• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권8호
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• pp.17-23
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• 2008

본 연구에서는 InP 물질의 능동과 수동 광도파로를 포함하는 신개념의 직사각형 링 레이저를 제작하여 그 특성을 측정하고 분석하였다. 직사각형 링 레이저의 구성은 작은 광 손실을 갖는 네 개의 전반사 미러와 세 개의 수동 광도파로로 구성된 방향성 결합기로 되어 있다. 제작된 두 개의 서로 다른 직사각형 링 공진기의 능동 영역의 길이는 250과 $350{\mu}m$이고, 전체 공진기 길이는 각각 580과 $780{\mu}m$이다. 측정된 링 레이저의 문턱 전류는 상온에서 연속 전류를 인가했을 때 38 mA를 얻을 수 있었다. 이때 20 dB 이상의 인접모드 억압비를 갖는 단일 모드 발진 특성을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.157-162
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• 2023

격자 구조형 스트립 방향성 결합기를 기반으로 한 고 민감도 굴절률 bio-sensor를 제안하였다. 그 센서는 도파관 중 하나의 상단 층에 격자 구조가 구성된, 두 개의 비대칭 스트립 도파관을 사용하여 설계하였다. 위상정합 조건을 만족하는 공진 파장에서 한 도파관으로부터 다른 도파관으로 최대 광 결합이 발생하며, 도파관 표면 영역에 놓인 분석물질의 굴절률 변화에 따른 위상정합 조건의 변화가 민감도를 측정하는 척도로 사용될 수 있음을 보여주었다. 제안된 센서는 높은 굴절률 민감도를 가진 on-chip 장치로 설계될 수 있으며, 낮은 전파 손실을 제공하여 민감도가 향상되도록 센서를 구성되었다. 더욱이, 도파관 파라미터에 따른 민감도 변화가 센서의 설계 최적화를 위하여 분석되었다.

• 한국광학회지
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• 제6권4호
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• pp.310-316
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• 1995

유한영역에서의 조화함수전개법으로 인접한 두 도파로 코어 중심간의 거리 및 도파로 변수에 따른 결합길이를 계산하여 $1.3/1.55\mum$ WDM coupler을 설계하였다. 저압화학기상증착법에 의해 PSG 도파박막을 제작하고 laser lithography와 $CF_4/O_2$ RIE 공정 등을 이용하여 WDM coupler를 제작하였다. 또한 광섬유를 지지 및 고정하기 위하여 Si 기판 위에 V-groove를 만들었으며 제작된 WDM coupler와 V-groove로 지지된 광섬유를 UV curing epoxy를 사용하여 접속하였다. 제작된 WDM coupler의 $1.3.\mum$, $1.55\mum$에서의 분지별 도파모드를 관측하고 분할비를 측정한 결과 최대 분할비는 각각 9dB, 12dB였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권7호
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• pp.3169-3175
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• 2011

본 논문에서는 가유전체 기판구조의 증가하는 유효 유전율 효과를 이용하여 방향성결합기를 소형화하여 설계하는 것에 대하여 기술한다. 방향성결합기는 RF 신호의 크기를 간접적으로 측정하거나 신호전력을 결합하는데 널리 사용되는 회로이다. 가유전체 기판구조는 다수의 도금된 비어홀에 의하여 표준형 기판보다 유효 유전율이 증가하는 특성을 지니는데, 이 특성이 바로 회로 소형화에 이용된다. 한 예로써 2GHz대에서 15dB의 결합계수를 갖는 방향성결합기가 표준형 기판과 가유전체 기판구조에 대하여 각각 설계되고 그 크기가 비교된다. 표준형 회로와 비교할 때, 가유전체 기판구조로 소형화된 방향성결합기는 동일한 성능을 유지하면서도 1/3로 줄어든 회로의 크기를 갖는다. 또한 소형화된 방향성결합기를 제작하여 측정한 성능은 예측 결과와도 매우 유사함을 보여준다. 측정한 성능 결과는 2GHz대에서 -14.62B의 결합도, -24.1dB의 정합도, -0.38dB의 삽입손실 특성을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.89-93
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• 2006

방향성 결합기의 소멸비 특성 개선을 위해 입사도파로의 접근각도를 조절하는 방안의 가능성과 오차한계를 살펴보았다. 입사도파로의 접근각도가 크면 단순한 모드분석 이론의 틀에 오차를 유발하게 되지만 적절하게 조절하면 오차를 극소화하면서도 입사되는 광모드의 결합계수를 미세 조절함으로써 소멸비를 개선하는 효과가 있었다. 급격한 접근각도의 설정 시에는 비록 그 각도가 작아서 유출모드(leak mode)에 의한 손실이 있기 전이더라도 광모드의 과잉쏠림(field-profile overshooting)에 의해 각종 특성의 열화가 생기기 시작하는 것을 발견하고 그 영향을 분석하였다. 진행 광모드의 변화는 BPM(Beam Propagation Method)으로 전산 모사하였으며, 직선형 및 곡선형의 두 가지 입사도파로 구조에 대해 특성변화를 비교하여 소멸비 특성을 최적화하는 조건을 얻어내었다.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.446-449
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• 2005

방향성 결합기의 각종 설계 구조변경에 대해 소멸비 특성의 변화를 직관적으로 예측하기 쉽지 않으므로 각 구조마다 매번 번거로운 특성 계산의 반복 작업이 수행되었다. 본 논문에서는 방향성 결합기의 설계구조 변수의 조절에 따른 소멸비 특성 변화를 체계적으로 계산하였고, 이 특성변화의 일반적인 경향을 파악하였다. 즉, 도파로 간격을 입력 도파로의 폭으로 규격화하면 이 변화 경향을 일반화하는 특성곡선을 얻을 수 있는 것으로 파악되었다. 이때, 정규화주파수 v와 도파간격비율 d가 큰 구조일수록 소멸비를 높일 수 있었고, d를 동일하게 유지한 여러 경우의 구조에 대해서는 v의 변화에 따른 소멸비 특성곡선이 일치하는 것을 보였다. 이러한 소멸비 특성의 일반화 경향은 높은 소멸비 특성을 유지하면서도 소자를 작게 설계하거나 파장분리기의 설계에 유용하게 활용될 수 있으므로 1310/1550 nm 파장 분리기의 설계와 제작에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.996-1003
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• 2003

기존의 트랜스버살 필터는 MMIC로 제작할 때 폭 방향에 비해 길이 방향의 길이가 너무 긴 단점이 있다. 본 논문에서는 필터의 길이 방향 길이를 줄여 제작에 더 유리한 구조를 가질 수 있으며 임의의 높은 결합도도 얻을 수 있는 다중 결합선로 방향성 결합기를 이용한 트랜스버살 필터를 제안하였다. 트랜스버살 필터의 입력단에 입력된 신호는 각 방향성 결합기를 거치면서 유전체와 도체 손실에 의해 점점 작아지기 때문에 뒤쪽에 위치한 방향성 결합기에서 결합된 신호는 설계치보다 작게 되어 필터의 주파수 특성을 열화시킨다. 이러한 현상을 개선하기 위해 수정된 결합계수 계산식을 제시하였다. 유도된 계산식 및 3차원 시뮬레이션을 통해 제안된 필터의 설계 방법과 동작 특성을 검증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.846-851
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• 2010

광섬유형 결합기의 끝단면을 이용한 액체-공기 경계면 감지 센서를 제안하고 특성을 시험하였다. 이 센서 시스템의 원리는 광섬유 끝단의 경계면에 접촉하는 물질의 굴절률 변화에 따라 발생하는 추가적인 광 손실을 이용하는 것이다. 각각 다른 광 분배비를 가지는 다섯 가지의 광섬유형 결합기를 이용하여 물과 공기에 접촉하였을 때의 스펙트럼 응답 특성을 측정하고 분석하였다. 이 실험결과는 다중 센서헤드를 가지는 센서 시스템을 개발할 경우 결합기의 광 분배비를 결정하는데 유용하게 사용되어질 것이다. 제안된 센서 구조를 이용하여 다중센서 배열을 위한 결합기 선택에 활용될 수 있기를 기대한다. 또한 다중지역에서 동시에 발생하는 홍수나 침수을 감시하는 모니터링 시스템에 적용될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권1호
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• pp.25-32
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• 2017

본 논문에서는 플루오린화 수소산(hydrofluoric acid)과 표면 장력을 이용한 손실이 낮은 광섬유형 방향성 결합기 제작 방법을 제안한다. 제안한 방향성 결합기 제작 방법은 기존에 일반적으로 이용하던 열원을 이용한 제작 방법과는 다르게 다양한 장비들이 요구되지 않으며, 마멸을 이용한 방법보다 손실이 낮으며, 제작 과정이 매우 쉽다. 또한, 제작된 결과물은 테이퍼드(tapered) 형태의 아디아바틱(adiabatic)한 구조로 인해 광통신에서 널리 이용되는 C-band 영역에서 파장 의존성이 낮아 광통신에서 유망한 역할을 맡을 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권8호
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• pp.57-66
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• 2000

비대칭 광섬유 커플러 ADF(add/drop filter)의 필터링 특성을 새로운 연산자 분리 시영역 모델을 이용해서 해석하였다. 연산자 분리 시영역 모델은 방향성 결합기와 브래그 격자를 포함하는 구조의 소자를 전산모사 할 때 미우 유용하다. 먼저 이 모델을 이용하여 대칭구조의 고아섬유 커플러 ADF의 특성을 해석하여 연산자 분리 알고리듬의 정확도를 확인 한 후에, 비대칭 구조 ADF의 특성을 해석하여 필터링 성능의 최적화에 필요한 파라미터 값들을 도출하였다.