• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.27-36
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• 2023

도파관(waveguide)은 전자기파를 원하는 방향으로 안내하는 전송선로로 의료기기, 레이더 시스템, 위성 통신 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 이러한 도파관의 설계 및 최적화를 위해서는 전자기 수치해석(CEM: Computational Electromagnetics)이 필수적이다. 수치해석 기법의 하나인 유한요소법(FEM: Finite Element Method)은 도파관과 같은 닫힌 영역 내부의 전자기 문제를 해결하는데 효율적이며 이를 적용하기 위해서는 계산영역을 한정시키기 위한 경계조건이 필요하다. 본 논문에서는 계산영역 밖으로 나가는 전자파의 반사를 최소화하기 위한 흡수경계조건(ABC: Absorbing Boundary Condition)과 주 모드 뿐만 아니라 고차 모드까지 흡수할 수 있는 도파관 포트 경계조건(WPBC: Waveguide Port Boundary Condition)을 각각 적용하여 2/D 및 3/D 도파관 구조에 대한 전자기 시뮬레이션을 수행하였다. 이후, 대표적인 전자파 상용 소프트웨어인 HFSS와의 결과 비교를 통해 해석의 정확성을 검증하였으며, 시뮬레이션 결과를 통해 WPBC를 적용하면 ABC보다 더 작은 해석 영역으로 구조 해석이 가능하다는 것을 확인하였다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제9권4호
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• pp.163-168
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• 2008

Photonic crystal structures have been received considerable attention due to their high optical sensitivity. One of the techniques to construct their structure is the dip-pen lithography (DPN) process, which requires a nano-scale resolution and high reliability. In this paper, we propose a two dimensional photonic crystal array to improve the sensitivity of optical biosensor and DPN process to realize it. As a result of DPN patterning test, we have observed that the diffusion coefficient of the mercaptohexadecanoic acid (MHA) molecule ink in octanol is much larger than that in acetonitrile. In addition, we have designed and fabricated optical waveguides based on the mach-zehnder interferometer (MZI) for application to biosensors. The waveguides were optimized at a wavelength of 1550 nm and fabricated according to the design rule of 0.45 delta%, which is the difference of refractive index between the core and clad. The MZI optical waveguides were measured of the optical characteristics for the application of biosensor.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.371-378
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• 1992

본 논문에서는 Y-cut $LiNbO_3$ 기판 위에 TIPE 방식을 이용하여 평면 광도파로 렌즈를 제작하고 그 특성을 측정하였다. Ti 내부확산 평면광도파로 및 TIPE 평면 광도파로 제작하고, 프리즘 결합으로 굴절율을 측정하였다. 측정한 기본파 유효굴절율로부터 평면 광도파로 렌즈의 궤적을 구하여, 사진식각법과 lift-off기법을 이용하여 TIPE 평면 광도파로 렌즈를 제작하였다. 도파로를 따라 도파되던 광이 평면 광도파로 렌즈에 의하여 접속되는 현상을 관측하였고 측정한 결과와 컴퓨터 시뮬레이션의 결과가 잘 일치함을 알 수 있었다. 관측한 초점의 위치 및 크기가 설계한 값과 잘 일치하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.223-227
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• 2002

병렬 광접속용 다중모드 고분자 광도파로를 제작하였으며, 도파로 구조는 LIGA 공정에 의해 제작된 니켈 성형 마스터에 의해 hot embossing기술을 이용하여 성형하였다. 도파로 크기가 48$\times$47$\mu\textrm{m}$$^{2}$인 다중모드 광도파로를 단순 2단계 공정에 의해 제작하였으며, 0.85$\mu\textrm{m}$과 1.3$\mu\textrm{m}$ 파장대역에서 측정한 다중모드 광도파로의 도파손실은 각각 0.38dB/cm와 0.66dB/cm이었다.

• 한국광학회지
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• 제6권2호
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• pp.148-155
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• 1995

저손실의 단일모드 $Al_{0.042}Ga_{0.958}As/GaAs/Al_{0.042}Ga_{0.958}As$ strip-loaded 도파로들이 유효굴절률 방법으로 설계되고 MOCVD 성장기법과 화학적인 습식 식각방법으로 제작되었다. 제작된 도파로의 전파손실과 도파로 단면의 반사율은 $1.31{\mu}m$ 파장에서 Fabry-Perot 공명방법과 연속적인 절단 실험을 이용하여 측정되었다. 실험결과 폭이 $ w=4.1{\mu}m$인 직선 도파로에 대해 전파손실은 0.62dB/cm로 작았으며 도파로의 반사율은 0.299가 되었다.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.563-568
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• 2004

저손실의 높은 편광 소멸비를 갖는 LiNbO$_3$ 도파로를 만들기 위하여 고온 양자교환 방법을 이용하였다. 이 방법으로 제작된 도파로의 굴절률 특성을 분석하기 위하여 프리즘 결합기 방법으로 도파 모드를 측정하고 IWKB(inverse WKB) 방법을 사용하여 표면 굴절률 변화와 깊이에 대한 굴절률 분포 특성을 관찰하였다. 이러한 방법으로 고온 양자교환법의 주요 인자인 양자교환 온도, LS 농도, 양자교환 시간에 대한 굴절률 변화를 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.202-205
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• 2000

Er과 Yb이 첨가된 인산염 유리를 KNO3 응용액에 담구는 1단계 이온교환 공정을 통하여 채널 도파로를 제조하고자 하였다. 이온교환시 반응기 내부에 산소를 흘려줌으로서 인산염 유리의 열학한 화학적 내구성에서 비롯되는 유리 도파로 표면의 손상을 억제할 수 있었다. 제조된 도파로의 $1.5{\mu}m$ 신호광에 대한 증폭특성을 평가한 경과, 이온교환 공정 최적화 작업을 거친 45nm도파로의 경우, 2개의 980nm LD를 사용하는 양방향 펌핑시 160mW 파워에서 7.5dB의 순이득을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제7권2호
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• pp.136-141
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• 1996

본 논문에서는 두 개의 비선형 박막으로 둘러싸인 평면 광도파로에서의 TE 비선형 도파광 특성에 대한 새로운 접근 방법을 제안한다. 비선형 박막에 대한 특성을 묘사하는 비선형 특성행렬을 이용하여 비선형 광도파로에 대한 비선형 분산 방정식을 해석적 형태로 유도한다. 분산 방정식을 기반으로 하는 전산시늉으로 도파광의 파워에 대한 모드 굴절율 변화, 전장의 세기가 최대인 위치, 그리고 파워 분포 등의 도파광의 비선형 특성을 계산한다. 자기-집속형 광도파로 구조에서 비선형 박막의 두께를 감소하면 파워-의존 비선형 모드 굴절율의 광학적 쌍안정 특성이 나타나며 광학적 쌍안정 특성을 위한 임계 파워는 증가한다. 그리고 비선형 광도파로 구조 내부의 파워분포 특성은 비선형 Fabry-Perot etalon의 동작 특성과 유사한 광학적 쌍안정 특성을 나타낸다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.108-113
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• 2014

본 논문에서는 Q-band용 도파관의 내부 돌기가 전송 특성에 미치는 영향을 검토하였다. 도파관 내부의 그린함수를 고유 모드 함수 전개법으로 구하고, 돌기가 내장된 도파관의 내부 임피던스로부터 반사계수 표현식을 도출하였으며, 도파관 내의 내부 돌기가 반사계수에 미치는 영향을 검토하였다. 이론 해석의 타당성을 검증하기 위해 반사계수를 측정하고 이론치와 비교하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.390-390
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• 2008

In this paper, we have designed and fabricated optical waveguides based on the Mach-Zehnder Interferometer (MZI) for application to sensor. The evanecent-wave sensor based on the MZI principle has sufficiently high sensitivity to measure the change of the refractive index on surface of a waveguide. The waveguides were optimized at a wavelength of 1550 nm and fabricated according to the design rule of 0.45 delta%, which is the difference of refractive index between the core and clad. The fabrication of MZI optical waveguides was performed by a conventional Planar Lightwave Circuit (PLC) fabrication process. The fabricated MZI optical waveguide device was measured. According to the measurement result, the insertion loss of MZI optical waveguide device was below 3.5 dB and the polarization dependent loss (PDL) was within 0.1dB. In addition, we analyzed optical properties of MZI sensor according to the refractive index change of the sensor arm.