• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1990년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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• pp.6-12
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• 1990

GaAs 광전집적회로의 구현을 위해 MBE와 MOCVD system을 이용하여 수직 구조에 알맞는 광소자 및 전자소자를 개발하였으며 이 소자들의 집적화를 시도하였다. 발광소자로서는 Bcllcorc와 공동으로 MBE를 이용하여 표면 방출형 레이저 다이오드 및 array 구조의 연구가 시도 되었고 수직형 전자소자로서는 sclcctive MOCVD를 이용하여 W이 매몰된 VFET 구현하였다. VFET 위에 LED를 집적시켜 출력단의 수직 광전집적회로를 제안하고 제작하였으며 수신단 광전집적회로에서는 PIN 다이오드와 VJFET를 집적화한 광전집적회로가 현재 연구중에 있다.

• 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.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.308-309
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• 2003

최근 광통신의 발전은 광 통신 소자의 제작시 집적화, 소형화, 경량화 그리고 저가격화를 원하게 되었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 기판 위에 광소자를 집적하는 미세 광학 벤치 (Micro Optical Bench)에 대한 많은 연구가 진행되고 있는 중이다. MEMS(Micro Electro Mechanical System) 공정기술인 벌크(bulk) 마이크로 머시닝 기술을 이용함으로서 하나의 기판 위에 광소자들을 조립하는 미세 광학 벤치를 구현 할 수 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.326-327
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• 2003

제작한 광소자를 상용화하기 위해서는 광섬유와 연결하는 것이 필수적이다. 광섬유와 광소자를 결합하고 모듈화하는 일련의 과정, 줄여서 광패키징은 물리, 재료, 전자 및 기계에 관한 전체적인 이해를 요구하고 많은 경우 아직 한번도 다뤄본 적이 없는 문제를 해결해야 하는 경우도 발생하고, 경우에 따라 매우 엄밀한 조건을 충족시켜야 한다. 이러한 광소자 패키징은 광소자를 제작하는 것만큼 힘들고 정교한 공정을 요구해 광모듈의 가격에 큰 비중을 차지하고 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.172-173
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• 2003

SOI (Silicon on insulator) 웨이퍼를 이용하여 제작된 전자소자는 고온에서 동작이 안정될 뿐만 아니라 초고속 동작이 가능하고, 사용 소비전력이 낮고, 단위 소자의 집적 효율이 우수해 활발한 연구가 이루어지고 있다. 최근에 초고속 광소자와 단위 광소자들의 집적을 위해 Si 이외의 GaAs, InP, SIC 등의 반도체 박막을 절연층 위에 만드는 연구가 많이 진행되고 있다 따라서 초기에 절연체 위에 실리콘 박막을 형성하는 Silicon on insulator (SOI) 기술은 다양한 종류의 반도체 박막을 절연체 위에 형성하는 Semiconductor on insulator로 SOI의 의미가 확장되고 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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• pp.276-277
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• 2003

전체 반도체 소자 제조 공정의 40 ％를 차지하고 있는 리소그래피 기술은 기억 소자뿐만 아니라 마이크로 프로세서, ASIC 등의 실리콘 소자와 군사 및 통신에 많이 사용되고 있는 화합물 반도체를 만드는 데도 쓰이고 있고, 요즈음은 DRAM 의 리소그래피 기술들을 LCD 등의 평판 표시 장치, 디스크 헤드, 프린터 헤드 및 MEMS(Micro-Electro-Mechanical System), 나노 바이오 칩 등의 제작에 응용하여 쓰고 있다. 리소그래피 기술은 생산 원가 면에서 제일 큰 비중을 차지하고 있을 뿐만 아니라 집적소자의 초고집적화 및 초미세화를 선도하는 기술이다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.28-29
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• 2001

최근 들어 인터넷의 급속한 확산과 함께 초고속, 대용량 광통신의 중요성이 증대되고 있으며, 가까운 미래에 수 Terabit 혹은 수십 Terabit 급 광통신 시스템을 상용화하기 위해 하드웨어 및 소프트웨어 측면에서의 연구 개발이 활발히 수행되고 있다. 이러한 연구 개발에 있어 광통신 시스템용 개별 광자소자나 광집적회로의 고속, 소형화, 경량화, 다 기능화 및 신 기능화는 매우 중요한 과제가 아닐 수 없다. 광통신 시스템의 처리속도 및 처리 용량 등을 향상하기 위해 소자의 측면에서 신 개념의 소자 고안, 신물질 개발, 공정기술의 개선 및 개발, 패캐징 및 집적화 기술의 개선 등이 끊임없이 추구되어 왔다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.206-207
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• 2003

광집적회로의 등장으로 그 설계에 있어서 다양한 구조의 광배선은 필수적 요소가 되었다. 일반적으로 전기적 배선 및 소자간에 전자기파의 간섭으로 인해 신호의 왜곡이 야기될 뿐 아니라 기생정전효과 등에 의해 소자 시간지연이 유발되듯이, 광 집적회로에서도 광배선간 감쇄필드의 겹침으로 인해 원하지 않는 광결합이 발생하게 된다. 이러한 광집적회로내에서의 이러한 불필요한 광결합을 줄이기 위해서 곡선형 구조의 광배선들이 이용되며 대부분의 경우 이러한 곡선형 도파로 부분의 광결합은 무시된다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.30-31
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• 2001

다중모드간섭을 이용한 소자는 집적광학에서 광신호의 분리와 결합에 있어서 널리 사용되고 있다. 이러한 소자는 편광상태와 파장에 덜 민감하며, 광 대역폭과 제작 허용오차가 크다는 장점을 가진다. 이러한 다중모드간섭기의 설계에 있어서 간섭기의 폭은 주로 출력단에서의 도파로 폭과 도파로간 간격으로부터 정해져왔다. 본 연구에서는 특별히 광신호의 효율적인 분배를 위해 간섭기의 폭과 관련하여 광 분배기의 손실 및 균일도를 최적화하기 위한 방안을 강구하였으며, 근사적인 이론식에 의한 결과와 비교하였다. (중략)

• 광학과기술
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• 제6권3호
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• pp.5-6
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• 2002

광기술이 발전됨에 따라 광집적회로(photonic integrated circuit) 구성에 요구되는 고기능성소자 등 나노포토닉스(nano-photonics) 기술에대한 요구가 급격히 증대되고 있습니다. 나노포토닉스는 그 어휘가 의미하는데로 나노구조의 재료나 소자를 활용하는 광자기술을 통칭한다고 보면 될 것입니다.(중략)