Setayesh, Amir;Mirnaziry, Sayyed Reza;Abrishamian, Mohammad Sadegh
Journal of the Optical Society of Korea
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제15권1호
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pp.82-89
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2011
In this paper, we numerically study both band-pass and band-stop plasmonic filters based on Metal-Insulator-Metal (MIM) waveguides and circular ring resonators. The band-pass filter consists of two MIM waveguides coupled to each other by a circular ring resonator. The band-stop filter is made up of an MIM waveguide coupled laterally to a circular ring resonator. The propagating modes of Surface Plasmon Polaritons (SPPs) are studied in these structures. By substituting a portion of the ring core with air, while the outer dimensions of the ring resonator are kept constant, we illustrate the possibility of red-shift in resonant wavelengths in order to tune the resonance modes of the proposed filters. This feature is useful for integrated circuits in which we have limitations on the outer dimensions of the filter structure and it is not possible to enlarge the dimension of the ring resonator to reach to longer resonant wavelengths. The results are obtained by a 2D finite-difference time-domain (FDTD) method. The introduced structures have potential applications in plasmonic integrated circuits and can be simply fabricated.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제17권2호
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pp.71-75
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2017
A dual-band tunable-slot-type ground radiation antenna is proposed. The feeding structure consists of a coplanar waveguide and a lumped capacitor to excite currents for first- and second-order resonant modes of the ground. The resonant frequencies of both bands are controlled using a series combination of a capacitor and an inductor. The proposed design may be an attractive choice for mobile devices owing to its compact geometry and tunable operating frequencies. The measurement and simulation results of the proposed antenna show good agreement, indicating good impedance matching and radiation performance.
Kim, Su-Hyun;Byun, Young-Tae;Kim, Doo-Gun;Dagli, Nadir;Chung, Young-Chul
Journal of the Optical Society of Korea
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제14권1호
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pp.38-41
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2010
We design and fabricate a widely tunable laser diode made of InGaAsP-InP. The diode is monolithically integrated with a wavelength-selective coupled-ring reflector and semiconductor amplifiers. For realization of a compact size device, deeply etched multi-mode interference couplers and square ring resonators composed of total-internal-reflection mirrors are adopted and fabricated using a self-aligned process. It is demonstrated that the laser diode exhibits single mode operation and 16 nm tuning range with side-mode-suppression-ratio exceeding 20 dB.
동일한 주회 길이의 통상적인 DCRR (Double-coupler Ring Resonator) 에 비하여 두 배의 FSR (Free Spectral Range) 성능을 나타낼 수 있는 TCRR (Triple-coupler Ring Resonator: 삼중 결합 링 공진기) 필터의 설계 및 제작에 대하여 논의하였다. 열-광학 특성이 우수하고, 코어-클래딩 굴절률 차가 큰 폴리머 물질을 이용하여 작은 반경의 곡선도파로가 가능한 매립형 도파구조의 컴팩트한 TCRR 필터를 설계 및 제작하였다. 파장가변 레이저와 광섬유 배열 블록을 이용하여 TCRR 필터의 Through 및 Drop 포트 출력 특성을 측정한 결과, DCRR 필터의 두 배인 4.4 nm의 FSR을 확인하였고, 이는 전달행렬 방법을 이용하여 해석한 결과와 거의 동일하였다.
본 논문에서는 위상잡음 특성을 개선하기 위하여 spiral 공진기를 이용한 전압제어 발진기를 제안하였다. Spiral 공진기는 작은 면적, 저지대역에서 날카로운 스커트 특성과 낮은 삽입손실, 큰 결합 계수 값을 가지고 있고, 이로 인해 높은 Q 값을 가지며 전압 제어 발진기의 위상 잡음을 감소시킨다. 공진기의 Q 값이 높아짐에 따라 좁아지는 주파수 조절 범위를 높이기 위하여 버랙터 다이오드를 조절 가능한 부성저항에 연결하였다. 전압 제어발진기는 $5.686{\sim}5.841GHz$에서 발진이 일어났고, 출력은 11.83 dBm, 하모닉 특성은 -29.83 dBc, 위상 잡음 특성은 100 KHz offset에서 $-115.16{\sim}115.17dBc/Hz$이다.
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.
This paper describes a string resonator that is used for the interrogation system of a Fiber Bragg Grating(FBG) strain sensor. The strain on the fiber piece is calculated from the measured frequency based on that the natural frequency of a string is a function of the applied absolute strain. Existing research considered a fiber as a string, but a fiber is not a string in the strict sense due to its bending stiffness, thus the fiber should be modeled as a beam accompanied with an axial force. In the vibration modeling, the relationship between the strain and the natural frequency is derived, and then the resonance condition is described in terms of both the phase and the mode shape for sustaining resonant motion. Several experiments verify the effectiveness of the proposed model of the fiber. The performance of the string resonator is analyzed by measuring the frequency change according to the applied strains in the dynamic range of 1100$\mu\varepsilon$ referred to the displacement from capacitance sensor. From the experimental results, the implemented string resonator provides the accuracy of $\pm$3$\mu\varepsilon$, the quasi-static resolution of ~0.1$\mu\varepsilon$(rms) which amount to be $\pm$0.17$\mu\textrm{m}$ and ~6nm respectively, in case of fiber length of 56mm. For a dynamic strain, it can provide the accuracy of ~3$\mu\varepsilon$ until the frequency comes to 8Hz. As a consequence, the string resonator proposed for FBG sensor provides the high accuracy and the high resolution in strain measurement, and also it is expecting to be used, for the application, to not only strain but also displacement measuring device.
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.
본 논문에서, 부성 저항 특성을 갖는 능동 커패시턴스 회로를 이용한 고출력 능동 가변 대역 통과 여파기는 동축형 유전체 공진기와 버랙터 다이오드를 사용하여 설계하였으며, 셀룰러 TX, RX 대역을 모두 가변할 수 있도록 설계하였다. 능동 커패시턴스 회로의 직렬 피드백 구조는 가변 대역 통과 여파기의 버랙터 다이오드로부터 생기는 손실을 보상함과 동시에 고출력 특성을 갖도록 하기 위해 $P_{1dB}$가 32 dBm인 GaAs HFET을 사용하였다. 버랙터 다이오드는 고선형 특성을 갖도록 하기 위해 back-to-back 구조를 사용하였다. 제작된 2단 능동 가변 대역 통과 여파기는 셀룰러 대역인 800 MHz에서 900 MHz를 가변하며, 각각 25 MHz 대역폭으로 TX 대역 836 MHz에서 0.48 dB 삽입 손실 특성을 나타냈으며, RX 대역 881.5 MHz에서 0.39 dB 삽입 손실 특성을 나타내었다. $P_{1dB}$특성은 TX 및 RX 대역에서 각각 19.5 dBm과 23 dBm을 얻었다.
본 논문에서는 협소한 갭이 있는 마이크로스트립 링의 특성을 분석하였으며, 이를 주파수가변(tunable) 마이크로파 밴드갭(Microwave bandgap:MBG) 구조로 제안하였다. 마이크로파 밴드갭(MBG)의 중심주파수는 링의 반지름에 의해 결정되었으며 링 공진기의 홀수 모드에 해당하는 주파수영역에서만 저지대역이 존재하였다. 제안된 마이크로스트립 MBG 링에서 저지대역은 링에 있는 협소한 갭에서 전자기파의 반사로 인해 형성되며 갭 사이에 부착한 리액티브 성분의 값을 변화시킴으로써 저지대역이 형성되는 영역을 결정 할 수 있다. 갭 사이에 부착한 캐패시터는 저지대역의 중심주파수를 낮은 주파수영역으로 이동시켰고 인덕터는 저지대역의 중심주파수를 높은 주파수영역으로 이동시키는 결과를 보였다. 이렇게 갭 사이에 배랙터(varactor)를 부착한 마이크로스트립 MBG 링은 마이크로파 스위치로 유용하게 사용 할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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