• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.126-130
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• 2003

The optical power transfer of TM modes in grating-assisted directional couplers (GADCs) with three-guiding channels is rigorously evaluated by defining a novel coupling efficiency amenable to the rigorous analytical solutions of modal transmission-line theory (MTLT). The results reveal that the incident power is sensitively partitioned through three output channels in terms of such grating parameters as the period, the duty cycle, and wavelength.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.951-958
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• 1993

방향성 결합기같은 광의 결합현상을 이용한 집적광학 소자에서 결합거리는 소자의 특성을 결정할 수 있는 가장 중요한 요소이다. 또한 결합현상을 이용한 소자들의 연구시 결합거리의 계산은 가장 기본적인 특성 해석방법이 되고 있다. 지금까지 결합거리의 계산시에는 주로 모드결합이론을 사용하였는데 이때 결합계수를 계산하는 과정은 양쪽 도파로가 독립 적으로 존재한때의 모드의 분포를 각각 계산한 후, 그 결과를 가지고 무한적분을 행하여야하는 어려움을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 Beam Propagation Method(BPM)를 이용하여 결합계수의 계산없이 결합거리를 계산할것을 제안하였다. 그리고 제안의 타당성을 입증하기 위해서 가장 기본적인 방향성 결합기 모델을 설정하고 모드결합이론과 BPM과의 결과를 비교 검토하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권1호
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• pp.41-48
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• 1997

Design rules of directional coupler optical switches are discussed in consideration of parasitic couplings in the bending section. The parasitic coupling phenomenon is analyzed based on the coupled-mode theory and the solutions are represented in the form of the transfer matrix. The modified switching conditions due to the parasitic coupling are derived and the resultant switching diagrams are illustrated. It is revealed that the parallel section's length needs to be adjustd less than the coupling length $l_c(=\pi/2\textsc{k}o)$ to obtain the desired crosstalk and that the adjustment depends on the strength of the parasitic coupling. However, it is discovered that, for weak parasitic coupling, the switching voltage does not need to be altered but may maintain the same value as if no parasitic coupling is taken into account.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권1호
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• pp.65-72
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• 2017

We propose a nearly lossless, compact, electrically modulated vertical directional coupler, which is based on the controllable evanescent coupling in a previously proposed graphene-assisted total internal reflection (GA-FTIR) scheme. In the proposed device, two single-mode waveguides are separate by graphene-$SiO_2$-graphene layers. By changing the chemical potential of the graphene layers with a gate voltage, the coupling strength between the waveguides, and hence the coupling length of the directional coupler, is controlled. Therefore, for a properly chosen, fixed device length, when an input wave is launched into one of the waveguides, the ratio of their output powers can be controlled electrically. The operation of the proposed device is analyzed, with the dispersion relations calculated using a model of a one-dimensional slab waveguide. The supermodes in the coupled waveguide are calculated using the finite-element method to estimate the coupling length, realistic devices are designed, and their performance was confirmed using the finite-difference time-domain method. The designed $3{\mu}m$ by $1{\mu}m$ device achieves an insertion loss of less than 0.11 dB, and a 24-dB extinction ratio between bar and cross states. The proposed low-loss device could enable integrated modulation of a strong optical signal, without thermal buildup.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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• pp.219-221
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• 1990

Y-branch directional coupler type optical modulators with three different coupling lengths were fabricated on z-cut LiNbO3 and tested at λ-1.3${\mu}{\textrm}{m}$. One device gad an exact coupling length for complete power transfer and two other devices had coupling lengths. It was confirmed that, for dc operation, experimental results agreed well with theoretical results.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.484-487
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• 2004

Symmetric directional couplers are widely used in interferometers, switches, and various signal processing devices. Recently, several optical couplers using multimode fibers were reported, but these suffer from inefficient coupling of light into a branching fiber and/or low directivity. This paper presents the measurement and analysis of loss in the connection of optical fibers via the optical directional couplers. The functionality of the device is based on the principle that is symmetrical, the power in excited mode can be unambiguously directed into one of the output channel by varying and of its parameters. In this experiment, we measure the power of loss in the optical directional coupler at various radius of curvature. Before the measurement of loss in x-coupler, we polish the contact of the fiber surface in order that light can penetrate through another port. The results show that, when the radius of curvature is increased, the loss power is decreased and also approaches of the straight line case.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권11A호
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• pp.921-928
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• 2003

본 논문은 높은 지향성을 갖는 방향성 결합기 설계에 관한 연구이다. 이동통신 기지국의 송신단에서는 신호의 크기나 주파수 혹은 안테나에서의 반사등을 확인하기 위해 방향성 결합기를 사용한다 즉. 통신에 간섭을 줄여 에러 발생을 막고 원활한 통신 성능 시험을 하기 위해서는 높은 지향성이 요구된다. 지금까지 높은 지향성을 얻기 위한 많은 구조가 제시되었고, 지향성과 관련한 분석과 연구가 있었다. 그러나 현재 지향성은 일반적으로 20㏈정도가 구현되고 있으며. 40㏈이상과 같은 높은 지향성을 구현하는데 어려움이 있다. [1] 따라서 본 논문에서는 40㏈와 같은 높은 지향성을 구현하기 위하여 스트립선로 구조로 시도하였으며, 50$\Omega$ 전송선과 만나는 접합부분의 밴드에서 야기되는 불연속으로 인한 리액턴스 성분을 줄이기 위하여 케패시턴스 성분을 추가하였다. 여기에서는 케패시턴스 성분을 대신하여 접지면을 추가한 새로운 구조의 방향성결합기를 제안하고 이를 설계하여 실험하였다 그리고 이 새로운 구조를 이용한 방향성 결합기와 기존의 방향성 결합기와의 지향성 측정 실험(시뮬레이션) 결과 값을 비교 검토하였다. 실험에 사용한 측정 주파수의 중심주파수는 2.05㎓(IMT-2000용)로 하였으며 $\pm$50MHz의 범위를 갖도록 실험하였다. 실험(시뮬레이션) 결과 약 43㏈ 정도의 높은 지향성을 보였으며 기존 방향성 결합기의 지향성(약 20㏈)보다 약 23㏈ 개선을 구현하였다.

• ETRI Journal
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• 제35권3호
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• pp.554-557
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• 2013

This letter presents a power amplifier (PA) with an on-chip power detector for 2.4-GHz wireless local area network application. The power detector consists of a clamp circuit, a diode detector, and a coupled line directional coupler. A series inductor for an output matching network in the PA is combined with a through line of the coupler, which reduces the coupling level. Therefore, the coupler employs a metamaterial-based transformer configuration to increase coupling. The amount of coupling is increased by 2.5 dB in the 1:1 symmetric transformer structure and by 4.5 dB from two metamaterial units along the coupled line.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.264-268
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• 1996

Directional coupling optical switch which on the LiNbO$_3$ substrate is fabricated by using proton exchange method and self-aligned method. Proton exchange of proton diffusion method was applied to pattern a waveguide on LiNbO$_3$ substrate. The annealing at 400[$^{\circ}C$] was caroled out to control waveguide width and depth. The process of proton exchange was done at 150[$^{\circ}C$] for 120[min], 200[$^{\circ}C$] for 60[min] and annealing process was done at 400[$^{\circ}C$] for 90[min], 400[$^{\circ}C$] for 60[min]. The high speed directional coupling optical switch has very good figures of merits:the measured high frequency power were achieved.

• 한국광학회지
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• 제16권2호
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• pp.162-167
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• 2005

나노 크기 양자우물구조로 구성된 광통신용 방향성결합기를 모드전송선천 이론을 이용하여 설계하였다. 그 타당성과 유용성을 보이기 위하여 나노 결합기의 그 전파특성과 결합특성을 서로 다른 유효질량으로 구성된 이중 양자우물구조에서 분석하였다. 그 수치해석 결과 전체 전자에너지가 83.9 meV일 때, 결합길이 295.3 nm에서 최대 결합효율을 나타내었다. 더욱이, 이중 양자우물구조 사이의 장벽(barrier) 두께가 증가함에 따라 협대역(narrowband) 필터로 동작하였다.