• 통합자연과학논문집
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• 제2권2호
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• pp.82-85
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• 2009

Distributed Bragg reflector (DBR) porous silicon (PSi) was generated by an electrochemical etching a bragg structure into a silicon wafer through electrode current in aqueous ethanolic HF solution. DBR PSi exhibiting unique reflectivity was successfully obtained by an electrochemical etching of silicon wafer using square current waveform. The multilayered photonic crystals of DBR PSi exhibited the reflection of a specific wavelength with high reflectivity in the optical reflectivity spectrum. In this work, we have developed a method to create refractive index in Si substrate through intensity of an electric current. The electrochemical process allows for precise control of the structural properties of DBR PSi such as thickness of the porous layer, porosity, and average pore diameter. The number of reflection peak of DBR PSi and its pore size increased as the intensity of electric current increased. This might be a demonstration for the fabrication of specific reflectors or filters.

• 통합자연과학논문집
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• 제4권1호
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• pp.11-14
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• 2011

Free-standing multilayer distributed Bragg reflectors (DBR) porous silicon dielectric mirrors, prepared by electrochemical etching of crystalline silicon using square wave currents are treated with polymethylmethacrylate (PMMA) to produce flexible, stable composite materials in which the porous silicon matrix is covered with caffeine-impregnated PMMA. Optically encoded free-standing DBR PSi dielectric mirrors retain the optical reflectivity. Optical characteristics of free-standing DBR PSi dielectric mirrors are stable and robust for 24 hrs in a pH 12 aqueous buffer solution. The appearance of caffeine and change of DBR peak were simultaneously measured by UV-vis spectrometer and Ocean optics 2000 spectrometer, respectively.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1989년도 제4회 파동 및 레이저 학술발표회 4th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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• pp.218-221
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• 1989

Buried Bragg reflectors which are immune to the contamination of the surface of an optical waveguide chip are fabricated on Si3N4-SiO2 rib optical waveguides on Si. The effective refractive indices and the bandwidths of the fabricated buried Bragg reflector waveguides are determined by transmission measurement. We show that the measured values of the effective refractive indices are consistent with the calculated values as the width of the waveguide rib varies. Propagation losses of the guided modes due to the leakage into the si substrate are also calculated.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
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• 한국세라믹학회 2003년도 춘계총회 및 연구발표회 초록집
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• pp.105.1-105
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• 2003

• 한국광학회지
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• 제7권4호
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• pp.370-374
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• 1996

Superstructure Grating Distributed-Bragg Reflector(SSG DBR) 레이저는 비교적 높은 Mode Suppression Ratio(MSR)을 가지면서 넓은 파장 대에서 불연속 파장가변 특성을 가진다. 그러나 SSG DBR 레이저는 출력파장을 가변 시킬 때 파장가변 영역을 구성하는 채널 중 몇 개가 빠지는 현상이 실험을 통해 관찰되어 왔다. 우리는 수치해석적인 시뮬레이션을 통해 이 현상이 SSG DBR 거울을 구성하는 linearly chirped grating의 불균일한 반사 피크 높이에 의한 영향임을 발견했고 반사율 피크 높이를 거의 균일하게 만들 수 있는 nonlinearly chirped grating을 제안한다. 그리고 이 거울을 가지는 파장 가변 레이저가 채널의 손실 없이 넓은 파장가변 영역에서 동작하는 것을 확인했다. 그러므로 nonlinearly chirped grating을 가지는 DBR 거울은 넓은 파장가변 영역을 가지는 가변 레이저에 적용할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권7호
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• pp.17-28
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• 2000

DFB(Distributed Feedback) 및 DBR(Distributed Bragg Reflector) 레이저 다이오드의 모델링에 많이 사용되는 시간 변수가 있는 결합 파동 방정식의 수치해를 효율적으로 구할 수 있는 새로운 방법을 제안 하였다. 이 방법에서는 결합 파동 방정식을 두 세트의 방정식으로 분리하여 해석한다. 한 세트의 방정식들에는 위상 인자 및 이득 인자만 포함되고, 다른 한 세트의 방정식에는 결합항만이 포함된다. 본 논문에서 SS-TDM(Split-Step Time Domain Model)이라고 명명한 새로운 수치해석법은 기존의 방법에 비하여 매시간 스텝당 계산 시간은 비슷한 반면에 분할 구간의 수가 10배 이상 적게 하여도 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제30권1호
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• pp.56-60
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• 2021

In this study, the relationship between the transmitted light intensity and full-width-at-half-maximum (FWHM) of a Fabry-Perot filter was investigated. The measured refractive indices and absorption coefficients of the fabricated thin films were applied to the Fabry-Perot filter via simulations using optical software. Although considerable research has been conducted on Fabry-Perot filters, this study focused on the usefulness of 4.26-㎛ infrared filtering in carbon dioxide detection. Optical analysis was performed considering the effects of the thickness, refractive indices, and number of thin films in a distributed Bragg reflector. Ultimately, a clear trade-off relationship was observed wherein the transmitted light intensity decreased as the number of multilayers increased; however, the FWHM was observed to be narrower.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권4호
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• pp.41-54
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• 2002

본 논문에서는 등가회로를 이용하여 브래그 반사층형 FBAR (Film Bulk Acoustic Wave Resonator) 와 membrane 형 FBAR 그리고 상 하부 전극이 공기와 접하는 이상적인 FBAR 의 특성을 서로 비교함으로서 브래그 반사층과 membrane 이 공진 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압전층으로는 ZnO, membrane 층과 낮은 음향적인 임피던스 반사층은 SiO₂, 높은 음향적인 임피던스 반사층으로는 W, 전극층으로는 Al를 가정하였고 각 층은 탄성파 전달 손실을 가정하였다. 1-port 의 등가회로를 ABCD 파라미터를 추출할 수 있는 단순화된 등가회로로 변환하여 ABCD 파라미터를 추출하여 입력임피던스를 계산하였다. 필터 설계에서는 구하여진 파라미터를 산란행렬로 변환하여 필터의 대역폭 및 삽입손실을 구하였다. 전극층, 반사층, membrane 층의 두께 변화에 의한 공진주파수의 변화는 membrane 층과 전극 바로 아래의 반사층의 두께 변화가 가장 큰 영향을 미친다는 결과를 확인하였다. 반사층 구조에서 반사층수에 따른 공진특성과 K/sub eff/와 electrical Q 의 변화에서는 반사층수가 K/sub eff/ 에는 거의 영향을 미치지 않지만 electrical Q 는 층수가 증가할수록 증가하다가 7층 이상에서 포화되었다. 또한 FBAR의 electrical Q 는 membrane 층과 반사층의 mechanical Q 에 의존함을 알 수 있었다. Ladder 필터와 SCF(Stacked Crystal Filters) 모두 공진기의 수가 증가할수록 삽입손실과 out-of-band rejection 이 증가하였고 층수가 증가할수록 삽입손실은 감소하지만 대역폭에는 거의 변화가 없었다. membrane형의 ladder 필터와 SCF 는 불효 공진 특성으로 인한 불효응답특성이 나타났다. 또한 ladder 필터는 보다 우수한 대역폭의 skirt-selectivity 특성을 나타내었으며 SCF 는 대역폭의 삽입손실 측면에서 더 우수하였다.

• 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.

• 센서학회지
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• 제30권4호
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• pp.250-254
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• 2021

A highly sensitive and selective non-dispersive infrared (NDIR) carbon dioxide gas sensor requires achieving high transmittance and narrow full width at half maximum (FWHM), which depends on the interface of the optical filter for precise measurement of carbon dioxide concentration. This paper presents the design, simulation, and fabrication of a Fabry-Perot filter based on a distributed Bragg reflector (DBR) for a low-cost NDIR carbon dioxide sensor. The Fabry-Perot filter consists of upper and lower DBR pairs, which comprise multilayered stacks of alternating high- and low-index thin films, and a cavity layer for the resonance of incident light. As the number of DBR pairs inside the reflector increases, the FWHM of the transmitted light becomes narrower, but the transmittance of light decreases substantially. Therefore, it is essential to analyze the relationship between the FWHM and transmittance according to the number of DBR pairs. The DBR is made of silicon and silicon dioxide by RF magnetron sputtering on a glass wafer. After the optimal conditions based on simulation results were realized, the DBR exhibited a light transmittance of 38.5% at 4.26 ㎛ and an FWHM of 158 nm. The improved results substantiate the advantages of the low-cost and minimized process compared to expensive commercial filters.