• 제목/요약/키워드: evanescent-mode

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측면 연마 광섬유를 이용한 휘발성 유기 화합물 가스센서 (Volatile organic compounds gas sensor using side polished optical fiber)

  • 염세혁;;임준우;김학린;강신원
    • 센서학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.428-434
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    • 2010
  • In this study, a novel gas sensor based on evanescent field coupling between single mode side polished fiber and solvatochromic dye dispersed polymer waveguide was demonstrated. We fabricated a side polished optical fiber device as a volatile organic compounds gas detector. Solvatochromic dye was coated on the top of the side polished optical fiber to take advantage of evanescent field coupling. The solvatochromism can be defined as the phenomenon whereby a compound changes color, either by a change in the absorption or emission spectra of molecule, when reacted in different VOCs. The device reacted to polarity gases like a hexane, butane, xylene etc. The resonance wavelength was shifted by the xylene concentration which range was 0.1 ppm ~ 100 ppm. Also, the response with the concentration was lineer and the detection limit was 0.1 ppb.

점근적 근사를 사용한 지표면 위에 놓여 있는 한쪽 면이 도체로 된 얇은 유전체 층 내부의 두 다이폴 사이의 상호 결합 원리에 관한 연구 (A study of coupling mechanism between two dipoles integrated within a conductor-backed thin dieelectric layer above earth using asymptotic evaluation)

  • 박동국;라정웅
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권1호
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    • pp.8-13
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    • 1997
  • An electric field due to point dipole within conductor-backed thin dielectric layer above the earth is calculated by using saddle point method When the dielectric layer is thin enough to support a cutoff mdoe, we show that the field may be approximated by sum of contributions of branch points of TE mode and poles of tM mode and that the branch points and poles contributions are interpreted as an evanescent lateral waves and leaky waves, respectively.

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저항면의 양 끝에서 무한대로 변하는 저항률을 갖는 조기격자에 의한 E-분극 반사계수 (E-Polarized Reflection Coefficient by a Tapered Resistive Strip Grating with Infinite Resistivity at Strip-Edges)

  • 윤의중;양승인
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권2호
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    • pp.60-66
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    • 1994
  • The scattering problem by E-polarized plane wave with oblique incidence on a tapered resistive strip grating with infinite resistivity at strip-edges is analyzed by the method of moments in the spectral domain. Then the induced surface current density is expanded in a series of Ultraspherical polynomials of the zeroth order. The expansion coefficients are calculated numerically in the spectral domain, the numerical results of the geometricoptical reflection coefficient for the tapered resistivity in this paper are compared with those for the existing uniform resistivity. And the position of sharp variation points in the magnitude of the geometric-optical reflection coefficient can be moved by varying the incident angle and the strip spacing. It is found out that these sharp variation points are due to the transition of higher modes between the propagation mode and the evanescent mode.

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In-line Variable Attenuator Based on the Evanescent Wave Coupling Between a Side-polished Single-mode Fiber and an Index Matched Dielectric Plate

  • Kim, Kwang-Taek;Kim, Hyo-Kyeom
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제8권1호
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    • pp.17-20
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    • 2004
  • An in-line variable attenuator has been proposed and demonstrated exploiting a side-polished single-mode (SM) fiber evanescently coupled with an index matched dielectric plate. The attenuation can be controlled by fine mechanical sliding of the index matched dielectric plate. We have achieved 49 ㏈ dynamic range and very low excess loss of 0.2 ㏈ at 1550 nm wavelength. The measured polarization dependent losses (PDL) were 0.1, 0.2, and 0.4 ㏈ at 10, 20, and 30 ㏈ attenuation, respectively. Wavelength sensitivity was measured to be -0.017/nm ㏈ at 20 ㏈ attenuation.

마이크로파대 평면형 광대역 전력 분배기 설계 (Design of A Microwave Planar Broadband Power Divider)

  • 박준석;김형석;안달;강광용
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.651-658
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    • 2001
  • 본 논문에서는 마이크로파대 광대역 다단 평면형 전력분배기의 설계방법과 구조를 새로이 제안하였다. 제시된 마이크로파 광대역 전력분배기의 설계과정은 평면형 다단 3-포트 하이브리드와 도파관트랜스포머 설계로 구성되었다. 다단 전력분배기는 최적화된 λ/4 트랜스포머 설계이론에 근거를 두고 있다. 두 인접 출력포드의 광대역 격리 특성을 얻기위해, 기모드 등기회로는 저항 같은 손실소자를 사용하여 정합되어야 한다. 기모드 정합소자 값을 계산하기 위한 설계공식은 단일 종단 여파기 설계이론으로부터 유도하였다. 도파관 트랜스포머단의 형상은 하우징 금속전계벽의 영향으로 인한 도파관 모드와 같은 고차모드의 전파를 억제하기 위해 설계되었다. 따라서, 설계된 각각의 도파관 트랜스포머단에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력 분배기의 동작주파수 영역에서 모두 감쇄모드(evanescent mode)로 동작하여야 한다. 본 논문에서는 제안된 마이크로파 광대역 전력분배기의 검증을 위해, 다단 전력 분배기의 시뮬레이션과 실험 결과들을 제시하였다. 시뮬에이션과 실험 결과는 다단 전력분배기의 우수한 성능을 보여준다.

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Add/drop Filter for CWDM Systems Using Side-coupled Long-period Fiber Gratings

  • Chan Florence Y. M.;Kim Myoung Jin;Lee Byeong Ha
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제9권4호
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    • pp.135-139
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    • 2005
  • We demonstrate a simple and effective wavelength-tunable add/drop filter suitable for coarse wavelength division multiplexing (CWDM) systems. The filter consists of two fibers in contact side by side, with identical long-period fiber gratings (LPG) in each fiber. The LPG couples the power in the fundamental core mode to one of the cladding modes, which is then coupled to the same order cladding mode in the other fiber through evanescent-field coupling between two fibers. Finally, the cladding mode in the second fiber is coupled to its core mode with the help of the other LPG. With an optimal longitudinal offset distance of 10 em, coupling efficiency as high as -1.68 dB and side lobes smaller than -24 dB were experimentally obtained. The experimental results agreed well with the theoretical ones. The operating wavelength of the proposed add/drop filter was tunable by varying the temperature. The temperature sensitivity was measured to be -0.43 nm/$^{\circ}C$.

저항띠의 양 끝에서 0으로 변하는 저항률을 갖는 주기격자에 의한 E-분극 반사계수 (E-Polarized Reflection Coefficient by a Tapered Resistive Strip Grating with Zero Resistivity at Strip-Edges)

  • 윤의중;양승인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.331-337
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    • 1994
  • 저항띠의 양끝에서 0( /square)으로 변하는 저항율을 가진 저항띠의 적자구조에 비스듬히 입사하는 E분극 평면파에 의한 전자파 산람눙제를 과수영역에서 모멘트 법을 이용하여 해석하였따. 이때 저항띠에 유도되는 전류일도는 2종 Chebyshev 다항식의 급수로 전개하였다 전개계수들은 과수영역에서 수치계산하였고, 본 논문에서의 변하는 저항율을 갖는 경우와 기존의 균일 저항율을 갖는 경우에 대해 기하광학적 반사계수의 수치계산 결과를 비교하였다. 그리고 기하광학적 반사계수의 크기에서 급변점들이 위치는 입사각과 스트립 주기를 변화시킴으로써 이동시킬 수 있었다. 이러한 급변점들은 전파모드와 감쇠모드 사이서 고차모드가 천이될 때 발생함을 알 수 있었다.

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단일모드 광섬유와 다중모드 평면도파로의 소산장결합을 이용한 광필터의 동작특성 측정 (Measurement of Behaviors of Optical Filter using Evanescent Field Coupling between Single Mode Fiber and Multimode Planar Waveguide)

  • 김광탁;유호종;송재원;김시홍;강신원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.42-49
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    • 1999
  • 측면이 코어 가까이 연마된 단일모드 광섬유와 평면도파로의 소산장 결합을 이용한 광필터의 동작특성을 측정할 수 있는 간단한 방법이 제안되었다. 측면이 연마된 하나의 광섬유 블록(block)과 실리콘 산호막위에 평면도파로를 독립적으로 제작한 후 특성을 측정하기 위하여 물리적 압력으로 광결합을 시켰다. 굴절률이 다른 몇 가지 폴리머를 평면도파로의 코어층으로 이용하였다. 이 측정방법으로 소자제작 과정에서 광 결합기의 중심파장, 대역폭, 소멸비, 그리고 편광 의존성들이 간단하게 측정될 수 있다. 광도파로 물질의 굴절률이 높을수록 파장선택성이 높아졌다. 평면도파로의 대칭적 도파로 구조와 도파 물질의 등방성 때문에 편광의존성이 작게 나타났다. 삽입 손실을 0.5dB이하였다. 본 연구에서 제안한 측정방법은 광섬유와 평면도파로 결합기를 이용한 광변조기와 광필터 등 다양한 소자개발에 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

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The Analysis of tight Coupling and Propagation for a Composite Fiber-Dielectric Slab with a Conductor Cladding

  • Kwon, Kwang-Hee;Song, Jae-Won;Kim, Jeong-Hoon;Park, Euy-Don;Son, Seok-Woo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권1호
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    • pp.20-27
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    • 2003
  • A theoretical presentation of evanescent coupling is offered with respect to the refractive indexes between a side-polished optical fiber and an infinitely planar waveguide with a conductor cladding (PWGCC). The PWG is suspended at a constant distance from an unclad fiber core and attached with the perfect conductor (PEC) on one side. The behavior of the distributed couple. is examined using a coupled mode model, which takes account of the two dimensions of the waveguide configuration. The coupling and propagation of light were found to depend on both the relationship between the refractive index values of each structure and the configuration of the side-polished fiber used in the PWGCC. The spreading of light in the unconfined direction of the PWGCC is described in terms of a simple geometrical interpretation of the synchronization condition that is in agreement with a previous investigation of the problem based on the coupled-mode theory (CMT). The power of the light propagation in the fiber decreased exponentially along the fiber axis as it was transferred to the PWGCC, where it was carried away.

원추형 입사에서 다층 유전체 격자구조의 공진 산란특성 (Resonance Scattering Characteristics of Multi-layered Dielectric Gratings under Conical Incidence)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.123-128
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    • 2022
  • 정확한 모드전송선로 이론 (MTLT)을 적용하여 원추형 광 입사에서 공진 회절격자의 특성을 조사하였다. 원추형 구성에서 공진 회절과 관련된 모드 벡터가 전형적이 구조의 회절격자와 관련된 것보다 입사각에 따라 작게 변한다는 것을 보여주었다. 더욱이, 소멸하는 회절파가 공진 효과를 담당하는 누설 모드를 구동함에 따라, 원추형 장착은 기존 회절격자보다 더 큰 각도 허용 오차를 회절격자에 부여함을 보였다. 이에 기초하여, 수치 계산을 통하여 원추형 입사에서 발견된 스펙트럼을 사용하여, 원추형 및 클래식 구성에서 공진 회절격자의 각도-스펙트럼과 파장-스펙트럼 성능을 정량화하였다. 이러한 결과는 효율적이고 물리적으로 희소한 공진 회절격자를 요구하는 다양한 응용 분야에서 유용할 것이다.