• 제목/요약/키워드: Waveguide design

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LiNbO$_3$ 광 도파로의 전계분포 및 설계에 관한 연구 (A Study on the electric field distribution of design of LiNbO$_3$ optical waveguide)

  • 강기성;소대화
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.288-293
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    • 2000
  • BPM simulation was used in order to fabricate the LiNbO$_3$optical waveguide with optical source of He-Ne laser(λ=0.6328[$\mu$m]). we observed electric field E$_{x}$, E$_{y}$ in the x,y-direction are simulated at the LiNbO$_3$substrate (X1 55[$\mu$m]$\times$Z1 5000[$\mu$m]), where the depth, width and buffer layer of waveguide are 0.2[$\mu$m],4[$\mu$m] and 0.02[$\mu$m] respectively. By applying these parameters of single waveguide to simulate a X-switch, we have chosen index change of 0.002, width of 3[$\mu$m] and angle of 0.4$^{\circ}$~0.6$^{\circ}$of optical waveguide and under these conditions, optical beam propagates cross-side at 0.4$^{\circ}$. When applied switching voltage of 25[V], optical beam of X-switch turns cross-side to bar-side at intersection angle 0.4$^{\circ}$, index change of 0.002, waveguide width of 3[$\mu$m], electrode gap 2[$\mu$m]. By the above results, we can obtain design conditions of theoretical analysis of an X-switch optical waveguide.e.e.

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이산화탄소 검출을 위한 고감도 비분산 적외선 가스센서의 광도파관 구조 설계 (Optical waveguide structure design of Non-dispersive Infrared (NDIR) CO2 gas sensor for high-sensitivity)

  • 윤지영;이준엽;도남곤;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.331-336
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    • 2021
  • The Non-dispersive Infrared (NDIR) gas sensor has high selectivity, measurement reliability, and long lifespan. Thus, even though the NDIR gas sensor is expensive, it is still widely used for carbon dioxide (CO2) detection. In this study, to reduce the cost of the NDIR CO2 gas sensor, we proposed the new optical waveguide structure design based on ready-made gas pipes that can improve the sensitivity by increasing the initial light intensity. The new optical waveguide design is a structure in which a part of the optical waveguide filter is inclined to increase the transmittance of the filter, and a parabolic mirror is installed at the rear end of the filter to focus the infrared rays passing through the filter to the detector. In order to examine the output characteristics of the new optical waveguide structure design, optical simulation was performed for two types of IR-source. As a result, the new optical waveguide structure can improve the sensitivity of the NDIR CO2 gas sensor by making the infrared rays perpendicular to the filter, increasing the filter transmittance.

Design of Plasmonic Slot Waveguide with High Localization and Long Propagation Length

  • Lee, Ki-Sik;Jung, Jae-Hoon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권3호
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    • pp.305-309
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    • 2011
  • We present an efficient design approach for a plasmonic slot waveguide using a genetic algorithm. The analyzed structure consists of a nanometric slot in a thin metallic film embedded within a dielectric. To achieve high confinement without long propagation length, the thickness and width of the slot are optimally designed in order to optimize the figures of merit including mode confinement and propagation length. The optimized design is based on the finite element method and enhances the guiding and focusing of light power propagation.

모멘트법을 이용한 도파관 복사소자의 설계에 관한 연구 (A study on Design for Radiation Element of Slotted Waveguide by the Method of Moment)

  • 민경식;박세현;김동철;임학규
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.135-138
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    • 2000
  • This paper presents design for radiation element of slotted waveguide by the method of moment. The piecewise sinusoidal function as the basis function is used for the Moment Method. From the analytically results based on the Galerkin's moment method, frequency characteristics and radiation power is investigated for the design parameter such as the slot length, offset and angle. This paper also discusses that the radiation power is controled by the slot offset and angle. The thickness of the waveguide wall is also discusses in the analysis.

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차량 탑재형 DBS 수신 시스템용 16 포트 급전 도파관 어레이 (16-port Feed Waveguide Array for DBS Reception System Mounted on Vehicle)

  • 민경식;김동철
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권2호
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    • pp.92-100
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    • 2002
  • 본 논문은 차량 탑재형 DBS 수신 시스템에 적용하기 위하여 Galerkin 모멘트법을 이용한 유도성 벽을 가진 16 포트 급전 도파관 어레이에 대해 기술하고 있다. 먼저, π분기 한 단의 전자계 해석 및 설계의 타당성을 입증하기 위해, π분기 한 단을 DBS 밴드에서 설계 ·제작하였다. π분기 한 단에 대한 측정결과는 이론치와는 잘 일치하였다. 이 설계법을 토대로 WR-90 표준 도파관을 이용한 어레이 설계를 행하였다. 그러나 WR-90 표준 도파관의 경우, π분기 한 단의 폭이 관내파장보다 커져서 8 포트 어레이에 대해 2.3 dB의 진폭차와 62도의 위상차를 보였으며 반사손실 -20 dB 이하의 대역폭도 약 220 ㎒ DBS의 대역폭을 만족시키지 못했다. 이를 해결하기 위하여 π분기 한 단의 폭이 관내파장과 같은 크기를 갖도록 하는 설계법을 제안하였다. 이 설계법에 의해 8 포트 어레이의 경우, 진폭차를 1 dB 이내로, 위상차를 13도 이내로 줄일 수 있었으며, 대역폭도 700 ㎒로 광대역화 할 수 있었다. 또한 16 포트 도파관 어레이의 크기를 WR-90 표준 도파관 어레이에 비해 약 10 cm 정도 줄이는 효과를 얻었다. 제작한 16 포트 급전 도파관 어레이를 이용하여 안테나의 이득을 측정한 결과, DBS 대역에서 24 dBi 이상의 고이득을 실현할 수 있었다.

Symmetric Balance Incomplete Block Design Code와 Arrayed-Waveguide Grating을 이용한 Optical CDMA Network Codecs (Optical CDMA Network Codecs with Symmetric Balance Incomplete Block Design Code and Arrayed-Waveguide Grating)

  • 지윤규
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권5호
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    • pp.22-29
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    • 2012
  • 본 논문은 symmetric balance incomplete block design(BIBD) code와 arrayed-waveguide grating(AWG) router의 주기적인 특성을 이용하여 optical CDMA network을 위한 coder-decoder(codec)을 구성하였다. 기존의 M-sequence code를 이용한 경우보다 다양한 구성을 할 수 있고 이 시스템의 잡음인 phase-induced intensity noise(PIIN)와 thermal noise를 분석하여 BER을 계산한 결과 향상된 성능을 보임을 알 수 있었다.

이중 대역 소형 동축 도파관 급전 혼 설계 (Design of a Compact Coaxial Waveguide Feed Horn for Dual Band)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.109-113
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    • 2015
  • 본 논문은 초점 반사판 안테나를 위한 이중 대역 급전 혼에 대한 연구 결과를 제시하였다. 반사판 안테나의 초점에 위치하는 급전혼에 의한 전파 장애를 최소화하기 위해 동축 도파관 구조를 적용하였다. 동축 도파관의 내부 영역은 높은 주파수 대역을 위한 원형 도파관 TE11 모드가 여기 되도록 하였다. 외부 영역은 낮은 주파수 대역을 위해 사용되고, 동축 TE11 모드는 진행하고 기본 TEM 모드는 억제되도록 설계하였다. 각각의 여기 모드 생성을 위해서는 구조적 제약이 따르고, 이는 반사 손실 및 패턴 성능을 저하시킨다. 본 논문은 용량성 및 유도성 아이리스를 사용하여 반사 손실을 개선하였다. 또한 이중 모드에 의한 개선된 패턴 성능을 보였다. 본 논문에서 제시한 혼 설계는 제작 및 시험을 통해 성능을 검증하였다.

도파관 H 면 계단형 불연속 구조를 이용한 대이동과 여파기의 설계 (Design of Waveguide Bandpass Filters Using H-plane Step Discontinuities)

  • 남수현;김근영;윤상원;안철
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권1호
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    • pp.33-38
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    • 1994
  • In this paper, waveguide banpass filters using H-plane step discontinuities are designed based on the field theory analysis and optimization of the resonator lengths as well as dimensions of discontinuities, instead of the conventional synthesis method based on the equivalent circuit. The waveguide inductive obstacles introduced by H-plane step discontinuities analyzed using mode-matching method and the generalized scattering parameters are derived. Using the derived scattering parameters of the discontinuities as well as those of resonators, waveguide bandpass filters are designed through optimization method, modified Razor search method proposed by J.H.Bandler. Using this design procedures, waveguide bandpass filters are designed and tested at X-band(center frequency 10GHz) as well as Ka-band(center frequency 35GHz).

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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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도파관 필터 설계에 사용가능한 유전 알고리즘 (Genetic algorithm for waveguide filter design)

  • 조용희
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2008년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.543-546
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    • 2008
  • 위성시스템의 핵심기술중 하나인 도파관 필터를 효율적으로 설계할 수 있는 방법으로 유전 알고리즘을 소개한다. 그린함수와 모드정합법을 바탕으로 도파관 스텝으로 형성한 도파관 필터를 해석하고 각 매개변수에 대해 유전 알고리즘을 이용하여 최적화를 수행한다. 주파수 변화에 대한 삽입손실 특성을 계산하고 이를 실험과 비교한다.

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