• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제25권2호
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• pp.35-39
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• 2018

광결합 효율(Fiber coupling efficiency)을 개선하기 위해서는 Laser diode에서 넓은 각도로 방출된 빛을 광섬유의 중심(Core) 부분으로 모아주는 집광렌즈(Collimating lens)가 필수적이다. 현재 사용되는 집광렌즈는 형틀(Mold)을 이용한 글래스 몰드(Glass mold) 공법이 널리 사용되고 있다. 이 방식은 생산단가가 저렴하지만, 정교한 성형이 어렵고 구면수차와 같은 품질문제가 있다. 본 연구는 기존의 글래스 몰드 공법을 반도체 공정으로 대체함으로써 표면 가공의 정밀도를 높이고, 렌즈의 재질 또한 반도체 공정에 적합한 실리콘으로 변경하였다. 반도체공정은 PR을 이용한 포토리소그래피(Photolithography) 공정과 플라즈마를 이용한 건식 식각(Dry etching) 공정으로 구성된다. 광결합 효율은 실리콘 렌즈의 광학적 특성을 평가하기 위해 초정밀 정렬 시스템을 사용하여 측정되었다. 그 결과, 렌즈 직경 $220{\mu}m$ 일 때의 최대 광결합 효율은 50%로 측정되었고, 렌즈 직경 $210-240{\mu}m$ 범위에서는 최고 광결합 효율 대비 5% 이하의 광결합 특성저하를 보여줌을 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제4권2호
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• pp.45-49
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• 1999

고리형 증폭 공진기를 이용하여 $LiIO_3$ 결정에서 최대 출력 35mW의 연속발진 레이저 다이오우드에 대한, 제2조화파(파장 397 nm)를 발생시켰다. 사용된 비선형 결정은 두께 5mm, 10mm의 $LiIO_3$로 광축에 대해 $43.21^{\circ}$ 각도로 절단된 것이며, 양면은 파장 794nm에 대해 AR코팅(anti-reflection coating)을 하였다. 공진기 안에 결정이 들어갔을 경우, 펌핑광에 대해 최적의 모드매칭(mode matching)이 이루어지는 곡률 거울간 거리의 적정조건을 찾아내었다. 고리형 증폭 공진기에 의한 펑핑광의 공진증폭(resonant enchancement)으로 제2조화파 변화효율을 향상시킬 수 있었으며, 결정으로부터의 산란광에 의한 역진모드(counter-propagation mode)를 이용하여 레이저 다이오드의 주파수를 고리형 증폭 공진기의 공진 주파수에 locking 시켰다. 공진증폭율은 결정이 없을 때 약 45배, 결정이 있을 때에는 결정의 투과 손실로 인하여 약 14배이었다. 펌프 레이저 출력에 대한 제2조화파의 출력을 측정하였고, 28mW의 입사 출력에 대해 두께 5mm와 10mm에서 각각 $1.5{\mu}W$와 $6.6{\mu}W$ 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 그에 해당하는 변환효율(conversion efficiency)은 각각 $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $(2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$%이었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권3호
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• pp.25-34
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• 2005

본 논문에서는 이더넷 광 네트워크 구현을 위한 핵심 부품인 1.25 Gbps 광전 트라이플렉스 트랜시버 모듈(Opto-electric triplex transceiver module)의 동작성능 안정화를 위하여 모듈내에서 발생되는 전기적 혼신을 해석 및 측정하였으며, 혼신 감소를 위한 가상접지선(Dummy ground line)이 포함된 신호선 구조를 제안하였다. 광전 트라이플렉스 트랜시버 모듈은 전기신호를 광신호로 바꾸어 전송하는 송신부(Laser diode), 디지털 변조되어 입력된 광신호를 전기신호로 변환하는 디지털 수신부 (Digital photodetector)와 고해상도의 CATV (Community antenna or access television) 신호를 수신하는 아날로그 수신부 (Analog photodetector)가 실리콘 기판(Silicon substrate) 상에 하이브리드 집적되어 구성된다. 디지털 수신부와 아날로그 수신부의 수신감도는 각각 BER(Bit error rate) : $10^-{12}$에서 -24 dBm과 44 dB의 신호대잡음비(Signal-to-noise ratio, SNR)에서 -7.7 dBm을 만족해야하므로 모듈 내의 전기적 혼신은 DC에서 3 GHz까지 - 86 dB이하로 유지되어야한다. 전기적 혼신의 해석 및 측정 결과, 실리콘 기판상의 광원과 디지털 광검출기, 디지털 광검출기와 아날로그 광검출기 사이의 거리를 4 mm 이상 확보하며, 가상접지선을 디지털 광검출기와 아날로그 광검출기의 신호선과 $100\;{\mu}m$ 간격으로 설치하였을 경우, -86 dB 이하의 전기적 혼신 레벨을 만족할 수 있음을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 가상접지선을 사용하는 방법은 실리콘 기판상에 신호선을 형성할 때 동시에 형성할 수 있으므로 별도의 추가비용 없이 구현할 수 있으며, 단순히 광원 및 광 검출기의 사이간격을 충분히 확보하는 방법에 비하여 실리콘 기판의 크기를 감소시켜 최종 모듈의 크기를 약 $50\%$ 감소시킬 수 있다는 장점이 있다.

• 한국광학회지
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• 제15권3호
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• pp.193-199
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• 2004

우리는 이중공명 광펌핑(double resonance optical pumping; DROP)효과를 이용하여 루비듐($^{87}$ Rb) 원자의 5P$_{3}$2/-4D$_{3}$2/와 5P$_{3}$2/-4D$_{5}$ 2/ 전이선에서 DROP 스펙트럼을 관측하고, 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수를 무변조 안정화하였다. 관측한 DROP 스펙트럼은 기존의 광-광이중공명(optical-optical double resonance; OODR) 스펙트럼보다 높은 신호대잡음비를 가지며, 약 10 MHz의 좁은 선폭을 갖고 있다. DROP 스펙트럼의 상대적인 세기는 자발방출에 의한 광펌핑 정도로 설명할 수 있었다. DROP스펙트럼에 안정화된 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수 흔들림은 샘플링 시간 0.1초에서 0.2 MHz로 측정되었고, 상대주파수 흔들림은 평균시간 100초에서 약 1${\times}$$10^{-11}$이었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제16권2호
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• pp.104-109
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• 2005

암치료에 사용되고 있는 광역학 치료는 환자에게 광민감제를 투여하고 다이오드 레이저(630 nm)를 조사하여 생성되는 단일상태 산소와 자유 라디칼에 의해 암조직을 괴사시키는 치료방법이다. 현재 광역학 치료의 문제점은 부피가 큰 종양이나 고형암에서는 빛이 종양전체를 투과할 수 없으므로 광역학 치료의 효과가 떨어지는 것이다. 따라서 이 문제를 해결하기 위하여 간질성 광역학 치료법을 개발하고자 한다. 생체조직내의 정확한 광선량 측정이 간질성광역학치료의 효과에 매우 중요한 영향을 주므로, 실험 연구에 사용된 계수는 실제 생체조직의 광학 계수이다. 생체조직 대부분은 가시광선영역에서 큰 산란계수를 가지며, 투과 깊이에 많은 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 가시영역에서의 인체조직의 투과깊이는 약 $15\~20mm$이었다. 몬테칼로 시뮬레이션(Monte Carlo simulation)을 이용하여 생체조직내의 광전파, 광선량, 에너지율, 투과깊이를 잘 측정할 수 있음을 알았다. 그리고 이 시뮬레이션 결과를 가지고 고형암에 간질성 광역학 치료를 하여 치료효과를 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.333-341
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• 1998

본 논문에서는 기존의 분포궤환형 레이저 다이오드와 광흡수 변조기(DFB-LD/EA­ MOD.)가 집적된 소자의 낮은 광효율과 수율의 문제점을 해결하고, 동시에 우수한 chirp특성을 나타내는 분포반사기 레이저 다이오드와 광흡수 변조기 (DR-LD/EA­MOD.)가 집적된 소자를 제안하였다. DR-LD/EA­MOD. 집적소자는 제작상으로 DR-LD/EA­MOD. 소자와 비교해서 선택 MOVPE성장시 SiO2 마스크 폭만 조절하는 것 외엔 거의 동일하므로 실용적 측면에서도 우수한다. 집적소자의 정특성 및 동특성을 해석하기 위하여 시간의존성을 갖는 전달 메트릭스방법, 활성층내의 비율 방정식, 변조기의 QCSE효과를 고려한 Schrodinger 방정식을 동시에 풀이하였다. 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자와 종래 사용중인 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자의 성능을 비교 분석하여, LD에 동일전류를 주입할 경우 광변조기의 on상태의 광출력이 약 30%이상 향상되고, 동일 광변조기의 잔류단면반사율에 대해 광출력의 ripple이 적고, 동적파장 천이량이 약 50%이상 줄어듦을 알 수 있었다. 또한 DR-LD/EA­MOD. 소자는 시분할 파장특성은 광 펄스의 leading edge에서 blue-shift, falling edge에서 red-shift 특성이 기대되었다. 이는 일반적인 단일모드 광섬유를 사용하여 광 펄스를 전송할 경우 전송시 펄스 폭이 좁아지는 효과를 주어 이로 인해 전송대역폭을 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• 한국자기학회지
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• 제8권6호
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• pp.380-387
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• 1998

본 논문에서는 수소($H_2$)의 주입에 따라(자기적 성질)와 strain (elastic 성질)의 변화가 최대가 될 수 있는 Fe/Zr 다층박막으로 구성된 센서재료를 개발하였다. Sputtering (RF diode) 진공 적층 시스템을 이용하여 srqurntial supttering 빙식으로 변조파장($\lambda$)이 $3{\AA}{$\leq}{\lambda}{$\leq}50{\AA}$이고 $Fe_{80}Zr_{20}$의 성분을 가진 compositionally modulated(CM)된 Fe/Zr 다층박막을 적층 시킨 후 전기분해 방법으로 수소를 주입 시켜 수소에 의해 변화된 자화 및 strain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박박을 선택하였다. 박막 재료가 수소화된 자기적 성질의 변화는 자화 및 stain 이 최대가 되는 Fe/Zr 박막을 선태하였다. 박막 재료가 수소화된 후의 자기적 성질의 변화는 히스테리시스 graph와 vibrating sample magnetometer (VSM)를 통해, 그리고 strain 의 변화는 laser heterodyne interferometer (LHI)등으로 분서되어 졌다. 선택된 최적의 센서재료는 single-mode 광섬유를 이용한 Michelson interometer의 sensing arm에 직접 coating 되어 주입된 수소의 양을 간접적으로 측정할 수 잇는 Fiber-optic H2 gas 센서에 응용되엇다. 개발된 센서는 진단하고자 하는 구조물 내의 부식(수소화에 의한) 정도를 손쉽고, 정확하게 감지할 수 있을 것으로 기대 되므로 비파괴 검사(non-destrucive test evaluation; NDE) 응용에 사용될 수 있다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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• pp.1261-1262
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• 2008

Laser-based crystallization techniques are ideally-suited for forming high-quality crystalline Si films on active-matrix display backplanes, because the highly-localized energy deposition allows for transformation of the as-deposited a-Si without damaging high-temperature-intolerant glass and plastic substrates. However, certain significant and non-trivial attributes must be satisfied for a particular method and implementation to be considered manufacturing-worthy. The crystallization process step must yield a Si microstructure that permits fabrication of thin-film transistors with sufficient uniformity and performance for the intended application and, the realization and implementation of the method must meet specific requirements of viability, robustness and economy in order to be accepted in mass production environments. In recent years, Low Temperature Polycrystalline Silicon (LTPS) has demonstrated its advantages through successful implementation in the application spaces that include highly-integrated active-matrix liquid-crystal displays (AMLCDs), cost competitive AMLCDs, and most recently, active-matrix organic light-emitting diode displays (AMOLEDs). In the mobile display market segment, LTPS continues to gain market share, as consumers demand mobile devices with higher display performance, longer battery life and reduced form factor. LTPS-based mobile displays have clearly demonstrated significant advantages in this regard. While the benefits of LTPS for mobile phones are well recognized, other mobile electronic applications such as portable multimedia players, tablet computers, ultra-mobile personal computers and notebook computers also stand to benefit from the performance and potential cost advantages offered by LTPS. Recently, significant efforts have been made to enable robust and cost-effective LTPS backplane manufacturing for AMOLED displays. The majority of the technical focus has been placed on ensuring the formation of extremely uniform poly-Si films. Although current commercially available AMOLED displays are aimed primarily at mobile applications, it is expected that continued development of the technology will soon lead to larger display sizes. Since LTPS backplanes are essentially required for AMOLED displays, LTPS manufacturing technology must be ready to scale the high degree of uniformity beyond the small and medium displays sizes. It is imperative for the manufacturers of LTPS crystallization equipment to ensure that the widespread adoption of the technology is not hindered by limitations of performance, uniformity or display size. In our presentation, we plan to present the state of the art in light sources and beam delivery systems used in high-volume manufacturing laser crystallization equipment. We will show that excimer-laser-based crystallization technologies are currently meeting the stringent requirements of AMOLED display fabrication, and are well positioned to meet the future demands for manufacturing these displays as well.

• 한국광학회지
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• 제25권1호
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• pp.38-43
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• 2014

두 파장 레이저를 구현하기 위해서 폴리머 광도파로 브래그 격자와 초발광 LED로 구성된 외부 공진 구조의 레이저를 제작하였다. 대형 립(oversized rib) 구조의 광도파로와 폴리머 광도파로 브래그 격자는 각각 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 설계하였으며, 서로 다른 격자 주기를 가지는 폴리머 광도파로 브래그 격자는 이중 노광 레이저 간섭법을 이용하여 제작하였다. 브래그 격자의 반사율 변화에 따른 외부 공진 레이저의 특성을 보기 위해 2 mm의 고정된 길이를 가지며 537 nm의 주기를 갖는 브래그 격자와 0.5 mm에서 6 mm까지 여러 가지 길이를 가지며 540 nm의 주기를 갖는 브래그 격자를 제작하였다. 격자 주기가 537 nm와 540 nm인 브래그 격자의 길이가 각각 2 mm와 2.2 mm일 때 제작된 두 파장 레이저는 1554 nm 파장과 1564 nm 파장에서 0 dBm에 가까운 출력 파워를 보이며, 45 dB이상의 SMSR(side mode suppression ratio)와 0.2 nm의 20-dB 대역폭 특성을 가짐을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제43권5호
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• pp.68-76
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• 2006

본 논문에서는 저잡음 특성을 지닌 광대역 비간섭성 광원 (BLS: Broadband Light Source)을 제안하고 이를 방송 및 통신의 통합 서비스를 제공하는 파장 분할 다중방식 수동형 광 가입자망 (WDM-PON: Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)에 적용함으로써 경제적인 광가입자망의 가능성을 시험하였다. 제안된 BLS는 경제적인 WDM-PON용 광원인 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드 (wavelength-locked F-P LD: wavelength-locked Fabry-Perot Laser Diode)를 위한 외부 주입 광원으로 사용되어 파장 무의존성 (color-free operation, i.e., wavelength independent operation)을 지닌 고밀도 WDM-PON (DWDM-PON: Dense WDM-PON)의 구현을 가능하게 한다. 또한 오버레이 (overlay) 방식의 방송 서비스를 위한 광원으로 응용되어 영상 및 화상 중심으로 융합된 서비스를 효율적으로 수용할 수 있는 광대역 통합망의 가능성을 시험하였다.