• 전자공학회논문지
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• 제53권1호
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• pp.29-35
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• 2016

집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.865-871
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• 2017

본 논문에서는 기존의 플루오린화 수소산(hydrofluoric acid)을 이용한 꼬인 형태의 광섬유형 결합기 표면에 젤라틴 수용액을 코팅한 뒤 흡수체로 활용하여 상대 습도 측정에 이용하였다. 제안한 광섬유형 습도 측정 센서는 기존 전자 소자를 이용한 감지 방식과 비교하면 값이 매우 저렴하며 광섬유 및 빛이 갖는 다양한 장점들을 취하고 있다. 본 논문에서 제시한 광섬유형 습도 센서는 상대습도 기준 약 40 %에서부터 85 %까지 측정한 결과를 보여주었으며, 계산 결과와도 그 경향이 잘 일치하는 것을 알 수 있다. 본 논문에서 제시한 광섬유형 결합기 센서 구조는 향후 센서 분야에서 습도 및 다양한 위험 기체를 감지할 수 있는 역할로 유망한 역할을 맡을 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제20권5호
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• pp.266-271
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• 2009

본 논문에서는 높은 소멸비뿐만 아니라 낮은 파워 소모를 가지는 방향성 결합기 구조의 열광학 스위치를 설계하였다. 설계된 스위치는 전극의 열발생 유무에 따라 폴리머의 굴절률이 변하는 열광학 효과를 이용하여 동작한다. 전극에 파워가 인가되지 않으면(OFF), 입사된 빛은 반대쪽 도파로로 대부분 전이된다. 전극에 일정수준 이상으로 파워가 인가되면(ON), 입력 도파로로 입사된 빛은 반대쪽 도파로의 굴절률이 낮아져 입력 도파로로 진행한다. 방향성 결합기 스위치는 소멸비 일반화 곡선과 입력 도파로의 수평이동 방법을 이용하여 설계되었다. 결합길이는 1,610 ${\mu}m$, on과 off 상태의 소멸비는 각각 -28, -30 dB로 설계되었다. 또한, 본 논문에서 전극 구조는 열분석을 통해 최적화되었다. 전극의 폭(w)이 증가하고 전극과 도파로의 중심간격(d)이 감소할수록 도파로로 전달되는 열은 증가하였다. 전극에서 발생된 열은 반대쪽 도파로에도 영향을 주기 때문에 두 도파로간의 온도차이는 주어진 w와 d에 따라 변한다. 이때, 최대의 온도차이를 보이는 특정한 조건이 존재하였다. 최대 온도차이는 전극의 폭이 넓을수록, 전극의 온도가 높을수록 증가한다. 특히, 스위칭에 필요한 온도차이를 최대 온도차이 조건으로 설계하면 전극의 온도를 낮출 수 있다. 최대 온도차이 조건은 열광학 스위치의 파워소모를 감소시키는 방안이 될 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.375-384
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• 2004

Ti:LiNbO$_3$ 세 도파로형 광도파로와 CPW 진행파 전극으로 구성된 고속 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 결합길이를 계산하였다. SOR에 의해 위상속도 및 특성 임피던스 정합 조건이 만족되도록 CPW 진행파 전극의 파라미터를 설계하였다. 제작된 소자의 dc 스위칭 및 전극의 RF 특성을 측정하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4 dB와 15.6 V였다. RF 특성을 얻기 위하여 회로분석기(Network Analyzer)를 이용하여 진행파 전극의 S 파라미터를 측정하였다. 측정 결과 진행파 전극의 특성임피던스 Z$_{c}$=39.2$\Omega$, M/W(Microwave) 유효굴절률 N$_{eff}$=2.48, 그리고 감쇠상수 a$_{m}$ =0.0665/(equation omitted)등의 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, 광 검출기로 측정된 주파수 응답 R($\omega$)과 비교하였다. 주파수 응답측정 결과, 3 dB 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제11권6호
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• pp.405-410
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• 2000

방향성 결합기의 성능개선을 위해 입사광과 결합기 도파모드와의 전이계수를 조절하여 $Cv_e$ 와 $Cv_o$ 의 차이, $Cv_e-Cv_o$ 를 줄임으로써 소멸비를 향상시키는 방안을 제안한다. 입력 도파로와 결합기의 접합부에서 입력 도파로를 수평 이동시키는 방식과 곡선형 입력 도파로의 도파모드 편향성을 이용한 방식을 혼합하여 적용해서 전이계수와 손실을 최적화하고 소멸비와 제작상의 허용오차를 월등히 개선한다. 주어진 도파로 구조의 경우 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한결과 곡률 반경이 $300\mu\textrm{m}$이고 접합위치의 수평이동이 $0.1\mu\textrm{m}$인 입력 도파로의 채택으로 최대 소멸비는 -39 dB로 낮출 수 있으며 -30dB 소멸비 기준에서의 방향성 결합기의 결합길이에 대한 제작 허용오차 폭은 $57.19\mu\textrm{m}$에 이르게 되었다. 이는 수평 이동을 고려하지 않는 직선형 입력 도파로에 비하여 최대 소멸비의 향상은 6dB 제작 허용오차 폭은 $13.9\mu\textrm{m}$ 향상시킨 결과이다.

• 수산해양기술연구
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• 제25권4호
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• pp.200-208
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• 1989

200MHz ZnO변환기를 이용하여 초음파 현미경을 제작하여, 도미비늘을 화상화하고 광학현미경에 의한 사진과 비교하였다. 그 결과 광학적 반사에 의한 표면의 화상과 초음파의 기계적 탄성적 표면하 반사에 의한 화상에는 다소 차이가 있음을 확인하였다(Fig. 13 및 14). 초음파 현미경은 고체재료 또는 생물조직 상(10(12)등 여러 가지 생물연구 등의 응용이 계획되고 있으며, 특히 초음파 의학의 분야는 그 활용이 눈부실 것으로 예측된다. 초음파 현미경의 제작 그 자체보다, 이것을 도구로 하여 여러 가지 학술적, 기술적 성과가 기대되기 때문에 이 분야의 기초연구가 더욱 중요하게 생각되며 첨단산업분야에서도 비파괴검사 초음파 micro spectroscopy(U.M.S)등과 같은 물질의 탄성적 성질을 micro scale로 계측할 수 있는 등, 많은 활용이 있을 것이 예상된다. 또 초음파 현미경의 방법도 여러 가지이며, 이것을 계측수단으로 일반화하는 문제도 연구할 필요가 있다. 앞으로 광학이나 전자장치 등과 함께 급속한 발전이 기대된다.