• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권1호
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• pp.70-76
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• 2021

A cylindrical microlens (CML) has been widely used as an optical element for organic light-emitting diodes (OLEDs), light diffusers, image sensors, 3D imaging, etc. To fabricate high-performance optoelectronic devices, the CML with high aspect ratio is demanded. In this work, we report on facile solution-based processes (i.e., slot-die and needle coatings) to fabricate the CML using poly(methyl methacrylate) (PMMA). It is found that compared with needle coating, slot-die coating provides the CML with lower aspect ratio due to the wide spread of solution along the hydrophilic head lip. Although needle coating provides the CML with high aspect ratio, it requires a high precision needle array module. To demonstrate that the aspect ratio of CML can be enhanced using slot-die coating, we have varied the molecular weight of PMMA. We can achieve the CML with higher aspect ratio using PMMA with lower molecular weight at a fixed viscosity because of the higher concentration of PMMA solute in the solution. We have also shown that the aspect ratio of CML can be further boosted by coating it repeatedly. With this scheme, we have fabricated the CML with the width of 252 ㎛ and the thickness of 5.95 ㎛ (aspect ratio=0.024). To visualize its light diffusion property, we have irradiated a laser beam to the CML and observed that the laser beam spreads widely in the vertical direction of the CML.

• 한국광학회지
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• 제30권5호
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• pp.187-192
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• 2019

본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 핵심 부품인 펌프광 결합기를 제작하였으며, 고출력 성능시험 장비를 이용하여 출력특성을 측정하였다. $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기는 1개의 신호광 광섬유와 18개의 펌프광 광섬유들로 이뤄진 광섬유 다발, 출력 광섬유와 하우징으로 구성되어 있다. 신호광 광섬유와 출력 광섬유는 편광유지 광섬유를 사용하여 제작하였다. 광섬유 다발의 테이퍼링 길이에 따른 신호광의 손실을 측정하여 테이퍼링 길이를 18 mm로 최적화하였다. 제작된 $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기의 신호광 삽입 손실, 펌프광 투과율 및 편광 소광률은 각각 6.5%, 98.07% 및 18.0 dB로 측정되었다. 18개의 펌프 레이저 다이오드를 이용하여 2 kW의 고출력에서 펌프광 결합기의 온도 분포를 열화상 카메라를 이용하여 측정 및 분석하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.192.2-192.2
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• 2015

본 논문에서는 사파이어 기판 표면에 레이저 처리를 통해 격자 구조(레이저 격자 구조)를 제작하고 InGaN/GaN 발광다이오드(Light-Emitting Diodes, LED) 박막을 성장 한 시료에서 Bowing 특성 변화를 논의한다. 그리고 Bowing 정도에 따른 InGaN/GaN LED의 광학 및 전기적 특성을 Photoluminescence (PL)와 Electroluminescence (EL) Mapping 법을 이용하여 상호 비교 분석하였다. 2-인치 사파이어 기판 상에 레이저 격자 구조의 간격은 1 mm (GS1-LED), 2 mm (GS2-LED), 3 mm (GS3-LED) 로 제작하였으며, 격자 구조가 없는 LED를 기준 시료(C-LED)로 사용하였다. GS1-LED, GS2-LED, GS3-LED의 Bowing 정도는 C-LED 대비 각각 8%, 7.6%, 6.4% 감소하였다. PL Mapping 결과, GS-LED의 발광 파장의 분포 균일도가 C-LED 보다 개선되는 것을 확인하였고, 파장이 C-LED 대비 단파장으로 이동하였다. 또한, GS-LED시료의 PL 강도는 C-LED보다 증가하였고, 특히 GS2-LED의 PL 강도는 C-LED 대비 6.9% 증가 하였다. EL mapping 결과, GS-LED 발광 파장의 분포 균일도는 PL 결과와 유사하게 측정되었으며, 2인치 기판 전체 면적에 대한 GS-LED의 주요 동작전압 및 출력 전력 수율이 C-LED대비 현저히 개선되었다. 사파이어 기판 표면에 제작한 레이저 격자 구조에 따른 InGaN/GaN LED의 광학적, 전기적 특성을 Bowing의 개선과 응력 완화 현상으로 논의 할 예정이다.

• 한국광학회지
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• 제10권5호
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• pp.357-363
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• 1999

다중산란매질의 광학계수를 측정하기 위하여 광세기의 변화와 위상차이를 동시에 측정하는 주파수 영역 분광장치를 구성하고, 산란과 흡수가 다른 매질 조건하에서 진폭 변조된 광을 입사시킨 후 후방 산란광의 교류 및 위상지연 성분을 heterodyne 검지 방법을 이용하여 측정하였다. 실험을 통하여 산란자와 흡수체의 농도가 증가함에 따라 흡수계수와 수송산란 계수는 선형적으로 증가함을 확인할 수 있었으며, 흡수계수와 수송산란계수를 확산이론을 이용하여 구할 수 있었다. 광원과 검출기의 거리, 변조주파수에 따라 측정 가능한 광학계수의 범위를 분석하였다. 레이저 다이오드를 사용하는 소형화된 이 장치는 생체조직과 같은 다중 산란매질의 비침습적 광학계수 측정에 이용될수 있으리라 기대된다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.96-97
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• 2000

Incoherent broadband optical sources have been applied in various areas such as a light source for optical device characterization, fiber-optic gyroscopes$^{(1)}$ , and spectrum sliced light source in wavelength division multiplexing (WDM) system$^{(2)}$ . To utilize the inherent low loss in silica optical fibers, various types of incoherent light sources are being developed. Among the light sources, the amplified spontaneous emission (ASE) from a rare earth doped fiber has benefits in temperature stability, high output power, low polarization dependence over semiconductor diodes$^{(3)}$ . Recently erbium doped fibers (EDF) have been intensively researched for ASE sources as well as optical amplifiers$^{(4)}$ . The spectrum of ASE from an EDF, however, is limited in the 1520~1560 nm range in conventional configurations. In this letter we described a new broadband ASE source which included both the conventional ASE band of Er$^{3+}$ ion, 1520nm~1560nm and ASE band from Tm$^{3+}$ ions that extends the bandwidth further. For the first time, to the best knowledge of authors, a fiber ASE source based on the energy transfer between Er$^{3+}$ and Tm$^{3+}$ ions in the range of 1460~1550 nm, has been demonstrated using a single 980nm pump laser diode. (omitted)omitted)

• ETRI Journal
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• 제24권2호
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• pp.81-96
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• 2002

This paper describes our design of a hybrid amplifier composed of a distributed Raman amplifier and erbium-doped fiber amplifiers for C- and L-bands. We characterize the distributed Raman amplifier by numerical simulation based on the experimentally measured Raman gain coefficient of an ordinary single mode fiber transmission line. In single channel amplification, the crosstalk caused by double Rayleigh scattering was independent of signal input power and simply given as a function of the Raman gain. The double Rayleigh scattering induced power penalty was less than 0.1 dB after 1000 km if the on-off Raman gain was below 21 dB. For multiple channel amplification, using commercially available pump laser diodes and fiber components, we determined and optimized the conditions of three-wavelength Raman pumping for an amplification bandwidth of 32 nm for C-band and 34 nm for L-band. After analyzing the conventional erbium-doped fiber amplifier analysis in C-band, we estimated the performance of the hybrid amplifier for long haul optical transmission. Compared with erbium-doped fiber amplifiers, the optical signal-to-noise ratio was calculated to be higher by more than 3 dB in the optical link using the designed hybrid amplifier.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.2037-2042
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• 2014

32 채널 이상의 파장다중화 광신호 전송에서 이득포화 광신호 사용법이 적용되었고, 이 이득 포화 광신호의 세 가지 다른 적용 방법들이 비교되었다. 이 세 가지 방법은 고출력 DFB LD 들만을 사용하는 경우, 광증폭기로 증폭된 입력광원들을 사용하는 경우, 그리고 하나의 이득포화 광원과 소수의 파장다중화 광원들을 사용하는 경우들이다. 하나의 포화 광원을 이용한 경우는 다시 이 광원의 파장 의존성을 확인하기 위해 1532.3 nm, 1545.7 nm, 그리고 1558.2 nm의 세 가지 경우가 비교되었다. 그 결과 입력광원이 증폭기로 증폭되더라도 ASE에 의한 잡음은 영향이 미미하였음을 확인하였고, 포화 광원의 파장위치는 장파장인 경우 이득이 1 dB 이상 감소하였으며 그 원인이 분석되었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제32권3호
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• pp.134-139
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• 2018

최근 초미세먼지는 사회적 재난으로 간주될만큼 국민건강에 심각하게 영향을 미쳐 사회문제가 되고 있다. 기존의 미세먼지 측정 방식은 베타선 흡수방식을 사용하여 실시간 측정 및 소형화가 어려운 단점이 존재한다. 본 논문에서는 광산란 방식을 사용하여 소형화 및 저비용의 센싱 장치를 개발하였다. 광산란 방식을 적용한 센서는 내부에 반도체 레이저 다이오드를 사용하여 구성하였으며, 전압레벨의 신호를 주파수레벨로 변환하여 기존 방식의 한계를 극복하고 미세먼지 입자 크기별 분리가 가능하도록 구현하였다. 또한 개발 시스템은 블루투스 통신으로 스마트폰과 연결하여 미세먼를 모니터링하고, 장치를 제어할 수 있다.

• 센서학회지
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• 제28권5호
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• pp.305-310
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• 2019

The purpose of this study is to classify the concentration of HbA1c (glycosylated hemoglobin), which is an indicator in the management of accurate blood glucose level in diabetic patients, using a non-invasive optical property measurement method. To measure the optical properties of HbA1c, the optical source uses LEDs and laser diodes of 400 nm in the visible region and 1450 nm in the nearinfrared region using thermopile to detect the Raman scattering intensity. An HbA1c control solution was used. As a result, the optical properties of 5% (normal) and 9% (abnormal) HbA1c control solutions showed specificity in which the output values were reversed at 850 nm and 950 nm, respectively. This property was applied to distinguish between normal and abnormal values in diabetes. In addition, considering tissue penetration depths for non-invasive measurements, two wavelengths were determined to be effective in distinguishing the concentrations of HbA1c control solutions at 5%, 7%, and 9%.

• 전자통신동향분석
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• 제34권5호
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• pp.81-90
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• 2019

The data rate for transmission through fiber-optic cables has increased to 400 Gbps in single-wavelength channels. However, speeds up to 1 Tbps are required now to meet the ever-increasing bandwidth demand driven by the diverse requirements of contemporary applications for high-quality on-demand video streaming, cloud services, various social media, and emerging 5G-enabled applications. Because the data rates of the per-channel optical interfaces depend strongly on the operational speed of the optoelectronic devices used in optical transceivers, ultrahigh-speed photonic devices and components, and eventually, chip-level transmitter and receiver technologies, are essentially required to realize futuristic optical transceivers with data rates of 1 Tbps and beyond. In this paper, we review the recent progress achieved in high-speed optoelectronic devices, such as laser diodes, optical modulators, photodiodes, and the transmitter-receiver optical subassembly for optical transceivers in data centers and in metro/long-haul transmission.