• 전자통신동향분석
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• 제27권5호
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• pp.73-84
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• 2012

테라헤르츠파는 0.1~10THz 대역의 미개발 주파수 자원으로 전자기파 스펙트럼에서 적외선과 밀리미터파의 중간 영역에 위치한다. 전파의 투과성과 광파의 직진성을 동시에 가지고 있어 독특한 물리적 특성을 보유한 테라헤르츠파는 THz 소자, 분광, 영상 기술 등의 기초 과학과 의공학, 보안, 환경/우주, 정보통신 등의 응용 과학 분야에서 이미 그 중요성이 검증되어 향후 폭넓은 산업 응용으로 다양한 분야에서 새로운 형태의 시장이 형성될 것으로 기대된다. 이러한 테라헤르츠파 기술의 사회, 경제적 파급력을 극대화하기 위해서는 테라헤르츠 대역 소자의 특성을 향상시키고, 크기와 가격을 낮추는 것이 매우 중요하다. 본고에서는 크기와 가격을 낮출 수 있는 포토닉스 기반의 테라헤르츠 가변형 연속파 신호원 및 검출기 기술과 이를 기반으로 구현 가능한 응용 기술 동향에 대하여 기술하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제24권5호
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• pp.119-132
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• 2009

새로운 전파자원으로서 초고속 무선통신뿐만 아니라 분광, 센싱, 이미징 등 여러 분야에서 다양한 응용이 기대되는 연속 밀리미터파와 테라헤르츠-파에 대한 발생 및 응용기술을 논하였다. 밀리미터파의 경우 전자소자를 이용한 방법을 주로 사용하지만, 테라헤르츠-파는 전자 및 광기술을 모두 사용하여 발생시킬 수 있다. 본 글에서는 광학적 방식을 이용한 연속 밀리미터/테라헤르츠-파의 발생기술과 이를 이용한 응용기술에 대하여 논하였다. 최근 고출력 PD의 기술발전에 따라 광학적 발생방식의 밀리미터/테라헤르츠-파를 이용한 CW 분광 측정이 유용할 것으로 보인다. 현 단계에서 1THz에서의 최대 가용 출력은 약 $10{\mu}W$ 정도이나, 포화전류와 열 관리 문제를 해결하고 PD 성능의 개선을 함으로써, 단일 소자에서 1THz에 대한 최대 가용출력이 $100{\mu}W$ 수준이 될 것으로 기대된다. 연속 밀리미터/테라헤르츠-파 분광법은 더욱 정밀하고, 다양하며 경제적인 분광 시스템 기술에 크게 기여할 것으로 전망된다.

• 전자통신동향분석
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• 제25권4호
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• pp.93-102
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• 2010

최근 테라헤르츠 대역의 주파수를 이용하여 데이터 전송속도 10Gbps 이상의 초고속 통신 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 테라헤르츠 대역의 주파수 범위는 100GHz~10THz로서 종래의 밀리미터파 대역에서 사용하고 있는 대역폭에 비하여 월등히 넓은 주파수 대역폭을 제공하여 주기 때문에 미래의 초고속 통신시스템 응용에 무한한 잠재적 가치를 가지고 있다. 테라헤르츠 전파는 전자파와 광파의 특성을 모두 가지고 있어 공간으로 전파하며 광의 특성에 따라 광학 렌즈를 이용하여 방사 빔을 집속할 수 있다. 또한 테라헤르츠파는 전파 감쇠가 대단히 커서 현재의 기술수준을 고려해 볼 때 10m 정도의 단거리 통신에 적합하다. 미국, 유럽, 일본 등 테라헤르츠 선도국에서는 핵심 부품 및 MMIC 등의 연구 개발에 많은 투자를 하고 있다. 본 고에서는 테라헤르츠 통신을 위한 집적화 RF 송수신기 기술개발 동향에 대하여 소개하고자 한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권6호
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• pp.566-570
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• 2019

To investigate dependence of the sensitivity of THz metamaterials on the position of target dielectric materials, we functionalized the metamaterial gap with an adhesive polymer. A shift in resonance frequency occurs when polystyrene microbeads are deposited in the gap of the metamaterial's metal resonator pattern, while little change is observed when they are deposited on other areas of the metasurface. A two-dimensional mapping of the sensitivity, with a grid size of 1 ㎛, is obtained from a finite-difference time-domain simulation: The frequency shift is displayed as a function of the position of a target dielectric cube. The resulting sensitivity distribution clearly reveals the crucial role of the gap in sensing with metamaterials, which is consistent with the electric field distribution near the gap.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권6호
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• pp.637-641
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• 2017

We present dielectric constant measurements of thin films using THz metamaterials fabricated on a quartz substrate. The resonance shifts of the metamaterials exhibit saturation behavior with increasing film thickness. The saturation frequency shift varies with the real part of the dielectric constant, from which the numerical expression for the particular metamaterial design was extracted. We first performed finite-difference time-domain simulations to find an explicit relationship between the saturated frequency shift and the dielectric constant of a thin film, which was confirmed by the experimental results from conventional techniques. In particular, the quartz substrate enables us to determine their values more accurately, because of its low substrate index. As a result, we extracted the dielectric constants of various films whose values have not been addressed previously without precise control of the film thickness.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권6호
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• pp.560-565
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• 2015

We report efficient direct coupling of THz dipole antenna pulses onto air spaced two-wire transmission lines and Teflon covered two-wire lines. The air spaced two-wire lines show TEM mode propagation with very small group velocity dispersion (GVD) and relatively low attenuation. The Teflon covered two-wire lines showed comparatively much higher attenuation and GVD. However, the Teflon covered two-wire lines show a very good guiding property when the lines are curved. Although the lines are circled only 5.0 cm in diameter, there is no additional attenuation compared to straight the lines.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권4호
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• pp.378-382
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• 2018

In most previous investigations of plasmonic and metamaterial applications, the metallic film has been regarded as a perfect electrical conductor. Here we demonstrate the resonance characteristics of THz metamaterials fabricated from metal film that has a finite dielectric constant, using finite-difference time-domain simulations. We found strong redshift and spectral broadening of the resonance as we decrease the metal's plasma frequency in the Drude free-electron model. The frequency shift can be attributed to the effective thinning of the metal film, originating from the increase in penetration depth as the plasma frequency decreases. On the contrary, only peak broadening occurs with an increase in the scattering rate. The metal-thickness dependence confirms that the redshift and spectral broadening occur when the effective metal thickness drops below the skin-depth limit. The electromagnetic field distribution illustrates the reduced field enhancement and reduced funneling effects near the gap area in the case of low plasma frequency, which is associated with reduced charge density in the metal film.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.69-70
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• 2006

Air-guided single-mode propagation of THz radiation in a photonic crystal waveguide (PCW) has been experimentally demonstrated for the first time. The PCW has been fabricated by introducing an air defect at the center of an air/Si 1D photonic crystal. By using a THz time-domain spectroscopic technique, we have experimentally shown that the guiding mechanism of the air-guiding PCW is the photonic bandgap effect.

• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.810-813
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• 2011

We report the use of a widely tunable detuned dual-mode laser diode (DML) as a compact and portable continuous-wave THz emitter. The wavelength difference between the two lasing modes of this DML can be tuned from 2.4 nm to 9.3 nm by using integrated microheaters. The power difference between these modes is less than 1 dB, and the side-mode suppression ratio is greater than 30 dB over the entire tuning range.

• 전자통신동향분석
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• 제24권6호
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• pp.99-109
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• 2009

현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수를 이용한 무선통신시스템 응용기술 동향에 대하여 기술한다. 테라헤르츠 대역은 전자파 스펙트럼에서 밀리미터파 대역과 원적외선 대역의 중간에 위치하는 100GHz~10THz 사이의 주파수이다. 현재 시점에서 10년 이내에 약 15Gbps의 데이터 속도가 필요할 것으로 판단되며, 10Gbps 이상의 전송속도를 실현하기 위해서는 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭 보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. 본 고에서는 테라헤르츠 대역의 전파 특성, 가용 주파수 대역과 무선통신시스템 응용을 위한 옥내 채널 모델, 테라헤르츠 무선통신시스템 연구동향, RF 송수신기 핵심부품 및 MMIC 기술개발 동향을 소개하고자 한다.