 2010

도파관 (waveguide structures)에 지지구조 또는 균열과 같은 국부적 불연속이 존재하는 경우, 도파관을 따라 전파되는 파동은 이러한 국부적 불연속으로 인해 반사가 발생한다. 빔과 같이 단면의 형상이 단순한 도파관에서는 국부적 불연속에 의한 저주파수 대역 반사 및 투과 특성을 스펙트럴요소(spectral element, SE)와 유한요소(finite element, FE)를 연결한 스펙트럴요소/유한요소법 (SE/FE method)으로 해석 할 수 있다. 그러나 도파관의 단면 형상이 복잡하거나 또는 고주파수 대역 해석에서는 빔 이론에 근거한 스펙트럴 요소를 이용하는 것이 부적합하다. 본 논문에서는 고주파수 대역 파동 반사 및 투과 특성 해석을 위해 스펙트럴요소 대신 스펙트럴수퍼요소 (spectral super element, SSE)를 도입하고, 이를 유한요소와 결합시킨 SSE/FE 방법을 제안한다. 이 방법은 도파관 모델링에 스펙트럴 수퍼요소를 이용하므로 레일과 같이 단면의 형상이 복잡한 도파관의 고주파수 대역 해석에 적합하다. 본 논문에서는 SSE/FE 해석에 필요한 반무한 SSE(semi-infinite spectral super element)에 대한 정식화를 먼저 수행하고, 이를 FE로 모델링한 국부적 불연속 구간과 연결하여 SSE/FE 모델을 구성하였다. 이 방법의 적용 예로써 단순 형상의 국부적 결함이 존재하는 철로 레일에 대하여 고주파수 대역 파동반사 및 투과계수를 계산하고 그 결과를 살펴보았다. 또한, 입사된 파워가 보존되어야 한다는 조건을 이용해 SSE/FE 방법의 수치오차를 추정하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권11호
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• pp.18-26
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• 1999

최근, 유사 빔 전파방법이나 비 직교성 결합모드이론과 같은 다양한 근시적 해석법들이 중첩모드에 기초한 테이퍼 방향성 결합기의 그 광학적 특성을 분석하기 위하여 제안되어 왔다. 비록, 이들 접근 방식들이 특별한 구조에서 충분히 정확한 결과들을 제공하지만 테이퍼 전송 구조와 같은 민감한 광 소자 해석에는 불충분하다. 이를 위하여, 우리는 그 방향성 결합기의 전력전송을 정확하게 해석하기 위하여 새롭게 발전된 모드 전송선로, 해석법을 소개하고 이용하고자 한다. 이를 이용한 수치 해석 결과 대칭인 두 테이퍼 채널의 간격이 증가함에 따라 우/기 모드의 전파상수는 하나의 값으로 수렴하였다. 더욱이, 테이퍼 각도가 ${\theta}=0.1^{\circ}$일 때 하나의 전송 채널을 통하여 입사된 모드의 97%가 다른 전송 채널로 전송되었고, 그 기운 각도가 증가함에 따라 전력 전송은 현저하게 감소하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제29권4호
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• pp.338-343
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• 2009

토모그래피는 다중 빔을 이용하여 단면을 영상화하는 기법으로서 주로 의료진단 분야에서 인체의 단면 영상획득을 위해 응용되어지는 기법이다. 비파괴검사 분야에서도 단순한 시간영역 신호의 제시에서 탈피하여 검사자에게 영상을 제공함으로써 진단의 효율성을 높이고자 하는 추세이므로 이 기법은 많은 의미를 갖는다. 최근, 유도초음파를 이용한 평판 구조물의 진단 기법이 많은 주목을 받고 있어, 본 논문에서는 컴퓨터 기반 유도초음파 해석 기법과 토모그래피 영상화 기법을 기반으로 2차원 평판에 존재하는 결함 위치를 영상화하는 연구를 수행하였다. 이를 위해 경계요소법을 이용하여 판 구조물에 존재하는 결함이 유도초음파의 전파 양상에 미치는 영향을 해석하고 그 결과를 토모그래피 영상화 기법에 적용하여 평판의 결함 위치를 판별하고자 하였다. 그 결과, 토모그래피를 위해 사용되는 센서의 개수가 결함 검출 성능에 많은 영향을 미침을 확인할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제34권2호
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• pp.171-175
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• 2014

본 연구에서는 박막 표면을 따라 전파하는 표면파의 속도 분산성을 이용하여 박막의 두께를 비파괴적으로 측정할 수 있는 기법을 제안하였다. 표면파의 분산성을 이용하여 박막의 두께를 측정하기 위하여 전자빔증착법(E-beam evaporation)을 이용하여 Si(100) 웨이퍼 위에 니켈의 증착시간을 제어함으로서 두께가 다른 니켈 박막시험편을 제작하였다. 제작된 시험편의 실제 증착된 박막의 두께를 확인하기 위하여 SEM(scanning electron microscope)을 이용하여 박막의 단면사진을 촬영하여 두께를 확인하였다. 그 후에 두께가 다른 시험편에서의 표면파의 속도를 초음파현미경(scanning acoustic microscope)의 V(z) 곡선법을 이용하여 표면파의 속도를 측정하고 실제 측정된 두께와 표면파 속도와의 상관성을 확인하였다. 박막의 두께가 증가함에 따라 표면파의 속도는 감소하는 경향성을 나타내었다. 결론적으로 본 연구에서 제안한 표면파의 속도 분산성을 이용하여 나노 스케일 니켈 박막의 두께를 측정하는 기법이 가능성이 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12B호
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• pp.2335-2341
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• 1999

$2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.