• 제목/요약/키워드: Distributed Bragg reflector

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연산자 분리 방법을 통한 DFB/DBR 레이저 다이오드의 효율적인 시영역 동적 모델링 (An Efficient Split-Step Time-Domain Dynamic Modeling of DFB/DBR Laser Diodes)

  • 김병성;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권7호
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    • pp.17-28
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    • 2000
  • DFB(Distributed Feedback) 및 DBR(Distributed Bragg Reflector) 레이저 다이오드의 모델링에 많이 사용되는 시간 변수가 있는 결합 파동 방정식의 수치해를 효율적으로 구할 수 있는 새로운 방법을 제안 하였다. 이 방법에서는 결합 파동 방정식을 두 세트의 방정식으로 분리하여 해석한다. 한 세트의 방정식들에는 위상 인자 및 이득 인자만 포함되고, 다른 한 세트의 방정식에는 결합항만이 포함된다. 본 논문에서 SS-TDM(Split-Step Time Domain Model)이라고 명명한 새로운 수치해석법은 기존의 방법에 비하여 매시간 스텝당 계산 시간은 비슷한 반면에 분할 구간의 수가 10배 이상 적게 하여도 정확한 결과를 얻을 수 있음을 확인하였다.

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1-D Photonic Crystals Based on Bragg Structure for Sensing and Drug Delivery Applications

  • Koh, Youngdae
    • 통합자연과학논문집
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    • 제4권1호
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    • pp.11-14
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    • 2011
  • Free-standing multilayer distributed Bragg reflectors (DBR) porous silicon dielectric mirrors, prepared by electrochemical etching of crystalline silicon using square wave currents are treated with polymethylmethacrylate (PMMA) to produce flexible, stable composite materials in which the porous silicon matrix is covered with caffeine-impregnated PMMA. Optically encoded free-standing DBR PSi dielectric mirrors retain the optical reflectivity. Optical characteristics of free-standing DBR PSi dielectric mirrors are stable and robust for 24 hrs in a pH 12 aqueous buffer solution. The appearance of caffeine and change of DBR peak were simultaneously measured by UV-vis spectrometer and Ocean optics 2000 spectrometer, respectively.

추출격자 분포 브래그 반사기가 집적된 광대역 파장가변 추출격자 분포 궤환 레이저 다이오드 (A widely tunable sampled-grating distributed feedback laser diode integrated with sampled-grating distributed bragg reflector)

  • 김수현;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.369-374
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    • 2004
  • 본 논문에서는 새로운 구조의 파장가변 레이저 다이오드를 제안하였다. 제안된 레이저 다이오드는 추출격자 분포궤환 레이저 다이오드와 추출격자 분포 브래그 반사기가 집적된 구조로 되어 있다. 제안된 레이저 다이오드는 특정한 구조에서 27 nm정도의 광대역 파장가변이 가능함을 수치해석을 통해 확인하였다. 또한 이득영역에서 생성된 광파를 다른 수동영역을 거치지 않고 직접 광섬유에 결합시킬 수 있는 구조로 광효율이 기존의 레이저 다이오드에 비해 우수함을 확인하였다.

넓은 파장 가변영역을 가지는 반도체 레이저를 위한 Nonlinearly Chirped Grating의 설계 (Design of the nonlinearly chirped grating for broadly tunable semiconductor lasers)

  • 김덕봉;최안식;윤태훈;김재창;김선호
    • 한국광학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.370-374
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    • 1996
  • Superstructure Grating Distributed-Bragg Reflector(SSG DBR) 레이저는 비교적 높은 Mode Suppression Ratio(MSR)을 가지면서 넓은 파장 대에서 불연속 파장가변 특성을 가진다. 그러나 SSG DBR 레이저는 출력파장을 가변 시킬 때 파장가변 영역을 구성하는 채널 중 몇 개가 빠지는 현상이 실험을 통해 관찰되어 왔다. 우리는 수치해석적인 시뮬레이션을 통해 이 현상이 SSG DBR 거울을 구성하는 linearly chirped grating의 불균일한 반사 피크 높이에 의한 영향임을 발견했고 반사율 피크 높이를 거의 균일하게 만들 수 있는 nonlinearly chirped grating을 제안한다. 그리고 이 거울을 가지는 파장 가변 레이저가 채널의 손실 없이 넓은 파장가변 영역에서 동작하는 것을 확인했다. 그러므로 nonlinearly chirped grating을 가지는 DBR 거울은 넓은 파장가변 영역을 가지는 가변 레이저에 적용할 수 있다.

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Dynamic analysis of widely tunable laser diodes integrated with sampled-and chirped-grating distributed Bragg reflectors and an electroabsorption modulator

  • Kim, Byoung-Sung;Youngchul Chung;Kim, Sun-Ho
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제11권11호
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    • pp.28-36
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    • 1998
  • Widely tunable diodes integrated with periodically sampled and chirped DBR(distributed Bragg reflector) and an EA(electroabsorption) modulator are analyzed dynamically using the improved largesinal time-domain model. The tuning characteristics of sampled- and chirped-grating DBR laser diodes are demonstrated theoretically. The results of the simulation agree well with those of the experiment. And the intensity-modulation properties of the laser diodes integrated with an EA modulator are calculated. It is shown that the external modulation has the lower frequency chirp by 1/20 for the same extinction ratio than the direct modulation, and also the short pulse train can be generated using the optical gating of an EA modulator.

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Low resistance uniparabolic graded distributed Bragg reflectors using digital alloy

  • Na, B.H.;Song, Y.M.;Park, K.M.;Chang, K.S.;Lee, Y.T.
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.247-248
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    • 2008
  • We investigated the influence of uniparabolic graded distributed Bragg reflector (DBR) using digital alloy on vertical series resistance and reflectivity of DBRs. Measured specific DBR series resistance was reduced to about 8.787${\times}$$10^{-6}$${\ohm}$ $cm^2$/period for digital alloy uniparabolic graded DBR. This was better than various graded DBRs, especially biparabolic graded DBR. Reflectivity of 42 pair uniparabolic graded DBR was found to be comparable to that of biparabolic graded DBRs.

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전류세기의 변화에 따른 DBR 다공성 실리콘의 광학적 특성 (Optical Characterization of DBR Porous Silicon by Changing of Applied Current Density)

  • 최태은;박재현
    • 통합자연과학논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.82-85
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    • 2009
  • Distributed Bragg reflector (DBR) porous silicon (PSi) was generated by an electrochemical etching a bragg structure into a silicon wafer through electrode current in aqueous ethanolic HF solution. DBR PSi exhibiting unique reflectivity was successfully obtained by an electrochemical etching of silicon wafer using square current waveform. The multilayered photonic crystals of DBR PSi exhibited the reflection of a specific wavelength with high reflectivity in the optical reflectivity spectrum. In this work, we have developed a method to create refractive index in Si substrate through intensity of an electric current. The electrochemical process allows for precise control of the structural properties of DBR PSi such as thickness of the porous layer, porosity, and average pore diameter. The number of reflection peak of DBR PSi and its pore size increased as the intensity of electric current increased. This might be a demonstration for the fabrication of specific reflectors or filters.

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비분산적외선 CO2 센서를 위한 DBR기반의 패브리 페로-필터 설계 및 성능 연구 (Design and performance study of fabry-perot filter based on DBR for a non-dispersive infrared carbon dioxide sensor)

  • 도남곤;이준엽;정동건;공성호;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.250-254
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    • 2021
  • A highly sensitive and selective non-dispersive infrared (NDIR) carbon dioxide gas sensor requires achieving high transmittance and narrow full width at half maximum (FWHM), which depends on the interface of the optical filter for precise measurement of carbon dioxide concentration. This paper presents the design, simulation, and fabrication of a Fabry-Perot filter based on a distributed Bragg reflector (DBR) for a low-cost NDIR carbon dioxide sensor. The Fabry-Perot filter consists of upper and lower DBR pairs, which comprise multilayered stacks of alternating high- and low-index thin films, and a cavity layer for the resonance of incident light. As the number of DBR pairs inside the reflector increases, the FWHM of the transmitted light becomes narrower, but the transmittance of light decreases substantially. Therefore, it is essential to analyze the relationship between the FWHM and transmittance according to the number of DBR pairs. The DBR is made of silicon and silicon dioxide by RF magnetron sputtering on a glass wafer. After the optimal conditions based on simulation results were realized, the DBR exhibited a light transmittance of 38.5% at 4.26 ㎛ and an FWHM of 158 nm. The improved results substantiate the advantages of the low-cost and minimized process compared to expensive commercial filters.

추출격자 분포 브래그 반사기가 집적된 광대역 파장가변 추출격자 분포 궤환 레이저 다이오드의 파장가변 특성해석 (Analysis of Tuning Characteristics of Widely Tunable Sampled Grating Distributed Feedback Laser diode integrated with Sampled Grating Distributed Reflector)

  • 김수현;정영철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권10호
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    • pp.19-28
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    • 2005
  • 본 논문에서는 추출격자 분포 브래그 반사기 (SGDBR: Sampled Grating Distributed Bragg Reflector) 가 집적된 추출격자 분포 궤환 (SGDFB : Sampled Grating Distributed Feedback) 레이저 다이오드의 파장가변 특성을 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. SGDFB 영역에 있는 위상제어 영역의 길이는 출력 광 파워와 파장가변 범위에 많은 영향을 미치고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 소자의 길이와 단면에서의 반사계수 및 단면의 위치에 의해 전체적인 파장가변 범위가 많은 영향을 받음을 확인하였다.

이산화탄소 감지를 위한 4.26 ㎛ 필터용 poly-Si/SiO2 다층 박막 기반의 패브리 페로-필터 (Si/SiO2 Multilayer-based Fabry-Perot Filter for 4.26 ㎛ Filtering in Carbon Dioxide Detection)

  • 도남곤;이준엽;정동건;공성호;정대웅
    • 센서학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.56-60
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    • 2021
  • In this study, the relationship between the transmitted light intensity and full-width-at-half-maximum (FWHM) of a Fabry-Perot filter was investigated. The measured refractive indices and absorption coefficients of the fabricated thin films were applied to the Fabry-Perot filter via simulations using optical software. Although considerable research has been conducted on Fabry-Perot filters, this study focused on the usefulness of 4.26-㎛ infrared filtering in carbon dioxide detection. Optical analysis was performed considering the effects of the thickness, refractive indices, and number of thin films in a distributed Bragg reflector. Ultimately, a clear trade-off relationship was observed wherein the transmitted light intensity decreased as the number of multilayers increased; however, the FWHM was observed to be narrower.