• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 통신소사이어티 추계학술대회논문집
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• pp.357-360
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• 2003

In this paper, we investigated the characteristics of 4${\times}$4 thermo-optic switch using two mode interference(TMI) coupler. We designed this matrix switch by using a configuration which combines a double Mach- Zehnder interferometer(MZI) switching unit. The average extinction ratio and average excess loss of the 4${\times}$4 thermo-optic switch was 33.7dB, 0.29dB, respectively.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.469-474
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• 2006

본 논문에서는 실리카 기반의 다중모드 간섭기를 이용하여 적은 초과손실을 갖는 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치에 대한 설계 및 측정결과에 대하여 논하였다. 제작된 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치는 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer, MZI) 구조를 갖는 $2{\times}2$ 열광학스위치를 단위소자로 하였으며, 15개의 단위소자를 이용하여 4단(stage)으로 구성하였다. 먼저 광분배기와 $2{\times}2$ MZI 열광학 스위치등의 개별적인 특성을 파악하였고, 그 결과를 전체 소자의 설계에 적용함으로써 보다 좋은 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 다중모드 간섭기를 이용한 MZI 구조의 단위스위치 당 초과손실은 최소 -0.5dB로 측정되었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권4호
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• pp.228-231
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• 2009

Phase transition in ferroelectric polymer is very interesting behavior and has been widely studied for real device applications, such as actuators and sensors. Through the phase transition, there is structural change resulting in the change of electrical and optical properties. In this study, we fabricated the Febry-Perot interferometer with the thin film of ferroelectric P(VDF-TrFE) 50/50 mol% copolymer, and thermo-optical properties were investigated. The effective thermo-optical coefficient of P(VDF-TrFE) was obtained as $2.3{\sim}3.8{\times}10^{-4}/K$ in the ferroelectric temperature region ($45^{\circ}C{\sim}65^{\circ}C$) and $6.0{\times}10^{-4}/K$ in the phase transition temperature region ($65^{\circ}C{\sim}85^{\circ}C$), which is a larger than optical silica-fiber and PMMA. The resonance transmission peak of P(VDF-TrFE) with the variation of temperature showed hysteretic variation and the phase transition temperature of the polymer in heating condition was higher than in the cooling condition. The elimination of the hysteretic phase transition of P(VDF-TrFE) is necessary for practical applications of optical devices.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.999-1005
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• 2013

광섬유 브래그 격자 센서는 최근 구조건전성평가 분야에서 가장 활발히 사용되는 지능형 센서 중의 하나이다. 특히 본 센서는 다양한 물리량들을 여러 지점에서 한 가닥의 광섬유로 측정할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 이중 온도 측정을 위해서는 열팽창계수 및 열광학 계수의 사용이 필요하다. 대부분의 기존 연구에서는 이러한 물리량들을 상수값으로 가정하고 온도를 측정하였다. 본 논문에서는 FBG 센서의 온도 측정 실험을 통해 온도 변화와 관련된 두 계수가 일반적으로 사용되는 상수가 아닌 온도에 따라 변하는 변수임을 확인하였다. 최종적으로 광섬유 브래그 격자 센서의 이론에서 온도계수를 온도에 따른 함수식으로 새롭게 제안하고, 이 함수식을 이용해 상온에서 100도까지의 범위에서 정확한 온도 측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.342-346
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• 2006

공진 파장 대역에서의 소멸비가 전기적으로 조절되는 폴리머 링 레조네이터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 버스 도파로에 결합된 링 도파로와 링의 바깥 쪽 클래딩 영역에 형성된 전극으로 이루어져 있다. 전극에 전력이 인가되면 열광학 효과에 의하여 폴리머의 굴절률이 감소하여 링 도파모드의 구속이 강해지며, 이 모드가 느끼는 등가 유효굴절률이 감소하게 된다. 결과적으로 링의 전파손실이 감소하게 됨에 따라 레조네이터의 소멸비가 변하게 된다. 측정된 소자의 특성을 살펴보면, 전력을 12mW까지 인가함에 따라 소멸비는 약 9dB 정도 증가하였는데, 이것은 링 도파로의 전파손실이 약 80dB/cm 감소한 것에 해당된다.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.371-380
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• 2006

금으로 된 금속선 광 도파로를 따라 속박되는 장거리 표면 플라즈몬을 이용하여 파장 가변 필터를 설계하고 제작하였다. 실리콘 기판 위에 제작된 금속선 도파로는 두 층의 열광학 폴리머 사이에 샌드위치 구조로 끼어 있도록 설계되었다. 도파로의 바로 윗면에는 유전체로 된 Bragg 회절격자가 적합한 주기로 제작되어, 중심 파장이 광통신 파장대 (1520$\sim$1570 nm)에 있으면서 높은 소광률($\sim$25 dB)을 갖는 파의 반사가 가능했고, 전체손실은 25 dB/cm 이하로 나타났다. 또한, 제작된 파장 가변 필터가 폴리머의 열-광학적 특성에 의해 파장가변 필터 소자로서의 응용이 가능함을 확인했으며, 금속선 광 도파로에 직접 연결된 전극 구조에 동시에 가해준 전류에 의해 파장이 가변 될 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제41권12호
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• pp.35-42
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• 2004

Mach Zehnder 간섭계의 원리를 이용하여 두개의 광섬유 커플러를 연결시 두 연결 포트사이에 길이차를 발생시킴으로써 DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexer)에 사용할 수 있는 전광섬유형 인터리버(Interleaver)를 제작하였으며 $CO_2$ 레이저를 이용하여 미세 파장조절을 하였다. 광다중화기의 출력중심파장이 주위온도변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해서 외부 온도제어기를 사용하지 않은 수동온도보상 패키지가 적용되었다. 열광학 효과를 보상하기 위해서 인터리버 패키지 재질보다 열팽창계수가 큰 기판을 선택하여 온도보상이 되게 하였고 온도보상의 정도는 두 광섬유 커플러 사이의 위치조절을 통하여 이루어 졌다. 결과적으로 $60^{\circ}C$ 정도의 주위온도 변화에 대해서 출력파장 0.05nm이내에서 변하도록 제작 할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제3권4호
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• pp.244-251
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• 1992

$SiO_{2}$를 덮개층으로하는 $Si_{3}N_{4}$ rib 도파로의 $Si_{3}N_{4}-SiO_{2}$ 계면에 브래그격자를 제작하여 매립된 형태의 단일모우드 브래그필터 도파로를 설계하고 제작하였다. HF 완충용액을 사용하여 $Si_{3}N_{4}$ 코어층에 브래그격자를 식각하였으며 1nm까지 식각깊이를 제어하며 균일하게 식각할 수 있었다. 이러한 매립된 형태의 브래그필터는 그 특성이 소자표면의 오염에 영향을 받지 않는다. 브래그필터의 파장스펙트럼 측정에서 도파로의 모우드굴절률과 반사대역폭을 결정하고 이를 계산과 비교하여 논의하였다. 브래그필터의 도파코어층에 미세히터와 silicone rubber의 덮개층을 올려 필터파장을 가면할 수 있는 도파로 가변 필터소자를 제작하였다. 그 결과 브래그파장은 전류의 제곱에 비례하여 단파장 쪽으로 이동하였으며, 이동량은 10mA의 전류에 대해 0.41nm이다.

• 한국광학회지
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• 제16권6호
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• pp.494-499
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• 2005

코어가 확산된 단일모드 광섬유와 외부 물질 사이의 분산 특성의 차이를 이용하여 차단 특성이 우수한 단파장 통과 필터(short-pass filter)를 구현하였다. 두 물질의 결합 방법으로 측면 연마 기법을 도입하였다. 실험 결과 소자의 대역경계 파장(band edge wavelength)은 코어의 확산 정도로 조절이 가능하였다. 일반 통신용 단일 모드 대신에 열확산 코어 확산 광섬유를 도입함으로써 더 예리한 파장응답을 얻을 수 있었다. 열광학 효과를 이용하여 경계 파장을 400nm 이상 가변 할 수 있음을 관측하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권3호
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• pp.224-228
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• 2008

본 논문에서는 폴리머 마이크로링 공진기 기반의 고감도 집적광학형 온도센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서는 열광학효과로 인한 공진기 소자의 공진파장의 이동으로부터 주변 온도 변화를 측정한다. 열팽창계수가 작은 실리콘 기판 위에 열광학계수가 큰 폴리머를 도입하여 공진기 센서를 제작함으로써 센서의 감도를 향상시켰다. 상온 부근 $20^{\circ}C{\sim}30^{\circ}C$의 범위에서 얻어진 온도센서의 감도는 약 -165 ${\pm}/^{\circ}C$였고, 온도분해능은 $0.1^{\circ}C$이하였다. 그리고 제작된 온도센서의 동작 특성은 표면에 놓여진 분석대상물의 굴절률 변화에 거의 영향을 받지 않음을 확인하였다. 따라서 제작된 센서는 다른 광센서에 집적되어 주변 온도 변화로 인하여 유발되는 오차를 효과적으로 보정할 수 있을 것으로 기대된다.