• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제47권4호
• /
• pp.20-25
• /
• 2010

평판형 rib 도파로의 설계 및 공정기술을 바탕으로 632.8 nm에서 동작하는 집적 마흐젠더 간섭계 센서(Mach-Zehnder interferometric sensor)를 제작하였다. 단일모드와 높은 감도의 두 가지 조건을 고려하여 실리카 계열($SiO_2-SiO_xN_y-SiO_2$) rib 도파로를 설계하였고 박막증착, 사진제판, RIE (Reactive Ion Etching)와 같은 반도체 공정들을 이용해 그 기하학적 구조를 구현하였다. 제작된 rib 도파로의 광출력을 cut-back방법으로 분석한 결과, 약 4.82 dB/cm의 전파손실을 측정하였다. 동시에 크롬 식각방지 층 공정을 도입하여 마흐젠더 간섭계 칩 위에 감지영역(sensing zone)을 형상화할 때 발생하는 코어 층 손상을 방지하였다. 제작된 마흐젠더 간섭계 센서를 이용한 증류수/에탄올 혼합물 굴절률 측정실험을 통해 약 $\pi$/($4.04{\times}10^{-3}$)의 소자 감도(sensitivity)를 최종 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.490-494
• /
• 2004

평면도파로 (Planar Lightwave Circuits)를 수소처리한 후 격자를 제작하였다. 성장특성 분석 결과 격자는 거듭제곱식 (power law)에 따라서 성장되는 것을 알 수 있었다. 격자의 성장특성을 이용하여 외부 공진기 레이저용 평면도파로 격자를 설계하고 제작한 결과 예상치와 거의 일치하는 격자특성을 얻을 수 있었고, 제작된 격자로 구현된 외부 공진기 레이저에서 ∼40dB의 인접모드억압비(side mode suppression ratio)를 갖는 단일모드 발진을 관측할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.239-244
• /
• 2016

등각변환 해석법과 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기(PI-CDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 곡면형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 곡면의 내부 반경 크기에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수 마이크로미터 크기의 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들과 곡률반경을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기에서 전파하는 quasi-TE/TM 모드들의 분포 프로필을 분석하였고, 그 분석을 통하여 곡면이 전파특성에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.305-314
• /
• 2007

본 논문에서는 단일 평면 구조를 가지는 CPW 급전 부채꼴형 UWB 안테나를 제안하였다. 방사 소자와 접지면이 마주 하는 부분은 지수 함수적으로 테이퍼 된 슬롯 형태를 이루도록 설계되었으며, 사각형 보우타이 구조 다이폴 안테나를 변형하여 다중 공진 모드를 형성하도록 함으로써 임피던스 대역폭을 확장시켜 $3.1\sim10.6GHz$ 에서 2 이하의 VSWR을 만족하는 특성을 구현하였다. 측정 결과 UWB 시스템 전 대역에서 -10 dB 이하의 반사손실을 만족하며, XZ 평면(Theta, $Phi=90^{\circ}$)에서 $40.1\sim89.9^{\circ}$의 반전력 빔 폭과 전 대역에서 $0.9\sim3.1dB$의 최대 이득을 나타내었다. 제안된 안테나는 기판 뒷면에 접지면이 없는 CPW 급전 구조를 사용하여 제작이 용이하고, 소형화가 가능하다.

• 한국광학회지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.441-446
• /
• 2007

OLED 소자는 유리기판과 공기 층의 경계면에서 발생하는 전반사와 ITO-유기층으로 형성되는 광도파로를 따라 진행하는 도파모드 결합으로 인해 내부에서 생성된 빛의 80% 이상이 외부로 추출되지 못하게 된다. 본 연구에서는 마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 층을 이용하여 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출시킴으로써 OLED의 발광효율을 향상시킨다. 마이크로 렌즈 어레이를 이용하여 유리기판-공기 전반사로 인해 내부에 갇히는 빛을 외부로 출력시키고, ITO 와 유기물 사이에 회절격자 레지스트 층을 삽입하여 ITO-유기층 광도파로에 갇힌 빛들을 수직방향으로 추출될 수 있도록 하였다. 제작된 OLED 소자에 전류밀도 $20mA/cm^2$를 인가한 경우, 마이크로 렌즈 어레이를 적용한 OLED에서 22%의 효율 개선을 얻었고, 회절격자 레지스트 층을 가지는 OLED 의 경우 41%의 효율개선을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제17권6호
• /
• pp.544-547
• /
• 2006

본 논문에서는 기존의 DBR 격자 기반의 파장선택성 반사기를 대체시킬 수 있는 결합 링 반사기가 집적된 레이저 다이오드를 연산자 분리 시 영역 모델을 통해서 분석한다. 결합 링 반사기는 브래그 격자(Bragg grating) 필요로 하지 않는 평판 도파로 형태의 반사기이다. 결합 링 반사기는 하나의 직선 도파로와 두 개의 결합된 형태의 링 공진기가 하나의 직선 도파로에 결합되어 있다. 위상 조절 전류의 조절에 따른 파장 가변 범위는 수십 nm 정도가 되고, 파장 가변 과정에서 부모드 억압비도 35 dB 이상이 됨을 수치 해석을 통해 확인했다. 또한 결합 링 반사기 레이저 다이오드는 종래의 레이저 다이오드에 비해서 유효 공진기 길이(Effective Cavity Length)가 매우 길기 때문에 진폭 변조 시 20-30 GHz 주파수 영역에서 추가적인 공진 특성을 보이고, 이 특성으로 인해 진폭 변조 대역폭이 상당히 향상될 수 있으리라 기대된다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
• /
• 제3권1호
• /
• pp.30-37
• /
• 2002

A focusing grating coupler (FGC) was not fabricated by the 'Continuous Path Control'writing strategy but by an electron-beam lithography system of more general exposure mode, which matches not only the address grid with the grating period but also an integer multiple of the address grid resolution (5 nm). To more simplify the fabrication, we are able to reduce a process step without large decrease of pattern quality by excluding a conducting material or layer such as metal (Al, Cr, Au), which are deposited on top or bottom of an e-beam resist to prevent charge build-up during e-beam exposure. A grating pitch period and an aperture feature size of the FGC designed and fabricated by e-beam lithography and reactive ion etching were ranged over 384.3 nm to 448.2 nm, and 0.5 $\times$ 0.5 mm$^2$area, respectively. This fabrication method presented will reduce processing time and improve the grating quality by means of a consideration of the address grid resolution, grating direction, pitch size and shapes when exposing. Here our investigations concentrate on the design and efficient fabrication results of the FGC for coupling from slab waveguide to a spot in free space.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
• /
• 제50권12호
• /
• pp.639-647
• /
• 2001

We present an integrated optical microswitch, composed of silicon waveguides, gold-coaled silicon micromirrors, and electrostatic contact actuators, for applications to the optical signal transceivers. For a low switching voltage, we modify the conventional curled electrode microactuator into a electrostatic microactuator with touch-down beams. We fabricate the silicon waveguides and the electrostatically actuated micromirrors using the ICP etching process of SOI wafers. We observe the single mode wave propagation through the silicon waveguide with the measured micromirror loss of $4.18\pm0.25dB$. We analyze major source of the micromirror loss, thereby presenting guidelines for low-loss micromirror designs. From the fabricated microswitch, we measure the switching voltage of 31.74V at the resonant frequency of 6.89kHz. Compared to the conventional microactuator, the present contact microactuator achieves 77.4% reduction of the switching voltage. We also discuss a feasible method to reduce the switching voltage to 10V level by using the electrode insulation layers having the residual stress less than 30MPa.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제13권7호
• /
• pp.667-678
• /
• 2002

본 논문에서는 구형 빔 패턴 형성을 위한 다층 이차원 원형 도체 배열을 갖는 새로운 방사 구조를 제안하였다. 새로운 방사 구조는 방사 원형 도파관 위에 유한하게 적층된 원형 도체 배열 소자들이 무한적, 주기적 평면 배열 구조를 갖는다. 이론적 해석은 rigid full-wave 해석 방법으로 배열 구조의 각 영역에서의 전자장에 대한 모드 전개식과 원형 도체상의 전류에 대한 모드 전개식에 바탕을 두고 상세히 수행되었으며, 함수의 직교성, 모드 정합 방법, 경계조건 그리고 Galerkin 방법을 사용하여 선형 대수 방정식 시스템을 유도하였다. 또한, Gauss 소거법을 사용하여 배열 특성 계산에 필요한 미지의 진폭 계수들을 얻었다. 제안된 알고리듬은 Ka대역에서 $\pm$20$^{\circ}$의 빔 폭을 갖는 구형 빔 패턴 형성을 위한 배열 설계에 사용되었으며, 일반적인 응용을 위해 파장으로 정규화된 최적화 설계 변수들을 제시하였다. 시뮬레이션 결과와 실험 결과들을 서로 비교하기 위해, 대칭적으로 19개의 방사 소자를 갖는 Ka 대역 실험 시제품을 제작하였다. 방사 원형 도파관 개구면 위에 적층된 원형 도체 배열 구조는 얇은 필름상에 이온-빔 증착 방법을 사용하여 구현되었다. 계산된 단위소자 패턴들과 시제품의 측정된 단위소자 패턴들은 빔 스캔 범위 내에서 거의 일치함을 보여주었으며, 사이드 로브 레벨과 그레이팅 로브 레벨에 대한 결과 분석도 이루어졌다 또한, 정 방향에서 다층 원형 도체 구조에 의해 생길 수 있는 blindness 현상에 대하여 언급하였다. 제작된 시제품의 입력 VSWR은 1.14 보다 작았으며, 29.0 GHz, 29.5 GHz 그리고 30 GHz에서 측정된 이득은 각각 10.2 dB, 10.0 dB 그리고 10.7 dB 였다. 실험 및 시뮬레이션 결과들은 제안된 다층 원형 도체 배열 구조가 효율적인 구형 빔 패턴을 형성할 수 있음을 보여 주었다.능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1200psi(70kg$cm^2$), 균질온도 $70^{\circ}$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질 처리가 cheese의 수율을 18.88%이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80%인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/100g이었고, 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese에서는 cholesterol 함량이 20.15mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1200psi(91kg/$cm^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서

• 전자공학회논문지D
• /
• 제36D권8호
• /
• pp.36-44
• /
• 1999

본 논문에서는 Ka-밴드 위성중계기용 듀플렉서의 설계를 위해 모드정합법에 의해 산란행렬을 계산하여 설계한 필터의 전달특성을 분석하고, 설계 방법의 타당성 여부 검증을 위해 대칭적 유도성 아이리스 구조와 전계면 금속삽입 구조로 설계된 2개의 대역통과 필터를 자계면 T-접합에 의한 합성방법으로 Ka-밴드 위성 중계기용 듀플렉서를 설계, 제작하였다. 제작된 듀플렉서는 위성체에서 송${\cdot}$수신 필터의 개별 사용에 따른 크기 및 두께의 증가를 효과적으로 감소시킬 수 있으며, 송신필터의 경우 아이리스를 도파관 자계면 외벽으로 돌출시키는 구조로 설계함으로써 필터 자체가 방열판 구실을 하여 고전력 전송에 따른 필터의 특성 변화를 최소화하였다. 또한 대부분의 도파관 필터에서 동작특성을 보정하기 위해 사용되는 미세 보정 나사의 사용을 배제함으로써 제작의 단순화와 위성중계기용으로서의 내구성과 신뢰도를 향상시켰다. 제작된 ,Ka-밴드 위성중계기용 듀플렉서는 2개의 필터(Rx : 30.485 ${\pm}$ 0.4 GHz, Tx : 20.755 ${\pm}$ 0.4 GHz) 모두 통과대역에서 1.2dB 미만의 삽입손실(insertion loss)과 15 dB 보다 좋은 반사손실(return loss) 특성을 얻었고, 송${\cdot}$수신 필터간 65 dB 이상의 분리도(isolation)를 나타내었다.