• 제목/요약/키워드: hybrid waveguide

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대용량 시분할-파장분할 하이브리드 광 ATM 스위치 구조 (Architecture of time-division -division hybrid photonic ATM switch with large capacity)

  • 박기오;김광복;안상호;엄진섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권12호
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    • pp.2828-2833
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    • 1997
  • 본 논문에서는 시분할 다중화와 파장분할 다중화방식이 혼합된 광 ATM 스위치의 구조를 제안하였다. 제안된 구조의 광 ATM 스위치는 파장분할 다중화를 위한 도파로일 격자와 시분할 다중화를 위한 광압축기와 광파이버 지연선의 기본적인 모듈로 구성되어 있다. 다른 교환기 구조와 비교해 볼 때 제안된 스위치 구조는 하드웨어적으로 간단하고, 비용면에서도 매우 유리할 뿐더러 대 용량의 정보교환도 가능하기 때문에 광대역 종합정보통신망에 적합한 스위칭 시스템이다.

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지하공간에서의 전파 경로손실의 예측 및 측정 (Prediction and Measurement of Propagation Path Loss in Underground Environments)

  • 김영문;진용옥;강명구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.736-742
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    • 2003
  • 지하공간인 터널에 대하여 이론적인 전파 경로손실 예측과 측정을 수행하였다. 터널 내 전파 경로 손실을 보다 정교하게 해석하기 위하여 터널의 단면적이 직사각형이고 직선구조의 터널을 선택하였다. 혼합도파관 모델, ray tracing모델을 이용하여 수신전력을 예측하였고, 측정시스템을 이용하여 송ㆍ수신기 사이의 거리에 따른 수신전력을 측정하였다. 주어진 터널 환경에서 터널 내 수신전력 측정값에 대한 회귀분석 값(0.0238dB/m)은 혼합도파관 EH1,2모드의 감쇄 값(0.0246dB/m)과 가장 근사한 결과를 보였다. 터널내 송ㆍ수신안테나 사이의 거리에 따른 수신 전력에 대한 Ray-tracing모델 시뮬레이션 결과와 측정값은 거의 일치하였다. 터널 내 RMS지연확산을 계산한 결과 송ㆍ수신안테나 사이의 거리가 증가할수록 RMS 지연확산 값은 증가하였고, 코히어런스 대역폭은 감소하였다.

폴리머 결합 링 반사기를 이용한 하이브리드 집적 파장 가변 레이저 (Hybrid-integrated Tunable Laser Diode Using Polymer Coupled-ring Reflector)

  • 박준오;이태형;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.219-223
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    • 2008
  • 광대역 파장 가변 레이저를 구현하기 위하여, 폴리머 결합 링 반사기를 반사형 반도체 광증폭기와 하이브리드 집적하여 광대역 파장 가변 레이저를 구현하였다. 도파로 폭과 높이의 제작 오차로 인하여 방향성 결합기의 결합 비 조합이 설계 값에서 다소 벗어나더라도 단일 피크 조건이 유지되도록 설계함으로써, 제작 수율을 높이도록 하였다. 구현한 파장 가변 레이저는 파장 가변 범위가 35 nm, 부모드 억제 비가 30 dB 이상 보임을 확인하였다.

Optical Fiber Daylighting System Combined with LED Lighting and CPV based on Stepped Thickness Waveguide for Indoor Lighting

  • Vu, Ngoc Hai;Shin, Seoyong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.488-499
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    • 2016
  • We present a design and optical simulation of a cost-effective hybrid daylighting/LED system composed of mixing sunlight and light-emitting diode (LED) illumination powered by renewable solar energy for indoor lighting. In this approach, the sunlight collected by the concentrator is split into visible and non-visible rays by a beam splitter. The proposed sunlight collector consists of a Fresnel lens array. The non-visible rays are absorbed by the solar photovoltaic devices to provide electrical power for the LEDs. The visible rays passing through the beam splitters are coupled to a stepped thickness waveguide (STW) by tilted mirrors and confined by total internal reflection (TIR). LEDs are integrated at the end of the STW to improve the lighting quality. LEDs’ light and sunlight are mixed in the waveguide and they are coupled into an optical fiber bundle for indoor illumination. An optical sensor and lighting control system are used to control the LED light flow to ensure that the total output flux for indoor lighting is a fixed value when the sunlight is inadequate. The daylighting capacity was modeled and simulated with a commercial ray tracing software (LighttoolsTM). Results show that the system can achieve 63.8% optical efficiency at geometrical concentration ratio of 630. A required accuracy of sun tracking system achieved more than ±0.5o . Therefore, our results provide an important breakthrough for the commercialization of large scale optical fiber daylighting systems that are faced with challenges related to high costs.

Highly Utilized Fiber Plant with Extended Reach and High Splitting Ratio Based on AWG and EDFA Characteristics

  • Syuhaimi, Mohammad;Mohamed, Ibrahim
    • ETRI Journal
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    • 제35권5호
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    • pp.786-796
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    • 2013
  • In this paper, we propose a hybrid time-division multiplexing and dense wavelength-division multiplexing scheme to implement a cost-effective and scalable long-reach optical access network (LR-OAN). Our main objectives are to increase fiber plant utilization, handle upstream and downstream flow through the same input/output port, extend the reach, and increase the splitting ratio. To this end, we propose the use of an arrayed waveguide grating (AWG) and an erbium-doped fiber amplifier (EDFA) in one configuration. AWG is employed to achieve the first and second objectives, while EDFA is used to achieve the third and fourth objectives. The performance of the proposed LR-OAN is verified using the Optisystem and Matlab software packages under bit error rate constraints and two different approaches (multifiber and single-fiber). Although the single-fiber approach offers a more cost-effective solution because service is provided to each zone via a common fiber, it imposes additional losses, which leads to a reduction in the length of the feeder fiber from 20 km to 10 km.

Hybrid Square-Lattice Photonic Crystal Fiber with Broadband Single-Mode Operation, High Birefringence, and Normal Dispersion

  • Kim, Soeun;Lee, Yong Soo;Lee, Chung Ghiu;Jung, Yongmin;Oh, Kyunghwan
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권5호
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    • pp.449-455
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    • 2015
  • In this study we propose a new photonic crystal fiber (PCF) design that simultaneously offers broadband single-mode operation, high birefringence, and large normal dispersion in the optical-communication wavelength regime. The waveguide is based on a hybrid square-lattice PCF (HS-PCF) that has circular air holes of two different diameters alternating in the cladding, plus a pure silica defect at the center. The optical properties of the guided modes are analyzed numerically by the finite-element method (FEM) with a perfectly matched layer as the boundary condition. The optimized HS-PCF has a dispersion coefficient of $-601.67\;ps\;nm^{-1}\;km^{-1}$ and a high birefringence of $1.025{\times}10^{-2}$ at $1.55{\mu}m$. In addition, over the S+C+L+U wavelength bands the proposed HS-PCF with ultraflat birefringence with a slope on the order of $10^{-5}$.

유전체 판과 금속 나노선 사이에 구속된 표면 플라즈몬 모드 (Surface Plasmon Modes Confined in the Gap Between Metal Nanowire and Dielectric Slab)

  • 한철웅;오차환;송석호
    • 한국광학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.269-275
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    • 2011
  • 회절한계 이하의 모드 크기를 가지는 금속-유전체 혼합 광도파로 구조를 제안하고자 한다. 제안된 혼합 광도파로는 금속 나노선이 유전체 평면 위에 놓인 구조로서, 금속선과 유전체 사이에 구속된 파장보다 작은 크기의 표면-플라즈몬 모드의 특성을 기존의 유전체 나노선을 이용하는 구조와 비교 분석하였다. 두 도파로의 모드 크기와 전파 거리는 나노선의 직경이 큰 경우에는 비슷한 경향을 보이나, 직경이 작아짐에 따라 서로 상이한 값을 가진다. 회절 한계보다 100배 이상 작은 모드를 갖는 파장길이의 나노 공진기 구현을 위해서는 제안된 금속 나노선-유전체 광 도파로 구조가 적합함을 보였다.

가변 커버리지를 갖는 위성 관제용 접이식 헬리콘 반사체 안테나 성능 연구 (Modified Fold Type Helicone Reflector for Efficient Satellite TT&C Having Variable Coverage Area)

  • 이상민;이우경
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.914-923
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    • 2009
  • 헬릭스 안테나는 관제, 관측, 탐사, 통신 위성 등에서 관제(TT&C), 데이터 통신, GPS 수신 시스템, 전술 시스템으로 활용되고 있다 위성의 Z축에서 최대 지향성과 방사 특성을 갖는 헬릭스는 광대역의 임피던스와 통신 커버리지 대역을 제공할 수 있다. 도파관 혼 구조는 흔히 레이다 분야에 이용되는데, 지반 탐사 레이다 및 전자파 장애 측정 등 초 광대역 펄스를 필요로 하는 곳에 사용된다. 또한 크기가 비교적 작고, 적은 방사 왜곡으로 인한 고효율과 낮은 반사 특성을 갖는 장점이 있다. 본 논문에서는 고용량의 데이터를 전송하여 넓은 주파수 대역폭을 사용하는 통신 및 원격 탐사 위성에 적합한 도파관 혼-헬릭스 결합 안테나를 설계한다. 설계된 변형 구조 안테나는 S 밴드에서 가변 빔 스캐닝 모드를 갖는 혼-헬릭스 결합 헬리콘 구조로 관제, 탐사, 고속 데이터 통신용 등의 다기능 안테나로 동작한다. 도파관 혼은 테이퍼된 헬릭스를 감싸는 접이식 반사체로 설계하여 구조물의 소형화를 유도한다. 현재 개발 중인 차세대 다목적 실용위성에서는 고성능의 탑재체를 활용하기 때문에 정밀하고 안정된 위성 자세 제어 능력을 요구하고, 위성 안테나의 지향성 요구 조건이 강화된다. 이를 위해 설계된 안테나의 위성 초기 배치에 따른 링크 분석을 통해 위성체의 자세 및 운용 모드에 따라 다른 결과를 갖는 빔 스캐닝을 산출하고 각 모드에서의 자료 전송률에 대해 연구한다.

부 모드 억제율이 향상된 소형 이중 링 공진 반사기 기반 하이브리드 집적 파장 가변 레이저 (Hybrid-Integrated Tunable Laser Based on Small Double-Ring Resonator with Improved Side Mode Suppression Ratio)

  • 권오상;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.102-107
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    • 2011
  • 본 논문에서는 폴리머 도파로를 이용하여 소형 이중 링 공진 반사기를 설계하고 제작하여 그 측정 결과를 분석하였다. 소형 이중 링 공진 반사기는 반경이 서로 다른 두 개의 링 공진기 구조에 의한 버니어 효과로 인해 넓은 범위의 파장가변 특성을 확인 할 수 있었다. 소형 이중 링 반사기의 삽입 손실을 줄이기 위해 도파로의 길이를 기존에 보고된 소자에 비하여 크게 줄임으로써 부 모드 억제율이 크게 향상됨을 확인 하였다. 측정결과 소형 이중 링 공진 반사기 기반 하이브리드 집적 레이저는 45 dB의 부모드 억제율을 유지하면서 단일 모드로 발진함을 확인하였다. 또한 소형 이중 링 공진 반사기 상부에 형성된 전극에 최대 30 mA의 튜닝전류를 인가하여 약 40 nm 까지의 파장가변을 확인하였다.

발광다이오드를 이용한 초정밀 변위 측정용 마이크로 엔코더 칩 제작 (Fabrication of Optical Micro-Encoder Chips for Sub-Micron Displacement Measurements)

  • 김근주;김윤구
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.74-81
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    • 1999
  • The integrated chip of optical micro-encoder was fabricated and the feasibility as displacement measurement device was confirmed. The geometry of micro-encoder was designed to utilize the optical interference effect on the second order of diffracted beams. The hybrid-type micro-encoder consisted with light emitting diode, photodiode, polyimide wave-guide and micro-lens provides stable micro-encoding results for high speed displacements. The measurement shows the resolution of displacement of 1.00 +/- 0.02 ${\mu}m$ for the grating with scale pitch of 2.0${\mu}m$.

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