• 제목/요약/키워드: Photonic band gap

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2차원 광결정의 비정상적인 광분산에 대한 연구 (Anomalous Dispersion in Two-Dimensional Photonic Crystals)

  • 강동열;류한열;황정기;이용희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.22-23
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    • 2001
  • 광결정(Photonic crystals)은 유전체를 주기적으로 배치한 구조인데, 이런 구조에 의해 1차원, 2차원, 또는 3차원적으로 빛을 제어할 수 있다. [1] 이런 주기적인 구조로 인해 광결정 내에서는 특정에너지와 특정 방향을 가진 빛이 진행하지 못하는 광밴드 갭(photonic band gap)뿐만 아니라 밴드구조와 밀접한 관계가 있는 비정상적인 광분산이 나타나기도 한다. 이러한 비정상적인 광분산에는 입사빔의 미세한 파장변화에 따른 PC내에서의 급격한 빛의 꺾임이나, 단일 파장의 입사빔이 두갈래로 갈라지는 현상, 또는 negative나 1보다 작은 굴절효과 등이 있는데, 이러한 현상을 해석하기 위한 것으로 광결정내의 고정된 진동수에 해당하는 점들을 2차원 k공간에서 표시한 분산곡선(dispersion surface)이 도입되었다. [2] (중략)

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Fabrication of Artificial Crystal Architectures by Micro-manipulation of Spherical Particles

  • Takagi, Kenta;Kawasaki, Akira;Watanabe, Ryuzo
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part2
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    • pp.910-911
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    • 2006
  • We newly designed and manufactured a new arranging system for a three-dimensional artificial crystal of monosized micro particles. In this system, a robotic micro-manipulator accurately locates the spherical particle onto the lattice point, and subsequently fiber lasers micro-weld the contact points between the neighboring particles. Actually, one- and two-dimensional arrays were constructed using monosized tin particles with the diameter of 400 m. Moreover, due to optimization of the process parameters, we successfully constructed the artificial crystals of simple cubic and diamond structures. In particular, the diamond structure which can represent a large photonic band gap is expected to progress toward a practical photonic crystal device.

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Fabrication of a Three-dimensional Terahertz Photonic Crystal Using Monosized Spherical Particles

  • Takagi, Kenta;Seno, Kazunori;Kawasaki, Akira
    • 한국분말야금학회:학술대회논문집
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    • 한국분말야금학회 2006년도 Extended Abstracts of 2006 POWDER METALLURGY World Congress Part 1
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    • pp.374-375
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    • 2006
  • Three-dimensional artificial crystals with periodicity corresponding to terahertz wave lengths were fabricated by self-assembling monosized metal spherical particles. The metal crystals were weakly sintered to utilize them as templates. The metal templates were inverted to air spheres crystal embedded in dielectric resin though infiltration and etching. The resulting resin inverted crystals clearly presented the photonic stop gaps within terahertz wave region and the frequencies of the gaps were confirmed to agree well with calculation by plane wave expansion method.

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Design of a Polarization Splitter Based on a Dual-core Hexagonal-shaped Photonic Crystal Fiber

  • Jegadeesan, Subramani;Dhamodaran, Muneeswaran;Azees, Maria;Murugan, Arunachalam
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권4호
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    • pp.304-310
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    • 2019
  • In this paper, a microstructured, hexagonal-shaped dual-core photonic crystal fiber (PCF) is proposed. The proposed structure has specific optical properties to obtain high birefringence and short coupling length, for different values of structural parameters varied over a wide range of wavelength. The properties are analyzed using a solid core of silica material. The proposed structure is implemented as a polarization splitter with splitting length of 1.9 mm and a splitting ratio of -34.988 dB, at a wavelength of 1550 nm. The obtained bandwidth in one band gap of about 81 nm. The numerical analysis ensures that the performance of the proposed polarization splitter is better than that of existing ones.

자기조립을 통해 형성된 실리카 광자결정의 광특성에 미치는 열처리 효과 (Effect of Heat-Treatment on the Optical Properties of Self-Assembled SiO2 Photonic Crystals)

  • 오용택;김명순;신동찬
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.127-131
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    • 2005
  • 열처리가 단분산 구형 $SiO_2$ 나노 분말의 자기조립을 통하여 형성된 광자결정 박막의 광특성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 광밴드갭에 의해 나타나는 반사율 피크는 열처리 온도가 증가함에 따라 단파장 쪽으로 이동하였고, 빛의 회절에 의해 나타나는 Fabry-Perot fringes 피크의 강도도 증가하였다. 또한, 반사율의 절대값도 $250\~300^{\circ}C$ 사이에서 열처리한 시편에서 가장 높은 값을 나타내었다. 미세구조 분석에 따르면 저온열처리를 통하여 입자크기와 결함량이 줄어들고 결정의 치밀도는 증가하였다.

공기 및 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성 (Optical Characteristics of Two-dimensional Silicon Photonic Crystal Slab Structures with Air and Silica Cladding)

  • 이윤식;한진규;송봉식
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.211-216
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    • 2009
  • 초소형 광집적 회로를 실현하기 위해 실리콘 기반의 2차원 광자 결정에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그 중에서 대표적 구조인 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정은 우수한 광학적 특성을 가지나, 다양한 소자를 집적화하기에는 기계적 강도가 약하다. 본 연구에서는 기계적 강도를 향상시킨 대칭적인 저굴절률 실리카 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정을 제안하며, 공기 및 실리카 클래딩을 갖는 광자 결정 슬랩 구조의 광학적 특성을 이론적으로 비교하였다. 3차원 유한 차분 시간 영역법을 이용하여 공기 클래딩을 갖는 2차원 실리콘 광자 결정 슬랩 구조를 분석한 결과, 광통신 대역에서 약 330 nm의 광자 밴드갭과 약 100 nm의 무손실 도파 대역을 가짐을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 실리카 클래딩을 갖는 2차원 광자 결정 슬랩 구조를 계산한 결과, 클래딩의 굴절률이 공기보다 높음에도 불구하고 공기 클래딩 구조의 광학적 특성에 버금가는 약 230 nm의 광자 밴드갭과 약 90 nm의 무손실 도파 대역을 갖는 구조를 설계하였다.

Studies of Harmonic Performance on PBG Via Structures

  • Tong Ming-Sze;Kim Hyeong-Seok;Lu Yilong
    • KIEE International Transactions on Electrophysics and Applications
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    • 제5C권2호
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    • pp.81-85
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    • 2005
  • This paper presents some interesting results regarding the harmonic performance on the photonic band-gap (PBG) structures formed by periodic conducting vias. Study on PBG structures has been one of the major topics in electromagnetics, microelectronics, and communications areas. In most of the studies, the band-gap filtering behavior was fulfilled by a periodic pattern of perforations on the ground planes of microstrip lines. Nevertheless, the PBG characteristics can also be realized using a periodic via-pattern along the transmission-line circuits. Hence, some of the via-typed PBG structures are studied and their frequency characteristics in terms of the scattering parameters are presented. It is found that by varying the length of vias with respect to the period pattern, different harmonic performances are observed.

Harmonic Suppression and Broadening Bandwidth of Band Pass Filter Using Aperture and Photonic Band Gap Structure

  • Seo, Chul-Hun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권4호
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    • pp.208-212
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    • 2005
  • In this paper, we introduced a band-pass filter employed the PBG structure and the aperture on the ground together. The harmonics of band pass filter have been suppressed by employing the PBG structure and the bandwidth of it has been broadened by using the aperture on the ground. The designed PBG cells have three different sizes. The largest cells, the middle cells, and the smallest cells have suppressed the multiple of second harmonics, the multiple of third harmonics, and the multiple of fifth harmonics, respectively. The center frequency has been 2.18 GHz. The bandwidth has been increased from 230 MHz up to 310 MHz(80 MHz, about $35\%$) by the aperture and the ripple characteristics in passband have been improved and the harmonic frequencies have been suppressed about 30 dB by the PBG.

최대 광밴드갭을 위한 2차원 광결정 구조 (Polarization-Independent 2-Dimensional Photonic Crystal Structure for Maximum Bandgap)

  • 성준호;오범환;이승걸;박세근;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.261-265
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    • 2005
  • 광자결정의 밴드갭이 크면서도 모든 편광방향에 대해 동일하게 설계될 수 있다면, 이러한 광밴드갭은 다양한 소자의 응용에 있어 보다 유용해 질 수 있다. 현재까지는 원형의 공기구멍으로 이루어진 삼각격자 구조가 가장 큰 광밴드갭을 갖는 것으로 알려져 왔으나, 본 논문에서는 각종 구조적 변화에 의한 밴드갭의 변화경향을 분석하고 체계화함에 따라, 모든 편광방향에 대해 광밴드갭이 동일하면서 가장 크게 되는 새로운 격자구조를 제안하였다. 이 구조의 광밴드갭 비율$(\Delta\omega/\omega)$은 기존의 삼각격자에 비해 약 $30\%$ 정도 증대된 것임을 확인하였다.

A Novel Phase Noise Reduction In Oscillator Using PBG(Photonic Band Gap) Structure and Feedforward Circuit

  • Seo, Chul-Hun
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제5권4호
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    • pp.204-207
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    • 2005
  • In this paper, PBG structure and feedforward circuit has been used to suppress the phase noise of the oscillator. Microstrip line resonator have low Q, but we can obtain high LO power by feedforward circuit and improve the resonator Q by the PBG, simultaneously. The proposed oscillator which uses PBG and feedforward circuit shows 0${\~}$20 dB phase noise reduction compared to the conventional oscillator. We have obtained -115.8 dBc of phase noise at 100 kHz offset from 2.4 GHz center.