• 제목/요약/키워드: Thermo-optic

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폴리머 상부클래드를 이용한 온도무의존 AWG 파장분할 다중화 소자의 설계 및 제작 (Design and fabrication of temperature-independent AWG-WDM devices using polymer overcladding)

  • 한영탁;김덕준;신장욱;박상호;박윤정;성희경
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.135-141
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    • 2003
  • 양의 열광학 계수를 갖는 실리카를 하부클래드 및 코아에 그리고 음의 열광학 계수를 갖는 폴리머를 상부클래드에 적용한 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 파장분할 다중화 소자에 대하여 이차원 스칼라 유한차분법(Scalar Finite Difference Method; SFDM)으로 온도의존 특성을 분석한 결과, 클래드의 굴절률을 변화시키거나 실리카 코어 상부에 실리카 박막이 존재하는 구조에서 박막의 두께를 변화시켜 온도의존 특성을 조절할 수 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과에 근거하여 폴리머 상부클래드가 적용된 AWG 소자를 제작하였으며 기존의 실리카 AWG 소자와 특성을 비교분석하였다. 폴리머 상부클래드의 도입에 의해 삽입손실 및 크로스톡은 큰 변화가 없었으나 중심파장의 온도의존성은 0.0130 nm/$^{\circ}C$에서 0.0028 nm/$^{\circ}C$ 수준으로 감소하였다.

전자레인지의 가열조리 시 포장재의 열변형 원인 규명을 위한 온도 측정 방법 비교 (Comparison of temperature measurements methods to investigate the causes of deformation of packaging materials during microwave heating)

  • 윤찬석;이화신;토마스파이퍼;조아름;문상권;이근택
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.422-431
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    • 2016
  • 일부 소스류 제품에 사용된 스탠딩 파우치에서 전자레인지 가열조리 시 열변형이 발견되어 이의 원인을 규명하고자 온도 변화 패턴을 조사하였다. 전자레인지로 포장된 식품을 가열 시 포장재의 온도 변화는 식품 자체의 온도보다 높고 국소적인 온도 측정 기술을 요한다. 공시 시료로 매운맛 닭 소스와 인도카레의 전자레인지 가열 시 포장재와 시료의 온도를 열화상 카메라, 온도센서 테이프 및 광섬유 온도계를 이용하여 측정하였다. 스탠딩 파우치 형태의 포장은 전자레인지 가열 조리 시 내용물의 불균일한 가열이 관찰되어 특정 부위, 특히 액위선 상단과 측면 sealing layer에 열이 집중되는 현상이 발생하였다. 열화상 카메라를 이용한 온도 측정 방법은 식품의 표면 온도를 측정하는 제약이 있고 실제 식품의 온도보다 낮게 측정되는 경향을 보였다. 온도센서 테이프를 이용할 경우 $200^{\circ}C$까지 온도까지 측정되어 전자레인지 가열 과정 중 포장재 변형 현상이 야기될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다. 그리고 전자레인지 가열 시 포장재 표면의 온도 변화를 기존 광섬유 온도계로 측정할 경우 실제 온도보다 낮게 측정되는 결과가 초래되므로, 좁은 범위에서의 hot spot의 온도 변화를 감지할 수 있는 방법으로 GaAS crystal 센서를 사용함으로서 기존 센서보다 더 민감하고 정확한 온도 측정이 가능하였다.

Thermal Behavior of Arrayed-Waveguide Grating Made of Silica/Polymer Hybrid Waveguide

  • Kim, Duk-Jun;Shin, Jang-Uk;Han, Young-Tak;Park, Sang-Ho;Park, Yun-Jung;Sung, Hee-Kyung;Kim, Dong-Kun
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.661-664
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    • 2004
  • The thermal behavior of an arrayed-waveguide grating made of a silica/polymer hybrid waveguide was examined. We experimentally confirmed that the hybrid waveguide is effective to decrease the temperature and polarization dependence of the center wavelength owing to the negative thermo-optic coefficient of the refractive index and extremely low baking temperature of the polymer cladding. However, the detachment of the polymer cladding from the silica core, which took place either during a repeated heat cycle test or during long-term storage in atmosphere, was a serious problem for practical use.

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FBG 센서를 삽입한 3차원 브레이드 하이브리드 복합재료의 잔류변형률 및 내부변형률 측정 (Measurement of Residual and Internal Strain of 3-D Braided Hybrid Composite using Embedded FBG Sensor)

  • 정경호;김돈건;강태진
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.21-24
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    • 2005
  • Three dimensional circular braided Glass/Aramid hybrid fabric/epoxy resin composite was fabricated. FBG sensor was embedded along the braid yam in order to monitor the internal dimensional changes of the 3-D braid composite. The amount of cure and thermal shrinkage of epoxy resin was also determined using FBG sensor system. FBG sensors with different grating length were embedded and their response were compared. The thermo-optic coefficient of FBG sensor was measured by several preliminary experiments. The internal strain that measured by FBG sensor and electric strain gauge was compared during compressive test. The released residual strain of the fabricated tubular composite was estimated using cutting method. The internal strain of the composite was estimated using FBG sensor system, and the result was compared with the value from electric strain gauge. It was found that FBG sensor system is a very useful technique to investigate inside region of complicated structure.

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페룰 가공용 초정밀 무심 연삭기의 열 특성 해석 (Thermal Characteristic Analysis of a High-Precision Centerless Grinding Machine for Machining Ferrules)

  • 김석일;조재완
    • 한국정밀공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.193-200
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    • 2006
  • To perform the finish grinding process of ferrules which are widely used as fiber optic connectors, a high-precision centerless grinding machine is necessary. The high-precision centerless grinding machine is consisted of the hydrostatic GW and RW spindle systems, hydrostatic RW feeding mechanism, RW swivel mechanism, on-machine GW and RW dressers, and concrete-filled steel bed. In this study, the thermal characteristics of the high-precision centerless grinding machine such as the temperature distribution, temperature rise and thermal deformation, are estimated based on the virtual prototype of the grinding machine and the heat generation rates of heat sources related to the machine operation conditions. The reliability of the predicted results is demonstrated by the temperature characteristics measured from the physical prototype. Especially, the predicted and measured results show the fact that the high-precision centerless grinding machine has very stable thermal characteristics.

Temperature Stabilization of Group Index in Silicon Slotted Photonic Crystal Waveguides

  • Aghababaeian, Hassan;Vadjed-Samiei, Mohammad-Hashem;Granpayeh, Nosrat
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권4호
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    • pp.398-402
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    • 2011
  • In this paper, we have proposed a principle to design wideband, low dispersion and temperature stabilized slow light structure in slotted photonic crystal waveguide (SPCW). The infiltration of the silicon photonic crystal with polymer will enhance the slow light and increase the group index, whereas the different signs of thermo-optic coefficients of polymer and silicon make the proposed structure stable on temperature variation over $60^{\circ}C$ and improves the group index-bandwidth products of the designed structure. The SPCW structure is modified to maximize the slow light effect and minimize the dependence of the group index and hence the group velocity dispersion to temperature.

고성능 폴리머 광도파로 소자 (High Performance Polymeric Optical Waveguide Devices)

  • 오민철;노영욱;이형종
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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    • pp.292-295
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    • 2005
  • Variable optical attenuators (VOA) made of low-loss fluorinated polymers are demonstrated which shows a low operating power less than 30 mW due to the superior thermo-optic effect of polymer material and a low insertion loss less than 1.0 dB by incorporating highly fluorinated polymers to reduce the absorption loss at 1550 nm. An attenuator-integrated low-crosstalk polymeric digital optical switch (DOS) is also demonstrated. The switch and attenuator shares a single connected electrode which is controlled by a single current source. Due to the simple structure of the integrated attenuator, the device length is reduced to 1 cm so as to provide low insertion loss of 0.8 and 1.1 dB for 1300 and 1550 nm, respectively. The attenuator radiates remained optical signal on the switch-off branch in order to decrease the switching crosstalk to be less than -70 dB with an applied electrical power of 200 mW.

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2$\times$2 폴리머 열광학 스위치 (Polymeric 2$\times$2 Thermo-Optic Switch)

  • 김기홍;오태원;송현채;신상영
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.136-137
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    • 2000
  • 광스위치는 광통신 및 광교환 시스템에서 광 경로 제어를 위한 소자로써 누화 특성이 좋고, 스위칭 시 소모 전력이 작아야 한다. 프로텍션 스위칭(circuit protection switching)시에는 아무런 전력 소모 없이 초기 경로를 가진 스위치가 바람직하다. 기존의 전력 소모 없이 초기 경로를 가지는 스위치는 실리카 물질과 비대칭적 X-분기 광도파로를 사용하여 구현되었다$^{(1)}$ . 그러나 실리카 스위치는 열광학 계수가 작기 때문에 스위칭 할 때 전력 소모가 큰 단점이 있다. 최근에 열광학 스위치는 폴리머를 재료로 하여 많이 제작되었다$^{(2).(3)}$ . 폴리머의 열광학 계수는 실리카에 비해 10배 정도 더 크다. 대부분의 폴리머 열광학 스위치는 대칭적 Y-분기 광도파로를 사용하여 제작되었기 때문에 모든 스위칭 상태에서 전력 소모가 필요하다. 본 논문에서는 4개의 비대칭적 Y-분기 광도파로가 직렬(cascade)로 연결된 구조를 갖는2$\times$2 열광학 스위치를 제안한다. 이 스위치는 전력 소모 없이 초기 경로를 가지며, 누화 특성을 향상시킨 구조이다. (중략)

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측면 연마 광섬유를 이용한 가변 광 감쇠기 (Variable Optical Attenuator based on Side Polished Fiber Technique)

  • 구숙영;정치섭
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.222-228
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    • 2004
  • 측면 연마 광섬유를 이용하여 가변 광 감쇠기를 실험적으로 구현하였다. 오버레이 물질로는 poly(vinylidene fluoride)와 poly (methyl methacrylate) 고분자 혼합체를 사용하였다. 혼합고분자의 온도를 변화시켜 오버레이의 굴절률을 조절하였고, 그로 인한 소산장 결합정도를 변화시켜 광섬유로부터 추출되는 광량을 조절하였다. 삽입손실은 0.1 ㏈ 이하였으며 30㏈이상의 감쇠를 실현하였다.

Planar Optical Waveguide Temperature Sensor Based on Etched Bragg Gratings Considering Nonlinear Thermo-optic Effect

  • Ahn, Kook-Chan;Lee, Sang-Mae;Jim S. Sirkis
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제15권3호
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    • pp.309-319
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    • 2001
  • This paper demonstrates the development of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include design and fabrication of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. The typical bandwidth and reflectivity of the surface etched grating has been ∼0.2nm and ∼9%, respectively, at a wavelength of ∼1552nm. The temperature-induced wavelength change is found to be slightly non-linear over ∼200$^{\circ}C$ temperature range. Typically, the temperature-induced fractional Bragg wavelength shift measured in this experiment is 0.0132nm/$^{\circ}C$ with linear curve fit. Theoretical models with nonlinear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.

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