• Title/Summary/Keyword: 집적광학 소자

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부 모드 억제율이 향상된 소형 이중 링 공진 반사기 기반 하이브리드 집적 파장 가변 레이저 (Hybrid-Integrated Tunable Laser Based on Small Double-Ring Resonator with Improved Side Mode Suppression Ratio)

  • 권오상;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.102-107
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    • 2011
  • 본 논문에서는 폴리머 도파로를 이용하여 소형 이중 링 공진 반사기를 설계하고 제작하여 그 측정 결과를 분석하였다. 소형 이중 링 공진 반사기는 반경이 서로 다른 두 개의 링 공진기 구조에 의한 버니어 효과로 인해 넓은 범위의 파장가변 특성을 확인 할 수 있었다. 소형 이중 링 반사기의 삽입 손실을 줄이기 위해 도파로의 길이를 기존에 보고된 소자에 비하여 크게 줄임으로써 부 모드 억제율이 크게 향상됨을 확인 하였다. 측정결과 소형 이중 링 공진 반사기 기반 하이브리드 집적 레이저는 45 dB의 부모드 억제율을 유지하면서 단일 모드로 발진함을 확인하였다. 또한 소형 이중 링 공진 반사기 상부에 형성된 전극에 최대 30 mA의 튜닝전류를 인가하여 약 40 nm 까지의 파장가변을 확인하였다.

공기 및 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성 (Optical Characteristics of Two-dimensional Silicon Photonic Crystal Slab Structures with Air and Silica Cladding)

  • 이윤식;한진규;송봉식
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • 초소형 광집적 회로를 실현하기 위해 실리콘 기반의 2차원 광자 결정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 중에서 대표적 구조인 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정은 우수한 광학적 특성을 가지나, 다양한 소자를 집적화하기에는 기계적 강도가 약하다. 본 연구에서는 기계적 강도를 향상시킨 대칭적인 저굴절률 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정을 제안하며, 공기 및 실리카 클래딩을 갖는 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성을 이론적으로 비교하였다. 3차원 유한 차분 시간 영역법을 이용하여 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조를 분석한 결과, 광통신 대역에서 약 330 nm의 광자 밴드갭과 약 100 nm의 무손실 도파 대역을 가짐을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 실리카 클래딩을 갖는 2차원 광자 결정 슬랩 구조를 계산한 결과, 클래딩의 굴절률이 공기보다 높음에도 불구하고 공기 클래딩 구조의 광학적 특성에 버금가는 약 230 nm의 광자 밴드갭과 약 90 nm의 무손실 도파 대역을 갖는 구조를 설계하였다.

고집적 저손실 집적광학회로 구현을 위한 수직형 비대칭 폴리머 광 결합기의 특성 분석 및 최적화 (The characteristics and optimization of vertical asymmetry polymeric optical coupler for fabrication of integrated optic circuits with high integration and low loss)

  • 이소영;송재원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5A호
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    • pp.674-681
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    • 2000
  • 제작 공정이 단순하고 결합길이가 매우 짧은 폴리머를 이용한 수직형 비대칭 광 결합기를 새로이 제안하였다. 제안된 소자의 결합 특성을 분석하여 최적화를 도모하였다. 광통신 파장대인 1.33$\mu\textrm{m}$, TE모드에서 중간 버퍼층 두께 t=0.4$\mu\textrm{m}$이고, nu=1.522, n1=1.51이고 nt=1.49일 때, 결합길이가 277$\mu\textrm{m}$이며, 최고 94%의 결합효율을 얻을 수 있었다. 이는 전체 소자길이를 감소시켜, 도파 손실을 줄일 수 있으며, 고직적화는 물론 공정의 단순화로 인한 생산 시간 및 비용 절감과 향 후 광 스위치나 변조기로의 응용도 기대된다.

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초소형 광 픽업용 하이브리드 렌즈의 능동 정렬 및 성능평가 (Active Alignment and Performance Evaluation of Micro Hybrid Lens for Small Form Factor Optical Pickup)

  • 강성묵;이진의;조은형;손진승;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.154-159
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    • 2005
  • The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture (NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error awe performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated, the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

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초소형 광 픽업용 하이브리드 렌즈의 능동 정렬 및 성능평가 (Active Alignment and Performance Evaluation of Micro Hybrid Lens for Small Form Factor Optical Pickup)

  • 강성묵;이진의;조은형;손진승;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.79-84
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    • 2006
  • The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture(NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error are performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated. the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

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진행파형 전기광학 집적소자에 대한 전극의 위상정합에 관한 연구 (A Study on Phase-Matching of Electrodes for Traveling-Wave Electrooptic Integrated Devices)

  • 정홍식;이두복;정영식
    • 전자공학회논문지A
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    • 제29A권8호
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    • pp.41-48
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    • 1992
  • The characteristics of traveling-wave electrodes for high-frequency electroptic integrated devices are described from the view point of improvement of phase-matching based on the conformal mapping method. Specific calculations of the characteristic impedance, effective microwave index, and eletrode loss for asymmetric coplanar strip(ACPS) and coplanar waveguide(CPW) electrode structures are presented as a function of the geometric electrode parameters including the electrode thickness and buffer layer thickness. 5-10(x10S0-6Tm) thick Au-ACPS electrodes were successfully fabricated by electroplating and ECR etcher. The improvement of modulation bandwidth can be theoretically observed from the combination of electrode and buffer layer thickness.

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고속 광통신용 PIN-전치증폭기 수광모듈 제작 및 특성 측정 (Fabrication and Characterization of PIN-Preamplifier Module for High Speed Optical Receiver)

  • 윤태열;박경현;송민규;황인덕;윤태열;유지범;정종민
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.333-339
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    • 1994
  • 단일모드 광섬유를 부착한 고속 광통신용 PIN-전치증폭기 모듈을 GaInAs PIN 광검출기와 GaAs 전치증폭기를 하이브리드로 집적하여 제작하였다. PIN 광검출기의 정전용량은 0.35pF이었으며 이 소자의 수광직경은 $20{\mu}m$였다. 제작된 수광모듈의 -3dB 차단주파수는 2GHz 이상이었으며 2.5Gbps NRZ$(PRBS=2^{23}-1)$ 입력광신호에 대해 비트오율이 $10^{-9}$일 때 -25.2dBm의 수신감도를 보였다.

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은 이온 교환법으로 만든 유리 도자로의 633nm와 $1.5{\mu}m$에서의 특성 연구 (Characteristics of silver ion-exchanged glass waveguides at 633nm and $1.5{\mu}m$)

  • 유건호
    • 한국광학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.198-202
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    • 1992
  • 은 이온 교환법으로 만든 유리 도파로는 표면 굴절율 차가 크고 도파로 깊이가 얕기 때문에 반도체 박막 이식법을 이용한 반도체 소자와 유리 도파로의 혼성 집적에 사용되기에 적합하다. 이 노문은 묽게한 잘산화은 용액에서 이온 교환으로 만들어진 평면 및 채널 유리 도파로의 가시광선 및 적외선 파장영역에서의 특성을 보고한다. 특히 광통신에 중요한 파장인 1.5.$\mu$m에서의 단일 모우드 채널 도파로의 제작 조건을 결정하였다. 또한 여러가지 다른 구성 형태의 방향성 결합기가 제작되어 파장과 편광 방향에 따른 3dB 결합 길이가 결정되었다.

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대전입자형 디스플레이 소자의 측정시스템 및 광학특성 (Optical Characteristics and Measurement System of Charged Particle Type Display)

  • 김백현;김성운;이상국;김영조
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.29-34
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    • 2008
  • 대전입자형 디스플레이 소자의 구동을 위하여 주파수, 펄스폭, 진폭, 경사 등을 구현하기 위한 4채널 파형발생기를 제작하였으며, 이 파형발생기로 노란색과 검정색으로 제작한 패널의 선택적 셀구동 신호를 확인하였다. $1^{\circ}$ 간격으로 동작하는 광방출부와 수광부, 광방출부의 분광기 연결이 구비된 집적화된 실험장치로부터 CIE 특성, 반사율, 대조비, 시야각을 측정하였으며 1 layer 입자충전일 경우 노란색은 $35{\sim}40%$, 검정색인 경우 $15{\sim}20%$의 반사율을 가지며, 노란색의 색좌표를 확인하였고 파장은 571.2nm였다. 3 layer 입자충전의 경우 광학특성은 향상됨을 확인하였다.

Thermal Chemical Vapor Deposition법으로 성장된 MoS2 박막의 물리적 특성 분석

  • 추동일;이동욱;김은규
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.376.1-376.1
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    • 2014
  • 그래핀은 차세대 2차원 물질로서 지금까지 활발히 연구되어 왔으나 밴드갭이 없기 때문에 전자소자로서의 응용이 매우 제한적이다. 최근에 그래핀을 대체할 수 있는 물질로서 Transition Metal Dichalcogenides (TMDs)가 주목을 받고 있다. 특히, TMDs 중에서 $MoS_2$는 bulk일 때 indirect한 1.2 eV인 밴드 갭을 갖고 있으나, layer가 줄어들면서 direct한 1.8 eV인 밴드갭을 가진다. 국내외 여러 연구 그룹에서 $MoS_2$를 이용하여 제작한 Field Effect Transistor (FET)는 high-$\small{K}$ gate가 산입되지 않은 경우에 on-off ratio와 mobility가 각각 $10^6$와 약 $3cm^2/Vs$로 나타나고 있다. 이와 같이 아주 우수한 전기적, 광학적 특성을 갖는 소자 응용성을 가지고 있다. 최근까지의 연구결과들은 대부분 mechanical exfoliation method (MEM) 로 제작된 $MoS_2$ monolayer를 이용하였으나, 이 방법은 large scale 및 layer controllable에는 적합하지 않다. 본 연구에서는 대면적의 집적회로 응용에 적합한 chemical vapor deposition법을 이용하여 $MoS_2$를 성장하였다. 높은 결정성을 위해 sulphur (powder purity 99.99%)와 molybdenum trioxide(powder purity 99.9%)를 이용하고, Ar 가스 분위기에서 sulphur powder 및 molybdenum trioxide powder를 각각 $130^{\circ}C$$1000^{\circ}C$로 유지하며 $MoS_2$ 박막을 성장하였다. 성장된 $MoS_2$ 박막은 Atomic force Microscopy (AFM)을 통해 박막의 단차와 roughness을 확인하였다. 또한, X-ray Diffraction (XRD) pattern 분석으로 박막의 결정성을 확인하였으며, Raman Spectroscopy, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Photoluminescence (PL) 측정으로 광학적 특성을 분석하였다.

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