저밀도 파장분할다중화 기술을 광 집적 소자에 효율적으로 활용하기 위하여 광섬유와 평면기판 내 광 도파로 사이의 파장 선택적 광 결합기 구조가 효율적인 수단으로 고려될 수 있다. 본 논문에서는 공기 도랑 격자를 지닌 실리콘 도파로와 단일 모드 광섬유 간 결합을 고려하였다. 격자의 깊이에 따른 결합 효율의 경향성과 그 한계점을 조사하였다. 이를 위해 결합 모드 이론에 기반을 둔 모델링을 통하여 설계된 결합기 구조의 결합효율을 예측하고, 유한요소법을 이용한 시뮬레이션 결과와 정량적으로 비교 분석 하였다.
본 논문에서는 초광대역의 마이크로스트립-FGCPW 전이구조 설계를 제안하였다. 제안한 전이구조는 바닥면 그라운드의 변화를 통해 전계 및 임피던스 정합을 구현하였다. 등각 사상을 이용하여 전이구조를 해석하여 닫힌 형태의 수식을 제안하였으며, 제안한 수식은 상용 EM 시뮬레이터와 3.3 % 오차 범위의 정확성을 가짐을 확인하였다. 제작된 전이구조는 9~40 GHz 이상의 대역에서 1 dB 이하의 손실과 10 dB 이상의 반사손실을 가짐을 확인하였다.
밀리미터파 대역에서 동축선로-마이크로스트립 변환구조가 지니는 여러 가지 문제점을 극복하기 위해서 antipodal finline을 이용하는 구형 도파관-마이크로스트립 변환구조를 설계, 제작하였다. 반복 실험을 통한 실험적 최적화 및 수치해석을 통한 해석적 최적화 과정을 통해 작은 삽입손실 갖는 변환구조를 설계하였다. 실험적, 해석적으로 최적화된 변환구조는 Ka-band(26.5 - 400Hz)에서 변환구조당 0.3 -0.4 dB의 작은 삽입손실을 나타냈다. Finline 변환 구조를 사용하는 경우, 중요 설계변수가 기판상에 있으므로 재현성이 뛰어나며 정밀한 금속가공이 필요치 않아 동 축선로-마이크로스트립 변환구조의 문제점을 극복할 수 있었다. 또한, 기존의 임피던스 변환기를 개선시키기 위해 새롭게 지수함수 유전체 임피던스 변환기를 시도하였으며 이를 통하여 0.54dB 정도의 삽입손실을 개선시켰다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제3권2호
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pp.24-30
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2002
This paper demonstrates a comparison of linear and nonlinear analyses for thermo-optic effects of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include theoretical analyses and experiment of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. Theoretical models with nonlinear than linear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.
다양한 통신시스템 설계에 사용되는 다중 스텁 도파관 구조가 주파수 필터링 특성을 가진 것을 모드정합법을 이용해 보인다. 주파수 필터링 특성을 가진 다중 스텁 도파관 구조의 통과 대역과 차단 대역을 자동으로 설계하기 위해 적합도 함수를 정의하고 유전 알고리즘으로 구현 가능함을 보인다. 스텁 도파관 구조가 주파수 필터링 특성을 가진 것을 수치해석적으로 보이고 다양한 매개변수에 대한 특성변화를 관찰한다.
A narrow-band dual TE$_{111}$ mode circular waveguide filter for Ku-Band satellite transponder was designed and manufactured based on a new model of the filter. We calculated the cavity size, pin polarizer depth and diameter, iris length and width, and used Bethe's Small Diffraction Theory and Chon's Correction Formular in order to obtain exact Result for each cavity. The designed dual model waveguide filter was manufactured with invar in order to maintain the thermal stability, and the filter performance was improved through the thermal test and vibration test to endure in the cosmic environment.
광통신네트워크를 효율적으로 연결 시키기 위해 단순화 된 Spot-Size Converter 구조를 제안하였다. Spot-Size Converter를 설계하기 위해 수치해석으로 모드필드를 확인하고, 빔 전송법을 통해 최적화 설계를 도출하였다. 최적화 된 구조는 직선도파로와 Taper된 도파로를 조합하여 설계하였으며, 이를 시뮬레이션 한 결과 효율이 약 99%이상이 됨을 확인하였다.
In this paper, methods of designing CPW(coplanar waveguide) traveling-wave electrodes are described and their properties are discussed. Especially, the effect of buffer layer thickness to the microwave characteristics of the CPW electrodes are studied in detail. The trade-off relationship between buffer layer thickness and electro-optical properties of the devices are clearly revealde. The microwave characteristics and driving voltage can be further improved by using selected parameters suggested in this paper. To reduce time and effort in designing CPW electrode structure, exact analytical models are proposed.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제2권2호
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pp.56-64
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2001
An optical temperature sensor based on the etched planar waveguide Bragg grating is developed and its performance is explored using theoretical and experimental methods. The planar waveguide is designed and fabricated using optical lithography and wet chemical etching. An efficient butt coupled optical fiber is used to examine the spectral characteristics of the grating sensor, and to investigate the grating parameters. The typical bandwidth and reflectivity of the surface etched grating has been ~0.2 nm and ~7%, respectively, at a wavelength of ~1,552 nm. The temperature-induced wavelength change of the optical sensor is found to be slightly non-linear over ${\sim}200^{\circ}C$ temperature range. Theoretical models for the grating response of the sensor based on waveguide and classical laminated plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.
A novel unit cell for a high pass filter was designed based on a composite right/left-handed structure that uses a folded coplanar waveguide. The equivalent circuit model for the unit cell was extracted from the geometry of the unit cell, and the effect of each main parameter of the unit cell was analyzed. The equations to calculate the immittance values of the equivalent circuit elements were formulated, and moreover, the dispersion characteristics and energy the distributions of the electromagnetic fields were simulated to determine the characteristics of the composite right/left-handed structure. Finally, the high pass filters were implemented as a series of the proposed unit cells. We show that the experimental results were in good agreement with those obtained from the simulation. Thus, the high pass filter was found to achieve a baseband insertion loss of 3 dB and a stopband attenuation of 70 dB.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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