• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권5호
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• pp.449-455
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• 2015

In this study we propose a new photonic crystal fiber (PCF) design that simultaneously offers broadband single-mode operation, high birefringence, and large normal dispersion in the optical-communication wavelength regime. The waveguide is based on a hybrid square-lattice PCF (HS-PCF) that has circular air holes of two different diameters alternating in the cladding, plus a pure silica defect at the center. The optical properties of the guided modes are analyzed numerically by the finite-element method (FEM) with a perfectly matched layer as the boundary condition. The optimized HS-PCF has a dispersion coefficient of $-601.67\;ps\;nm^{-1}\;km^{-1}$ and a high birefringence of $1.025{\times}10^{-2}$ at $1.55{\mu}m$. In addition, over the S+C+L+U wavelength bands the proposed HS-PCF with ultraflat birefringence with a slope on the order of $10^{-5}$.

• 한국광학회지
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• 제27권5호
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• pp.174-180
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• 2016

튜닝 가능한 광 신호 지연기를 설계, 제작 및 특성 측정을 하였다. 광 신호 지연기는 네 개의 폴리머 링 공진기 add/drop 필터들과 그 사이에 배치된 지연 도파로들로 구성되었다. 폴리머 도파로는 한변의 길이가 $1.8{\mu}m$ 인 정사각형 매립 구조이고, 코어와 클래딩의 굴절율은 각각 1.48과 1.37이다. 이와 같은 도파 구조로 인하여 매우 작은 반경의 곡선도파로를 활용함으로써, 콤팩트한 소자를 실현할 수 있다. 각각의 add/drop 필터의 링 공진기 상에 전극을 형성하여 열 광학 효과에 의한 튜닝이 가능하도록 하였다. 측정 결과, 각각의 add/drop 필터를 튜닝함으로써 지연 도파로의 수에 비례하는 지연 시간인 110 ps, 225 ps, and 330 ps를 확인할 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.51-57
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• 2002

Buried 채널 도파로의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method(EIM)와, variational method(VM) 사용하여 구한 뒤 angular spectrum방법을 적용하여 도파로 폭과 두께에 따른 최소의 반사율을 주는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 코팅 두께를 구하였고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 큰 영역에서는 두 방법으로 구한 코팅층의 파라메타가 비슷한 결과를 보였으나 도파로 폭이 작아질수록 VM을 사용하여 구한 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께는 클래딩층만으로 구성된 물질과 공기사이에 존재하는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께로 접근한 반면에 EIM을 사용하여 구한 경우는 차이가 많이 발생하였다. Buried채널 도파로의 도파로 폭과 두께가 같을 때, 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비에 관계없이 VM을 사용하여 구한 quasi-TE모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 거의 동일한 영역에 존재하였다. 반면에 free space radiation mode(FSRM) 방법의 경우는 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비가 10%일 때, quasi-TE 모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 서로 다른 영역에 존재하였다. 따라서 VM과 angular spectrum방법을 사용하여 구한 공차지도가 FSRM 방법을 사용하여 구한 공차지도보다 정확함을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제10권4호
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• pp.342-347
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• 1999

광소자의 소형화와 집적화 노력에 따라 광도파로의 도파폭과 곡률 반경이 작아지면서, 그 경계조건을 만족하는 도파모드와 전파상수의 변화가 심하게 되었다. 특히, 도파폭의 좁아지면서 제작 공정상의 폭조절 오차한계 내의 작은 변화에도 전파상수가 크게 변화하게 되어, 배열도파로(Arrayed Waveguide Grating, AWG)소자에서는 각 도파로 진행광의 위상이 설계와 심하게 달라지고 소자의 성능에 영향이 커지게 되었다. 광소자의 소형화에 따라 심각해지는 이러한 근사설계 오차에 의한 영향을 정량적으로 분석하고 대처하기 위해, 여기서는 유효굴절률법(Effective Index Method)과 해석적 함수해(Analytic Solution Method)를 이요하여 여러 도파로 구조를 해석하여 전파특성 변수를 얻어내었다. 또한, 이를 적용하여 자체 제작한 고기능 전산시늉기를 통해 각종 InP-, Silica-AWG 소자의 성능을 모사하였다. 모사 결과는 실제 제작된 전형적인 소자와 비교하여 매우 유사한 경향을 나타내었으며, Ridge-type Inp-AWG 소자의 경우, 도파폭의 허용공차가 0.02$\mu\textrm{m}$ 이내로 개선될 때, AWG 소자의 신호대잡음비(SNR)가 약 -25dB 이상 가능하게 되며 Rib-type Silica-AWG 소자의 경우는 도파폭 허용공차가 0.1$\mu\textrm{m}$ 정도이기만 해도 약 -30dB 이상 가능한 것으로 모사되었다.

• 한국광학회지
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• 제15권2호
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• pp.171-176
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• 2004

광 편향기가 집적된 레이저 다이오드를 제작하고 편향기 주입전류에 따른 레이저 다이오드의 특성 변화 및 출력광의 편향을 조사하였다. 레이저 다이오드와 집적된 수동 도파로의 상부 클래드 층의 일부분에 광 편향기를 집적하고, 편향기의 전류 주입에 따른 굴절률 변화를 유도하여 출력광의 편향이 발생하도록 하였다. 편향기의 전류 주입에 따른 출력광의 특성변화를 조사하기 위하여 편향기 주입 전류에 따른 레이저 다이오드의 문턱 전류(threshold current), 발진 효율(slope efficiency) 및 출력광 스펙트럼을 측정하였다. 측정 결과, 편향기 전류의 증가에 따라 출력광의 문턱 전류는 증가하고, 발진 효율은 감소하는 경향을 나타내었으나 출력광의 스펙트럼에는 영향을 주지 않는 특성을 나타내었다. 또한, 이론적 계산을 통해 광 편향기를 지나는 광이 편향됨을 확인하고, 편향기 집적 레이저 다이오드에서 출력되는 광의 far-field pattern을 측정하여 편향기 주입 전류에 따른 출력광의 편향을 실험적으로 확인하였다. 제작된 광 편향기 집적 레이저 다이오드에서 15 ㎃의 광 편향기 주입 전류 변화에 대해서 1.9$^{\circ}$의 편향각 변화를 측정 할 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권3호
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• pp.283-288
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• 2011

In this study, a wide-band photonic crystal Y-splitter for TE modes is proposed. A triangular lattice of air holes etched in a GaAs slab is used as the platform. In order to numerically analyze the structures, plane wave expansion (PWE) and finite difference time domain (FDTD) methods are used. In comparison with the structures reported in the literature, the proposed topology has a less complexity while it provides more than 100nm bandwidth. The simplicity of the design, its high transmission ratio and its wide bandwidth makes it a suitable choice for the implementation of photonic crystal integrated circuits.

• 한국광학회지
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• 제15권3호
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• pp.274-277
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• 2004

본 논문에서는 두 개의 중첩된 Mach-Zehnder 구조의 변조기를 이용한 집적광학형 RF 위상변환기를 제안하고, 새로운 전기광학폴리머를 이용하여 제작하였다. 구현된 소자는 RF신호의 위상을 전압에 의하여 연속적으로 제어할 수 있는 특징을 갖는다. 본 논문에서는 16 GHz RF신호의 경우에 대해, 7.8 $V_{pp}$ 제어 전압을 인가하여 약 108$^{\circ}$범위에서 RF신호의 위상을 거의 선형적으로 변환시킬 수 있었다.다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.430-436
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• 2006

1550nm 파장대역에서 편광에 관계없이 동작하는 $Ti:LiNbO_3\;2{\times}2$ 삽입/분기 광 멀티플렉서를 구현하였다. 소자는 두 개의 입 출력 광도파로, 두 개의 편광모드분리기, 두 개의 편광모드 변환기 그리고 전기광학효과로 파장을 가변시킬 수 있는 전극으로 구성되었다. TE, TM 편광에 대해서 단일모드 특성을 갖는 채널 광도파로는 x-cut $LiNbO_3$에 Ti 확산 방법으로 제작하였으며, 채널 광도파로 위에 배열된 $SiO_2$ 패드의 전단 스트레인을 이용하여 위상정합 편광모드변환기를 구현하였다. 한편 전기광학효과를 이용하여 파장을 가변시키기 위해서 전압을 인가하여 광도파로의 복 굴절률을 변화시켰다. 0.094nm/V 파장가변률과 최대 17nm 파장을 가변시켰으며, 8.2dB 부 모드레벨과 3.72nm FWHM을 측정하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.454-459
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• 2003

단일 모드 광원이 집적된 Mach-Zehnder간섭계형 파장 변환기를 제작하여 세계 최초로 10 Gb/s에서 파장 변환 특성을 확인하였다. 제작된 파장 변환기는 수동 도파로 영역에서의 전파 손실을 줄이기 위해 undoped InP층이 수동 도파로 위에 형성된 새로운 BRS 구조를 사용하였다. 단일 모드 광원으로 손실 결합형 분포 궤환형 반도체 레이저(loss-coupled distributed feedback laser; LC-DFB LD)를 사용하여, 파장 변환기에 있는 반도체 광증폭기의 주입전류가 200 mA까지 측모드 억제율이 30 dB 이상의 값을 나타내었다. 제작된 LC-DFB LD 집적 파장 변환기는 10 Gb/s의 동적 파장 변환 특성 측정 결과, 7 dB 정도의 소광비를 갖는 eye 패턴을 얻을 수 있었으며, power penalty는 $10^{-9}$ bit error rate에서 2.8 dB의 값을 나타내었다.

• ETRI Journal
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• 제31권6호
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• pp.770-777
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• 2009

We have developed a fully functional reconfigurable optical add-drop multiplexer (ROADM) switch module using a polymer integrated photonic lightwave circuit technology. The polymer variable optical attenuator (VOA) array and digital optical switch array are integrated into one polymer PLC chip and packaged to form a 10-channel VOA integrated optical switch module. Four of these optical switch modules are used in the ROADM switch module to execute 40-channel switching and power equalization. As a wavelength division multiplexer (WDM) filter device, two C-band 40-channel athermal arrayed waveguide grating WDMs are used in the ROADM module. Optical power monitoring of each channel is carried out using a 5% tap PD. A controller and firmware having the functions of a 40-channel switch and VOA control, optical power monitoring, as well as TEC temperature control, and data communication interfaces are also developed in this study.