• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제12권2호
• /
• pp.112-117
• /
• 2008

Single-mode propagation conditions of X-ray waveguides are investigated by numerical calculations in order to understand the importance of waveguide design parameters, such as core thickness and the optical constants of waveguide materials, on the transmission and coherence properties of the waveguide. The simulation code for mode analyzing is developed based on a numerical solution of the parabolic wave equation. The initial boundary value problem is solved numerically using a finite-difference scheme based on the Crank-Nicolson scheme. The E-field intensities in a core layer are calculated at an X-ray energy of 8.0 keV for air and beryllium(Be) core waveguides with different cladding layers such as Pt, Au, W, Ni and Si to determine the dependence on waveguide materials. The highest E-field intensity radiated at the exit of the waveguide is obtained from the Pt cladded beryllium core with a thickness of 20 nm. However, the intensity from the air core waveguide with Pt cladding reaches 64% of the Be-Pt waveguide. The dependence on the core thickness, which is the major parameter used to generate a single mode in the waveguide, is investigated for the air-Pt, and Be-Pt waveguides at an X-ray energy of 8.0 keV. The mode profiles at the exit are shown for the single mode at a thickness of up to 20 nm for the air-Pt and the Be-Pt waveguides.

• 한국광학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.22-27
• /
• 2004

본 논문에서는 광도파로와 광섬유사이에서 광손실을 줄이기 위한 모드 크기 변환기를 설계하였다. 설계된 모드 크기 변환기는 주기적으로 분리된 테이퍼 광도파로로 구성된 모드 크기 변환기이며, 공정상의 적용이 용이한 수평 테이퍼 구조를 선택하였다. 높이와 폭이 3$\mu\textrm{m}$${\times}$3$\mu\textrm{m}$이며 1.5%실리카 광도파로의 경우 파장이 1550nm 파장에서 최적의 모드 크기 변환기 설계 파라미터는 테이퍼 영역의 길이가 500$\mu\textrm{m}$이고, 분리된 광도파로의 길이는 5$\mu\textrm{m}$이며, 주기의 Duty-Cycle은 0.95, 광도파로와 광섬유의 접속면에서의 폭은 1.3$\mu\textrm{m}$이였다. 이 때 결합손실은 0.33㏈/point로 광섬유와 광도파로를 직접 연결할 때 보다 1.27 ㏈/point가 감소하였다.

• 전자공학회논문지D
• /
• 제35D권7호
• /
• pp.109-116
• /
• 1998

In this work was produced and analyzed a z-cut Ti:LiNbO$_{3}$ optical waveguide which applies for various optical devices.A waveguide channel with a thickness 8 .mu.m and a length 66,000.mu.m and a mach-zehnder interferometer type waveguide were fabricated at a diffusion temperature 1050.deg. C for 6-8hours in a wet $O_{2}$ environment. The resulting Ti:LiNbO$_{3}$ optical waveguide was measured to have a Ti-strip thickness of 950.angs. and low loss. Surfaces and cross-sections of a fabricated waveguide were analysed. The mode pattern anaysis revealed that the waveguide showed a single mode at a 1550nm wavelength. The effective dimension of the waveguide was calculated by measuring a gaussian profile; Wx=10.95.mu. and Wy=9.14.mu.m. a propagation loss, of 0.50dB/cm for a TM mode and 0.45dB/cm for a TE mode, was low enough to be accepatable for optical devices.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제4권2호
• /
• pp.287-291
• /
• 2009

In this paper, an optical switch/modulator is designed and its light propagating characteristics analyzed using a simplified BPM. The distinctive feature of this switch/modulator is that all its waveguide branches are designed as single-mode. The principle of the device is based on the coupled mode theory in the Y-junction interconnecting waveguide. In spite of the fact all waveguides are designed as single-mode, by adjusting the interconnecting waveguide length'of the device the same characteristics as existing up to date devices are obtainable. Numerical results show that the switching characteristics periodically depend upon an interconnecting waveguide length with a spatial of about $150^{{\mu}m}$ in the $Ti:LiNbO_3$ step index waveguide. The design concept would therefore be utilized effectively in fabricating a monolithic high density optical integrated circuit.

• Journal of electromagnetic engineering and science
• /
• 제10권3호
• /
• pp.179-182
• /
• 2010

This paper proposed a novel compact bandpass filter with folded half mode substrate integrated waveguide (FHMSIW) cavities using two-layer printed circuit board(PCB) process. The area of the FHMSIW filter is reduced by nearly 50 % and 75 % compared with half mode substrate integrated waveguide(HMSIW) filter and substrate integrated waveguide(SIW) filter, respectively. A four-pole Chebyshev FHMSIW bandpass filter at C-band has been designed, simulated and fabricated. Measured results are presented and found to agree with the full-wave simulated results by using Ansoft HFSS. The filter shows good performance and compact size.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제7권3호
• /
• pp.246-253
• /
• 1996

본 논문에서는 테이퍼된 전송선을 해석하여 이를 도파관 테이퍼에 적용함으로써 기존의 모드변환법인 tele egraphist 방정식에서 발생되는 문제점을 해결하였다. 그리고 다양한 특성을 갖는 테이터 함수를 비교.분석한 후 설계가 가장 용이하고 모드변환특성이 좋은 함수를 선택하여 테이퍼 설계에 적용하는 방볍을 제시하였고, 구조가 서로 다른 구형 도파관과 원형 도파관간의 모드변환기를 설계하였다. 설계된 데이타를 이용하여 제작된 모드변환기를 측정한 결과, 산란계수의 측정값은 이론값파 잘 일치되어 설계방법과 해석방법의 타당성을 입증할 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제14권3호
• /
• pp.277-281
• /
• 2010

We propose a design and optimization method for a dielectric-loaded surface plasmon polariton waveguide using a genetic algorithm. This structure consists of a polymer ridge on top of two layers of substrate and gold film. The thickness, width and refractive index of the ridge are designed to optimize the figures of merit including mode confinement and propagation length. The modal analysis combined with the effective index method shows that the designed waveguide exhibits a fundamental propagation mode with high mode confinement while ensuring that the propagation loss remains relatively low.

• 한국전기전자재료학회논문지
• /
• 제11권7호
• /
• pp.557-564
• /
• 1998

A low loss x-cut $LiNbO_3$optical waveguide was fabricated by Yi in-diffusion, and the properties of guided-mode and the total insertion loss of the pigtailed waveguide with polarization maintaining fiber(PMF) were measured at optical wavelength 1550nm. for forming the waveguides, the parameters of diffusion, Ti thickness, waveguide line-width, length, diffusion temperature, time and atmosphere were set $1400{\AA}$, $8{\mu}m$, 3.3cm, $1050^{\circ}C$, 8 hours and wet bubbled oxygen, respectively. And then after the polishing and piatailing, it showed that the total insertion loss was -4.1dB for TM mode, -5.5dB for TE mode, and mode size, that is, the horizontal/ vertical size were $13.8{\mu}m/18{\mu}m$ for TM mode, $9.6{\mu}m/6.5{\mu}m$ for TE mode.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39C권4호
• /
• pp.380-386
• /
• 2014

본 논문은 Ku대역 모노펄스 위성추적을 위한 동축구조 도파관 고차모드 커플러를 제안하였다. 제안된 고차모드 커플러는 이동체 탑재용 위성추적시스템에 적용 가능하도록 소형/경량화를 위하여 동축구조의 도파관을 이용하였다. 기본모드 신호 추출을 위해 내측 원형도파관을 이용하였고, 고차모드 신호 추출을 위해 외측 원형도파관에 내어진 4개의 슬롯과 스텝 구조의 직사각형 도파관을 이용하였다. 제안된 고차모드 커플러의 모의실험 결과는 반사손실 및 삽입손실이 약 250 MHz의 대역폭(12.75~13.00 GHz)을 만족하며, 모노펄스 추적에 적용 가능한 기본모드 패턴 및 고차모드 패턴이 만족스럽게 생성된 결과를 확인하였다. 제안된 Ku대역 동축구조 도파관 고차모드 커플러는 고속 정밀추적이 요구되는 모노펄스 위성추적시스템에 이용될 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
• /
• 제14권11호
• /
• pp.1198-1206
• /
• 2003

본 논문에서는 도파관 대 마이크로스트립 모드 변환기를 설계하고 이를 바탕으로 도파관 혼합기 모듈을 제작 측정하였다. 설계된 모드 변환기는 반사손실을 최소화하기 위하여 50 $\Omega$ 마이크로스트립 라인의 패턴을 변화시킴으로서 도파관 내 릿지와 마이크로스트립 사이의 불연속부분의 영향을 보상하였다. 이렇게 제작된 모드 변환기를 사용함으로써 밀리미터파 대역에서 개발된 MMIC 칩을 저 손실 guiding이 가능하도록 도파관 내에 장착시켜 시스템으로의 적용이 가능하도록 하였다. 제작된 도파관 혼합기 모듈의 측정 결과, 제공된 MMIC에서 얻어진 혼합기의 사양의 성능저하가 거의 없음을 알 수 있었다.