• JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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• 제7권3호
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• pp.183-195
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• 2007

MEMS technology is proven to be an enabling technology to realize many components for optical networking applications. Due to its widespread applications, VOA has been one of the most attractive MEMS based key devices in optical communication market. Micromachined shutters and refractive mirrors on top of silicon substrate or on the device layer of SOI (Silicon-on-insulator) substrate are the approaches trapped tremendous research activities, because such approaches enable easier alignment and assembly works. These groups of devices are known as the planar VOAs, or two-dimensional (2-D) VOAs. In this review article, we conduct the comprehensively literature survey with respect to MEMS based planar VOA devices. Apparently MEMS VOA technology is still evolving into a mature technology. MEMS VOA technology is not only the cornerstone to support the future optical communication technology, but the best example for understanding the evolution of optical MEMS technology.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.448-452
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• 2004

The micromachined variable optical attenuator(VOA) was presented in the paper. The VOA has two single mode fiber(SMF) aligned with free space and symmetric parallel plate actuator with microshutter, which can control a amount of light by driving the actuator. In the paper, analysis on driving performances of the VOA was performed and can be reduced threshold voltage through the decreasing displacement actuating range. This paper presents a VOA that is fabricated using bosch deep silicon etching process with silicon on insulator(SOD wafer. The VOA consists of driving electrode, ground electrode, actuating microshutter, and mechanical stopper. In this VOA, actuating shutter is driven by electrostatic force and the threshold voltage is close to 28V, 46V come along with the spring width of 5${\mu}{\textrm}{m}$, 7${\mu}{\textrm}{m}$ respectively. Attenuation range is measured from 2.4㏈ to 16.7㏈.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.306-308
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• 2003

본 논문은 variable optical attenuator(VOA)에 응용하기 위한 comb actuator를 설정하기 위해, 요구되는 조건에 가장 적합한 comb actuator를 설계하기 위한 방법을 제시한다. VOA 응용을 위한 comb actuator 설계에서 고려되어야 하는 조건들은 comb actuator의 performance(변위, 공진 주파수), 구동 전압 그리고 공정의 한계(최소 선폭, 최소 간격, 두께) 등이다. 이러한 조건들이 정해지면, 이 조건들을 comb actuator의 구동력과 지지빔 스프링에 의한 복원력에 대입하여 두 힘이 평형일 때의 조건으로부터 comb finger의 수와 구동부의 질량 및 지지빔의 길이 등의 선계 변수들을 정할 수 있다. 그리고 comb actuator의 질량으로 부터 구동부의 면적을 구할 수 있고, 이러한 조건에서 구한 지지빔의 면적과 비교하여 적절한 구동부의 면적을 설정한다. 이상의 내용을 조합해서 요구된 조건이 comb actuator 설계에 적합한지의 여부를 확인했고, VOA 응용을 위한 요구 조건에 맞는 comb actuator 설계를 했다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1912-1913
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• 2003

This paper presents a variable optical attenuator (VOA) that is fabricated using bosch deep silicon etching process [1] with silicon-on- insulator (SOI) wafer. The VOA consists of driving electrode, ground electrode, actuating mirror, and mechanical slower. In this VOA, actuating mirror is driven by electrostatic force [2] and the pull-in voltage is close to 13V, 28 V, 46V come along with the spring width of $3{\mu}m,\;5{\mu}m,\;7{\mu}m$ respectively.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.220-223
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• 2006

채널 레벨 컨트롤러는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 방식의 OXC(Optical Cross Connect), OADM(Optical Add/Drop Multiplexer), 광 증폭기(EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier) 등의 시스템에서 채널별 광 신호의 세기를 조절하여 시스템의 신뢰성을 높이는 중요한 제어기다. 본 논문에서는 12채널 VOA(Variable Optical Attenuator) 4개를 사용하여 40채널의 광 신호 레벨을 제어할 수 있는 컨트롤러를 구현하였다. 각 채널의 광 신호 레벨을 제어하는데 하나의 마이크로프로세서가 5개의 채널을 제어하고 총 8개의 마이크로프로세서로 40채널을 분산 제어하도록 구성하였다. 또한 외부와 통신을 하고 사용자로부터의 명령을 각각의 마이크로프로세서에 전달하기 위한 마이크로프로세서를 추가하였다. 출력 되는 광 신호의 세기를 측정하여 VOA를 제어하고 VOA 출력에서 바로 PD(Photo Detector)로 입력하였다. 일반적으로는 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 출력에서 광 신호를 다시 분파하여 PD에 입력하는 방법으로 매우 복잡하다. 본 연구는 이를 개선하여 매우 간단한 방법으로 다 채널의 광 신호를 제어 할 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제27권1호
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• pp.122-125
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• 2005

A polymer-based planar-lightwave-circuit-type variable optical attenuator (VOA) was fabricated using a hot embossing process. With an optimized one-step embossing process, forty micro-channels for the guidance of light were defined on a polymer thin film with an accuracy of ${\pm}0.5{\mu}m$. The fabricated polymeric thermo-optic VOA shows 30 dB attenuation with 110 mW electrical input power at $1.55{\mu}m$. The rise and fall times are less than 5 ms.

• 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.

• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.254-260
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• 2005

높은 재현성과 함께 효율적인 수동 정렬을 위하여 제안된 대형코어 단일모드 폴리머 광도파로를 이용하여 제작 가능한 폴리머 광도파로 소자인 가변 광감쇠기를 제안하고 삼차원 빔전파 방법을 이용하여 소자의 동작 특성을 파악하고 최적 구조를 설계하였다. 소자의 표면에 집적된 박막 전극 히터에서 발생하는 열로 인해 폴리머 광도파로에서 발생하는 굴절률 분포 변화를 수치해석적으로 구하였으며 이 결과를 이용하여 삼차원 빔전파 해석을 수행하였다. 대형코어 광도파로가 가지는 작은 굴절률 대비로 인해 효과적인 광감쇠 현상을 작은 온도 변화로부터 얻을 수 있음을 확인하였다. 일반 광도파로 VOA에서 섭씨 150도 이상의 온도 변화가 필요한 반면 대형 코아 광도파로 VOA는 섭씨 70도 정도의 온도 변화 만으로도 20 dB 이상의 감쇠를 얻을 수 있었다. 대형코아 광도파로가 가지는 장점인 높은 정렬오차 허용범위와 더불어 낮은 구동전압으로 동작하는 장점을 함께 가지는 가변 광감쇠기 설계를 완성하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.321-324
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• 2004

In this paper, attenuation characteristics of silica-based variable optical attenuator (VOA) with heat insulating structures are investigated by variations of structural parameters and heating power at wavelength 1.55${\mu}m$. The characteristics of power dissipation and attenuation at this VOA was optimized in terms of heating insulating width, under-cladding height and over-cladding height. The optimized maximum attenuation of this VOA was achieved about 31dB at heating power 150mW.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.655-657
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• 2004

채널 레벨 컨트롤러는 DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 방식의 OXC(Optical Cross Connect), OADM(Optical Add/Drop Multiplexer), 광 증폭기(EDFA : Erbium Doped Fiber Amplifier) 둥의 시스템에서 채널별 광신호의 세기를 조절하여 시스템의 신뢰성을 높이는 중요한 제어기다. 본 논문에서는 12채널 VOA(Variable Optical Attenuator) 4개를 사용하여 40채널의 광 신호 레벨을 제어할 수 있는 컨트롤러를 구현하였다. 각 채널의 광 신호 레벨을 제어하는데 하나의 마이크로 프로세서가 5개의 채널을 제어하고 총 8개의 마이크로프로세서로 40채널을 분산 제어하도록 구성하였다. 또한 외부와 통신을 하고 사용자로부터의 명령을 각각의 마이크로프로세서에 전달하기 위한 마이크로프로세서를 추가하였으며, 출력되는 광 신호의 세기를 측정하여 VOA를 제어하는데 있어서 VOA 출력에서 바로 PD(Photo Detector)로 입력하여 AWC(Arrayed Waveguide Grating) 출력에서 광 신호를 다시 분파하여 PD에 입력하는 번거로움을 개선하였다.