• 한국광학회지
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• 제19권3호
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• pp.193-198
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• 2008

본 논문에서는 폴리머 광도파로 상부에 $TiO_2$(Titanium dioxide)박막이 증착된 굴절률 센서를 구현하였다. 제작된 센서를 이용하여 글리세롤의 굴절률 변화에 따른 출력광의 편광 간섭 변화를 측정하였다. 또한 박막 두께에 따른 편광 간섭의 민감도 변화를 확인하고, 수치해석 결과와 비교하였다. 특히 $TiO_2$가 20 nm 증착된 광도파로에서 $2{\pi}$의 위상차를 갖는 굴절률 변화는 $1.8{\times}10^{-3}$이다.

• 한국광학회지
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• 제18권3호
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• pp.216-220
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• 2007

본 논문에서는 굴절률 차이가 큰 폴리머 광 도파로를 이용하여 광대역 파장가변이 가능한 이중 링 공진기 Add/Drop 필터를 제작하였다. Add/Drop 필터의 제작시 공정 오차에 둔감한 특성을 갖도록 광 결합기를 설계하였다. 코어와 클래딩의 굴절률은 1550 nm 파장 대역에서 각각 1.51, 1.378로 약 $100{\mu}m$ 정도의 곡률 반경을 가지는 곡선 도파로를 수용할 수 있다. 두 개의 링이 동시에 공진하는 파장 대역에서 Drop 특성은 이웃하는 피크 좌다 약 2.9 dB 이상 높은 특성을 보였다. 이 필터는 반사형 반도체 광증폭기 등과의 하이브리드 집적을 통하여 광대역 파장 가변 레이저 다이오드를 구현하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제33권3호
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• pp.106-112
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• 2022

이중 링 add/drop 필터와 all-pass 지연 필터로 구성된 이차원 optical code division multiple access (OCDMA) 인코더/디코더를 제안하고, 설계 예시 및 수치해석을 통하여 실현 가능성을 확인하였다. 제안된 OCDMA 인코더/디코더의 칩 면적은 지연 도파로를 사용하는 기존 OCDMA 인코더/디코더에 비하여 1/3 정도로 줄어든다. 제안된 소자의 성능을 모델링하기 위하여 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform, FFT) 및 전달 행렬 기법을 사용하였다. 정확한 코드로 디코딩된 펄스의 중심에서 자기상관 피크 값은 어긋난 파장 호핑 코드 및 스펙트럼 위상 코드로 디코딩된 경우의 최대 교차상관 레벨에 비하여 3배 이상으로 관측되었다. 이를 통하여 forward error correction (FEC) 한계에 해당하는 10^-3 이하의 비트 에러 오율을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권4호
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• pp.367-375
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• 1999

This paper describes the development, operations, and applications of ROCSAT-l and its Ocean Color Imager (OCI) remote-sensing payload. It is the first satellite program of NSPO. The satellite was successfully launched by Lockheed Martin's Athena on January 26, 1999 from Cape Canaveral, Florida. ROCSAT-l is a Low Earth Orbit (LEO) experimental satellite. Its circular orbit has an altitude of 600km and an inclination angle of 35 degrees. The satellite is designed to carry out scientific research missions, including ocean color imaging, experiments on ionospheric plasma and electrodynamics, and experiments using Ka-band (20∼30GHz) communication payloads. The OCI payload is utilized to observe the ocean color in 7 bands (including one redundant band) of Visible and Near-Infrared (434nm∼889nm) range with the resolution of 800m at nadir and the swath of 702km. It employs high performance telecentric optics, push-broom scanning method using Charge Coupled Devices (CCD) and large-scale integrated circuit chips. The water leaving radiance is estimated from the total inputs to the OCI, including the atmospheric scattering. The post-process estimates the water leaving radiance and generates different end products. The OCI has taken images since February 1999 after completing the early orbit checkout. Analyses have been performed to evaluate the performances of the instrument in orbit and to compare them with the pre-launch test results. This paper also briefly describes the ROCSAT-l mission operations. The spacecraft operating modes and ROCSAT Ground Segment operations are delineated, and the overall initial operations of ROCSAT-l are summarized.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.475-479
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• 2006

본 논문에서는 폴리머 링 광공진기를 이용하여 집적광학형 K-band용 마이크로웨이브 대역통과 필터를 제안하고 구현하였다. 특히, 열광학 효과를 이용하여 광공진기의 공진파장을 변화시킴으로써 대역통과 필터의 전달특성을 전기적으로 조절하였다. 측정된 필터의 중심주파수는 20 GHz, 소멸비는 약 15 dB, 3 dB 대역폭은 2 GHz, 그리고 Q값은 10이었다. 마이크로웨이브 필터에서 중심주파수의 출력특성을 27 dB범위 내에서 ${\sim}6.7dB/mW$로 조절할 수 있었다. 전기적으로 조절되는 전달특성을 갖는 이 필터는 마이크로웨이브스위치 등으로 응용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 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.

• 한국광학회지
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• 제18권5호
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• pp.295-302
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• 2007

Rib 형태의 전송구조로 구성된 편광 무의존성 방향성 결합기(DC)와 다중모드 간섭결합기(MMI)의 설계특성을 종방향 모드 전송선로 해석법(L-MTLT)을 이용하여 정확하게 비교 분석하였다. 두 전송모드들의 결합특성에 의존하는 편향 무의존성 DC 소자를 이용하여 다중모드들의 결합과 간섭특성을 나타내는 MMI 결합기가 설계될 수 있음을 보였다. 또한, 편향 무의존성 DC와 MMI 소자들의 결합효율을 결합길이와 파장의 변화에 따라 자세하게 비교 분석하였다. 그 결과를 기반으로 광통신용 소자에서 필터로 널리 사용 가능한 Bragg 격자구조가 집적된 편향 무의존성 DC와 MMI를 설계하고 그 필터특성을 처음으로 비교 분석하였다. 분석결과, TE와 TM 모드들 사이의 결합길이가 같도록 설계한 DC는 MMI보다 편광 무의존성 필터링 특성에 있어서 더욱 좋은 성능을 나타냈다. 그러나, 편광무의존성 결합길이가 현저하게 작은 MMI가 DC보다 집적소자 소형화를 위하여 더욱 좋은 소자임을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.99-103
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• 2006

본 논문에서는 UV 나노임프린트 기술을 이용하여 파장가변 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 소자는 폴리머 도파로 기반의 브래그 격자와 열 광학효과를 위한 히팅용 전극으로 구성되어 있다. 도파로 패턴과 브래그 격자 패턴이 결합된 임프린트용 스탬프를 이용하여 브래그 격자를 구현하였다. 전극에 전력을 인가하여 폴리머의 열 광학효과를 통하여 필터의 중심파장을 효과적으로 이동시킬 수 있었다. 제작된 소자는 브래그 파장대역인 1560 nm 에서 대역저지 소멸비가 15 dB이며, 대역폭이 0.8 nm였다. 또한 소비전력이 7 mW일 때 중심파장은 1560 nm에서 1558 nm로 이동되었다. 이 때 열 광학효과 파장가변 특성이 약 0.28 nm/mW 였다.

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.51-57
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• 2002

Buried 채널 도파로의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method(EIM)와, variational method(VM) 사용하여 구한 뒤 angular spectrum방법을 적용하여 도파로 폭과 두께에 따른 최소의 반사율을 주는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 코팅 두께를 구하였고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 큰 영역에서는 두 방법으로 구한 코팅층의 파라메타가 비슷한 결과를 보였으나 도파로 폭이 작아질수록 VM을 사용하여 구한 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께는 클래딩층만으로 구성된 물질과 공기사이에 존재하는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께로 접근한 반면에 EIM을 사용하여 구한 경우는 차이가 많이 발생하였다. Buried채널 도파로의 도파로 폭과 두께가 같을 때, 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비에 관계없이 VM을 사용하여 구한 quasi-TE모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 거의 동일한 영역에 존재하였다. 반면에 free space radiation mode(FSRM) 방법의 경우는 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비가 10%일 때, quasi-TE 모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 서로 다른 영역에 존재하였다. 따라서 VM과 angular spectrum방법을 사용하여 구한 공차지도가 FSRM 방법을 사용하여 구한 공차지도보다 정확함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제33권4호
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• pp.137-145
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• 2022

광집적회로(photonic integrated circuits) 소자의 기본적인 부품 중 하나인 방향성 결합기 소자는 두 개의 인접한 광도파로 사이에서 일어나는 모드 간 광결합에 의해서 광파워를 분배하는 기능을 가진다. 본 논문에서는 방향성 결합기 소자를 제작하기 위한 설계 과정에 대하여 살펴보고 실제로 제작된 소자의 특성으로부터 설계 결과의 정확도에 대하여 확인하는 과정을 수행한다. 빔전파기법(beam propagation method, BPM) 시뮬레이션을 통하여 방향성 결합기 소자를 설계하는 과정에서, 유효굴절률 계산을 통하여 2차원 평면 구조로 변환된 소자에 대한 이차원 BPM 설계를 하여서 소자 구조를 확정하고, 실리카 광도파로 방향성 결합기 소자를 어레이 형태로 제작한 뒤 특성을 측정하였다. 실험 결과와 차이를 보이는 2D BPM 설계 결과를 보완하기 위하여 계산량이 훨씬 많은 3D BPM 설계를 수행하였으며 그 결과는 실험 결과에 더욱 근접하였다. 실험 결과와 일치하는 설계 결과를 얻기 위하여 3D BPM에 사용된 광도파로 코어 굴절률을 미세하게 보정하였으며 이를 통하여 실험치를 정확히 예측 가능한 BPM 설계를 수행하는 방법을 확립하였다.