• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.454-459
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• 2003

단일 모드 광원이 집적된 Mach-Zehnder간섭계형 파장 변환기를 제작하여 세계 최초로 10 Gb/s에서 파장 변환 특성을 확인하였다. 제작된 파장 변환기는 수동 도파로 영역에서의 전파 손실을 줄이기 위해 undoped InP층이 수동 도파로 위에 형성된 새로운 BRS 구조를 사용하였다. 단일 모드 광원으로 손실 결합형 분포 궤환형 반도체 레이저(loss-coupled distributed feedback laser; LC-DFB LD)를 사용하여, 파장 변환기에 있는 반도체 광증폭기의 주입전류가 200 mA까지 측모드 억제율이 30 dB 이상의 값을 나타내었다. 제작된 LC-DFB LD 집적 파장 변환기는 10 Gb/s의 동적 파장 변환 특성 측정 결과, 7 dB 정도의 소광비를 갖는 eye 패턴을 얻을 수 있었으며, power penalty는 $10^{-9}$ bit error rate에서 2.8 dB의 값을 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제34권2호
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• pp.226-234
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• 2012

The novelty of this study resides in the fabrication of stoichiometric and stress-reduced $Si_3N_4/SiO_2/Si_3N_4$ triple-layer membrane sieves. The membrane sieves were designed to be very flat and thin, mechanically stress-reduced, and stable in their electrical and chemical properties. All insulating materials are deposited stoichiometrically by a low-pressure chemical vapor deposition system. The membranes with a thickness of 0.4 ${\mu}m$ have pores with a diameter of about 1 ${\mu}m$. The device is fabricated on a 6" silicon wafer with the semiconductor processes. We utilized the membrane sieves for plasma separations from human whole blood. To enhance the separation ability of blood plasma, an agarose gel matrix was attached to the membrane sieves. We could separate about 1 ${\mu}L$ of blood plasma from 5 ${\mu}L$ of human whole blood. Our device can be used in the cell-based biosensors or analysis systems in analytical chemistry.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.395-402
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• 2010

This study reports a portable and precision photonic biosensor reader that can measure the concentration of a particular antigen using an optical resonant reflection biosensor (ORRB). To create a compact biosensor reader, a compact tunable vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) and a compact built-in wavelength meter were manufactured. The wavelength stability and accuracy of the compact built-in wavelength meter were measured to be less than 0.02 nm and 0.06 nm, respectively. The tunable VCSEL emission wavelength was measured with the compact built-in wavelength meter, it has a fast sweep time (~ 10 seconds) and a wide tuning range (> 4 nm) that are sufficient for biosensor applications based on ORRB. The reflection spectrum of a plastic based ORRB chip was measured by the fabricated portable photonic biosensor reader using the VCSEL and wavelength meter. Although the reader is the size of a palmtop device, it could make a precise measurement of the peak wavelength on equal terms with a conventional bulky optical spectrometer.

• 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.

• 대한금속재료학회지
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• 제50권4호
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• pp.331-337
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• 2012

Electrical properties as a function of composition in silicon nitride ($SiN_x$) films grown at low temperatures ($<200^{\circ}C$) were studied for applications to photonic devices and thin film transistors. Both silicon-rich and nitrogen-rich compositions were successfully produced in final films by controlling the source gas mixing ratio, $R=[(N_2\;or\;NH_3)/SiH_4]$, and the RF plasma power. Depending on the film composition, the dielectric and optical properties of $SiN_x$ films varied substantially. Both the resistivity and breakdown field strength showed the maximum value at the stoichiometric composition (N/Si = 1.33), and degraded as the composition deviated to either side. The electrical properties degraded more rapidly when the composition shifted toward the silicon-rich side than toward the nitrogen-rich side. The composition shift from the silicon-rich side to the nitrogen-rich side accompanied the shift in the photoluminescence characteristic peak to a shorter wavelength, indicating an increase in the band gap. As long as the film composition is close to the stoichiometry, the breakdown field strength and the bulk resistivity showed adequate values for use as a gate dielectric layer down to $150^{\circ}C$ of the process temperature.

• 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 1997년도 제12회 학술발표회 논문개요집
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• pp.45-46
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• 1997

• 한국광학회지
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• 제18권2호
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• pp.100-104
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• 2007

본 연구에서는 클래딩 영역에 주기적인 공기층이 있는 광자 결정 광섬유에 액정을 주입하고, 온도를 변화시켜 주면서 빛의 투과 스펙트럼의 변화를 측정하였다. 액정을 주입한 광섬유는 특정 온도에서 특정 파장에 대해 여러 가지 투과특성을 얻어 낼 수 있었다. 광섬유에 가해주는 온도에 따라서 투과하는 광 신호를 약 $10\sim15dB$ 정도 최소화 할 수 있었는데, 이를 이용하면 특정 파장 대역에서 광 신호를 소광시킬 수 있는 광 스위칭 소자에 응용 가능할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제2권4호
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• pp.233-241
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• 1991

Structures, fabrication, and characteristics of top-surface-emitting GaAs four quantum well microlaser are described. The microlasers have good room-temperautre CW characteristivs. The maximum CW laser output is >3mW from a 30 $\mu\textrm{m}$ diameter microlaser and the maximum differential quantum efficiency is >70% from a 10 $\mu\textrm{m}$ diameter microlaser. Active surface emitting laser logic devices are designed and fabricated as a discrete version of a top-surface-emitting laser and heterojunction phototransistor. The active surface emitting laser logic device have high optical gain (>20 overall, >200 differential) and very high on/off ratio. Two-dimensional arrays of top-surface-emitting microlasers and active surface emitting laser logic devices will be critical elements for optical computing, photonic switching and neural network applications.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.469-475
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• 2005

본 논문에서는 코히런트하게 결합되는 폴리머 마이크로링 공진기를 이용한 광학적 방식의 마이크로웨이브 대역통과 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 소자는 소형이며 구조가 간단하고, 열광학 및 전기광학 효과를 통한 중심주파수 변화가 용이하고, 그리고 다른 전기소자나 광소자와의 집적성 등이 뛰어나다. 특히, 이 공진기는 마이크로웨이브 신호를 수반하는 광신호를 효과적으로 필터링하기 위해 아주 작은 대역폭을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 한 개의 링과 두 개의 링으로 구성된 공진기를 각각 제작하여 특성을 확인하였다. 링 공진기의 측정된 전달 특성을 이론적으로 fitting하였으며, 이로부터 제안된 마이크로웨이브 필터의 특성을 정확하게 예측하였다. 공진기의 링 수가 증가할수록 대역폭은 감소하고 롤오(roll-off) 특성이 향상되며 대역 소멸비가 증가함을 알 수 있었다. 측정된 대역통과 필터의 중심주파수는 $\~10GHz$였고 3-dB 대역폭은 $\~0GHz$였다. 그리고 Q값(quality factor)은 $\~10$이었고 통과대역의 소멸비는 약 25dB였다.