• 대한전자공학회논문지SD
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• 제39권5호
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• pp.31-40
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• 2002

스위칭 동작 유도 영역, 소멸비 조절 영역과 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 스위칭 동작 유도 영역에서는 코어 한 개의 굴절율 값을 변화시키어 크로스 상태 (cross state)와 바 상태 (bar state)의 스위칭 동작을 유도하였으며, 소멸비 향상 영역에서의 코어 굴절율의 비대칭을 조절하여 소자의 끝단에서 30㏈ 이상의 소멸비를 가지는 크로스 상태와 바 상태를 얻을 수 있었다. 두 코어의 굴절율 값이 같은 대칭형 결합기의 소멸비 조절 영역를 진행하면서 스위칭 동작 유도 영역의 끝단에서 다른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비는 소멸비 조절 영역의 끝단에서 같은 값이되어 소멸비 향상 영역에서 최대 소멸비를 가지기 위한 코어 굴절율의 비대칭 값과 소멸비 향상 영역의 길이가 같게된다. 또한 여러 코어 굴절율 값과 안쪽 클래딩의 두께에 따른 크로스 상태와 바 상태의 소멸비 계산 결과의 분석을 통하여 30 ㏈ 이상의 높은 소멸비를 보이며 큰 제작 공차를 얻기 위한 비대칭 수직 방향성 결합 스위치의 설계 지침을 제시하였다.

• 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.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.184-185
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• 2002

고속의 광 통신망을 구축하기 위해서는 대용량의 광 스위치가 요구된다. 이러한 대용량의 광 스위칭 시스템을 구성하는 단위 스위치는 작은 크기, 작은 손실, 높은 소멸비 등과 같은 특징을 가지고 있어야 하며 또한 편광에 따른 성능의 변화가 작아야한다. 최근 융합 수직 방향성 결합기(Fused Vertical Coupler, FVC)의 연구를 통하여 매우 짧은 소자 길이를 가지며 매우 높은 소멸비를 얻을 수 있는 수직 방향성 결합기 스위치가 제안되었다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.12-16
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• 2004

편광에 관계없이 매우 짧은 결합 길이를 가지는 Double-Sided Deep-Ridge (DSDR) 도파관 구조를 가지는 수직 방향성 결합기의 두 코어 굴절율에 약간의 비대칭성을 줌으로써 편광에 관계없이 소멸비가 크게 향상됨을 보였다. 내부 클래딩의 두께와 두 코어의 두께가 감소할수록 두 코어는 강하게 결합되기 때문에 최대 소멸비를 보이는 두 코어 사이의 굴절율의 비대칭값과 30 ㏈ 이상의 소멸비를 보이는 코어 굴절율의 공차는 증가한다. 또한 내부 클래딩의 두께와 두 코어의 두께가 감소할수록 두 코어사이의 결합이 강하게 되어 결합기 길이와 30 ㏈ 이상의 소멸비를 가지는 결합길이의 공차는 감소한다. 편광에 관계없이 100 $\mu\textrm{m}$ 이하의 매우 짧은 소자길이를 가지며 30 ㏈ 이상의 매우 높은 소멸비를 가지는 DSDR수직 방향성 결합기를 구현할 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제11권6호
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• pp.405-410
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• 2000

방향성 결합기의 성능개선을 위해 입사광과 결합기 도파모드와의 전이계수를 조절하여 $Cv_e$ 와 $Cv_o$ 의 차이, $Cv_e-Cv_o$ 를 줄임으로써 소멸비를 향상시키는 방안을 제안한다. 입력 도파로와 결합기의 접합부에서 입력 도파로를 수평 이동시키는 방식과 곡선형 입력 도파로의 도파모드 편향성을 이용한 방식을 혼합하여 적용해서 전이계수와 손실을 최적화하고 소멸비와 제작상의 허용오차를 월등히 개선한다. 주어진 도파로 구조의 경우 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한결과 곡률 반경이 $300\mu\textrm{m}$이고 접합위치의 수평이동이 $0.1\mu\textrm{m}$인 입력 도파로의 채택으로 최대 소멸비는 -39 dB로 낮출 수 있으며 -30dB 소멸비 기준에서의 방향성 결합기의 결합길이에 대한 제작 허용오차 폭은 $57.19\mu\textrm{m}$에 이르게 되었다. 이는 수평 이동을 고려하지 않는 직선형 입력 도파로에 비하여 최대 소멸비의 향상은 6dB 제작 허용오차 폭은 $13.9\mu\textrm{m}$ 향상시킨 결과이다.

• 한국광학회지
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• 제16권5호
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• pp.446-449
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• 2005

방향성 결합기의 각종 설계 구조변경에 대해 소멸비 특성의 변화를 직관적으로 예측하기 쉽지 않으므로 각 구조마다 매번 번거로운 특성 계산의 반복 작업이 수행되었다. 본 논문에서는 방향성 결합기의 설계구조 변수의 조절에 따른 소멸비 특성 변화를 체계적으로 계산하였고, 이 특성변화의 일반적인 경향을 파악하였다. 즉, 도파로 간격을 입력 도파로의 폭으로 규격화하면 이 변화 경향을 일반화하는 특성곡선을 얻을 수 있는 것으로 파악되었다. 이때, 정규화주파수 v와 도파간격비율 d가 큰 구조일수록 소멸비를 높일 수 있었고, d를 동일하게 유지한 여러 경우의 구조에 대해서는 v의 변화에 따른 소멸비 특성곡선이 일치하는 것을 보였다. 이러한 소멸비 특성의 일반화 경향은 높은 소멸비 특성을 유지하면서도 소자를 작게 설계하거나 파장분리기의 설계에 유용하게 활용될 수 있으므로 1310/1550 nm 파장 분리기의 설계와 제작에 적용하여 그 효용성을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.265-265
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• 2011

자발형성법으로 InP (001) 기판에 성장한 InAs/InAlGaAs 양자점(QDs: quantum dots)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)와 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs QDs 시료는 single layer InAs QDs (QD1)과 7-stacked InAs QDs (QD2)를 사용하였다. 두 시료 모두 저온 (10 K)에서 1,320 nm에서 PL 피크가 나타나고, 온도가 증가함에 따라 PL 피크는 적색편이 (red-shift)를 보였다. 양자점의 온도를 10 K에서 300 K까지 증가하였을 때 QD1은 178 nm 적색편이 하였으며, PL 스펙트럼 폭은 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 그러나 QD2는 264 nm 적색편이를 보였으며 PL 스펙트럼의 폭은 QD1 시료와 반대로 온도가 증가함에 따라 감소하였다. QD2의 아주 넓은 PL 스펙트럼 폭과 매우 큰 적색편이는 InAs 양자점 크기의 변화가 QD1에 비해 훨씬 크기 때문이다. QD2의 경우 InAs 층수(layer number)가 증가함에 따라 InAs QD의 크기가 점차 증가하므로 QD 크기의 변화가 single layer인 QD1 시료보다 훨씬 크다. QD1의 PL 소멸은 파장이 증가함에 따라 점차 느려지다가 PL 피크 근처에서 가장 느린 소멸 곡선을 보이고, 파장이 더 증가하였을 때 PL 소멸은 점차 빠르게 소멸하였다. 그러나 QD2의 PL 소멸곡선은 파장이 증가함에 따라 점차 빠르게 소멸하였다. 이것은 QD2는 양자점 크기의 변화가 매우 크기 때문에 (lateral size=18~29 nm, height=2.8~5.9 nm) 방출파장이 증가함에 따라 양자점 사이의 파동함수의 겹침이 증가하여 캐리어의 이완이 증가하기 때문으로 설명된다. 온도에 따른 TRPL 결과는 두 시료 모두 10 K에서 150 K 까지는 소멸시간이 증가하였고, 150 K 이후부터는 소멸시간이 감소하였다. 온도가 증가함에 따라 소멸시간이 증가하는 것은 양자점에서 장벽과 WL (wetting layer)로 운반자(carrier)의 이동, 양자점들 사이에 열에 의해 유도된 운반자의 재분배 등으로 인한 발광 재결합으로 설명할 수 있다. 150 K 이상에서 소멸시간이 감소하는 것은 열적효과에 의한 비발광 재결합 과정에 의한 운반자의 소멸이 증가하기 때문이다. 온도에 따른 TRPL 결과는 두 시료 모두 150 K까지는 발광재결합이 우세하고, 150 K 이상에서 비발광재겹합이 우세하게 나타났다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.218-219
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• 2003

광결합 현상은 근접한 도파로에서 발생하며 각 도파로의 에너지를 다른 도파로로 전이시킨다. 이러한 특성은 광스위치, 광변조기, 광필터 및 광결합／분리기에 널리 사용된다. 이중에서 많이 사용되는 소자중 하나가 방향성 결합기이며 크게 입력부, 접근부, 결합부로 나눌 수 있다. 이때 광결합 현상은 결합부뿐만 아니라 접근부에서도 발생하기 때문에 소멸비는 나빠지게 된다. 본 논문에서는 접근부의 입사각에 따른 소멸비 변화와 이에 대한 조건을 분석하였다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.342-346
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• 2006

공진 파장 대역에서의 소멸비가 전기적으로 조절되는 폴리머 링 레조네이터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 버스 도파로에 결합된 링 도파로와 링의 바깥 쪽 클래딩 영역에 형성된 전극으로 이루어져 있다. 전극에 전력이 인가되면 열광학 효과에 의하여 폴리머의 굴절률이 감소하여 링 도파모드의 구속이 강해지며, 이 모드가 느끼는 등가 유효굴절률이 감소하게 된다. 결과적으로 링의 전파손실이 감소하게 됨에 따라 레조네이터의 소멸비가 변하게 된다. 측정된 소자의 특성을 살펴보면, 전력을 12mW까지 인가함에 따라 소멸비는 약 9dB 정도 증가하였는데, 이것은 링 도파로의 전파손실이 약 80dB/cm 감소한 것에 해당된다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권9호
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• pp.64-70
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• 1999

$100{\mu}m$ 이하의 길이를 가지는 두 개의 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기의 영역 1의 출력단과 영역 2의 출력단에서 각각 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있었다. 각 영역의 두 도파로가 가질수 있는 여러 굴걸율 값에 대하여 향상된 결합모드 이론과 beam propagation method를 사용한 계산 결과의 분석을 통해 영역 1의 출력단과 영역 2의 출력단에서 각각 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 cross state와 bar state를 얻을 수 있는 수직 방향성 결합기의 설계 지침을 제시하였다.