• 제목/요약/키워드: Planar Waveguide

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Wet Oxygen 분위기로 제작한 z-cut $Ti;LiNbO_3$도파로 광특성 및 두께에 따른 삽입손실 (z-cut $Ti;LiNbO_3$ Waveguide Optical Properties and lnsertion Loss As a Function of $Ti;LiNbO_3$thickness Fabricated by wet Oxygen Atmosphere)

  • 김성구;윤형도;윤대원;박계춘;정해덕;이진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.903-910
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    • 1998
  • Ti:LiNbO$_3$ optical waveguides have been fabricated by Ti-diffusion in wet oxygen atmosphere. The fabrication conditions of furnace temperature, diffusion time and bubbler temperature were 105$0^{\circ}C$, 8 hours and 9$0^{\circ}C$, respectively and Ti thickness was varied from 700$\AA$ to 1500$\AA$. In this paper, the nearfield patterns, mode sizes (hirizontal/vertical) and insertion loss of waveguides were discussed at wavelength 1550 nm ad function of Ti thickness. With the planar waveguide, the effective index change and diffusion depth were calculated at 632.8nm using the prism coupling method. From these results, the best Ti thickness in our conditions seems like to by 1200$\AA$~1300$\AA$.

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LiNbO$_3$기판 위에서의 양자교환에 의한 공도파로 제작 (Fabrication of optical waveguide on LiNbO$_3$substrate by proton exchange)

  • 정상철;심광보;정용선;신재혁;오근호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.297-301
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    • 2000
  • H와 Li의 양자교환법에 의해 평면도파로와 channel도파로를 $LiNbO_3$단결정 기판위에 구현하였다. 양자원으로 피로인산을 사용하였고 평면도파로의 모드들에 대한 유효굴절률을 측정하였으며 반응시간과 반응온도로부터 광도파로의 깊이와 계단형 형태의 굴절률 변화에 대한 식을 구하였다. 이 식에서 구한 단일모드 도파 조건으로 channel 도파로를 제작하였고 입사광의 제한 효과를 관찰하였다.

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The Analysis of tight Coupling and Propagation for a Composite Fiber-Dielectric Slab with a Conductor Cladding

  • Kwon, Kwang-Hee;Song, Jae-Won;Kim, Jeong-Hoon;Park, Euy-Don;Son, Seok-Woo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권1호
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    • pp.20-27
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    • 2003
  • A theoretical presentation of evanescent coupling is offered with respect to the refractive indexes between a side-polished optical fiber and an infinitely planar waveguide with a conductor cladding (PWGCC). The PWG is suspended at a constant distance from an unclad fiber core and attached with the perfect conductor (PEC) on one side. The behavior of the distributed couple. is examined using a coupled mode model, which takes account of the two dimensions of the waveguide configuration. The coupling and propagation of light were found to depend on both the relationship between the refractive index values of each structure and the configuration of the side-polished fiber used in the PWGCC. The spreading of light in the unconfined direction of the PWGCC is described in terms of a simple geometrical interpretation of the synchronization condition that is in agreement with a previous investigation of the problem based on the coupled-mode theory (CMT). The power of the light propagation in the fiber decreased exponentially along the fiber axis as it was transferred to the PWGCC, where it was carried away.

광 MMI와 방향성 결합기에 기초한 새로운 바이오 센서 플랫폼의 구현 (Implementation of Novel Bio-sensor Platform based on Optical MMI and Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.163-168
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    • 2023
  • 본 논문에서는 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기(DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMI)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 또한, 실리콘 기판에 통합할 수 있도록 평면 기술을 사용하여 실현하였다. 먼저, DC와 MMIC의 분산곡선을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 슬롯 광 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화당 높은 유효 지수 변화가 얻어졌으며, 그 감도는 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.

도파띠를 이용한 고온 액침 초음파센서의 가능성 연구 (Study on the Feasibility of High-Temperature Immersion Ultrasonic Sensor with a Strip Waveguide)

  • 최명선;이종포;정태언
    • 비파괴검사학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.151-156
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    • 1994
  • 액체나트륨 내부에서의 가시화, 온도 혹은 칫수 측정, 용접부의 비파괴검사 등을 위한 고온(약 $250{\sim}650^{\circ}C$) 액침 초음파센서의 개발이 시도되어 왔다. 본 연구에서는 도파띠를 이용한 고온 액침 초음파센서의 가능성을 수조에서 실험으로 확인하였다. 가장 낮은 차수의 반대칭 판파가 분산이 거의 없는 주파수 영역에서 이용되었다. 이 판파는 주파수가 2.3MHz인 빗살구조 탐촉자에 의해 두께가 1mm이고 폭이 13mm인 스테인리스강 도파띠 내에 여기되었다. 이 판파의 감쇠상수는 공기중에서 1.2dB/m이었고, 물속에서는 380dB/m이었다. $13mm{\times}39mm$ 크기의 빔방사부위로부터 270mm 떨어진 평면 반사체에 대해 25dB의 신호 대 잡음 비를 얻었다.

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CPW 급전 방식을 이용한 UWB 모노폴 안테나 설계 및 구현 (Design and Implementation of CPW-Fed UWB Monopole Antenna)

  • 유주봉;전준호;안찬규;김우찬;양운근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.218-223
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    • 2010
  • 본 논문에서는 UWB(Ultra Wide Band) 통신 시스템에서 사용할 수 있는 CPW(Coplanar Waveguide) 급전 방식을 이용한 새로운 UWB 안테나를 설계 제작하여 측정하였다. CPW-fed 평면 슬롯 안테나는 광대역, 저비용과 무선 주파수 프론트 엔드 회로와 함께 간단히 집적화 시킬 수 있는 이점들을 가지고 있다. 제안된 안테나의 전산 모의실험에는 Ansoft사의 FEM(Finite Element Method) 방식의 HFSS(High Frequency Structure Simulator)를 사용하였다. 두께 1.6 mm, 유전율 4.4의 FR-4 기판을 사용하여 제작하였다. 제안된 안테나는 UWB 통신 시스템에서 사용되는 3.1~10.6 GHz에서 VSWR(Voltage Standarding Wave Ratio)${\leq}2$임을 만족하였다. 측정된 최대 이득은 3 GHz에서 2.61 dBi, 6 GHz에서 4.95 dBi, 8 GHz에서 2.89 dBi, 11 GHz에서 7.35 dBi이다.

평면도파로형 $2\times32$ 광커플러의 설계와 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Fabrication of the Planar Light Waveguide type $2\times32$ Optical Coupler)

  • 신기수;최영복;류근호;문동찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12B호
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    • pp.2335-2341
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    • 1999
  • $2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.

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곡률에 독립적인 플렉서블 기판 위에 설계된 영차 공진 안테나 (Flexible Zeroth-Order Resonant(ZOR) Antenna Independent of Curvature Diameter)

  • 임인섭;정진우;임성준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.21-28
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    • 2012
  • 본 논문에서는 가요성(flexible) 있는 영차 공진 안테나를 제안하였다. 안테나의 성능을 결정하는 본 논문의 위상 상수는 영차 공진일 때 기판의 변형에 독립적이다. Composite right/left-handed(CRLH) 전송 선로를 영차 공진 현상을 실현하기 위해 coplanar waveguide technology(CPW)를 기반으로 구현되었다. CRLH는 병렬 인덕턴스와 직렬 캐패시턴스를 추가함으로써 메타 물질로 구현된다. 추가적인 회로 변수를 만들기 위해 칩 인덕터와 갭 캐패시터가 각각 추가되었다. 제안된 ZOR 안테나는 대역폭 6.5 %와 최대 이득 0.69~1.39 dBi으로 좋은 성능을 보인다. 시뮬레이션과 측정 결과를 통해서 곡면의 지름이 서로 다른 각각 30, 50, 70 mm 뿐만 아니라 평면일 때 공진 주파수와 방사 패턴이 거의 변하지 않았음을 보였다.

측면 연마 광섬유 결합기를 이용한 파장분할 다중화 채널분리 필터 (Wavelength-division multiplexing channel isolation filter using a side-polished fiber coupler)

  • 손경락;김광택;송재원
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.461-466
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    • 2002
  • 파장분할 다중화 시스템의 다중 채널분리 필터가 측면연마 광섬유 결합기를 이용한 빗살필터로 구현됨을 제안하였다 단일 모드 광섬유의 기본모드와 결합하는 상부 평면 도파로의 모드가 고차일수록 광 전력전달 효율은 낮아지는데, 두 도파로 사이 에 중간 결합층을 삽입함으로서 개선시킬 수 있고 최적화 조건에서 20dB 이상의 채널간 소멸비를 얻을 수 있음을 보였다. 200fm두께의 리튬나오베이트를 상부 평면 도파로로 적용한 경우 4m의 채널간격을 가지는 빗살필터 특성을 얻었으며, 중간 결합층의 두께가 1 Um일 때 굴절률이 1.52-1.53 범위에서 최대 광 전력전달이 일어남을 관측하였고 빔 전파 방법을 이용하여 계산한 결과와 거의 일치함을 보였다.

실리카 광도파로용 SiON 후막 특성에서 RF Power와 $SiH_4$/($N_2$O+$N_2$) Ratio가 미치는 영향 (The Effect of RF Power and $SiH_4$/($N_2$O+$N_2$) Ratio in Properties of SiON Thick Film for Silica Optical Waveguide)

  • 김용탁;조성민;서용곤;임영민;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1150-1154
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    • 2001
  • 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파막의 코어로 이용되는 규소질산화막(SiON)을 Si 웨이퍼 위에 SiH$_4$,$N_2$O, $N_2$가스를 혼합하여 저온(32$0^{\circ}C$)에서 증착하였다. Prism coupler 측정을 통해 SiON 굴절률 1.4663~1.5496을 얻었으며, SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비와 rf power가 각각 0.33과 150W에서 8.67$mu extrm{m}$/h의 증착률을 나타내었다. 또한 SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비가 감소함에 따라 SiON막의 roughness는 41~6$\AA$까지 감소하였다.

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