• 제목/요약/키워드: Waveguide mode

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측면연마된 단일모드 광섬유와 열광학폴리머 평면도파로 결합기를 이용한 고감도 온도센서 (High sensitive temperature sensor using side-polished single mode fiber to thermo-optic polymer planar waveguide couplers)

  • 김상우;정웅규;장수원;강경목;이종훈;송재원;이승하;김광택;강신원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.12-13
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    • 2000
  • 광섬유형 센서는 전자기 간섭에 강하고 높은 감도와 원거리측정 등의 장점이 있어 이에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 온도센서의 경우 다양한 구조의 센서 구현이 용이하고 넓은 온도범위에서의 측정이 가능하다. 하지만 이러한 광섬유형센서는 대부분 온도변화를 물리량의 변화로 감지하기 때문에 작은 온도의 감지에는 구조적인 한계를 가지는 경우가 많으며 이러한 문제점을 개선하기 위하여 많은 연구가 시도되고 있다$^{[1]}$ . 본 논문은 이러한 점을 인지한 측면연마된 광섬유와 평면도파로 결합기형 고감도 온도센서에 관한 연구이다. 본 연구에서는 온도의 감지를 열광학 평면도파로의 열광학계수에 의존하기 때문에 물질의 변화에 따라 다양한 온도감도 조절과 높은 분해능을 가지는 센서의 구현이 가능하다. (중략)

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Nonlinear Displacement Discontinuity Model for Generalized Rayleigh Wave in Contact Interface

  • Kim, No-Hyu;Yang, Seung-Yong
    • 비파괴검사학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.582-590
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    • 2007
  • Imperfectly jointed interface serves as mechanical waveguide for elastic waves and gives rise to two distinct kinds of guided wave propagating along the interface. Contact acoustic nonlinearity (CAN) is known to plays major role in the generation of these interface waves called generalized Rayleigh waves in non-welded interface. Closed crack is modeled as non-welded interface that has nonlinear discontinuity condition in displacement across its boundary. Mathematical analysis of boundary conditions and wave equation is conducted to investigate the dispersive characteristics of the interface waves. Existence of the generalized Rayleigh wave(interface wave) in nonlinear contact interface is verified in theory where the dispersion equation for the interface wave is formulated and analyzed. It reveals that the interface waves have two distinct modes and that the phase velocity of anti-symmetric wave mode is highly dependent on contact conditions represented by linear and nonlinear dimensionless specific stiffness.

Polarization Insensitive CWDM Optical Demultiplexer Based on Polarization Splitter-rotator and Delayed Interferometric Optical Filter

  • Seok-Hwan Jeong;Heuk Park;Joon Ki Lee
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권2호
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    • pp.166-175
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    • 2023
  • We theoretically analyze and experimentally demonstrate a polarization-diversified four-channel optical demultiplexer (DeMUX) comprising a hybrid mode conversion-type polarization splitter rotator (PSR) and delayed Mach-Zehnder interferometer optical DeMUX for use in coarse wavelength division multiplexing (CWDM)-based optical interconnect applications. The Si wire-based device fabricated by a complementary metal-oxide semiconductor-compatible process exhibited nearly the same filter spectral response irrespective of the input polarization state under the PSR. The device had an extremely low insertion loss of <1.0 dB, polarization-dependent loss of <1.0 dB, and interchannel imbalance of <0.5 dB, suppressing unwanted wavelength and polarization crosstalk from neighboring channels of <-20 dB at each peak transmission channel grid.

수정된 실효 굴절율법에 의한 계단형 굴절률 분포를 갖는 광도파로와 방향성 결합기의 해석 (Analysis of Dielectric Rectangular Waveguide and Directional Coupler with Step Index Profile by the Modified Effective Index Method)

  • 김창민;정병기;이충웅
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.522-528
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    • 1986
  • Based on the modified effective index method, analysis of dielectric rectangular waveguides and directional couplers are presented. Aside from the effective index concept of channel region, the equivalent index concept of cladding region is proposed. The error problem of eigenvalues, which has been experienced when the effective index method is used, is improved. Our approxiamtions give similar accuracy when compared with the results of other regorous approxiamtion techiniques. The advantage of the modified effective index methods is utilized by replacing the directional coupler with the equivalent slab guides, and the coupling constant is calculated by the coupled mode theory. The effectiveness of the equivalent index concept is positively confirmed.

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지하공간에서의 전파 경로손실의 예측 및 측정 (Prediction and Measurement of Propagation Path Loss in Underground Environments)

  • 김영문;진용옥;강명구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.736-742
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    • 2003
  • 지하공간인 터널에 대하여 이론적인 전파 경로손실 예측과 측정을 수행하였다. 터널 내 전파 경로 손실을 보다 정교하게 해석하기 위하여 터널의 단면적이 직사각형이고 직선구조의 터널을 선택하였다. 혼합도파관 모델, ray tracing모델을 이용하여 수신전력을 예측하였고, 측정시스템을 이용하여 송ㆍ수신기 사이의 거리에 따른 수신전력을 측정하였다. 주어진 터널 환경에서 터널 내 수신전력 측정값에 대한 회귀분석 값(0.0238dB/m)은 혼합도파관 EH1,2모드의 감쇄 값(0.0246dB/m)과 가장 근사한 결과를 보였다. 터널내 송ㆍ수신안테나 사이의 거리에 따른 수신 전력에 대한 Ray-tracing모델 시뮬레이션 결과와 측정값은 거의 일치하였다. 터널 내 RMS지연확산을 계산한 결과 송ㆍ수신안테나 사이의 거리가 증가할수록 RMS 지연확산 값은 증가하였고, 코히어런스 대역폭은 감소하였다.

Ti:LiN$bO_3$ 광변조기 소자의 패키징 및 전기.광학적 특성 (The study of the packaging for Ti:LiN$bO_3$optical modulator device and its electrical and optical characteristics)

  • 윤형도;김성구;이한영;윤대원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권6호
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    • pp.72-78
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    • 1998
  • Ti:LiNbO$_3$ 광도파로위에 CPW 전극 구조를한 광변조기 내부칩을 제작한 후 일련공정에 따라 패키징 작업을 하였고 소자의 전기적특성과 광학적특성을 측정하였다. 광변조기 패키징을 위하여 페룰, 보조용 LN블럭 및 글래스, 진동 및 흡수용패드, 알루미나피더의 부분품을 사용하였으며 피그테일링, Au 와이어본딩, 에폭싱, SMA커넥팅, 실링 작업을 수행하였다. 전기적 특성에서 S/sub 21/은 -3 dB 점에서 9.8GHz의 값을, S/sub 11/은 14.4 GHz 대에서 -8.9 dB 값을 나타내었다. 광학적 특성은 제작된 광도파로가 1550nm 파장대에서 단일모드를 만족하였고, 패키지후 소자의 삽입손실은 실온에서 4.3 dB 이였으며, 소자를 온도감압챔버에 넣은후 5∼45℃까지 온도변화를 주었을 때 4.3∼6.4 dB의 삽입손실을 보였다. E-O bandwidth 응답은 3dB점에서 7.8GHz를 나타내어 10Gbps급 광통신시스템에 응용할수 있음을 확인하였다.

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광통신용 $1.3{\mu}m$ Ridge Waveguide Distributed Feedback Laser Diode의 제작과 특성 평가 (Fabrication and Characterization of $1.3{\mu}m$ RWG-DFB-LD for Optical Fiber Communication)

  • 박경현;이중기;장동훈;유지범;강승구;김홍만;이용탁;박형무;조호성
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.113-119
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    • 1994
  • 발진파장이 $1.3\mu\textrm{m}$인 Ridge Waveguide Distributed Feedback Laser Diode(RWG-DFB-LD)를 제작하고 특성을 평가하였다. 회절격자 형성은 광간섭무늬 노광법을 이용하였고 결정성장은 LPE로 수행하였다. 제작된 RWG-DFB-LD의 발진 임계전류는 67 mA이었고, 1296.5 nm 파장에서 측모우드 억제율 30 dB 이상으로 단일 종모우드 발진하였다. 금지대역폭 측정에 의한 회절격자 결합계수(k)는 $40cm^{-1}$로 평가되었다. 소신호 변조특성평가 펼과 제작한 RWG-DFB-LD는 1.2Ith에서 1.99GHz의 변조대역폭$(f_{-3dB})$ 특성을 보였다.

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Cost Effective Silica-Based 100 G DP-QPSK Coherent Receiver

  • Lee, Seo-Young;Han, Young-Tak;Kim, Jong-Hoi;Joung, Hyun-Do;Choe, Joong-Seon;Youn, Chun-Ju;Ko, Young-Ho;Kwon, Yong-Hwan
    • ETRI Journal
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    • 제38권5호
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    • pp.981-987
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    • 2016
  • We present a cost-effective dual polarization quadrature phase-shift coherent receiver module using a silica planar lightwave circuit (PLC) hybrid assembly. Two polarization beam splitters and two $90^{\circ}$ optical hybrids are monolithically integrated in one silica PLC chip with an index contrast of $2%-{\Delta}$. Two four-channel spot-size converter integrated waveguide-photodetector (PD) arrays are bonded on PD carriers for transverse-electric/transverse-magnetic polarization, and butt-coupled to a polished facet of the PLC using a simple chip-to-chip bonding method. Instead of a ceramic sub-mount, a low-cost printed circuit board is applied in the module. A stepped CuW block is used to dissipate the heat generated from trans-impedance amplifiers and to vertically align RF transmission lines. The fabricated coherent receiver shows a 3-dB bandwidth of 26 GHz and a common mode rejection ratio of 16 dB at 22 GHz for a local oscillator optical input. A bit error rate of $8.3{\times}10^{-11}$ is achieved at a 112-Gbps back-to-back transmission with off-line digital signal processing.

새로운 수직형 비대칭 광 결합구조를 이용한 폴리머 열광학 변조기 구현 (Implementation of Polymeric Thermo-optic Modulator using a New Vertical Asymmetric Optical Coupler)

  • 이소영;권재영
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권5호
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    • pp.39-48
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    • 2000
  • 제작 공정이 단순하고 결합길이가 매우 짧은 폴리머를 이용한 수직형 비대칭 광 결합기를 새로이 제안하고, 폴리머를 이용한 열광학 변조기를 제작하였다. 전산모의를 통하여 광통신 파장대인 1.33㎛ TE모드에서 중간 버퍼층 두께 t=0.4㎛이고, n/sub u/=1.522, n/sub l/=1.51이고 nt=1.49일 때, 결합길이가 277㎛이며, 최고 94%의 결합 및 재결합 효율을 얻음으로써 비대칭 구조에서의 최적화를 도모하였다. 또한 반전된 립도파로와 평면 도파로를 상하부 수직형태로 갖는 광결합기를 제작하고 폴리머를 이용한 열광학 변조기를 구현하였다. 변조특성은 구동전력 4.5㎽, 소멸비 17㏈, 변조대역 600㎐로 삽입손실은 4.5㏈였다.

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네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석 (Dispersion Analysis for Rectangular Coaxial Line and TEM Cell)

  • 조용희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.124-130
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    • 2007
  • 네모 동축선은 동축선과 도파관을 연결하는 대표적인 천이구조이다. 또한 TEM 셀은 DUT의 EMC 측정을 위해 광범위하게 사용되는 소자이다. 네모 동축선과 TEM 셀의 동작을 정확히 예측하기 위해서는 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계 해석이 필수적이다. 본 논문에서는 TEM 모드에 대한 분석을 기반으로 고차 모드인 TE와 TM 모드에 대한 분산관계를 단순하면서도 정확한 방법을 이용해 유도한다. 모드정합법과 그린 함수를 이용하여 네모 동축선과 TEM 셀의 분산관계를 해석적으로 정확히 다룬다. 이를 위해 네모 동축선의 구조를 4개의 L블록으로 나누고 중첩의 원리를 사용하여 전체 전자장 표현식을 쉽게 구한다. 분산관계 수렴성을 파악하기 위해 수치해석을 행하고 FDTD 결과와 비교한다.