• 센서학회지
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• 제22권2호
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• pp.95-99
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• 2013

We proposed and demonstrated a fiber optic sensor for detecting the thermo-optic coefficient of a liquid, based on a cascade of two different FBGs. One of the two FBGs was etched, and its cladding was removed, for evanescent wave coupling with an external liquid. The Bragg wavelength of the non-etched FBG was used as a reference for the temperature of the surrounding liquid. The refractive index (RI) and thermo-optic (T-O) coefficient of a liquid can be detected from the difference between the Bragg wavelengths of the two FBGs, and the variation of the difference in accordance with temperature.

• 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.

• ETRI Journal
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• 제28권6호
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• pp.739-744
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• 2006

In this paper, we report numerically calculated results of testing a temperature-insensitive refractive sensor based on a planar-type long-period waveguide grating (LPWG). The LPWG consists of properly chosen polymer materials with an optimized thermo-optic coefficient for the core layer in a four-layer waveguide structure. The resonant wavelength shift below the spectral resolution of the conventional optical spectrum analyzer is obtained accurately over a temperature change of ${\pm}7.5^{\circ}C$ even without any temperature control. The refractive index sensitivity of the proposed grating scheme is about 0.004 per resonant wavelength shift of 0.1 nm for an optimized thermo-optic coefficient.

• 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.

• 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 $45nm/^{\circ}C$.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권3호
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• pp.195-198
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• 2014

In this paper, a measurement method to obtain the optical properties of a liquid base on a side-polished single mode fiber was proposed and demonstrated. The device showed periodic resonance coupling against wavelengths. The refractive index and dispersion characteristics of a liquid were calculated by use of the spacings of periodic resonance wavelengths of the device. The thermo-optic coefficient of the liquid was obtained by monitering the shift of resonance wavelengths of the devices with change of environmental temperature.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1997년도 Proceedings of the 12th KACG Technical Meeting and the 4th Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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• pp.163-170
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• 1997

The MgO-doped LiNbO$_3$ single crystals were grown along c-axis by the Czochralski method with the pulling rate of 3mm/h and the rotation of 10rpm. The MgO contents were form 1 to 4 mole%. The SHG properties were investigated with the pulsed Nd:YAG laser, and thermo-optic coefficient, electro-optic coefficient of birefringence and curie temperature were measured. Phase matching temperature and Curie temperature increase similarly with MgO content until 4 mole%.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.135-141
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• 2003

양의 열광학 계수를 갖는 실리카를 하부클래드 및 코아에 그리고 음의 열광학 계수를 갖는 폴리머를 상부클래드에 적용한 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 파장분할 다중화 소자에 대하여 이차원 스칼라 유한차분법(Scalar Finite Difference Method; SFDM)으로 온도의존 특성을 분석한 결과, 클래드의 굴절률을 변화시키거나 실리카 코어 상부에 실리카 박막이 존재하는 구조에서 박막의 두께를 변화시켜 온도의존 특성을 조절할 수 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과에 근거하여 폴리머 상부클래드가 적용된 AWG 소자를 제작하였으며 기존의 실리카 AWG 소자와 특성을 비교분석하였다. 폴리머 상부클래드의 도입에 의해 삽입손실 및 크로스톡은 큰 변화가 없었으나 중심파장의 온도의존성은 0.0130 nm/$^{\circ}C$에서 0.0028 nm/$^{\circ}C$ 수준으로 감소하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제7권2호
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• pp.84-88
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• 2003

A new method for temperature compensation of fiber Bragg grating (FBG) using hi-metal is proposed and experimentally demonstrated. Bi-metal bends toward the metal of low temperature expansion coefficient as the temperature increases, and this property is utilized to cancel the thermo-optic effect of the fiber. The optimum thickness of the high coefficient metal was empirically found by the trial-and-error method. The temperature sensitivities were 8.1 pm/$^{\circ}C$ and -0.018 pm/$^{\circ}C$ for the uncompensated and compensated FBGs, respectively, which indicates a reduction to a mere 0.22 % of the original sensitivity. No appreciable change in the spectral shape was observed. The packaging technique described in this paper is simple and compact, and it can be used for FBGs in WDM and DWDM communication systems that have stringent requirements on the temperature stability of the components.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권8호
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• pp.999-1005
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• 2013

광섬유 브래그 격자 센서는 최근 구조건전성평가 분야에서 가장 활발히 사용되는 지능형 센서 중의 하나이다. 특히 본 센서는 다양한 물리량들을 여러 지점에서 한 가닥의 광섬유로 측정할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 이중 온도 측정을 위해서는 열팽창계수 및 열광학 계수의 사용이 필요하다. 대부분의 기존 연구에서는 이러한 물리량들을 상수값으로 가정하고 온도를 측정하였다. 본 논문에서는 FBG 센서의 온도 측정 실험을 통해 온도 변화와 관련된 두 계수가 일반적으로 사용되는 상수가 아닌 온도에 따라 변하는 변수임을 확인하였다. 최종적으로 광섬유 브래그 격자 센서의 이론에서 온도계수를 온도에 따른 함수식으로 새롭게 제안하고, 이 함수식을 이용해 상온에서 100도까지의 범위에서 정확한 온도 측정이 가능함을 확인하였다.