• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권3호
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• pp.207-216
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• 2014

In this work, we report detailed numerical analysis of the near-elliptic core index-guiding triangular-lattice and square-lattice photonic crystal fiber (PCFs); where we numerically characterize the birefringence, single mode, cut-off behavior and group velocity dispersion and effective area properties. By varying geometry and examining the modal field profile we find that for the same relative values of $d/{\Lambda}$, triangular-lattice PCFs show higher birefringence whereas the square-lattice PCFs show a wider range of single-mode operation. Square-lattice PCF was found to be endlessly single-mode for higher air-filling fraction ($d/{\Lambda}$). Dispersion comparison between the two structures reveal that we need smaller lengths of triangular-lattice PCF for dispersion compensation whereas PCFs with square-lattice with nearer relative dispersion slope (RDS) can better compensate the broadband dispersion. Square-lattice PCFs show zero dispersion wavelength (ZDW) red-shifted, making it preferable for mid-IR supercontinuum generation (SCG) with highly non-linear chalcogenide material. Square-lattice PCFs show higher dispersion slope that leads to compression of the broadband, thus accumulating more power in the pulse. On the other hand, triangular-lattice PCF with flat dispersion profile can generate broader SCG. Square-lattice PCF with low Group Velocity Dispersion (GVD) at the anomalous dispersion corresponds to higher dispersion length ($L_D$) and higher degree of solitonic interaction. The effective area of square-lattice PCF is always greater than its triangular-lattice counterpart making it better suited for high power applications. We have also performed a comparison of the dispersion properties of between the symmetric-core and asymmetric-core triangular-lattice PCF. While we need smaller length of symmetric-core PCF for dispersion compensation, broadband dispersion compensation can be performed with asymmetric-core PCF. Mid-Infrared (IR) SCG can be better performed with asymmetric core PCF with compressed and high power pulse, while wider range of SCG can be performed with symmetric core PCF. Thus, this study will be extremely useful for designing/realizing fiber towards a custom application around these characteristics.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권1호
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• pp.158-165
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• 2009

We present cross-correlation frequency-resolved optical gating (XFROG) measurements of supercontinuum pulses generated by using a photonic crystal fiber (PCF), and ultraviolet (UV) pulses generated by frequency doubling of infrared ultra-short pulses. Since supercontinuum pulses have broad spectra, XFROG measurement typically requires using an extremely thin nonlinear crystal which has a thickness of sub-ten microns. Instead of using such a thin crystal, we employed a relatively thick crystal which was mounted on a galvanometer in order to achieve a phase-matching over the whole spectral bandwidth of the supercontinuum pulses by a crystal-dithering technique. Experimental results of the retrieved phase and intensity were in fair agreement with the independently measured data.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.215-220
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• 2018

A novel porous-core hexagonal lattice photonic crystal fiber (PCF) is designed and analyzed for efficient terahertz (THz) wave propagation. The finite element method based Comsol v4.2 software is used for numerical analysis of the proposed fiber. A perfectly matched layer boundary condition is used to characterize the guiding properties. Rectangular air-holes are used inside the core to introduce asymmetry for attaining high birefringence. By intentionally rotating the rectangular air holes of porous core structure, an ultrahigh birefringence of 0.045 and low effective material loss of $0.086cm^{-1}$ can be obtained at the operating frequency of 0.85 THz. Moreover, single-mode properties, power fraction in air core and confinement loss of the proposed PCF are also analyzed. This is expected to be useful for wideband imaging and telecom applications.

• 광학세계
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• 통권101호
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• pp.64-70
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• 2006

세계 정보통신시장은 향후 수년간 광통신 및 광신호 처리 분야를 중심으로 폭발적인 수요가 늘어나 수천억 달러의 시장이 형성될 것으로 예상하고 있으며 각 선진국은 광섬유 소자 개발에 앞 다투어 뛰어들 것으로 보인다. 국내적으로도 연간 1조원 이상의 광통신 관련 수요가 있을 것으로 전망되며 국내 전송용 광섬유시장 또한 2005년 이후 전 세계시장의 10%수준으로 성장할 것이 예상되고 있다. 이에 따라 기존에 DCF관련으로 삼성전자를 비롯하여 국내 중소 광섬유 제조업체들이 중심으로 개발에 뛰어들고 있으나 특허문제로 생산에 차질을 빚고 있는 문제와 결부하여 현시점에서 중단하지 않고 장기적인 응용 가능성을 고려한 지속적인 연구가 요망된다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권6호
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• pp.567-572
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• 2017

A novel slotted-core hexagonal photonic crystal fiber (PCF) for terahertz (THz) wave guiding is proposed in this paper. A trade-off managed between effective material loss (EML) and birefringence for efficient guidance of THz waves is illustrated in this article. The rectangular slot shaped air-holes break the symmetry of the porous-core which offers ultra-high birefringence of $8.8{\times}10^{-2}$. The proposed structure offers low bending loss of $1.07{\times}10^{-34}cm^{-1}$ and extremely low effective material loss (EML) of $0.035cm^{-1}$ at an operating frequency of 1.0 THz. In addition other guiding properties such as power fraction, dispersion and confinement loss are also discussed. The proposed THz waveguide can be effectively used for convenient transmission of THz waves.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제29권7호
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• pp.1-7
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• 2015

In this paper, we demonstrated a polarimetric fiber pressure sensor using a polarization-diversity-loop-based Sagnac interferometer(PDLSI) composed of polarization-maintaining fiber(PMF) and a fiber Bragg grating(FBG). In order to compare the pressure sensitivity for various kinds of PMF, three kinds of bow-tie PMF were employed as sensor heads. The maximum pressure sensitivity was measured as approximately -15.07nm/MPa, and an R2 value to represent sensor linearity was measured as ~0.992 at the sensor system using corresponding PMF over a pressure range of 0-0.3MPa. An FBG was utilized and located adjacent to the PMF segment for compensating temperature-induced errors in the measurement of pressure. The pressure sensitivity of the proposed sensor was improved by approximately four times compared with the previously reported pressure sensor based on polarization-maintaining photonic crystal fiber.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.303-303
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• 2009

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.1-5
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• 2009

최근 광 격자구조나(photonic crystal) 표면 플라즈몬파(surface plasmon) 혹은 실리콘을 이용한 나노(nano) 스케일의 광 회로 시스템에 대한 연구가 활발한데, 이는 이미 한계에 다다른 전자회로속도의 한계를 극복하고 지금보다도 훨씬 작은 회로를 구성할 수 있는 이점이 있기 때문이다. 현재까지 보고된 바 있는 광 결합 시스템들은 그 크기가 나노 스케일의 광 회로 시스템에 비해 커서 광 결합 시스템으로서의 의미가 퇴색되고 있는데 본 논문에서는 매우 짧은 초점 거리를 가지며 매우 얇은 구조를 가지는 프레넬 렌즈를 이용한 광 결합 시스템을 제안하여 광 결합 시스템을 나노 스케일 광 회로 시스템과 비교할 수 있을 정도로 소형화 하는 방법을 모색하였다. 본 논문에서는 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈를 제안하여 설계하고 그 구조를 이용해 2차원 전산모사를 수행하였다. 그 결과, 일반 프레넬 렌즈의 광 결합 효율이 약 43%인데 반해, 금 슬릿을 채용한 프레넬 렌즈의 광 결합 효율은 가장 효율적인 구조로 설계하였을 경우에 최대 약 65%의 광 결합 효율을 보인다. 일반 프레넬 렌즈에 비해 50% 이상의 광 결합 효율의 향상을 달성하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.54-59
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• 2008

적외선 영역에서 극초단 펄스 폭을 갖는 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 광자 결정 광섬유에 입사하여 초 연속 스펙트럼을 갖는 광원을 얻어냈다. 이 광원을 이용하여 광통신 파장 영역에서 많은 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌($^{12}C_2H_2$) 및 시안화 수소($H^{13}C^{14}N$) 분자의 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 초 연속 스펙트럼을 얻기 위해 펌핑 광원으로 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 사용하였다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저는 중심파장이 1510 nm 대역에서 반복률이 100 MHz이고, 펄스폭은 75 fs이다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저 출력을 20 m의 광자 결정 광섬유에 집속시켜 진폭변동이 ${\pm}5dB$이하에서 400 nm 이상의 평탄한 초 연속 스펙트럼을 얻었으며, 전체적으로 한 octave 이상의 초 광대역 광원을 얻었다. 이 광원을 이용하여 50개 이상의 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌 분자($^{12}C_2H_2$)와 시안화 수소 분자($H^{13}C^{14}N$)의 흡수 스펙트럼을 측정하고, Voigt 곡선 맞춤을 이용하여 Lorentian 성분의 흡수 선폭을 각각 측정하였다. 이와 같은 초 광대역 광원의 스펙트럼을 이용하면 O, S, C, L 밴드와 같은 대역에 존재하는 분자의 흡수 스펙트럼 측정에 있어 유용하게 사용될 수 있다.