• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제37권11호
• /
• pp.36-42
• /
• 2000

Buried channel waveguides의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method (EIM), variational method(VM)와 각각의 방향으로의 경계조건을 적용한 variational method (VM_vec)를 사용하여 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 커질수록 buried channel waveguides의 단면 반사율은 slab 도파로의 단면 반사율에 접근하였고 도파로 폭이 작아질수록 slab 도파로의 단면 반사율로부터 quasi-TE 모드의 단면 반사율은 감소하였고 quasi-TM 모드의 단면 반사율은 증가하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 quasi-TM 모드보다 quasi-TE 모드에 대한 변화량이 크게 나타남을 알 수 있었다. Aspect ratio가 1일 때 VM과 VM_vec으로 구한 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드와 quasi-TM 모드의 반사율은 차이가 크게 나타났다. Quasi-TE 모드의 경우는 VM_vec으로 구한 필드 분포에 angular spectrum 방법을 적용하여 계산한 단면 반사율이 EIM으로 구한 반사율보다 정확한 값임을 알 수 있었고 quasi-TM 모드의 경우는 각 방법으로 구한 반사율이 거의 같음을 볼 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권2호
• /
• pp.18-23
• /
• 2006

본 논문에서는 실리콘 상의 2층 실리카 도파로에서 새로운 고유치 방정식을 도출하여, 프리즘 커플러로 굴절률과 박막의 두께를 결정하는 방법을 나타내었다. 도출된 고유치 방정식의 알고리즘은 반복 파라메터가 4개의 변수에서 3개의 변수로 감소되어질 수 있으므로 Ref.[5]의 방정식의 해보다 보다 좋은 장점을 갖으며. 또한 본 논문에 얻어진 평균 에러는 약 $10^{-5}\~10^{-6}$ 이 하였다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.524-529
• /
• 2000

Silica slab wavegudie was fabricated on Si substrates by FHD for planar optical passive devices. The slab waveguide consists of lower clad and core layers, where core layer index is controlled by GeO2 addition. Doping of GeO2 in silica is difficult because of the low deposition density due to nonspherical particle generation in FHD process. Silica core particles deposited at various conditions such as flame temperature and substrate scanning were analyzed by SEM and TEM. As the flame temperature increased, the surface roughness of the core layer was decreased up to 3.6 nm after consolidation. Index difference and thickness of core of slab waveguide were 0.3%, 8$\mu\textrm{m}$ respectively. Measured optical loss at TE mode was <0.04 dB/cm at 1.3$\mu\textrm{m}$ and <0.06 dB/cm at 1.55$\mu\textrm{m}$.

• 한국광학회지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.73-79
• /
• 2008

금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.269-275
• /
• 2011

회절한계 이하의 모드 크기를 가지는 금속-유전체 혼합 광도파로 구조를 제안하고자 한다. 제안된 혼합 광도파로는 금속 나노선이 유전체 평면 위에 놓인 구조로서, 금속선과 유전체 사이에 구속된 파장보다 작은 크기의 표면-플라즈몬 모드의 특성을 기존의 유전체 나노선을 이용하는 구조와 비교 분석하였다. 두 도파로의 모드 크기와 전파 거리는 나노선의 직경이 큰 경우에는 비슷한 경향을 보이나, 직경이 작아짐에 따라 서로 상이한 값을 가진다. 회절 한계보다 100배 이상 작은 모드를 갖는 파장길이의 나노 공진기 구현을 위해서는 제안된 금속 나노선-유전체 광 도파로 구조가 적합함을 보였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 1989년도 제4회 파동 및 레이저 학술발표회 4th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
• /
• pp.225-229
• /
• 1989

Taking the normal mode transmission direction perpendicular to the substrate, an alternative equivalent network formulation is developed for the analysis of optical strip waveguides. All kinds of mode couplings between the normal modes are included in this formulation. Compared to the previous equivalent network formulations, the calculations are simplified especially when the thickness of the uniform slab is thin enough such that no well guided modes are available along the uniform slab waveguide.

• 한국광학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.142-145
• /
• 2003

광 아이솔레이터의 제작을 위해 비가역적 위상변위 효과를 갖는 자기 광학물질을 클래딩 충으로 활용한 무한 평면 광도파로의 비가역적 위상변위 특성을 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 계산하였다. 본 연구에서 사용된 무한 평면 광 도파로의 구조는 클래딩 충으로 자기 광학 물질인 Ce:YIG와 LNB(LuNdBi)$_3$(FeAl)$_{5}$)$_{l2}$)가 사용되었고, 각 각의 고유 패러데이 회전 Θ$_{F}$는 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 4500$^{\circ}$/cm, 500$^{\circ}$/cm이다 가이딩 층은 1.3Q와 InGaAs로 이루어진 다중 양자 우물 구조를 사용하였다. 클래딩 층을 지나는 감쇄 전계에 따른 영향을 조사하기 위하여 기판의 굴절률이 InP와 공기의 굴절률을 갖는 경우에 대하여 도파 모드를 계산하였다. 여러 광 도파로 구조에서 비가역적 위상변위가 90$^{\circ}$가 되는 위상 변위기의 크기가 최소가 되는 길이와 최적화된 가이딩 충의 두께를 구하였다.다.다.다.

• 한국광학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.473-478
• /
• 2002

원형으로 굽은 평판 광도파로를 직선 광도파로로 등각사상화 시켰다. 단조 증가하는 굴절률 분포를 갖는 바깥쪽 클래드영역의 누설모드를 표현하기 위해 진행파형 수정된 Airy함수가 처음으로 소개되었다. 모의 전산을 통해 유도된 방법에 의한 굽음손실 및 field해 분포를 계산하고, WKB에 의한 결과와 비교하였다. 모의 전산결과 기존의 WKB 방법에 비해 회기점에서 수렴하는 해를 구할 수 있었으며, 더 정확한 굽음 손실을 계산할 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
• /
• pp.24-25
• /
• 2001

광 밴드 갭(photonic band gap)을 가지는 광 결정(photonic crystal)을 이용하여 만들어진 미세 공진기(micro-resonator)를 통해 상온 연속 동작하는 레이저가 최근 개발되었다. 이 미세 공진기는 이득매질(gain medium)이 성장된 반도체의 기판방향과 기판에 수직한 방향을 각각 이차원 광 결정과 판 도파로(slab waveguide) 구조의 전반사를 이용하여 제한하는 구조이다 이러한 광 밴드 갭 공진기의 공진 모드는 그 동안 계산적인 방법을 통해 이론적으로 연구되어 왔으며, 직접 모드의 특성을 측정하는 실험의 필요성이 크게 대두되고 있다. 본 연구에서는 광 밴드 갭에 의해 형성된 2차원 미세 공진기내에서 레이저 발진된 모드의 특성을 먼장 영역(far-field regime)에서 측정 분석한 결과를 보고한다. (중략)

• 한국광학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.211-216
• /
• 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.