• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 추계학술대회 논문집
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• pp.763-764
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• 2013

A three-dimensional image capturing device and its signal processing algorithm and apparatus are presented. Three dimensional information is one of emerging differentiators that provides consumers with more realistic and immersive experiences in user interface, game, 3D-virtual reality, and 3D display. It has the depth information of a scene together with conventional color image so that full-information of real life that human eyes experience can be captured, recorded and reproduced. 20 Mega-Hertz-switching high speed image shutter device for 3D image capturing and its application to system prototype are presented[1,2]. For 3D image capturing, the system utilizes Time-of-Flight (TOF) principle by means of 20MHz high-speed micro-optical image modulator, so called 'optical resonator'. The high speed image modulation is obtained using the electro-optic operation of the multi-layer stacked structure having diffractive mirrors and optical resonance cavity which maximizes the magnitude of optical modulation[3,4]. The optical resonator is specially designed and fabricated realizing low resistance-capacitance cell structures having small RC-time constant. The optical shutter is positioned in front of a standard high resolution CMOS image sensor and modulates the IR image reflected from the object to capture a depth image (Figure 1). Suggested novel optical resonator enables capturing of a full HD depth image with depth accuracy of mm-scale, which is the largest depth image resolution among the-state-of-the-arts, which have been limited up to VGA. The 3D camera prototype realizes color/depth concurrent sensing optical architecture to capture 14Mp color and full HD depth images, simultaneously (Figure 2,3). The resulting high definition color/depth image and its capturing device have crucial impact on 3D business eco-system in IT industry especially as 3D image sensing means in the fields of 3D camera, gesture recognition, user interface, and 3D display. This paper presents MEMS-based optical resonator design, fabrication, 3D camera system prototype and signal processing algorithms.

• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제5권1호
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• pp.38-44
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• 2005

Pyrolyzed polyimide is explored in terms of MEMS material. This paper describes chemical, electrical, mechanical properties of pyrolyzed polyimide (PIX-1400) thin film as MEMS material. When polyimide thin film was pyrolyzed at $800^{\circ}C$ for 60 minutes in $N_{2}$ ambient, the residual ratio of pyrolyzed film thickness measured with a surface profiler is about 49 %, and the resistivity is about $2.17{\times}10^{-2}\;{Omega}cm$. From the result of the load-deflection test, the estimated Young's modulus and initial average stress of pyrolyzed polyimide are 67 GPa and 30 MPa, respectively. As one demonstration of MEMS structures of pyrolyzed polyimide, the fabrication method of the microbridge structure is proposed for a micro heater and a resonator.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 II
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• pp.1097-1100
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• 2003

Tunable thermo-optic filter for WDM system was designed and fabricated. The basic structure of the filter was a Fabry-Perot resonator and the center cavity layer was poly-Si. Quardraple layers of low and high refractive index materials were used as DBR mirrors. Tuning and transmission efficiencies was measured and compared with the simulation results. Tuning range of 9.4 nm can be obtained by 64.7$^{\circ}C$ temperature changes and tuning efficiency was 0.144nm/K. The filter is to be assembled onto the micro optical bench with fiber optical path.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.74-75
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• 2008

This work has suggested corrugation beam as a new structure for mechanical resonators. Micro beam resonators based on 3C-SiC films which have two side corrugations along the length of beams were simulated by finite-element modeling and compared to a flat rectangular beam with the same dimension. With the dimension of $36\times12\times0.5{\mu}m^3$, the flat cantilever has resonant frequency of 746 kHz. Meanwhile, this frequency reaches 1.252 MHz with the corrugated cantilever which has the same dimension with flat type but corrugation width of $6{\mu}m$ and depth of $0.4{\mu}m$. It is expected that mechanical resonators with corrugations will be very helpful for the research of sensing devices with high-resolution, high-performance oscillators and filters in wireless communications as well as measurement in basic physics.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권3호
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• pp.321-326
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• 2009

간단한 기체농도 측정장치를 제안하여, 혼합기체를 분리하는 흡착공정에서 성능을 실험적으로 조사하였다. 측정센서는 수정진동자의 전극에 고체의 흡착제를 도포하여 유효성분을 선택적으로 분리하게 하여 농도를 측정하였다. 센서용 흡착제는 마이크로 입자의 카본 크라이오젤(Micro-Particle Carbon(MCC))을 사용하였고, 공기와 i-부탄의 혼합기체를 대상으로 대나무 활성탄을 채운 칼럼에서 분리하는 공정을 사용하였다. 칼럼의 입구와 출구에 측정시스템을 각각 장치하고 i-부탄의 농도를 측정하였다. 입구와 출구의 실제농도를 GC로 측정한 결과와 측정한 수정진동자의 공진주파수를 비교하여 제안한 측정시스템이 유용하게 농도를 측정할 수 있음을 보였다. 실험을 통하여 제안하는 시스템이 비교적 간단한 장치로, 실시간 인라인 측정이 가능함을 입증하여 실제공정에 유용하게 활용할 수 있음을 보였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.314-317
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• 2009

This paper describes the temperature characteristics of polycrystalline 3C-SiC micro resonators. The $1.2{\mu}m$ and $0.4{\mu}m$ thick polycrystalline 3C-SiC cantilever and doubly clamped beam resonators with $60{\sim}100{\mu}m$ lengths were fabricated using a surface micromachining technique. Polycrystalline 3C-SiC micro resonators were actuated by piezoelectric element and their fundamental resonance was measured by a laser vibrometer in vacuum at temperature range of $25{\sim}200^{\circ}C$. The TCF(Temperature Coefficient of Frequency) of 60, 80 and 100 On long cantilever resonators were -9.79, -7.72 and -8.0 ppm/$^{\circ}C$. On the other hand, TCF of 60, 80 and $100{\mu}m$ long doubly clamped beam resonators were -15.74, -12.55 and -8.35 ppm/$^{\circ}C$. Therefore, polycrystalline 3C-SiC resonators are suitable with RF MEMS devices and bio/chemical sensor applications in harsh environments.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2013년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.528-532
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• 2013

본 연구에서는, 해석적 모델로 불규칙하게 분포된 질량을 가진 열탄성 댐핑을 포함하는 마이크로빔 구조물을 연구하였다. 마이크로 스케일의 기계적 공명체(mechanical resonator)에 대한 열탄성 댐핑의 중요성은 높은 Q-factor를 설계하는데 고려된다. 본 연구에서의 빔 모델은 Euler-Bernoulli 빔 이론을 기조로 한다. 빔의 고유 진동수를 결정하기 위하여, 에너지 기법이 적용되었다. 또한, 열탄성 댐핑 효과는 열전도 방정식을 사용할으로써 고려되었고, Q-factor가 결정될 수 있었다. 운동방정식의 유도에는 체계적인 무차원화를 수행하였다. 임의의 집중된 질량을 포함하는 열탄성 댐핑을 가진 마이크로빔에 대해 모델의 결과값을 입증하였고 mode shape과 Q-factor를 제시하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권6호
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• pp.576-581
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• 2018

A new approach for identification of a microwave frequency using an integrated optical waveguide chip, combined with a phase modulator (PM) and two microring resonators (MRRs), is proposed, theoretically deduced, and verified. By wavelength tuning to set the PM under the condition of a double side band (DSB), the measurement range can be started from the dc component, and the measurement range and response slope can be adjusted by designing the radius and transmission coefficient of the MRR. Simulations reveal that the amplitude comparison function (ACF) has a monotonic relationship from dc to 32.5 GHz, with a response slope of 5.15 dB under conditions of DSB modulation, when the radius values, transmission coefficients, and the loss factors are designed respectively as $R_1=400{\mu}m$, $R_2=600{\mu}m$, $t_1=t_2=0.63$, and ${\gamma}_1={\gamma}_2=0.66$. Theoretical calculations and simulation results both indicate that this new approach has the potential to be used for measuring microwave frequencies, with the advantages of compact structure and superior reconfigurability.

• 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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• 제28권2호
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• pp.59-67
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• 2017

본 논문에서는 높은 품질 인자를 가지는 비대칭 분리고리공진기(ASLR: Asymmetric Split-Loop Resonator) 외곽에 사각 고리를 추가하여 ASLR의 높은 품질 인자 특성은 유지하면서 ASLR의 테라헤르츠파 투과 특성을 능동 제어 가능한 외곽 사각 고리 추가형 ASLR (ASLR-OSL: ASLR with Outer Square Loop)을 제시하였다. 추가된 외곽 사각 고리는 ASLR과 조합되어 메타물질 공진기 역할과 직접적인 전압 인가를 통하여 온도를 조절할 수 있는 마이크로 히터 역할을 동시에 수행하면서, ASLR-OSR이 ASLR의 품질 인자 특성과 유사한 품질 인자 특성을 유지할 수 있도록 설계하였다. ASLR-OSL의 테라헤르츠파 투과 특성을 능동 제어하기 위하여 온도 변화에 따라 절연체-금속 상전이 특성을 가지는 이산화바나듐 ($VO_2$) 박막을 사용하였고, 설계한 ASLR-OSL의 외곽 사각 고리에 직접적인 전압 인가를 통하여 $VO_2$의 특성을 조절하여 테라헤르츠파 투과 특성의 능동 제어가 가능하도록 하였다. 본 논문에서 제안한 높은 품질 인자를 가지는 메타물질에 간단한 외곽 사각 고리를 추가하여 구성한 능동형 고품질 메타물질 구조는 메타물질의 높은 품질 인자는 유지하면서 테라헤르츠파 투과 특성의 전기적 능동 제어를 가능하게 하여 다양한 형태의 테라헤르츠 능동형 메타물질 소자로 응용될 수 있을 것으로 기대한다.