• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.445-450
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• 2017

본 논문에서는 CPW 선로를 기반으로 한 수직 결합 구조를 이용한 반전력의 방향성 결합기가 설계 및 제작되었다. CPW 수직 결합 구조의 우수 모드는 유전체 기판 두께의 반을 갖는 일반적인 CPW 선로로 해석될 수 있으며, 기수 모드는 CBCPW 선로로 해석될 수 있다. 반전력 방향성 결합기는 유전율 2.55, 기판 두께 0.76mm의 테프론 기판 상에 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 61.6%로 설계되었으며, 제작된 반전력 방향성 결합기는 중심주파수 2.45 GHz, 대역폭 66.1%를 가졌고, 중심주파수에서 반사손실과 격리도는 각각 19.52 dB와 19.47 dB를 가졌다.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.503-510
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• 2004

편광에 무관한 결합길이를 가지는 double-sided deep-ridge (DSDR) 도파관 구조의 수직 방향성 결합기를 이용하여 대칭형 구조를 가지는 스위칭 동작 유도 영역과 비대칭형 구조를 가지는 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 이러한 구조를 이용하여 짧은 길이를 가지며 편광에 관계없이 크로스 상태와 바 상태에서 모두 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 스위치를 설계하는 방법과 설계 예를 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.293-298
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• 2004

Double-Sided Deep-Ridge(DSDR) 수직 방향성 결합기의 날개구조부 폭과 두께가 편광에 따른 결합길이에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 날개구조부가 존재하지 않는 DSDR 수직 방향성 결합기는 편광에 무관한 결합길이를 가질 수 없음을 볼 수 있었다. 일정한 날개구조부 두께에 대하여 날개구조부 폭이 특정 길이 이상이 되면 TE 모드와 TM 모드의 결합길이의 변화는 거의 없으며 또한 두 모드의 결합길이의 차이도 거의 발생하지 않음을 볼 수 있었다. 따라서 편광에 무관한 결합길이를 가지는 DSDR 수직 방향성 결합기를 구현하기 위한 최소 날개구조부 폭이 존재함을 볼 수 있었다. 이러한 최소 날개구조부 폭은-같은 코어 두께에 대해서는 날개구조부 두께가 증가할수록, 같은 날개구조부 두께에 대해서는 코어 두께가 감소할수록-증가함을 볼 수 있었다. 또한 최소 날개구조부 두께는 코어의 두께에 의하여 결정됨을 볼 수 있었고 코어의 두께가 증가할수록 최소 날개구조부 두께는 감소함을 볼 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 제15회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.300-301
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• 2004

Effect of refractive index difference between core and cladding on the characteristics of a vertical directional coupler using double sided deep ridge waveguide structure is investigated.

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.359-364
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• 2003

편광에 따른 성능 변화가 작은 deep-ridge 도파관 구조에 제작이 용이한 double-sided 프로세스를 이용하여 구현할 수 있는 편광에 무관한 매우 짧은 결합 길이를 가지는 double-sided deep-ridge 도파관 구조를 가지는 새로운 수직 방향성 결합기를 제안하고 여러 가지 구조 파라미터들이 결합길이에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 도파관 폭의 변화에 대한 결합길이의 변화는 코어 두께의 변화에 대한 결합길이의 변화보다 작게 나타나는 것을 볼 수 있었다. 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 코어 두께가 감소할수록 결합 길이가 감소함을 볼 수 있었다. 또한 같은 코어 두께에 대해서는 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 같은 내부 클래딩 영역의 두께에 대해서는 코어 두께가 감소할수록 편광에 관계없이 결합 길이가 같아지는 도파관 폭이 작아짐을 볼 수 있었다.

• 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.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권10호
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• pp.42-50
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• 2000

100${\mu}m$ 이하의 길이를 가지는 두 개의 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기에서 1% 이하의 안쪽 클래딩 (퓨전층)과 도파로 코어의 굴절율 변화에 의하여 소자의 끝단에서 30dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 모두 얻을 수 있음을 보였다. 향상된 결합모드 이론과 beam propagation method를 사용하여 도파로 코어의 귤절율과 안쪽 클래딩의 굴절율과 두께에 따른 cross state와 bar state의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 융합된 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제18권7호
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• pp.951-958
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• 1993

방향성 결합기같은 광의 결합현상을 이용한 집적광학 소자에서 결합거리는 소자의 특성을 결정할 수 있는 가장 중요한 요소이다. 또한 결합현상을 이용한 소자들의 연구시 결합거리의 계산은 가장 기본적인 특성 해석방법이 되고 있다. 지금까지 결합거리의 계산시에는 주로 모드결합이론을 사용하였는데 이때 결합계수를 계산하는 과정은 양쪽 도파로가 독립 적으로 존재한때의 모드의 분포를 각각 계산한 후, 그 결과를 가지고 무한적분을 행하여야하는 어려움을 가지고 있었다. 따라서 본 연구에서는 Beam Propagation Method(BPM)를 이용하여 결합계수의 계산없이 결합거리를 계산할것을 제안하였다. 그리고 제안의 타당성을 입증하기 위해서 가장 기본적인 방향성 결합기 모델을 설정하고 모드결합이론과 BPM과의 결과를 비교 검토하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.302-303
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• 2005

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권9호
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• pp.643-651
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• 2001

스위칭 동작 유도 영역과 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합 스위치를 제안하였다. 스위칭 동작 유도 영역에서는 두 코어의 굴절율을 변화시키어 cross state와 bar state의 스위칭 동작을 유도하였으며, 소멸비 향상 영역에서의 코어 굴절율의 비대칭을 조절하여 소자의 끝단에서 30dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있었다. 또한 여러 코어 굴절율 값과 안쪽 클래딩의 두께에 따른 cross state와 bar state의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 30dB 이상의 높은 소멸비를 보이며 큰 제작 공차를 얻기 위한 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.