• 센서학회지
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• 제30권3호
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• pp.131-138
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• 2021

The optimization of the specifications of vertical silicon on insulator (SOI) slot optical waveguides suitable for integrated-optical biochemical sensors was performed through computational analysis of the confinement factor of the guided mode distributed in the slot in addition to analytical examination of the TE mode. The optimized specifications were confirmed based on sensitivity in terms of the change in the refractive index of the biochemical analyte. When the slot width, rail width, and height were set to 120 nm, 200 nm, and 320 nm, respectively, the confinement factor was evaluated to be about 56% and the sensitivity was at least 0.9 [RIU/nm].

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.307-314
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• 1998

편광 독립적인 InP형 배열 도파로 회절 격자 소자의 설계를 위하여 경계면이 편광 의존성에 미치는 효과를 살펴보고, 편광 독립적인 InP형 2차원 도파로를 설계하였다. 도파로의 경계면이 편광 의존성에 미치는 효과를 살펴보기 위하여 1차원 도파로에 대하여 넘김 행렬법(Transfer Matrix Method)을 사용하여 파동 방정식을 풀었다. 계산 결과 경계면이 많을수록 복굴절성은 커짐을 보였다. 편광 독립적인 2차원 도파로 설계에는 유효굴절률법(Effective Index Method)을 사용하였다. 고려한 구조는 리지형태(ridge type), 올림층형태(raised strip type), 매립형태(buried type)의 도파로인데, 리지형태와 올림층형태의 구조에는 기존의 유효굴절법을 적용하였고, 매립형태의 도파로는 개선된 유효굴절률법을 적용하였다. 계산 결과로부터 편광 독립적인 2차원 도파로의 폭과 높이를 결정하였고, 주어진 복굴절성의 한계에 대하여 허용될 수 있는 도파로의 폭과 높이의 허용오차도 논의하였다.

• 한국가스학회지
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• 제18권2호
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• pp.48-54
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• 2014

본 논문에서는 알코올 측정용 센서의 광학적 특성 향상을 위한 고유한 광학적 구조를 제안하였으며, 모의해석을 실시하였다. 광 도파관은 한쪽에 공통초점을 갖는 두 개의 타원형 광 도파관으로 구성되었으며, 각 광 도파관의 서로 다른 초점에 적외선 광원과 적외선 센서를 갖는다. 두 타원형 광 도파관의 각도가 30도에서 90도로 증가시켰을 때, 단위면적당 최대 입사광량은 $2.23{\times}10^6W/m^2$에서 $5.74{\times}10^5W/m^2$로 감소하였다. 그러나 조사 빔의 반지름은 1.86 mm로 최소값을 나타내었고, 전체 입사 에너지는 90도 각도를 갖는 구조와 비교하여 약 10 % 작은 값을 보였다. 모의해석 결과로부터 본 논문에 제안한 구조는 긴 흡수파장을 갖는 광학적 가스센서의 감도향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.254-260
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• 2005

높은 재현성과 함께 효율적인 수동 정렬을 위하여 제안된 대형코어 단일모드 폴리머 광도파로를 이용하여 제작 가능한 폴리머 광도파로 소자인 가변 광감쇠기를 제안하고 삼차원 빔전파 방법을 이용하여 소자의 동작 특성을 파악하고 최적 구조를 설계하였다. 소자의 표면에 집적된 박막 전극 히터에서 발생하는 열로 인해 폴리머 광도파로에서 발생하는 굴절률 분포 변화를 수치해석적으로 구하였으며 이 결과를 이용하여 삼차원 빔전파 해석을 수행하였다. 대형코어 광도파로가 가지는 작은 굴절률 대비로 인해 효과적인 광감쇠 현상을 작은 온도 변화로부터 얻을 수 있음을 확인하였다. 일반 광도파로 VOA에서 섭씨 150도 이상의 온도 변화가 필요한 반면 대형 코아 광도파로 VOA는 섭씨 70도 정도의 온도 변화 만으로도 20 dB 이상의 감쇠를 얻을 수 있었다. 대형코아 광도파로가 가지는 장점인 높은 정렬오차 허용범위와 더불어 낮은 구동전압으로 동작하는 장점을 함께 가지는 가변 광감쇠기 설계를 완성하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권4호
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• pp.47-54
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• 2020

활성 도파로와 수동 도파로의 집적은 광집적 회로의 구성에서 필수적인 요소이다. 이를 구현하기 위한 여러 기술 중 버트 조인트는 상당한 장점을 가지고 있다. 그러나 버트 조인트 접합은 높은 광손실을 야기하며, 두 도파로 간의 정렬에 있어서 정확한 공정 제어가 요구되는 구조이다. 본 논문에서는 레이저 다이오드와 spot size converter (SSC)로 구성된 집적 소자를 시뮬레이션하기 위해 beam propagation method을 이용하였다. 상이한 모드 특성을 갖는 두 SSC를 레이저 도파로와 연결하고, 광결합 효율을 시뮬레이션 하였다. 큰 근접장 모드를 가지는 SSC는 낮은 광결합 효율을 보여주나, 원거리 발산각 패턴이 좁고 더 대칭적이다. 테이퍼 구조의 수동 도파로는 원거리 발산각 패턴을 열화시키지 않고 버트 조인트에서 도파로 오프셋의 무의존성과 광결합 효율을 향상시키기 위해 이용되었다. 이를 바탕으로 89.6%의 높은 광결합 효율과 16°×16°의 좁은 원거리장 발산각을 얻을 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.67-67
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• 2012

Graphene, two-dimensional one-atom-thick planar sheet of carbon atoms densely packed in a honeycomb crystal lattice, exhibits fascinating electrical properties, such as a linear energy dispersion relation and high mobility in addition to a wide-range optical absorption and high thermal conductivity. Graphene's outstanding tensile strength allows graphene-based electronic and photonic devices to be flexible, bendable, or even stretchable. Recently many groups have reported high performance electronic and optoelectronic devices based on graphene materials, i.e. field-effect transistors, gas sensors, nonvolatile memory devices, and plasmonic waveguides, in which versatile properties of graphene materials have been incorporated into a flexible electronic or optoelectronic platform. However, there are several fundamental or technological hurdles to be overcome in real applications of graphene in electronics and optoelectronics. In this tutorial we will present a short introduction to the basic material properties and recent progresses in applications of graphene to electronics and optoelectronics and discuss future outlook of graphene-based devices.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제3권1호
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• pp.55-61
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• 2003

This paper describes how the optical properties of a quasi-one-dimensional photonic crystalline waveguide having a periodic air cavity are influenced by various structural parameters; the electromagnetic fields are simulated using the finite-difference time-domain method. The simulations considered four design parameters: cavity size, defect size, lattice constant, and number of cavity. The parameter sensitivity of the photonic bandgap property of the waveguide having air cavities is examined. A couple of significant design guidelines are obtained. We show that the quasi-one-dimensional photonic crystalline waveguide has significant unrealized potential.

• 한국통신학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.321-328
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• 1989

유한요소법을 이용하여 유전체 도파관의 전파특성을 해석하였다. 자계 3성분에 의한 변분표현방식 Galerkin법을 적용하여 주파수를 파라메터로 해서 전파정수를 구하는 유한요소 표시식을 제안하였다. 이 방법은 조건을 고려해서 해석한 결과 spurious 해는 전혀 나타나지 않았으며 이론치와 잘 일치하였다. 이 해법이 타당성을 확인하기 위하여 부분적으로 유전체가 채워직 구형도파관에 적용하여 수치해석 결과를 다른해석 결과와 비교하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 추계학술대회 논문집 Vol.15
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• pp.546-547
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• 2002

Ni thin film on the PMN-PT crystal wafer were deposited by using E-beam evaporator technique. Deposited film was patterned by UV-lithography and etching and was in-diffused at 300~600C. Diffusion profile of Ni ions in PMN-PT was measured by secondary ion mass spectroscopy (SIMS).

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.174-177
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• 1999

FHD (Falme Hydrolysis Deposition) 공정으로 실리카 슬렙도파로를 제작하고 전송손실을 측정하였다. 전송손실 측정에는 프리즘커플링으로 빛을 입사시키고 굴절률 정합액으로 출사시키는 장치를 제작 사용하였다. 측정된 전송손실은 1300 nm 및 633 nm에서 각각 0.04 dB/cm 및 0.09 dB/cm의 값을 보였다.