• 한국광학회지
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• 제19권6호
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• pp.408-415
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• 2008

고전압 펄스를 인가시켜서 주기적으로 도메인을 반전시키는 공정을 검토하였으며, 이를 적용해서 제작된 Ti 확산 리튬나오베이트 채널광도파로(Ti:PPLN) 기반의 의사 위상정합 2차 조화파 발생을 체계적으로 측정하였다. 2차 조화파 발생을 위해서 $16.6{\mu}m$ 분극 주기와 49 mm 길이의 Ti:PPLN 채널광도파로를 제작하였으며, 473(%/W) 변환효율이 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.58-64
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• 1980

최근 생휴의 신경계통에서 발생하는 징소한 전기경상의 관찰을 통하여 생휴의 신경작용을 연구하는 활동이 증대 되어가고 있다. 본논문에서는 개개의 신경세포에서 발생하는 징소전압을 측정하기 위하여 반도휴집적회로 제조기술을 이용하여 제작한 집적회로형 초미소전극배열의 제조방법과 전기적 특성에 관하여 기술하였다. 피측정극경세포의 크기와 종류에 따라 집적전극의 크기를 수μ∼수10μ 범위내에서 정확한 치수에 맞혀 제작할 수 있음을 실험적으로 확인하였다. 광학적 photolithograthy방법을 사용하여 전극의 형상을 결정하기 때문에 어떠한 형태의 전극도 만들 수 있다. 이 방법으로 만든 7소자전극위에 두께 3000A의 유리 절록층을 덮었을 때에 Rinser 용액중에서의 전극의 임피던스는 주파수 범위 10Hz∼1KHz 범위에서 약 1MΩ∼100KΩ 정도로 비교적 낮았지만 Si2N4, 절록층을 사용하면 Na+이온의 확산도 방지되고 임피이던스 특성도 보다 좋게 된다. 이 형식의 전극은 각각의 전치증폭기와 함께 단일Si? 위에 monolithic형태로 집적하여 제조할 수 있기 때문에 S/N 비와 임피이던스 특성을 훨씬 더 개선할 수 있다. 그리고 전극의 출력신호의 도출에 있어서는 multiplex 방식을 사용함으로써인출도선과 수를 감소시킬 다중신호측정도 가능하게 된다. 본방법으로 제조한 전극배열을 이용하여 실제로 생휴의 신경전위를 측정한 결과를 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제10권4호
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• pp.342-347
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• 1999

광소자의 소형화와 집적화 노력에 따라 광도파로의 도파폭과 곡률 반경이 작아지면서, 그 경계조건을 만족하는 도파모드와 전파상수의 변화가 심하게 되었다. 특히, 도파폭의 좁아지면서 제작 공정상의 폭조절 오차한계 내의 작은 변화에도 전파상수가 크게 변화하게 되어, 배열도파로(Arrayed Waveguide Grating, AWG)소자에서는 각 도파로 진행광의 위상이 설계와 심하게 달라지고 소자의 성능에 영향이 커지게 되었다. 광소자의 소형화에 따라 심각해지는 이러한 근사설계 오차에 의한 영향을 정량적으로 분석하고 대처하기 위해, 여기서는 유효굴절률법(Effective Index Method)과 해석적 함수해(Analytic Solution Method)를 이요하여 여러 도파로 구조를 해석하여 전파특성 변수를 얻어내었다. 또한, 이를 적용하여 자체 제작한 고기능 전산시늉기를 통해 각종 InP-, Silica-AWG 소자의 성능을 모사하였다. 모사 결과는 실제 제작된 전형적인 소자와 비교하여 매우 유사한 경향을 나타내었으며, Ridge-type Inp-AWG 소자의 경우, 도파폭의 허용공차가 0.02$\mu\textrm{m}$ 이내로 개선될 때, AWG 소자의 신호대잡음비(SNR)가 약 -25dB 이상 가능하게 되며 Rib-type Silica-AWG 소자의 경우는 도파폭 허용공차가 0.1$\mu\textrm{m}$ 정도이기만 해도 약 -30dB 이상 가능한 것으로 모사되었다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.349-354
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• 2004

XFP(10 Gb/s Small Form Factor Pluggable) 트랜시버 모듈에 사용되는 광송신 서브어셈블리(TOSA: Transmitter Optical Sub-assembly)를 열적, 전기적 측면에서 설계, 제작 및 평가하였다. 저가격이며 소형인 TOSA를 제작하기 위해서 바이어스 티 및 정합저항등을 AlN서브마운트 위에 집적하였다. 10 Gb/s의 초고속 전기 신호의 입력을 위해 CPW형 마이크로파 전송로를 스템 구조체내에 도입하였다. 소자의 전기적 특성 분석을 위해 서브마운트내에 실장되는 각종 전기광학 부품들과 스템 구조체들을 고속회로 모델링 하였다. 제작한 TOSA의 특성평가를 통해, 85$^{\circ}C$에서 11 GHz 이상의 -3 dB 대역폭을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제33권4호
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• pp.137-145
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• 2022

광집적회로(photonic integrated circuits) 소자의 기본적인 부품 중 하나인 방향성 결합기 소자는 두 개의 인접한 광도파로 사이에서 일어나는 모드 간 광결합에 의해서 광파워를 분배하는 기능을 가진다. 본 논문에서는 방향성 결합기 소자를 제작하기 위한 설계 과정에 대하여 살펴보고 실제로 제작된 소자의 특성으로부터 설계 결과의 정확도에 대하여 확인하는 과정을 수행한다. 빔전파기법(beam propagation method, BPM) 시뮬레이션을 통하여 방향성 결합기 소자를 설계하는 과정에서, 유효굴절률 계산을 통하여 2차원 평면 구조로 변환된 소자에 대한 이차원 BPM 설계를 하여서 소자 구조를 확정하고, 실리카 광도파로 방향성 결합기 소자를 어레이 형태로 제작한 뒤 특성을 측정하였다. 실험 결과와 차이를 보이는 2D BPM 설계 결과를 보완하기 위하여 계산량이 훨씬 많은 3D BPM 설계를 수행하였으며 그 결과는 실험 결과에 더욱 근접하였다. 실험 결과와 일치하는 설계 결과를 얻기 위하여 3D BPM에 사용된 광도파로 코어 굴절률을 미세하게 보정하였으며 이를 통하여 실험치를 정확히 예측 가능한 BPM 설계를 수행하는 방법을 확립하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.254-260
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• 2005

높은 재현성과 함께 효율적인 수동 정렬을 위하여 제안된 대형코어 단일모드 폴리머 광도파로를 이용하여 제작 가능한 폴리머 광도파로 소자인 가변 광감쇠기를 제안하고 삼차원 빔전파 방법을 이용하여 소자의 동작 특성을 파악하고 최적 구조를 설계하였다. 소자의 표면에 집적된 박막 전극 히터에서 발생하는 열로 인해 폴리머 광도파로에서 발생하는 굴절률 분포 변화를 수치해석적으로 구하였으며 이 결과를 이용하여 삼차원 빔전파 해석을 수행하였다. 대형코어 광도파로가 가지는 작은 굴절률 대비로 인해 효과적인 광감쇠 현상을 작은 온도 변화로부터 얻을 수 있음을 확인하였다. 일반 광도파로 VOA에서 섭씨 150도 이상의 온도 변화가 필요한 반면 대형 코아 광도파로 VOA는 섭씨 70도 정도의 온도 변화 만으로도 20 dB 이상의 감쇠를 얻을 수 있었다. 대형코아 광도파로가 가지는 장점인 높은 정렬오차 허용범위와 더불어 낮은 구동전압으로 동작하는 장점을 함께 가지는 가변 광감쇠기 설계를 완성하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.54-59
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• 2006

본 논문에서는 집적 광학 광도파로 소자 기술을 적용하여 생화학 물질의 성분을 정밀하게 측정 가능한 광소자로서 폴리머 광도파로와 브래그 격자를 이용하는 구조를 최초로 제안하였다. 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 최적의 감도를 가지는 브래그 격자 광도파로를 설계하였으며 코아와 하부 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$ 인 구조의 반전립 광도파로를 제작하였다. 코아 층까지 완성된 도파로 위에 레이저 빔 간섭계와 플라즈마 에칭을 이용하여 격자를 형성한 뒤 격자표면에 20 nm 두께의 Au층을 증착하고 칼릭사린(calixarene) 단분자층을 만들어 바이오센서를 제작하였다. 제작된 광센서를 이용하여 PBS(phosphate bufferedsaline) 용액에 함유된 $K^+$의 농도에 따라 브래그 반사픽이 단파장으로 이동하는 것을 관찰할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제33권3호
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• pp.106-112
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• 2022

이중 링 add/drop 필터와 all-pass 지연 필터로 구성된 이차원 optical code division multiple access (OCDMA) 인코더/디코더를 제안하고, 설계 예시 및 수치해석을 통하여 실현 가능성을 확인하였다. 제안된 OCDMA 인코더/디코더의 칩 면적은 지연 도파로를 사용하는 기존 OCDMA 인코더/디코더에 비하여 1/3 정도로 줄어든다. 제안된 소자의 성능을 모델링하기 위하여 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 및 전달 행렬 기법을 사용하였다. 정확한 코드로 디코딩된 펄스의 중심에서 자기상관 피크 값은 어긋난 파장 호핑 코드 및 스펙트럼 위상 코드로 디코딩된 경우의 최대 교차상관 레벨에 비하여 3배 이상으로 관측되었다. 이를 통하여 forward error correction (FEC) 한계에 해당하는 10^-3 이하의 비트 에러 오율을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.469-475
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• 2005

본 논문에서는 코히런트하게 결합되는 폴리머 마이크로링 공진기를 이용한 광학적 방식의 마이크로웨이브 대역통과 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 소자는 소형이며 구조가 간단하고, 열광학 및 전기광학 효과를 통한 중심주파수 변화가 용이하고, 그리고 다른 전기소자나 광소자와의 집적성 등이 뛰어나다. 특히, 이 공진기는 마이크로웨이브 신호를 수반하는 광신호를 효과적으로 필터링하기 위해 아주 작은 대역폭을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 한 개의 링과 두 개의 링으로 구성된 공진기를 각각 제작하여 특성을 확인하였다. 링 공진기의 측정된 전달 특성을 이론적으로 fitting하였으며, 이로부터 제안된 마이크로웨이브 필터의 특성을 정확하게 예측하였다. 공진기의 링 수가 증가할수록 대역폭은 감소하고 롤오(roll-off) 특성이 향상되며 대역 소멸비가 증가함을 알 수 있었다. 측정된 대역통과 필터의 중심주파수는 $\~10GHz$였고 3-dB 대역폭은 $\~0GHz$였다. 그리고 Q값(quality factor)은 $\~10$이었고 통과대역의 소멸비는 약 25dB였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.473-473
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• 2013

전자종이, 입을 수 있는 디스플레이, 플렉서블 터치 스크린, 투과성 면 등과 같은 차세대 플렉서블 투명 전자소자는 기계적으로 유연하고 광학적으로 투명하며 무게가 가벼운 특성을 지녀야 할 것으로 예상된다. 현재까지는Indium tin oxide (ITO), zinc tin oxide (ZTO), carbon nano tube (CNT)와 polyimide 계열의 물질들이flexible, wearable, and transparent electronics (FWTEs) 소자의 electrode, active channel, dielectric layers로 제안되어 활발히 연구되었다. 최근에는 높은 이동도(~200,000 cm2/Vs) 및 유연성(fracture strain of 30%), 투명도 (97.5% for monolayer)와 같은 특성을 갖는 그래핀에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 그래핀을 차세대 플렉서블 투명 전자소자 구현에 적용하기 위해서는 플렉서블하고 투명한 절연체의 확보 및 그래핀의 진성(intrinsic) 특성 유지 등과 같은 문제점들을 해결해야 한다. 따라서, 본 연구팀에서는 그래핀 기반 플렉서블 투명 전자소자의 게이트 절연층으로 적합한 poly-4-vinylphenol/poly (melamineco-formaldehyde) (PVP/PMF) 물질을 제시하고 이에 대한 전기적 재료적 분석을 수행하였다. 특히 다양한 PVP와 PMF의 비율 및 가열(annealing 혹은 curing) 온도에서 형성된 PVP/PMF 층의 화학 및 전기적 특성을 FT-IR, I-V, 그리고 C-V 측정을 통해 확인하였다. PVP/PMF는 유기절연 물질의 하나로서 높은 유연성과 투명도를 갖고 있을 뿐만 아니라 그래핀에 적용 시 그래핀의 진성 특성을 확보할 수 있다. 이는 PVP/PMF에 존재하는 hydroxyl (-OH) 그룹과 그래핀 상에서 정공(hole)을 공급하는 것으로 알려져 있는 -OH 그룹들간의 cross-linking 메커니즘에 의한 것으로 예상된다. 마지막으로 최적화된 PVP/PMF (낮은 hysteresis 전압)를 게이트 절연층에 적용하여 polyethylene terephthalate (PET) 기판 및 연구원의 손가락 위에 95.8%의 투명도 및 0에 가까운 Dirac point를 갖는 그래핀 기반 플렉서블 투명 전자소자를 성공적으로 집적하였다.