• 제목/요약/키워드: Waveguide Directional Coupler

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광도파로 소자 제작을 위한 레이저 리소그래피 장치 (Laser lithography system for the fabrication of optical waveguides)

  • 박경현;변영태;김명욱;김선호;최상삼;조욱래;박승한;김웅
    • 한국광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.169-173
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    • 1997
  • 가로.세로의 비가 큰 광도파로 소자 제작용 마스크 제작에는 레이저 리소그래피 장치가 기존의 리소그래피 장치에 비해 비용면 등을 고려하면 많은 장점을 가지고 있다. 레이저 리소그래피 장치를 이용 보편적인 양극형 마스크는 물론 기존의 레이저 리소그래피 장치로는 제작하기에 많은 어려움이 있는 음극형 마스크를 포토레지스트의 인위적 변화를 이용 제작할 수 있었다. 제안된 방법은 주변환경 즉 먼지, 장치의 진동 그리고 레이저 입사광 변화 등에 기존의 장치 보다 덜 민감함을 실험적으로 확인하였다. 이 방법을 이용 광도파로 소자의 기본을 이루는 S형태 곡선으로 구성된 광분배기 패턴을 제작하였으며, 제작된 패턴의 대비 및 재현성에 있어서 그 특성이 매우 우수함을 실험적으로 확인하였다.

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바깥도파로 입사된 $Ti:LiNbO_3$ 세 도파로 광스위치의 설계 및 제작 (Design of $Ti:LiNbO_3$ Three-Waveguide Optical Switch with Outer-Waveguide Fed)

  • 김영문;서정훈;허창열;김창민
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권6호
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    • pp.61-70
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    • 1999
  • 등 간격을 갖는 동일한 구조의 $Ti:LinbO_3$ 세 도파로와 그 위에 CPW 구조 Al 전극을 갖는 광스위치를 설계, 제작, 실험하였다. z-cut $LinbO_3$ 기판상에 $1025^{\circ}C$에서 6시간 동안 Ti 패턴을 확산시킨 세 도파로 방향성 결합기를 제작하였다. TM 모드의 전파 손실을 줄이기 위해 $1.2{\mu}m$ 두께의 $SiO_2$ 박막을 PECVD로 증착시킨 후, 그 위에 광스위칭을 위하여 Al 전극을 형성시켰다. ${\lambda}=1.3{\mu}m$의 입사광에 대해서 거의 완벽한 광 coupling이 두 바깥 도파로 사이에서 일어났다. 새 도파로를 반대칭적으로 detuning 되도록 전계가 가해졌을 때 광 스위칭 현상이 일어남을 확인하였다.

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고출력 마그네트론 구동용 3.6 MW, 4 ${\mu}s$, 200 pps 펄스모듈레이터 개발 (Development of 3.6 MW, 4 ${\mu}s$, 200 pps Pulse Modulator for a High power magnetron)

  • 손윤규;장성덕;오종석;조무현;남궁원;이한구;배영순;이경태;손병학
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1778-1780
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    • 2004
  • Microwave heating system of KSTAR consists of ECH and LHCD. ECH and LHCD offer the reliability of operation in the beginning of plasma formation and non-inductive current drive for long time steady state operation with maintaining MHD stability, respectively. LHCD demands 5 GHz of frequency and consists of c-band waveguide, 4-port circuitor, dry dummy load, dual directional coupler, E-bend, arc detector. Our system is a lineup type pulse modulator that has 45 kV of output pulse voltage, 90 A of pulse current, 4 us of pulse width. 1:4 step-up pulse transformer, 7 stages of PFN and thyratron tube (E2V, CX1191D) are used in this modulator. The purpose of this paper is to show the modulator design and experimental result.

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고출력 마이크로파 Resonant Ring (High Power Microwave Resonant Ring)

  • 박성수;박상욱;김상희;조무현;남궁원
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1995년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1275-1277
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    • 1995
  • We designed and constructed an extremly high power s-band traveling wave resonator for the test of high power microwave components using 80MW pulsed klystron with $4{\mu}s$ pulse width. The 10dB directional coupler for the input power coupling was used, and the ring consists of phase shifter, tuner, H-band, and other microwave components. The designed total electrical length of the system is 10 times of the waveguide wavelength, ${\lambda}_g$=15.3cm, and the measured total insertion loss is 0.15dB. The low power test measurment showed the power multiplication of 14.69. The design goal is to achieve the peak power of 300MW, pulse width $4{\mu}s$ with 30 pulse repetition rate. In this article we discuss the treveling wave resonant ring constructed at the PAL laboratory together with the test results.

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방향성 결합구조의 음향파 도파로를 이용한 음향광학형 파장가변 광 필터의 부모드 억제에 관한 연구 (A study of the sidelobe supprion in an acousto-optic wavelength tunable filter utilizing a SAW-guide directional coupler)

  • 임경훈;정홍식
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.423-428
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    • 2000
  • 방향성 결합 구조의 음향파 도파로를 이용한 편광모드 변환형 파장가변 광 필터를 LiNbO$_3$ 와 Ti 이중 확산 공정기술을 이용하여 제작하였다. 균일 결합구조형 AOTF의 부모드의 크기를 두 음향파 도파로의 방향성 결합형 가중 결합 원리를 이용하여 8 dBwjd도 추가적으로 억제시킬 수 있었다. 1551.6mm 파장의 TE, TM 입사 편광모드와 173.58MHz, 17.78mW RF 구동신호각각에 대해서 -12.68dB 부모드 억압과 90% 변환효율이 측정되었다. 파장변화율과 통과 대역폭은 각각 8.86nm/ MHz, 1.7nm로 측정되었다.

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3차원 구조 광도파로소자의 신속 정확한 광속전파 전산해석을 위한 유효굴절법의 수정 (Modification of effective index method for a fast and accurate beam propagating computational analysis of optical waveguide devices in 3-dimensional struture)

  • 김한수
    • 한국광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.40-46
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    • 1999
  • 2차원 광속전파법을 써서 3차원 구조를 갖는 광도파로 소자를 보다 빠르고 정확하게 해석할 수 있게 하는 새로운 수정된 유효굴절률법을 제시한다. 이 방법은 계산시간이 너무 많이 요구되는 현실적으로는 사용하기가 어려운 3차원 광속전파법 대신에 직사각형, ?덕, 또는 이와 유사한 형태의 광화로소자를 짧은 시간안에 정확히 해석할 수 있다. 실례로 직사각형 단면의 도파로로 리루어진 방향성 결합기에 이 방법을 적용하여 3차원 광도파로를 2차원으로 근사하는데 따른 계산 오차를 기존의 유효굴절률법보다 크게 줄링수 있음을 보였다.

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완전 스위칭이 가능한 Ti:LiNbO3 진행파 광변조기 (Traveling-wave Ti:LiNbO3 optical modulator capable of complete switching)

  • 곽재곤;김경암;김영문;정은주;피중호;박권동;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.545-554
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    • 2003
  • Ti:LiNbO$_3$세 도파로 방향성 결합기와 CPW진행파 전극으로 구성된 완전 스위칭이 가능한 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합 모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 단일 모드를 갖는 광도파로의 설계 및 공정 파라미터를 도출하였으며, 이를 이용하여 광 결합길이를 계산하였다. 등각사상법과 반복이완법을 이용하여, CPW구조 진행파 전극의 특성임피던스와 M/W(Micro wave)유효굴절률 정합조건을 동시에 만족하는 설계 파라미터를 도출하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4㏈와 19V였으며, S 파라미터를 측정하여 특성임피던스 Z$_{c}$=45 Ω M/W 유효굴절률 N$_{eff}$=2.20, 그리고 감쇠상수 $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ 등의 진행파 전극 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, Photo Detector로 측정된 주파수 응답과 비교하였다. 주파수 응답 측정 결과, 3㏈ 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

Ti:LiNbO3 세 도파로형 진행파 광변조기;바깥입사, 반대칭 Detuning (Ti:LiNbO3 three-waveguide type traveling-wave optical modulator; outer fed, anti-symmetrical Detuning)

  • 이우진;정은주;피중호;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.375-384
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    • 2004
  • Ti:LiNbO$_3$ 세 도파로형 광도파로와 CPW 진행파 전극으로 구성된 고속 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 결합길이를 계산하였다. SOR에 의해 위상속도 및 특성 임피던스 정합 조건이 만족되도록 CPW 진행파 전극의 파라미터를 설계하였다. 제작된 소자의 dc 스위칭 및 전극의 RF 특성을 측정하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4 dB와 15.6 V였다. RF 특성을 얻기 위하여 회로분석기(Network Analyzer)를 이용하여 진행파 전극의 S 파라미터를 측정하였다. 측정 결과 진행파 전극의 특성임피던스 Z$_{c}$=39.2$\Omega$, M/W(Microwave) 유효굴절률 N$_{eff}$=2.48, 그리고 감쇠상수 a$_{m}$ =0.0665/(equation omitted)등의 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, 광 검출기로 측정된 주파수 응답 R($\omega$)과 비교하였다. 주파수 응답측정 결과, 3 dB 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.

Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭 광변조기를 이용한 집적광학 전계센서에 관한 연구 (A Study on the Integrated-Optical Electric-Field Sensor utilizing Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge Mach-Zehnder Interferometric Modulators)

  • 정홍식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권1호
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    • pp.29-35
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    • 2016
  • 집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.