• Current Optics and Photonics
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• 제5권4호
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• pp.444-449
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• 2021

A photonic crystal coupled-cavity waveguide created on silicon-on-insulator is designed to act as a refractive-index-sensing device at midinfrared wavelengths around 4 ㎛. To realize high sensitivity, effort is made to engineer the structural parameters to obtain strong modal confinement, which can enhance the interaction between the resonance modes and the analyzed sample. By adjusting some parameters, including the shape of the cavity, the width of the coupling cavity, and the size of the surrounding dielectric columns, a high-sensitivity refractive-index sensor based on the optimized photonic crystal coupled-cavity waveguide is proposed, and a sensitivity of approximately 2620 nm/RIU obtained. When an analyte is measured in the range of 1.0-1.4, the sensor can always maintain a high sensitivity of greater than 2400 nm/RIU. This work demonstrates the viability of high-sensitivity photonic crystal waveguide devices in the midinfrared band.

• 전자공학회논문지A
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• 제30A권5호
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• pp.36-44
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• 1993

In this paper, a simple design method is represented for a contiguous-band waveguide manifold diplexer which employs a half-wavelength line at the input port of the singly terminated bandpass filterand has resonant-slot coupled E-plane T-junctions. This design method is based on the fact that the input impedance characteristics of the singly terminated bandpass filter are approximately unchanged when a resonant slot and a half-wavelength line at the input port of the filter are employed. This design method is also applicable to the design of the multiplexer. A contiguous-band waveguide manifold diplexer using the post coupled cavity filters is designed, constructed, and tested. The computed and experimental results show the validity of the theory.

• 한국광학회지
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• 제17권6호
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• pp.544-547
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• 2006

본 논문에서는 기존의 DBR 격자 기반의 파장선택성 반사기를 대체시킬 수 있는 결합 링 반사기가 집적된 레이저 다이오드를 연산자 분리 시 영역 모델을 통해서 분석한다. 결합 링 반사기는 브래그 격자(Bragg grating) 필요로 하지 않는 평판 도파로 형태의 반사기이다. 결합 링 반사기는 하나의 직선 도파로와 두 개의 결합된 형태의 링 공진기가 하나의 직선 도파로에 결합되어 있다. 위상 조절 전류의 조절에 따른 파장 가변 범위는 수십 nm 정도가 되고, 파장 가변 과정에서 부모드 억압비도 35 dB 이상이 됨을 수치 해석을 통해 확인했다. 또한 결합 링 반사기 레이저 다이오드는 종래의 레이저 다이오드에 비해서 유효 공진기 길이(Effective Cavity Length)가 매우 길기 때문에 진폭 변조 시 20-30 GHz 주파수 영역에서 추가적인 공진 특성을 보이고, 이 특성으로 인해 진폭 변조 대역폭이 상당히 향상될 수 있으리라 기대된다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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• pp.288-293
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• 2003

본 논문에서는 IMT2000 중계기에 사용될 수 있는 대역통과 필터를 도파관 구조를 갖는 콤라인 형태의 공진기를 사용하여 설계하였다. 공진기 사이의 결합은 필터의 크기를 작게하기 위하여 공진기 사이의 벽에 슬롯을 이용하여 구현하였다. 5개의 공진기는 동일한 구조를 가지고 있으며 입 출력부분은 최소 임피던스가 되도록 최적화 시켰다. 대역통과 필터 특성은 0.2dB 리플을 갖는 체비세프 함수를 이용하였으며 시뮬레이션 툴을 이용하여 해석한 결과 설계 조건을 만족하였다.

• 분석과학
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• 제25권5호
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• pp.265-272
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• 2012

기존의 Okamoto cavity를 변형시킨 WR-340 도파관을 사용한 cavity를 제작하고 고출력(2.45 GHz, 2 kW)의 헬륨, 질소 및 아르곤 마이크로파 플라즈마(MIP; Microwave Induced Plasma)를 성공적으로 형성시켰다. 플라즈마 생성의 주요한 요인들은 내부전도체의 직경과 내부전도체와 외부전도체간의 간격, 내부전도체 끝과 토치의 위치 등이 있으며 그 중 헬륨 마이크로파 플라즈마에 대하여 cavity의 디자인을 최적화시키고 그 특성을 조사하였다. ICP(Inductively Coupled Plasma)용 mini 토치와 자체 제작한 나선형흐름토치를 비교 연구한 결과, 헬륨 플라즈마 기체 흐름량은 약 25 L/min~30 L/min로서 서로 비슷하였다. 토치 상단부에 석영관을 덧씌워 공기유입을 막은 결과, 340 nm 근처의 NH분자선들이 없어지거나 감소하였다. 플라즈마의 온도 및 전자밀도를 측정한 결과, 4,350 K의 들뜸 온도와 $3.67{\times}10^{11}/cm^3$의 전자밀도를 얻었다. 이 값들은 기존의 다른 마이크로파 플라즈마와 비슷하거나 약간 작은 값이다. 고출력의 플라즈마로서 수용액을 직접 분석하는 것이 가능하였고 현재 Cl의 검출한계는 116 mg/L 수준으로서 아직 분석적인 최적화가 필요한 단계이다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제37권12호
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• pp.15-21
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• 2000

본 연구에서는 유전체슬랩으로 덮혀 있고 단락 종단된 평행평판 도파관의 좁은 슬릿을 통한 유전체슬랩 위의 도체스트립과의 전자기적인 결합을 평행평판 도파관에 TEM파가 입사되는 경우에 대하여 고려하였다. 슬릿의 전계와 도체스트립에 유기된 전류를 미지수로 하는 결합적분방정식을 유도하고 모멘트방법을 이용하여 풀었다. 그 결과로부터 슬릿의 폭이 매우 좁음에도 불구하고 도체스트립의 폭과 위치를 적절히 택하면 입사전력의 대부분이 도파관 외부로 결합될 수 있음을 관찰하였다. 또한 도체스트립과 도파관의 윗면이 캐비티를 구성하는 경우와 도체스트립이 기생소자 역할을 하는 경우에 있어서 관찰되는 두 가지 복사현상들 간의 차이점에 대하여 논의하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.337-342
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• 2004

본 연구에서는 opto-Hertzian 효과를 이용하여 고주파 여기식 슬랩형 $CO_2$ 레이저의 출력을 안정화하였다. 슬랩레이저 공진기속의 복사선 세기가 변화할 때 opto-Hertzian 효과에 의해서 공진기의 방전 임피던스도 함께 변화한다. 이에 따라 공진기로 입사 또는 반사되는 고주파 에너지 값도 변화한다. 이 같은 변화를 결합 루프를 통해 검출하여 고주파 성분을 제거한 후 록인 안정기에서 발생시킨 오차신호를 기준신호로 사용하여 슬랩 레이저의 출력을 안정화하였다. 본 방법으로 안정화된 레이저의 출력 변동률이 0.2%로 개선됨을 확인하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제34D권10호
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• pp.53-59
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• 1997

In this paper, we present a 20 GHz low-loss dual-mode channel filter designed by using mode matching method. The performance of dual-mode channel filter mainly depends on iris characteristics. Therefore the exact design of iris is the key point to get good frequncy response of the filter. MOde matching technique is widely used ot design several kinds of waveguide filters because it is simple in theory and can easily calculate the scattering matrices at the discontinuities with simple structure like iris coupled filters. Additionally the effect for finite thickness of the iris in the dual-mode cavity iflter is analyzed by te full-wave method, providing the exact filter implementation without trial and error.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.334-341
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• 2016

본 논문은 고 용량, Gbps급 데이터 전송을 만족하는 무선 백-홀 시스템에 적용하기 위한 도파관 개구 결합 급전 구조 안테나에 관한 내용으로 V-대역인 57GHz~66GHz 주파수 대역에서 사용 할 공동-급전 구조를 갖는 $32{\times}32$ 도파관 슬롯 서브-배열 안테나를 설계, 제작 하였다. 안테나 구성은 적층 형태로 되어있으며, 각각 복사 부(외부 홈과 슬롯, 캐비티), 개구 결합 부, 급전 부로 이루어져 있다. 안테나 설계는 3차원 유한 요소 법(FEM)을 기반으로 하는 HFSS를 이용 하였고, 안테나 제작은 알루미늄 재질로 정밀도 높은 밀링 머신을 사용하여 각 층을 가공 한 후 은(Ag)-도금 과정을 거쳐 조립하였다. 측정을 통해서 안테나의 특성을 분석한 결과 목표했던 적용 주파수 대역에서의 반사 손실은 전반적으로 -12dB이하 손실 특성을 나타냈으며, VSWR < 2.0기준으로 약 16 %에 달하는 광 대역 주파수 특성을 보였다. 측정된 안테나 복사패턴의 1차 부엽 레벨은 -12.3 dB미만 이고, 3 dB 빔 폭은 약 $1.85^{\circ}$ 로 좁은 빔 폭을 갖는다. 또한, 안테나 이득은 평균 38.5 dBi이상, 효율은 약 90% 이상으로 높은 효율을 얻었다.

• 한국진공학회지
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• 제15권4호
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• pp.331-337
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• 2006

국제 직선형 충돌 가속기 (ILC; International Linear Collider). 자유전자 레이저 (FEL: Free Electron Laser)와 같은 차세대 가속기에 사용 할 공동형 빔위치 측정기 ( 공동형 BPM: cavity-type beam position monitor)를 일본 고에너지 연구소 (KEK; High Energy Accelerator Research Organization)와 공동으로 개발하였다. ILC 및 FEL의 운전을 위해서는 빔 기반 정렬 (beam-based alignment)과 되먹임 장치 (feedback system)가 필수적으로 요구되는데, 이를 위해서는 적절한 위치에 서브마이크론의 분해능을 지닌 빔위치 측정기를 설치하여야 한다 [1]. 공동형 BPM은 기계적인 정밀도에 매우 민감하므로 정밀한 제작과 미세한 기계적 조정을 통하여 성능을 달성하게 된다. 우리는 제작 오차를 줄이기 위하여 공진 공동, 빔 튜브, 도파관, 전기도입기 등 모든 부품을 조립 후 한꺼번에 진공 브레이징 하였다. 공동의 외주면에는 네 개의 튜닝 핀을 두어 공진주파수 및 x-y 격리도 (x-y isolation between coupled waveguide)를 미세 조정할 수 있도록 하였다. 현재 개발된 공동형 BPM 은 공진주파수는 6.422 GHz 이며, 공동 내경은 53.822 mm, 빔의 위치 측정 범위는 ${\pm}250 {\mu}m$이다. network analyzer를 관측하면서 튜닝핀을 이용하여 x-y 격리도를 -40 dB 이하로 조정할 수 있었다. 실제 KEK ATF2에서의 전자빔을 이용한 시험에서 신호의 모양, x-y 격리도, 민감도 등에서 만족한 결과를 얻었다.