• 한국전자파학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.466-471
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• 2003

본 논문에서는 포토다이오드의 방향이 항상 신호광의 입사방향과 일치하도록 수광각을 자동정렬하는 광검출기의 구조를 새로이 소개한다. 이 광검출기에서는 신호광을 수신하기 위한 포토다이오드 1개를 중심으로 $\Phi$-축상에 4개의 포토다이오드와 $\theta$-축상에 2개의 포토다이오드를 추가로 배열하여 각각 $\Phi$-축과 $\theta$-축에 해당하는 모터를 구동한다. 이 광검출기는 임의의 모든 방향으로부터 입사하는 신호광에 대하여 약 1초 이내에 수신방향을 신호광 쪽으로 일치시킨다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.239-243
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• 2003

본 논문에서는 0~360도까지의 모든 방향으로부터 신호광을 수신할 수 있는 수광각 다이버시티 무선광검출기를 구성하였다. 8개의 포토다이오드를 사용하여 수광각 다이버시티를 구성하고 수광각에 따른 검출전압의 변동을 줄이기 위하여 디지털가변저항을 사용하여 출력전압을 안정화하였다. 안정화상태에서 수광각에 따른 전압 변동은 최대검출전압의 약 1/10 이내로 유지되었다. 이 구조는 무선광연결에서 전방향수신기를 구현하는 데에 매우 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권2호통권95호
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• pp.74-81
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• 1999

The integrated chip of optical micro-encoder was fabricated and the feasibility as displacement measurement device was confirmed. The geometry of micro-encoder was designed to utilize the optical interference effect on the second order of diffracted beams. The hybrid-type micro-encoder consisted with light emitting diode, photodiode, polyimide wave-guide and micro-lens provides stable micro-encoding results for high speed displacements. The measurement shows the resolution of displacement of 1.00 +/- 0.02 ${\mu}m$ for the grating with scale pitch of 2.0${\mu}m$.

• 한국태양광발전학회지
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• 제4권2호
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• pp.6-13
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• 2018

최근 산업용 태양광 발전시장에서 주목 받고 있는 양면수광형 태양전지의 경우 지면 반사광(Albedo)의 영향으로 추가적인 광생성(Photogeneration)이 발생하여 태양전지의 전환효율(Conversion efficiency)을 증가시켜 주기 때문에 시장에서 수요가 증가하고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 몇 가지 문제에 대한 논의가 진행되고 있는데 그 중에서 가장 중요한 부분은 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하는 부분이다. 양면수광형 태양전지의 효율을 정의하기 위하여 여러 가지 연구가 진행되었지만 현재까지 국제적인 기준이 제정되지 않아 정확한 효율의 정의가 어려운 상황이다. 양면수광형 태양전지의 성능 확인을 위한 측정 방식은 단일광원(Single light source) 조사 방식, 단일광원 분할(Single light splitter) 조사 방식, 이중광원(Double light source) 조사 방식으로 나눌 수 있다. 본고에서는 이중광원 조사 방식을 이용하여 후면 반사광의 광원을 개별적으로 정의함으로써 실제 발전 환경과 동일한 조건의 광량 정의를 통하여 다양한 지면 반사 조건에 대하여 정확한 태양전지의 전환효율을 측정하고 이를 통하여 다이오드 특성을 추출할 수 있는 측정 방식에 대하여 논하고자 한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권1B호
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• pp.175-182
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• 2000

적외선을 이용한 수/발광 다이오드에 집적소자를 혼합한 Hybrid형 단거리 광무선 통신용 원칩모듈을 개발하였다. 발광다이오드는 850nm 의 적외선파장을 30$^{\circ}$지향각을 갖는 AlGaAs계 고속신호용으로서 전파지연이 60 ns 이며, PIN 포토다이오드는 Si계 반도체 수광소자로써 450-1050nm의 파장대에서 수광 흡수율이 양호하고 필터겸용 블록 에포시렌즈를 750nm 파장 저역대를 여과시켰다. 데이터 전송속도는 115.2 kbps이며 IrDA1.0 SIR 표준조건에서 동작이 양호함을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• 한국광학회지
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• 제7권3호
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• pp.280-286
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• 1996

본 논문에서는 자기 전광 효과를 이용하여 광쌍안정을 갖는 새로운 형태의 도파로형 광변조기의 동작 특성에 관하여 논하였다. 제작된 소자는 전계의 세기에 따른 굴절률의 변화를 이용하는 위상 변조형 광변조기와 전기적 쌍안정성을 갖는 수광 소자가 병렬로 연결된 구조로 되어 있다. 광도파로층과 수광 소자의 흡수층은 GaAs/AlGaAs 다중 양자 우물층을 사용하였다. 수광 소자에 흡수되는 광의 세기에 따라 변하는 다이오드 전압은 도파로형 광변조기를 통과하는 광의 세기를 조절하며 SEED의 전기적 쌍안정을 이용하여 도파로형 광변조기의 광쌍안정을 얻을 수 있었다. 본 논문에서 제안된 광변조기는 기존의 도파로형 광변조기에 비해 낮은 입력광에서도 광안쌍정을 갖는 장점을 갖는다.

• 전기의세계
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• 제45권9호
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• pp.9-17
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• 1996

1970년 미국의 코닝글라스사(Corning Glass Company)에서 광섬유가 최초로 제조된 이래 광섬유는 통신분야에 많은 공헌을 해오고 있다. 1976년 Kinsley, Davies 등에 의해 광섬유를 이용한 전기적 위상변이 효과가 발표된 이후로 광섬유 특성을 이용한 센서연구가 많이 진행되어 왔다. 즉, 광파이버의 실현과 반도체 레이저와 발광 및 수광 다이오드의 성능 향상에 의하여 광파이버 응용 계측 기술이 현저하게 진보하여 그 다양성과 실현성도 두드러지게 증가되었다. 이것은 레이저와 수광소자 등의 광소자의 개발, 마이크로컴퓨터를 비롯한 전자기술의 진보, 또한 최근의 전력 계통과 철강, 석유 화학 등의 각종 공업 플랜트의 대규모화, 고도화에 따른 고품위의 계측 제어시스템에 대한 수용의 증대에 의한 것이다. 이에 따라서 광대역, 저손실, 고절연성, 내잡음성, 안전방폭성 등이 우수한 광파이버를 신경망으로 하는 광파이버 응용 계측 제어 시스템이 공장자동화에 있어서 중요한 역할을 담당하게 될 것이다. 이의 설계와 제어를 위해 가장 중요한 부분은 정보 수집을 하는 센서 즉, 광속도, 회전 각속도 등 많은 종류의 광섬유 센서의 연구 개발이 미국, 일본, 유럽 및 국내의 여러 기관에서도 게속적인 연구가 진행되고 있으며, 부분적으로 서서히 실용화되어 가고 있다[3-4].

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.160-161
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• 2001

APD(avalanche photo diode)는 수광된 빛에 의해 생성된 캐리어를 강한 역바이어스 전압(40 ～ 400V)으로 가속시켜 avalanche 증배를 일으켜 큰 current를 얻을 수 있도록 제작된 소자이다. APD는 P-N 포토 다이오드에 비하여 수십～수백배의 높은 반응도(responsivity)를 얻을 수 있으며 응답 시간이 매우 짧다는 장점이 있는 반면 불규칙한 전류에 의해 만들어지는 내부 잡음 레벨이 높으며 온도에 민감하다는 단점을 갖고 있다. (중략)

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.115-122
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• 2012

논문에서는 조명용 LED를 사용하여 실내 무선광 통신이 가능함을 보인다. 조명용 LED를 광원으로 사용하면 조명과 신호의 송신을 겸할 수 있으며, LED를 발광소자 및 수광 소자 로 겸용할 수 있으면 포토다이오드나 포토트랜지스터 등, 별도의 소자나 장치가 없이도 송수신기를 구현할 수 있기 때문에 별도의 통신 소자를 사용하지 않고 전송이 가능하여 장치구조가 매우 단순화 된다. 본 연구에서는 동시특성을 실험적으로 확인하고 소자의 주파수 특성을 실험을 통해 데이터를 수집하였다. 그 결과 조명용 LED를 발광/수광겸용 소자로 사용하여 무선광 데이터 전송을 할 수 있는 특성이 있음을 제시하였다. 새로운 방식의 가시광 통신이 가능함을 제시하였고, 처리 주파수도 기존 방식 보다도 높은 데이터 전송이 가능함을 보여주었다.