• 제목/요약/키워드: Polarization-Insensitive Coupler

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이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기 (Ultracompact Polarization-Insensitive Directional Coupler based on Double Sandwiched Rib-Type Waveguide)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.171-176
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    • 2014
  • 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기 (PIDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 초소형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 샌드위치 rib형 도파로의 굴절률과 두께에 때라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수백 마이크로미터 크기의 초소형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 이중 샌드위치 rib형 도파로에 분포하는 기본 모드의 프로필이 방향성 결합기의 성능에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

이중 샌드위치 도파로를 사용한 편광 무의존성 특성을 갖는 나노크기 격자 구조형 결합기의 구현 (Implementation of Nano-Scale Grating-Assisted Coupler with Polarization-Insensitivity using Double-Sandwiched Guide)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.221-227
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    • 2015
  • 등가 전송선로에 기초한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT)을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 층으로 구성된 나노 크기의 격자 구조형 편광 무의존성 결합기 (Grating-Assisted Polarization-Insensitive Coupler: GA-PIC)의 편광특성을 자세하게 분석하였다. 제안한 나노 크기의 GA-PIC의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 샌드위치 rib형 층의 굴절률과 두께에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이를 분석하였으며, 격자구조의 광학적 변수들인 격자두께와 격자주기에 따른 결합길이의 영향도 분석하였다. 수치해석 결과, 수백 나노미터 크기의 GA-PIC는 이중 샌드위치 층과 격자구조의 구조적, 물질적 변수들을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다.

곡면형 도파로를 사용한 편광 무의존성 방향성 결합기의 구현 (Implementation of Polarization-Insensitive Directional Coupler using Curved Waveguides)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.239-244
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    • 2016
  • 등각변환 해석법과 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기(PI-CDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 곡면형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 곡면의 내부 반경 크기에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수 마이크로미터 크기의 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들과 곡률반경을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기에서 전파하는 quasi-TE/TM 모드들의 분포 프로필을 분석하였고, 그 분석을 통하여 곡면이 전파특성에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

Bragg 격자구조가 집적된 편광 무의존성 방향성 결합기와 다중모드 간섭 결합기의 설계 (Design of Polarization-Insensitive Directional Couplers and Multimode Interference Couplers Integrated with Bragg Grating Waveguide)

  • 호광춘
    • 한국광학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.295-302
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    • 2007
  • Rib 형태의 전송구조로 구성된 편광 무의존성 방향성 결합기(DC)와 다중모드 간섭결합기(MMI)의 설계특성을 종방향 모드 전송선로 해석법(L-MTLT)을 이용하여 정확하게 비교 분석하였다. 두 전송모드들의 결합특성에 의존하는 편향 무의존성 DC 소자를 이용하여 다중모드들의 결합과 간섭특성을 나타내는 MMI 결합기가 설계될 수 있음을 보였다. 또한, 편향 무의존성 DC와 MMI 소자들의 결합효율을 결합길이와 파장의 변화에 따라 자세하게 비교 분석하였다. 그 결과를 기반으로 광통신용 소자에서 필터로 널리 사용 가능한 Bragg 격자구조가 집적된 편향 무의존성 DC와 MMI를 설계하고 그 필터특성을 처음으로 비교 분석하였다. 분석결과, TE와 TM 모드들 사이의 결합길이가 같도록 설계한 DC는 MMI보다 편광 무의존성 필터링 특성에 있어서 더욱 좋은 성능을 나타냈다. 그러나, 편광무의존성 결합길이가 현저하게 작은 MMI가 DC보다 집적소자 소형화를 위하여 더욱 좋은 소자임을 보였다.

편광에 무관한 매우 짧은 결합 길이를 가지는 새로운 수직 방향성 결합기 (A novel vertical directional coupler with polarization independent very short coupling lengths)

  • 정병민;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.359-364
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    • 2003
  • 편광에 따른 성능 변화가 작은 deep-ridge 도파관 구조에 제작이 용이한 double-sided 프로세스를 이용하여 구현할 수 있는 편광에 무관한 매우 짧은 결합 길이를 가지는 double-sided deep-ridge 도파관 구조를 가지는 새로운 수직 방향성 결합기를 제안하고 여러 가지 구조 파라미터들이 결합길이에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 도파관 폭의 변화에 대한 결합길이의 변화는 코어 두께의 변화에 대한 결합길이의 변화보다 작게 나타나는 것을 볼 수 있었다. 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 코어 두께가 감소할수록 결합 길이가 감소함을 볼 수 있었다. 또한 같은 코어 두께에 대해서는 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 같은 내부 클래딩 영역의 두께에 대해서는 코어 두께가 감소할수록 편광에 관계없이 결합 길이가 같아지는 도파관 폭이 작아짐을 볼 수 있었다.

측면 연마 편광 유지 광섬유와 평면 도파로 사이의 소산장 결합을 이용한 광센서 (Optical Sensor Based on Evanescent Field Coupling Between Side-Polished Polarization Maintaining Fiber and Planar Waveguide Coupler)

  • 김광택;황보승;강용철
    • 센서학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.207-212
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    • 2004
  • We have investigated the optical characteristics of a directional coupler made of a side-polished polarization maintaining fiber in contact with a multimode planar waveguide and its applications as sensors. A device structural condition to achieve the polarization insensitive wavelength response has been presented. The fabricated devices revealed a superior immunity to the bending and the deformation of PM fibers in the input section. It is experimentally shown that the proposed device is suitable for a remote fiber sensor.

Polarization Insensitive Fiber-Optic Refractometer based on a Side-polished Fiber Coupler with a Thick Glass Waveguide

  • Sohn, Kyung-Rak;Song, Jae-Won;Kim, Hyung-Pyo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제6권3호
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    • pp.117-120
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    • 2002
  • Side-polished single-mode fiber covered with a thick planar-glass-waveguide is studied as a polarization-insensitive fiber-optic refractometer The properties of the device are very sensitive to the index variation of an upper cladding on top of the overlay waveguide. We investigate the spectral response, the polarization properties, and the relationship between the shift in coupling wavelength and the index variation of an upper cladding layer Index resolutions of the order of 10-4 have been achieved.

짧은 센서부를 가진 편광유지 광자결정 광섬유 기반 편광 간섭형 스트레인 센서 (Polarization-Maintaining Photonic-Crystal-Fiber-based Polarimetric Strain Sensor with a Short Sensing Head)

  • 노태규;이용욱
    • 한국광학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.131-136
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    • 2014
  • 본 논문에서는 짧은 길이의 편광유지 광자결정 광섬유(polarization-maintaining photonic crystal fiber : 이하 PM-PCF)와 3 dB 광섬유 결합기(fiber coupler), 그리고 편광 조절기(polarization controller)로 구성된 사냑(Sagnac) 복굴절 간섭계(birefringence interferometer)를 이용하여 온도에 둔감한 편광 간섭형 스트레인 센서(polarimetric strain sensor)를 구현하였다. 센서부(sensor head)로 사용된 PM-PCF의 길이는 2 cm이었고, 이는 기존의 PM-PCF 기반 편광 간섭형 스트레인 센서들과 비교할 때 가장 짧은 센서부 길이이다. 제안된 센서는 $0{\sim}8m{\varepsilon}$의 범위에 대해서 스트레인 측정을 수행하였으며, ${\sim}0.87pm/{\mu}{\varepsilon}$에 해당하는 스트레인 민감도를 얻을 수 있었다. 또한, 외부 온도를 $30^{\circ}C$에서 $100^{\circ}C$까지 변화시키며 제안된 센서의 온도 의존성을 조사한 결과, 약 $-12pm/^{\circ}C$의 온도 민감도를 얻을 수 있었으며, 이는 기존의 편광 유지 광섬유의 온도 민감도(약 $-990pm/^{\circ}C$) 에 비해 약 82배정도 작은 값이다. 특히, 실용적인 관점에서 센서 표지자(indicator)로 사용되는 파장이 스트레인 민감도에 큰 영향을 주지 않는다는 것을 실험 및 이론적으로 확인하였다.