• 제목/요약/키워드: 포토닉 밴드갭

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광섬유 격자와 포토닉 밴드갭 광섬유를 이용한 아세틸렌가스 검출 (Optical Acetylene Gas Detection using a Photonic Bandgap Fiber and Fiber Bragg Grating)

  • 이윤규;이경식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제47권7호
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    • pp.23-29
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    • 2010
  • 할로우 코어 포토닉 밴드갭 광섬유(hollow core photonic bandgap fiber, HC-PBGF)와 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating, FBG)를 이용하여 새로운 형태의 가스 검출 방식을 제안하였다. 제안하는 가스 측정 방식에서는 할로우 코어 포토닉밴드갭 광섬유에 채워진 가스의 흡수 스펙트럼을 우선 측정하고, 광섬유 브래그 격자를 파장 변조함으로써 얻어진 신호로부터 가스 농도에 대한 정보를 얻을 수 있다. 가스 측정 실험에서는 2m의 할로우 코어 포토닉 밴드갭 광섬유와 중심 파장이 1539.02nm인 광섬유 브래그 격자를 사용하였으며, 광섬유 브래그 격자의 반사파장을 1539.3nm에서 1539.6nm까지 2Hz의 주기로 가변하였다. 제안하는 가스센서는 2.5%, 5%의 아세틸렌가스를 선별적으로 잘 검출할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.

금속-유기 구조체를 이용한 포토닉 크리스탈 기반의 효율적인 습도 컬러 센서 (Efficient Humidity Color Sensor Based on a Photonic Crystal with a Metal-Organic Framework)

  • 김준용;이성학;도윤선
    • 한국광학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.268-274
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    • 2018
  • 본 연구에서는 1차원 포토닉 크리스탈과 금속-유기 구조체 (MOF) 물질인 Hong Kong University of Science and Technology(HKUST-1)을 이용한 수분 감지 컬러 센서를 제안한다. 1차원 포토닉 크리스탈은 주기적인 굴절률 변화에 의해 포토닉 밴드갭이 존재하고, 특정한 파장 대역의 광 성분을 차단 및 반사한다. HKUST-1의 굴절률은 건조한 환경과 습한 환경에서 그 값이 서로 다르다. 여기서 우리는 포토닉 밴드갭의 유무를 활용하여 FDTD 시뮬레이션으로 센서를 설계하였다. 광학 해석 결과, 투과된 광의 색 변환보다 반사된 광의 색 변환이 우수하여 반사된 광을 이용하였다. 그리고 포토닉 밴드갭의 중심 파장이 550 nm인 경우, 건조한 환경 대비 습한 환경의 최대 피크 값이 약 9.5배로 증가했으며, 무채색에서 녹색으로 색 변환이 가능하여 센서로의 특성이 우수하였다. 본 연구 결과는 MOF 물질의 수분 감지 컬러 센서로의 활용을 제시하였으며, MOF 물질의 나노 구조 설계로 산업 디바이스로의 활용성도 확대할 것이다.

1차원 자성 포토닉 결정의 설계 및 제조 (Simulation and Fabrication of One-Dimensional Magnetophotonic Crystals)

  • 박영호;박재혁;이종백;조재경
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.182-183
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    • 2000
  • 유전체 층으로 SiO$_2$와 Ta$_2$O$_{5}$ , 자성층으로 Bi:YIG를 가지는 구조 (SiO$_2$/Ta$_2$O$_{5}$ )$_{5}$ /Bi:YIG/(Ta$_2$O$_{5}$ /SiO$_2$)$_{5}$ 의 1차원 자성 포토닉 결정의 광학적 및 자기광학적 특성을 수치해석을 통하여 계산하고$^{(2)}$ , 이를 바탕으로 1차원 자성 포토닉 결정을 RF magnetron sputtering과 rapid thermal annealing 방법을 이용하여 제작하였다.$^{(1)}$ 제조된 자성 포토닉 결정은 선명한 포토닉 밴드갭을 보였고, 원하는 파장에서 큰 페러데이 회전각과 투과율이 얻어졌다. (중략)

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포토닉 밴드갭 구조를 이용한 두껍고 유전상수가 높은 패치 안테나의 성능 향상 (Improvement of Performance of Thick and High Dielectric Patch Antennas using Photonic Bandgap Structures)

  • 기철실;박익모;임한조;한해욱;이정일
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-6
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    • 2002
  • 본 논문에서는 표면파의 전파를 억제하는 포토닉 밴드갭 구조가 기판의 두께가 두껍고 유전상수가 높은 패치 안테나의 복사효율과 후방 복사를 획기적으로 개선할 수 있음을 보였다.

변형된 저지특성을 갖도록 ${\lambda}g$/4 변환기를 정합 시킨 마이크로스트립 라인 포토닉 밴드갭 구조의 설계 및 응용 (Design and Application of Microstrip Line Photonic Bandgap Structure with a Quarter-Wavelength Transformer for The Modified Characteristics of Stopband)

  • 김태일;장미영;박익모;임한조
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권9호
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    • pp.38-48
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    • 2000
  • 본 논문에서는 넓은 저지대역과, 저지대역내에 결함 모드를 포함할 수 있는 포토닉 밴드갭(PBG) 구조에 관하여 연구하였다. PBG 구조에서 λg/4 변환기를 이용하여 주기적인 저지대역 중에서 특정 저지대역을 제거할 수 있었으며, 제거된 저지대역의 중심주파수에 해당하는 주기를 가지는 일반적인 PBG 구조를 직렬로 연결함으로써 넓은 저지대역을 구현하였다. 이것은 저지대역의 겹침 문제를 효과적으로 해결한 것으로써 넓은 저지대역 안에서 결함 모드를 이용할 수 있게 되었으며, 넓은 저지대역내에서 다중 스위치의 구현을 가능하게 하였다.

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포토닉 밴드갭 구조를 이용한 두껍고 큰 유전상수 패치 안테나의 성능 향상 (Improvement of Performance of Thick High Dielectric Patch Antennas Using Photonic Bandgap Structures)

  • 기철식;박익모;이정일;임한조
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.91-95
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    • 2001
  • This paper presents that photonic bandgap structures suppressing the propagation of surface waves can improve the performance of the patch antennas on thick high dielectric constant substrate. The forbidden propagation of surface wave due to the photonic bandgap enhances the radiation efficiency and reduce the back radiation drastically with maintaining the small size and wide bandwidth of the antennas.

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다층 포토닉 밴드갭 구조를 이용한 소형의 광대역 저지 여파기 설계 (Design of a Compact and Wide Bandstop Filter using a Multilayered Photonic Bandgap Structure)

  • 서재옥;박성대;김진양;이해영
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권11호
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    • pp.34-39
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    • 2002
  • 본 논문에서는 마이크로스트립 전송선로의 유전체 기판(substrate) 내에 삽입된 EGP(Elevated Ground Plane)와 비아를 이용하는 소형의 새로운 포토닉 밴드갭(PBG:Photonic Bandgap) 구조를 제안였하고, 세라믹 기판에 적용된 최적구조를 설계하였다. 해석 결과, 제안된 새로운 PBG 구조는 기존의 평면 PBG 구조에 비해서 크기가 52.5 % 축소되었고 대역폭은 45 % 증가하였다. 그리고 접지면 식각 다층 PBG 구조에 비해서는 크기가 32 % 감소하였고 첨예도(sharpness)가 향상되었으며 차단주파수 이상에서 40 GHz까지 전력손실이 8 dB 이상 개선되었다. 따라서 본 논문에서 제안된 PBG 구조는 대역 저지 또는 저역통과 여파기로 사용할 수 있으며, 이러한 여파기 특성은 경박 단소화된 마이크로파 대역 집적회로나 모듈 개발에 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

광자결정 광섬유와 단일모드 광섬유 저손실 융착접속 (Low Loss Fusion Splicing of Photonic Crystal Fiber and Single-Mode Fiber)

  • 안진수;박광노;김길환;이상배;이경식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권7호
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    • pp.15-21
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    • 2009
  • 단일모드 광섬유(SMF)와 포토닉 밴드갭 광섬유(PBGF), SMF와 고비선형 광자결정 광섬유(NL-PCF)의 저손실 융착접속을 위한 방법을 제안하였다. SMF와 PBGF를 융착접속할 경우 PBGF의 공기구멍 붕괴현상에 의한 손실이 가장 큰 영향을 미치므로 PBGF의 공기구멍을 유지시키기 위해서 광섬유 융착접속기를 최적화하여 접속손실을 1.22 dB이하로 줄였다. SMF와 NL-PCF의 융착접속시에는 Ultra High Numerical Aperture(UHNA)광섬유를 두 광섬유 사이에 삽입하여 융착접속하는 방법을 적용하여 평균 2.59 dB이하로 접속손실을 줄였다.