• Current Optics and Photonics
• /
• 제4권6호
• /
• pp.551-557
• /
• 2020

A mirror-in-slab waveguide is fabricated on a slab waveguide by using the refractive-index contrast between two materials, with the reflection performance depending on the slab waveguide's design. In this research, a slab waveguide design consisting of silicon (Si) as the core and SiO2 as the substrate was designed and developed to determine the coupling, waveguide, and mirror losses. Based on experimental results, coupling loss is dominant and is affected by the design of the slab waveguide. Furthermore, the mirror loss is affected by the design of the mirror, such as the curvature radius and the size of the mirror. TE and TM polarizations of light are used in the measurements. The experimental results show that mirror losses due to reflection by mirrors are 0.011 dB/mirror and 0.007 dB/mirror for TE and TM polarizations respectively. A simulation was performed to confirm whether the size of mirror is sufficient to reflect the input light, and to check the quality of the surfaces of fabricated mirrors.

• 한국광학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.226-231
• /
• 2007

본 논문에서는 이중 금속선으로 이루어진 다양한 곡선형 도파로를 고려하고 이 구조들에서 전파하는 모드의 특성을 수치해석적으로 분석하였다. 이중 금속선들 간의 간격과 내부 유전체의 굴절률 변화에 따라 곡선형 도파로의 최적 반경과 최소손실의 경향을 조사하였으며, 그 결과 이중 금속선 구조가 단일 금속선 구조보다 전파특성이 좋은 최적 구조가 존재함을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제11권6호
• /
• pp.405-410
• /
• 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
• /
• 제9권6호
• /
• pp.408-412
• /
• 1998

곡선형 광도파로의 곡률반경이 작아짐에 따라 도파모드와 전파상수의 변화가 심화되므로 이종도파로 접합부에서의 모드 부정합이 손실을 유발하는 문제가 심각해졌다. 따라서, 곡률반경 변화에 따른 도파로의 모드 부정합을 극소화하기 위하여 이종 도파로간 lateral offset 이 제안되어 이의 계산이 여러 가지 방법으로 수행되어 왔는데, 본 논문에서는 유효 굴절률법(Effective index method)을 활용하고, Airy 함수로 주어지는 해석적 함수해의 분석을 통하여 곡률반경에 따른 전파모드의 특성변화와 lateral offset 거리의 변화를 분석하였다. 1/V=0.7인 특정조건을 경계로 모드분포의 특성이 바뀌며, 기존의 Gaussian 분석법에 의한 계산결과는 35%까지도 오차가 증대될 수 있음을 보였다. 새로이 오차보정상수(correction factor)η를 정의하여 기존 근사방식의 오차를 정량화하고, 간편히 도파로의 lateral offset을 설계 할 수 있도록 개선된 lateral offset 계산안을 제안하여 타당성을 보였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2007년도 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.207-208
• /
• 2007

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제13권10호
• /
• pp.1017-1024
• /
• 2002

터널 내 직선구간과 곡선구간에 대한 전파특성을 분석하였다. 전파특성 분석모델로는 직선구간에서는 Ray-tracing 기법을 사용하였고, 곡선구간에서는 혼합도파관 모드와 Geometrical Optic(GO)을 결합하여 해석하는 모델을 이용하였다. 단면적이 3.5 m $\times$ 6 m이고 , 벽치 두께가 유한한 구조의 터널 내 송ㆍ수신 안테나 사이의 거리에 따른 수신전력 측정값을 회귀 분석한 결과 직선구간의 경로손실은 0.19 dB/m이었고, 곡선구간의 경로손실은 0.68 dB/m이다. 터널 내 수신전력 측정값은 터널전파 모델의 시뮬레이션 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.239-244
• /
• 2016

등각변환 해석법과 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기(PI-CDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 곡면형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 곡면의 내부 반경 크기에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수 마이크로미터 크기의 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들과 곡률반경을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기에서 전파하는 quasi-TE/TM 모드들의 분포 프로필을 분석하였고, 그 분석을 통하여 곡면이 전파특성에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.165-170
• /
• 2016

곡면형 플라즈마 도파로에 기초한 나노 크기의 전력분배기가 다중모드 간섭 결합기의 특성을 이용하여 설계되었다. 플라즈마 곡면형 다중모드 간섭 결합기(PC-MMIC)의 적응 특성을 쉽게 분석하기 위하여 등각변환 해석법을 이용하여 곡면형 구조를 평면형 구조로 등가 변환하였다. 또한, 3D 전송구조의 전파특성과 최적의 설계변수를 선택하기 위하여 유효 유전체 방법과 종방향 모드 전송 선로 해석법을 적용하였다. 설계된 $2{\times}2$ PC-MMIC는 휘어진 구조에 기인하여 quasi-TM 모드에서는 PC-MMIC의 특성이 나타내지 않았으며, quasi-TE 모드의 경우 50%:50%의 비율로 출력되는 3dB 결합특성이 나타나지 않았다. 더욱이, 곡률 반경이 작은 부분 보다 큰 부분에서 입사된 신호가 더욱 좋은 결합특성을 나타내었다.

• 센서학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.415-419
• /
• 2021

We developed a highly accurate, yet inexpensive, refractive index (RI)-based soil moisture sensor. To detect the RI, a light guide was set with a light-emitting diode and photodiode. When the air fills the space between the soil particles, most of the incident light is reflected at the interface between the waveguide and the air because of the large RI difference. As the moisture of the soil increases, the macroscopic soil RI increases. This allows incident light to pass through the interface. The intensity of the light reaching the photodiode was simulated according to the change in the soil RI. Using the simulation results, we designed and manufactured a curved glass waveguide. We evaluated the performance of the RI-based soil sensor by comparing it with a commercially available, high-cost and high-performance time-domain reflectometer (TDR). Our sensor was 96% accurate, surpassing the costly TDR sensor.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.989-996
• /
• 2017

제안된 지향성 펜슬빔 안테나는 절곡된 타원 도체평판을 갖는 도파관 급전부와 포물형 곡면 반사판으로 구성되어 있다. 반사판 뒤에서 삽입된 급전 도파관의 종단 부근 광벽에 위치한 두 개의 사각형 개구는 반사판 초점에 위치하며, 절곡된 타원 평판으로 전자파 에너지를 방출시킨다. 이 평판은 전자파 에너지를 일차 반사시키며, 주 반사판을 향하도록 설계되어 있다. 도파관 종단에 위치한 두 사각형 개구는 안테나 시스템의 임피던스 정합을 위해서 안쪽으로 돌출된 탭을 가지는데, 탭의 형태는 잘려진 타원형이다. 제안된 포물형 반사판 안테나의 반사판의 직경은 400 mm, 촛점은 134.23 mm 이며, 사용 중심주파수 16.5 GHz에서 안테나이득은 33.68 dBi, 3 dB 빔폭은 $3.3^{\circ}$, 반사손실 -15 dB 사용대역폭은 1.0 GHz 이상이 되도록 설계하여, HFSS-IE를 사용하여 검증하였다.