• ETRI Journal
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• 제33권5호
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• pp.818-821
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• 2011

A D-band subharmonically-pumped resistive mixer has been designed, processed, and experimentally tested. The circuit is based on a $180^{\circ}$ power divider structure consisting of a Lange coupler followed by a ${\lambda}$/4 transmission line (at local oscillator (LO) frequency). This monolithic microwave integrated circuit (MMIC) has been realized in coplanar waveguide technology by using an InAlAs/InGaAs-based metamorphic high electron mobility transistor process with 100-nm gate length. The MMIC achieves a measured conversion loss between 12.5 dB and 16 dB in the radio frequency bandwidth from 120 GHz to 150 GHz with 4-dBm LO drive and an intermediate frequency of 100 MHz. The input 1-dB compression point and IIP3 were simulated to be 2 dBm and 13 dBm, respectively.

• 한국광학회지
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• 제14권5호
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• pp.545-554
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• 2003

Ti:LiNbO$_3$세 도파로 방향성 결합기와 CPW진행파 전극으로 구성된 완전 스위칭이 가능한 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합 모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 단일 모드를 갖는 광도파로의 설계 및 공정 파라미터를 도출하였으며, 이를 이용하여 광 결합길이를 계산하였다. 등각사상법과 반복이완법을 이용하여, CPW구조 진행파 전극의 특성임피던스와 M/W(Micro wave)유효굴절률 정합조건을 동시에 만족하는 설계 파라미터를 도출하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4㏈와 19V였으며, S 파라미터를 측정하여 특성임피던스 Z$_{c}$=45 Ω M/W 유효굴절률 N$_{eff}$=2.20, 그리고 감쇠상수 $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ 등의 진행파 전극 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, Photo Detector로 측정된 주파수 응답과 비교하였다. 주파수 응답 측정 결과, 3㏈ 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권5호
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• pp.479-483
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• 2002

저온($320^{\circ}$C)에서 $SiH_4$와 $N_2O$ 가스의 혼합을 통해 플라즈마화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파로의 클래딩막으로 사용되는 $SiO_2$ 후막을 제조하였으며, 공정변수로는 $N_2O/SiH_4$ 유량비와 RF power에 변화를 주었다. 증착된 시편은 $N_2$ 분위기의 열처리로에서 $1050{\circ}$에서 2시간동안 열처리하였다. $N_2O/SiH_4$ 유량비가 증가함에 따라 증착속도는 $9.4~2.9{\mu}m /h$까지 감소하였으며, RF power가 증가함에 따라 증착속도는 $4.7~6.9{\mu}m /h$까지 증가하였다. 두께 및 굴절률은 Prism Coupler를 이용하여 분석하였다. 화학적 성질 및 구조적 성질은 X-ray Photoelectron Spectroscopy(XPS)와 Fourier Transform-Infrared Spectroscopy(FT-IR)를 이용하여 분석하였으며, Scanning Electron Microscopy(SEM)를 이용하여 시편의 단면을 관찰하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.469-474
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• 2006

본 논문에서는 실리카 기반의 다중모드 간섭기를 이용하여 적은 초과손실을 갖는 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치에 대한 설계 및 측정결과에 대하여 논하였다. 제작된 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치는 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer, MZI) 구조를 갖는 $2{\times}2$ 열광학스위치를 단위소자로 하였으며, 15개의 단위소자를 이용하여 4단(stage)으로 구성하였다. 먼저 광분배기와 $2{\times}2$ MZI 열광학 스위치등의 개별적인 특성을 파악하였고, 그 결과를 전체 소자의 설계에 적용함으로써 보다 좋은 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 다중모드 간섭기를 이용한 MZI 구조의 단위스위치 당 초과손실은 최소 -0.5dB로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.375-384
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• 2004

Ti:LiNbO$_3$ 세 도파로형 광도파로와 CPW 진행파 전극으로 구성된 고속 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 결합길이를 계산하였다. SOR에 의해 위상속도 및 특성 임피던스 정합 조건이 만족되도록 CPW 진행파 전극의 파라미터를 설계하였다. 제작된 소자의 dc 스위칭 및 전극의 RF 특성을 측정하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4 dB와 15.6 V였다. RF 특성을 얻기 위하여 회로분석기(Network Analyzer)를 이용하여 진행파 전극의 S 파라미터를 측정하였다. 측정 결과 진행파 전극의 특성임피던스 Z$_{c}$=39.2$\Omega$, M/W(Microwave) 유효굴절률 N$_{eff}$=2.48, 그리고 감쇠상수 a$_{m}$ =0.0665/(equation omitted)등의 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, 광 검출기로 측정된 주파수 응답 R($\omega$)과 비교하였다. 주파수 응답측정 결과, 3 dB 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.261-271
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• 2008

홀로그래픽 부피격자 커플러(VGC : volume grating coupler)는 높은 선택적 결합효율, 건식 제조공정, 콤팩트한 소자 제작이 가능하고 저렴하기 때문에 광연결 기술의 구현 및 응용에 매우 매력적인 소자로 간주되고 있다. 본 논문에서는 도파로형 광연결에 적용키 위한 $45^{\circ}$ 격자 경사각을 갖는 도파로 삽입형 입 출력 VGC를 DuPont사의 HRF600-20 홀로그래픽 포토폴리머를 이용하여 설계, 구현하기 위한 방법을 제안하였다. 그리고 제안한 VGC 소자의 유용성을 입증키 위해 동작파장이 각각 632.8nm 및 1550nm인 VGC를 제작하고 실험결과를 제시하였다. 실험결과 632.8nm 파장에서 동작하는 격자주기가 $0.5{\mu}m$인 단일 VGC의 경우 TE 편광에서 입력 결합효율은 86.6% 이상이고, 1550nm 파장에서 동작하는 격자주기가 $0.73068{\mu}m$인 $1\times2$ VGC의 입력 결합효율은 $\sim90.9%$의 특성을 나타내었다.

• 한국세라믹학회지
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• 제42권3호
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• pp.178-181
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• 2005

Silicon oxynitride (SiON) 막은 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)으로 $SiH_4,\;N_2O$와 $N_2$ 가스를 사용하여 $SiO_2/Si$ 위해 증착되었다. 증착 변수에 따라서 SiON 막의 굴절률은 prism coupler를 사용하여 1552nm 파장에서 $1.4480\~1.4958$까지 변화하였다. 평판 광도파로 코어로 사용되는 SiON 막의 두께는 $6{\mu}m$이고, buffer 막과의 굴절률 차이(An)는 $0.36\%$이다. 또한 식각 공정으로 $SiO_2$ 막 위에 증착된 SiON 막은 건식식각을 통해서 수행되었다. 광화이버에 $1.55{\mu}m$ 파장의 레이저론 입력단에 조사하였다. 결과적으로 저굴절률 차이 SiON 광도파로를 제작하였으며, 출력단에서 single-mode 형상을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.47-54
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• 2013

본 연구는 국내 최초로 개발된 직접 비교법을 이용한 W-band 밀리미터파 전력 표준 전달 시스템에 대한 것이다. 이 시스템은 75~110 GHz 대역에서 W-band 도파관형 전력감지기의 실효 효율과 교정 인자를 측정하기 위하여 개발되었다. 전력 표준 전달 시스템 구성의 핵심 요소인 방향성 결합기의 반사 특성 평가 기법을 소개하고 실험 결과를 보인다. 구현된 시스템을 이용하여 측정하고자 하는 전력감지기의 교정 인자 측정 결과를 보이고, 불확도 요인에 대하여 고찰한다. 측정 결과를 기준값과 비교하여 W-band 밀리미터파 전력 표준 전달 시스템에 의한 측정의 유효성을 검증한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권2A호
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• pp.70-79
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• 2003

완전도체면 아래의 유전체와 측면 연마된 광섬유의 소산장 결합 및 전파특성에 대한 해석 연구 결과를 나타내었다. 두 구조에서의 전파특성과 소산장 결합 관계를 해석하기 위해 결합모드 방정식과 혼합 모드(compound-mode) 방정식을 이용하여 코아와 유전체의 굴절률 및 구조의 각 변수에 대한 특성을 나타내었다. 그리고 측면 연마된 광섬유와 완전도체면 아래의 유전체가 결합할 때 일어나는 광섬유에서의 감쇠현상을 비교하기 위하여 감쇠상수를 구하여 함께 비교하였다.

• 한국재료학회지
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• 제19권12호
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• pp.637-643
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• 2009

In this study, we analyzed the effect of silicon oxynitride matrix on the optical properties of Au nanoparticles dispersed on composite film and explored the effectiveness of the silicon in fine tuning the refractive index of the composite film for applications in optical waveguide devices. The atomic fraction of nitrogen in $SiO_xN_y$ films was controlled by varying the relative flow ratio of nitrogen gas in reactive sputtering and was evaluated optically using an effective medium theory with Bruggeman geometry consisting of a random mixture between $SiO_2$ and $Si_3N_4$. The Au nanoparticles were embedded in the $SiO_xN_y$ matrix by employing the alternating deposition technique and clearly showed an absorption peak due to the excitation of surface plasmon. With increasing nitrogen atomic fraction in the matrix, the surface plasmon resonance wavelength shifted to a longer wavelength (a red-shift) with an enhanced resonance absorption. These characteristics were interpreted using the Maxwell-Garnett effective medium theory. The formation of a guided mode in a slab waveguide consisting of 3 $\mu$m thick Au:$SiO_xN_y$ nanocomposite film was confirmed at the telecommunication wavelength of 1550 nm by prism coupler method and compared with the case of using $SiO_2$ matrix. The use of $SiO_xN_y$ matrix provides an effective way of controlling the mode confinement while maintaining or even enhancing the surface plasmon resonance properties.