• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제11권2호
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• pp.43-47
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• 2004

전력 결합기 및 전력 배분기는 마이크로파 수동 소자의 일종으로 전력을 결합하거나 나눌 때 쓰이는 것이다. 최근의 정보통신 시스템의 추세를 보아 수동 소자의 집적화 및 소형화가 요구된다. 본 연구에서는 이러한 추세를 감안하여 2012 크기의 다층 구조를 적용한 양대역 방향성 결합기를 저온 동시소성 기술을 활용하여 제작하였다. DCS(Digital communication system)와 EGSM(European global system for mobile) 대역에서 각기 원하는 커플링을 얻기 위해서 수직 결합 패턴들을 다층 구조에 적용하였다. 제작된 방향성 결합기의 결합성, 삽입 손실, 격리성 및 방향성 등의 특성들을 측정하였고 시뮬레이션 결과들과 비교 고찰하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권4호
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• pp.31-37
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• 2006

광 신호 제어 시스템에서 사용되는 광/안테나 연결회로의 제작 간소화에 대한 중요성이 지속적으로 대두되고 있다. 이를 위하여, 본 논문에서는 광섬유로 제작된 새로운 형태의 photonic 안테나 설계에서 광 도전 효과에 기인한 광섬유와 슬롯 결합형 마이크로 스트립 안테나 사이의 광 결합효율을 수치 해석적으로 분석하였다. 결합특성을 정확하게 분석하기 위하여 원통형, 평면형 전송구조들이 결합할 때 발생하는 불연속 특성을 포함한 새로운 모드 전송선로 이론을 정의하였다 분석결과, 서로 다른 두 전송구조에서의 최대 전력전송은 그 결합영역에서 전파하는 정확한 두 모드들의 전송전력이 균등하게 분배되는 새로운 지점에서 발생함을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.89-93
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• 2006

방향성 결합기의 소멸비 특성 개선을 위해 입사도파로의 접근각도를 조절하는 방안의 가능성과 오차한계를 살펴보았다. 입사도파로의 접근각도가 크면 단순한 모드분석 이론의 틀에 오차를 유발하게 되지만 적절하게 조절하면 오차를 극소화하면서도 입사되는 광모드의 결합계수를 미세 조절함으로써 소멸비를 개선하는 효과가 있었다. 급격한 접근각도의 설정 시에는 비록 그 각도가 작아서 유출모드(leak mode)에 의한 손실이 있기 전이더라도 광모드의 과잉쏠림(field-profile overshooting)에 의해 각종 특성의 열화가 생기기 시작하는 것을 발견하고 그 영향을 분석하였다. 진행 광모드의 변화는 BPM(Beam Propagation Method)으로 전산 모사하였으며, 직선형 및 곡선형의 두 가지 입사도파로 구조에 대해 특성변화를 비교하여 소멸비 특성을 최적화하는 조건을 얻어내었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.1248-1256
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• 1993

디지탈 신호처리기술 및 종래의 아날로그 신호처리기술로는 저주파수의 신호를 처리하는데는 아주 효과적이지만, 주파수 대역폭이 GHz단위일 경우에는 많은 손실이 있기 때문에 지연매체로서 광파이버가 많이 사용된다. 광파이버는 저손실 그리고 극히 작은 지연도 정확하게 얻을 수 있기 때문에 채널분리 필터 등과 같은 고주파, 광대역신호의 고속처리 특히 수십GHz 단위의 채널을 광FDM다중화하는 분야등에 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 광파이버를 이용한 지연소자와 방향성결합기(directional coupler)를 구성 단위로 하고 코히런트 광원을 이용한 격자형 광파이버필터에 대하여 논한다. 코히런트 광원을 이용한 광파이태 필터는, 기본 구성요소인 방향성결합기의 특성 때문에 1)입력신호는 광강도에 의해 처리되기 때문에 방향성결합기의 결합계 수(=a)는 0과 1 사이의 값만 취할 수 있다. 2)광신호의 전계강도를 E라 했을때 그 분기점에서 신호광은 Jae와 J1-ae로 분배된다. 본 논문에서는 방향성 결합기의 제약조건을 고려하고, 간단한 구성 및 설계를 위하여 가산소자와 분기소자가 동일한 결합계수를 가지는 격자형 광파이버필터플 제안하였다. 설계방침으로는 주어진 전달함수에 대해 광신호의 Energy를 최대한 유효하게 사용하는 설계법으로 그때의 설계공식 및 실험조건등을 유도하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제5권2호
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• pp.128-135
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• 2001

모드 전송선로 이론(MTLT: Modal Transmission-Line Theory)을 사용하여 방향성 결합기로 구성된 광 파장 필터를 설계하고 그 특성을 정확히 분석하였다. 전형적인 평면 구조형 결합기가 협대역 필터를 구현하기 위하여 이용되었으며, 테이퍼형 방향성 결합기가 광대역 필터를 구현하기 위하여 채택되었다. 협대역 필터의 경우 TE/TM 모드는 ${\lambda}=1.303{\mu}m$와 $1.1496{\mu}m$에서 최대 결합효율을 나타냈으며, 그 대역폭은 각각 30nm와 10nm로 나타났다. 더욱이, ${\lambda}=1.55{\mu}m$에서 동작하는 광대역 필터의 경우 TE/TM모드의 결합길이를 $183{\mu}m$와 $178{\mu}m$로 선택하였을 때 각각 저지대역(stop-band)과 통과대역(pass-band) 필터특성을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제10권6호
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• pp.500-506
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• 1999

레이저 다이오드와 수신광검출기가 집적된 소자를 V-홈을 가진 실리콘 광학벤치에 flip-chip 본딩하고, 경사면을 가진 하나의 단일모드 광섬유와 수동정렬하는 방법을 사용하여 가입자망을 위한 저가의 양방향 송수신 모듈을 설계, 제작하였다. 광섬유의 단면 경사각에 따른 송신광결합 효율과 수신광결합 효율사이의 병목점을 찾기 위해 Gaussian빔 모델을 사용하여 수평정렬거리, 광섬유 단면 경사각, 수직정렬오차등의 변수에 따른 광결합계수를 계산함으로써, 최적의 광정렬조건을 예측하였다. 또한 실리콘 광학벤치에서 광결합효율을 측정하여 광섬유의 수직정렬오차에 따른 광결합계수의 감소가 광섬유의 경사각에 의해 보상될 수 있다는 계산결과의 타당함을 확인하였다. 실제의 sub-module 제작 및 광결합 실험에서 송신빔이 광섬유 단면에 반사되어 PD로 입사되는 것을 최소화하기 위하여 광섬유 단면을 경사절두원추형으로 제작함으로써 PD의 수신 잡음을 $30mu$m 이상의 정렬거리에서 -35dB이하로 유지할 수 있었다. 같은 조건에서 단면 경사각이 $12^{\circ}$인 광섬유에 의해 -12.1dB의 송신출력과 0.2A/W의 responsivity를 얻을 수 있었다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권11호
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• pp.160-165
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• 2016

최근 광섬유를 이용한센서, 센서 시스템, 초고속 광통신에 의해 응용이 빠른 속도로 발전함으로서 이에 따라 광 결합기와 관련된 WDM소자의 수요가 급증해왔다. 본 연구에서는 국내최초로 Hopper type WDM(특허등록번호:10-1502954)을 설계 및 제작 하였다. 제작된 Hopper type WDM은 비대칭 버트 결합 광학계구조의 초고속 광통신용 쌍방향 $1{\times}3$ WDM 이다. 제작된 Hopper type WDM은 사용중심 파장이 각 각 850nm, 1300nm, 1550nm 이다. Hopper type WDM은 기존의 WDM이 지니고 있는 우수한 장점들을 지니고 있을 뿐만 아니라, 초고속 신호전송과 경제성이 우수하여 실용화에 큰 장점을 지니고 있다. 제작된 Hopper type WDM의 특성은 기존 $1{\times}3$ 광 커플러에 비하여 광 삽입손실이 평균 0.02~0.03dB정도 우수하다. 특히, 초고속 광 MUX 전송 시스템에 적용하여 실용화를 기대할 수 있고, 아울러 광섬유 센서 시스템 구성부품으로 응용되어 고감도 신호 검출 시스템으로 발전될 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.120-127
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• 2005

연속적으로 연결된 방향성 결합기를 사용한 트랜스버설 필터 설계 방법을 제안하였다. 그 결합기형 트랜스버설 필터는 연속적으로 변화하는 불균일 결합선로로 간주될 수 있다. 이 설계 방법은 결합도 주파수 특성 패턴이 갖는 극점을 제어함으로써 원하는 결합도의 최적값을 도출하는데 기반을 두며, 이 최적화 과정에서 Woodward-Lawson 샘플링법을 개선 및 적용시키므로서 트랜스버설 필터가 갖는 분포된 지연요소와 가중치 요소를 쉽게 합성할 수 있도록 하였다. 응용을 위해 스펙트럴 영역법을 사용하여 마이크로스트립 트랜스버설 필터를 제작하고 결합기의 모드 위상속도 보상을 위해 최적한 유전체 덮개층을 적용시켰다. 실험결과로부터 제안한 방법의 타당성을 검증하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제14권12호
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• pp.2642-2648
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• 2010

본 논문은 해상용 VHF 디지털 모뎀의 구성요소 중 하나인 방향성 결합기 및 정류회로의 설계에 관한 것이다. 모뎀을 통해 송신되는 전력을 모니터링하기 위해, 송신 신호의 일부를 추출하는 방향성 결합기와, 결합된 RF 신호에 비례하는 DC 전압을 만들어내는 정류회로를 설계 제작하였다. 160 MHz 대역에서 25 dB 이상의 지향성을 갖는 평행 결합 선로 결합기를 구현하여, 모뎀 송신 전력이 1 W ~ 25 W로 변할 때 정류회로의 출력 전압이 약 0.85 V ~ 1.6 V로 선형적으로 변하는 것을 확인하였다. 제안된 결합기 및 정류회로는 해상용 VHF 디지털 모뎀에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.145-150
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• 2023

불균일 형태의 광 테이퍼 도파관은 단일 모드 광섬유나 광결정 도파관과 집적되어 고효율 모드 커플링을 위한 소자로 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 이와 같은 특성을 나타내는 광 테이퍼 도파관을 사용하여 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기 (DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMIC)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 먼저, DC와 MMIC의 테이퍼 섹션에 대한 곡률 특성을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 테이퍼 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 결합기의 길이가 증가함에 따라 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화 당 유효지수가 증가하였으며, 그 감도는 테이퍼 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.