• 제목/요약/키워드: Thermo-optic Effect

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Fiber-Optic Temperature Sensor Based on Single Mode Fused Fiber Coupler

  • Kim, Kwang-Taek;Park, Kiu-Ha
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권3호
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    • pp.152-156
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    • 2008
  • This paper reports a fiber-optic temperature sensor using a single mode fused fiber coupler incorporating a thermo-optic external medium. The spectral transmission was altered by changing the refractive index of the external thermo-optic medium. A theoretical and experimental investigation was carried out with the aim of achieving high sensitivity. The measured sensitivity for the environmental temperature was as high as -1.5 $nm/^{\circ}C$.

열광학 효과를 이용한 파장 가변 필터와 미세광학벤치를 이용한 패키징 (Thermo-Optic Tunable Filter and Packaging for Micro-Optical Bench)

  • 박헌용;황병철;이승걸;오범환;이일항;박세근
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.203-206
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    • 2003
  • Thermo-optic tunable filter, with 4-pairs of H/L layers for DBR, was designed and fabricated. The transmittance characteristics of the filter were measured. Additionally, heating system and temperature sensor system were used in order to observe property of the filter by thermo-optic effect. The tuning efficiency of the filter was measured to be 0.144nm/K$^{-1}$ showing the tuning range of 9.4nm for the temperature variation of 64.7$^{\circ}C$. Filter, lens and fiber were aligned by micro-optical bench.

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열확산 효과 개선을 위한 트렌치 구조의 SOI 1X2 열광학 스위치 개발 (Development of Trenched SOI 1X2 Thermo-Optic Switch for Improvement of Thermal Diffusion Effect)

  • 박종대;서동수;이기수
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제16권12S호
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    • pp.1255-1260
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    • 2003
  • In order to reduce driving power consumption, we propose and fabricate a new structure of asymmetric SOI 1${\times}$2 thermo-optic switch that has a back side silicon trenched structure. Compared to conventional SOI thermo optic switches without heat sink structure, it shows an improvement of switching power reduction from about 4 watt to 1.8 watt without sacrificing cross talk of about 20 ㏈ at the light wavelength of 1.55 $\mu\textrm{m}$. Here we also described the main design consideration and fabrication procedure for the proposed device.

$1{\times}2$ 열광학 폴리머 광스위치의 해석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of $1{\times}2$ Polymer Waveguide Thermo-optic switch)

  • 곽혁용;김종헌
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1998년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.247-251
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    • 1998
  • This work presents the analysis of $1\times2$ polymer waveguide thermo-optic switch using asymmetric Y-splitter at the wavelength of 1300nm. Because of the high thermo-optic coefficient of polymeric materials the design of efficient switches were feasible. For the numerical simulation of these switches the finite difference beam propagation method has been employed. Design rules for a $1\times2$ polymeric switch have been defined by using the numerical techniques.

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측면 연마된 단일모드 광섬유와 열 광학 다중모드 평면도파로를 이용한 능동형 광 결합기 (Active optical coupler using the side polished single mode fiber and thermo-optic polymer multimode planar waveguide)

  • 김광택;유호종;김성국;이소영;송재원;이상재;김시홍;강신원
    • 한국광학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.248-253
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    • 1999
  • 본 논문에서는 측면이 연마된 단일모드 광섬유와 폴리머 다중 평면도파로가 결합했을 때 발생하는 모드 결합현상을 이용한 능동형 광결합기를 연구하였다. 제안된 소자는 파장가변 광필터나 광변조기로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 광도파로 물질의 굴절률, 복굴절, 전기광학 계수, 열광학 계수 등을 측정하는 도구로 응용할 수 있다. BPM으로 최적화된 결합기를 설계하였고, 열광학 폴리머를 능동 평면 도파로층으로 이용하여 결합기를 제작하였다. 제작된 소자는 -0.5dB 이하 손실, 공진파장 -13dB 소멸비. 그리고 열광학 효과에 의해 -1.5nm/$^{\circ}C$ 정도의 파장 가변성을 보였다. 본 연구의 결과로 볼 때 열광학 능동형 광결합기는 광변조기, 파장가변 광필터, 광센서 등으로 이용될 가능성이 높다.

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식각된 열확산 코어 광섬유를 이용한 고감도 온도 센서 (Highly sensitive temperature sensor based on etched fiber with thermally expanded core)

  • 김광택;송현석;신은수;홍기범
    • 센서학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.263-268
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    • 2006
  • We have demonstrated a highly sensitive temperature sensor using an etched single mode fiber with a thermally expanded core region. Large core size of thermally expanded core facilitates access to evanescent wave by the wet etching. The etched region was surrounded by a low dispersive external medium with high thermo-optic coefficient. Due to the large difference between the dispersion property of the fiber and that of the external medium, the device reveals a cut-off properties at spectral region. The cut-off wavelength was shifted by the variations of the environmental temperatures because of thermo-optic effect of the external medium. The sensitivity of the fabricated device was found to be $45nm/^{\circ}C$.

광 온도센서의 열전.광 효과 (Thermo-optic Effects of Optical Temperature Sensor)

  • 이광석;김현덕
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.2049-2054
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    • 2006
  • 본 연구는 에칭된 실리카 기반의 평면 도파로 Bragg grating에 기반한 광 온도센서의 열전 광 효과에 대한 선형 및 비선형 해석에 대하여 제시하였다. 또한, 에칭된 평면 도파로 Bragg grating 광 온도센서의 이론적인 해석과 실험을 행하고 그 결과를 나타내었다. 도파로에 기반한 grating응답에 대하여 선형 온도 효과보다 비선형의 이론적 모델과 plate deformation이론이 허용오차 범위 내에서의 실험치와 일치함을 알 수 있었다.

Thermo-optic Effects of Bragg Grating Optical Temperature Sensor

  • Ahn, Kook-Chan;Lee, Sang-Mae;Lee, Gwang-Seok;Park, Seung-Bum
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제3권2호
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    • pp.24-30
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    • 2002
  • This paper demonstrates a comparison of linear and nonlinear analyses for thermo-optic effects of optical temperature sensor based on the etched silica-based planar waveguide Bragg grating. Topics include theoretical analyses and experiment of the etched planar waveguide Bragg grating optical temperature sensor. Theoretical models with nonlinear than linear temperature effect for the grating response based on waveguide and plate deformation theories agree with experiments to within acceptable tolerance.

측면 연마 광섬유와 결합된 상부 도파로의 클래딩을 이용한 편광 무의존 온도센서 (Polarization-independent temperature sensor using cladding layers of the overlay waveguide coupled with a side-polished fiber)

  • 손경락;김광택;송재원
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.467-472
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    • 2002
  • 본 논문에서는 측면연마 광섬유 결합기 구조에서 평면 도파로의 상부와 하부 클래딩의 열광학 효과를 이용하여 온도를 측정할 수 있는 편광 무의존 온도 센서를 제안하고 있다. 평면 도파로는 170$\mu\textrm{m}$ 두께의 현미경용 덮게 유리를 적용함으로서 급격한 온도 변화에 대해 도파로의 변형이 발생하지 않고, 비대칭적 평면 도파로 구조로 인한 편광 의존 손실을 최소화하기 시킬 수 있는 장점을 가진다. 제작된 소자의 편광 의존 손실은 0.3dB 이하로 측정되었다. 피측정체의 온도는 센서의 결합 파장 이동으로부터 계측되어진다. 평면 도파로의 상부와 하부 클래딩의 열광학 계수에 따른 온도 센서의 온도 민감도를 측정하였고, 상ㆍ하부 클래딩의 열광학 계수 변화로 온도 민감도를 제어할 수 있음을 보였다.