(InAs)n(AlAs)n 단주기 초결자의 MBE 성장과 X선회절

우덕하(Deok-Ha Woo),우종천(Jong-Chun Woo) 한국진공학회(ASCT) 1992 Applied Science and Convergence Technology Vol.1 No.3

In_(0.5)Al_(0.5)As와 같은 조성을 갖는 합금인 n=1~4인 (InAs)_n(AlAs)_n 형태의 완벽한 층상구조의 단주기 초격자를 MBE 방법으로 성장하였다. 저온 PL 측정을 통하여 광학적 특성을 조사하였으며, Raman 산란실험을 통하여 구조적 특성을 조사하였다. X선회절 실험을 통하여 홀수 번호의 회절을 관측할 수 있었는데 이것은 초격자에 의한 새로운 주기의 형성을 직접적으로 보여 주는 것이다. Perfectly layered crystals of (InAs)_n(AlAs)_n short period superlattice with n=1~4 which have the same alloy composition as In_(0.5)Al_(0.5)As random alloy have been grown by molecular beam epitaxy. Optical properties are investigated by low temperature photoluminescence and structural properties are studied by Raman scattering spectroscopy. Distinct odd numbered satellite peaks are observed in X-ray diffraction measurement, which is a direct verification of new superperioddicity introduced in superlattice formation.

소방대원 개인보호용 전자장비 패키징 기술개발

박우태 ( Woo Tae Park ),전지원 ( Ji Won Jeon ),최한탁 ( Han Tak Choi ),우희권 ( Hee Kwon Woo ),우덕하 ( Deok Ha Woo ),이상엽 ( Sang Youp Lee ) 한국센서학회 2015 센서학회지 Vol.24 No.5

While the conventional personal protective equipments (PPEs) covers a variety of devices and garments such as respirators, turnout gear, gloves, blankets and gas masks, several electronic devices such as personal alert safety system (PASS) and heads-up displays in the facepiece have become a part of firefighters personal protective equipments through past several years. Furthermore, more advanced electronic sensors including location traking sensor, thermal imaging caerma, toxic gas detectors, and even physiological monitoring sensors are being integrated into ensemble elements for better protection of firefighters from fire sites. Despite any electronic equipment placed on the firefighter must withstand environmental extremes and continue to properly function under any thermal conditions that firefighters routinely face, there are no specific criteria for these electronics to define functionability of these devices under given thermal conditions. Although manufacturers provide the specifications and performance guidelines for their products, their operation guidelines hardly match the real thermal conditions. Present study overviews firefighter’s fatalities and thermal conditions that firefighters and their equipments face. Lastly, thermal packaging methods that we have developed and tested are introduced.

TE 모드의 위상변화만을 일으키는 P-I-i-I-N GaAs/Al_0.35Ga_0.65As 도파로 위상변조기의 제작 및 변조 특성

김선필,이상선,이석,우덕하,김선호,Kim, Sun-Pil,Lee, Sang-Sun,Lee, Seok,Woo, Deok-Ha,Kim, Sun-Ho 한국광학회 2003 한국광학회지 Vol.14 No.2

TM 모드에는 영향을 끼치지 않으면서 TE 모드의 위상만을 변조시키는 P-I-i-I-N $GaAs/Al_{0.35}Ga_{0.65}As$ 도파로 위상변조기를 제작하였다. TE 모드에 대해서만 위상변조를 일으키게 하기 위해 P-I-i-I-N 구조를 선택하였다. Fabry-Perot 공명 방법을 이용해서 TE-와 TM 모드에 대해 $\lambda=1.55$\mu\textrm{m}$ 파종에서 각각 측정하였다. TE-편광된 빛에 대한 위상변조 효율은 $\Delta\phi=7.9^{\circ}/V.mm$ 였다. 이것은 비슷한 구조를 갖는 위상변조기의 변조 효율 보다 거의 2.5배정도 향상된 결과이다. 또한, TM-편광된 빛에 대해 서는 위상변조가 관측되지 않았다. We fabricated a P-I-i-I-N $GaAs/Al_{0.35}Ga_{0.65}As$waveguide phase modulator with significant phase shift for the TE mode but negligible for the TM mode. We selected the P-I-i-I-N structure to cause a phase shift about the TM mode. The wavelength of $\lambda=1.55$\mu\textrm{m}$ was measured for both the TE and TM modes, respectively. As a result, the measured phase shift efficiency ($\Delta\phi$) by using the Fabry-Perot resonance method was $7.9^{\circ}/V.mm$ for TE-polarized light. Also, no modulation was observed for TM-polarized light.

반도체 광증폭기에 기반을 둔 10 Gb/s 전광 반가산기

김재헌,전영민,변영태,이석,우덕하,김선호,Kim, Jae-Hun,Jhon, Young-Min,Byun, Young-Tae,Lee, Seok,Woo, Deok-Ha,Kim, Sun-Ho 한국광학회 2002 한국광학회지 Vol.13 No.5

반도체 광증폭기에 기반을 둔 소자들을 이용한 전광 반가산기가 처음으로 구현되었다. 전광 반가산기의 동작속도와 신호 형식은 각각 10Gb/s와 RZ였다. 전광 반가산기의 SUM과 CARRY의 동작에는 각각 전광 XOR 논리소자와 전광 AND 논리 소자가 이용되었으며 두 연산이 동시에 구현되었다. By using SOA (Semiconductor Optical Amplifier) based devices, an all-optical half adder has been successfully demonstrated at 10 Gb/s. All-optical XOR and AND gates are utilized to realize SUM and CARRY. Since SUM and CARRY have been simultaneously realized to form the all-optical half adder, complex calculation and signal processing can be achieved.

자기 광학적층을 갖는 광 도파로 아이솔레이터 제작을 위한 비가역적 위상변위에 대한 연구

양정수,김영일,변영태,우덕하,이석,김선호,이종창,Yang, Jeong-Su,Kim, Young-Il,Byun, Young-Tae,Woo, Deok-Ha,Lee, Seok,Kim, Sun-Ho,Yi, Jong-Chang 한국광학회 2003 한국광학회지 Vol.14 No.2

광 아이솔레이터의 제작을 위해 비가역적 위상변위 효과를 갖는 자기 광학물질을 클래딩 충으로 활용한 무한 평면 광도파로의 비가역적 위상변위 특성을 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 계산하였다. 본 연구에서 사용된 무한 평면 광 도파로의 구조는 클래딩 충으로 자기 광학 물질인 Ce:YIG와 LNB(LuNdBi)$_3$(FeAl)$_{5}$)$_{l2}$)가 사용되었고, 각 각의 고유 패러데이 회전 Θ$_{F}$는 1.55 $\mu\textrm{m}$ 파장에서 4500$^{\circ}$/cm, 500$^{\circ}$/cm이다 가이딩 층은 1.3Q와 InGaAs로 이루어진 다중 양자 우물 구조를 사용하였다. 클래딩 층을 지나는 감쇄 전계에 따른 영향을 조사하기 위하여 기판의 굴절률이 InP와 공기의 굴절률을 갖는 경우에 대하여 도파 모드를 계산하였다. 여러 광 도파로 구조에서 비가역적 위상변위가 90$^{\circ}$가 되는 위상 변위기의 크기가 최소가 되는 길이와 최적화된 가이딩 충의 두께를 구하였다.다.다.다. The nonreciprocal phase shift characteristics of infinite slab optical waveguides with magneto-optic materials in the cladding layer was calculated at 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ for optical isolators. The infinite slab waveguide structures considered in this paper were as follows. rho magneto-optic materials used as a cladding layer were Ce:YIG and LNB(LuNdBi)$_3$(FeAl)$_{5}$)$_{12}$,). Their specific Faraday rotations Θ$_{F}$ are 4500$^{\circ}$/cm, 500$^{\circ}$/cm at wavelength 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ respectively. The guiding layer with multi-quantum well structure was used, and it consists of 1.3Q and InGaAs. In order to investigate the effect of evanescent field penetrating the cadding, layer, guiding mode characteristics were calculated for the cases when the substrate is InP and air. We calculated the minimum lengths of 90$^{\circ}$ nonreciprocal phase shifters and their optimum guiding layer thicknesses in various optical waveguide structures.res.s.

전광 그레이코드 이진코드 변환기

정영진,박남규,전영민,우덕하,이석,Jung, Young-Jin,Park, Nam-Kyoo,Jhon, Young-Min,Woo, Deok-Ha,Lee, Seok 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.1

전광 그레이코드(gray code) 이진코드(binary code) 변환기를 상용화 전산모사 프로그램(VPI)을 이용하여 처음으로 구현하였다. 전자회로 디자인 방법을 상호 이득변조를 이용한 전광 논리회로에 적합하도록 변형하여, 이상적이지 않은 전광 논리게이트에 의한 신호 왜곡이 최소화 되도록 하였다. 2.5 Gbps의 20 dB 소광비를 가지는 입력 신호에 대해, 신호재생기 없이 가장 많이 왜곡된 출력 신호에 (최하위 비트-LSB) 대해 약 4 이상의 Q값을 얻을 수 있었다. 또한 그레이 코드 이진코드 변환기를 디자인하면서, 이단 단순화 방법을 (two-level simplification method) 변형하여, 그레이코드 이진코드 변환기뿐 아니라 일반적인 전광 회로에 적용할 할 수 있는 일반적 방법을(일단 단순화 방법: one-level simplification method) 얻을 수 있었다. An all-optical 4-bit Gray code to binary coded decimal (BCD) converter by means of commercially available numerical analysis tool (VPI) was demonstrated, for the first time to our knowledge. Circuit design approach was modified appropriately in order to fit the electrical method on an all-optical logic circuit based on a cross gain modulation (XGM) process so that signal degradation due to the non-ideal optical logic gates can be minimized. Without regenerations, Q-factor of around 4 was obtained for the most severely degraded output bit (least significant bit-LSB) with 2.5 Gbps clean input signals having 20 dB extinction ratio. While modifying the two-level simplification method and Karnaugh map method to design a Gray code to BCD converter, a general design concept was also founded (one-level simplification) in this research, not only for the Gray code to BCD converter but also for any general applications.

반도체 광증폭기(SOA)를 이용한 2.5 Gbit/s 전광 OR 논리 게이트

변영태,김재헌,전영민,이석,우덕하,김선호,Byun, Young-Tae,Kim, Jae-Hun,Jhon, Young-Min,Lee, Seok,Woo, Deok-Ha,Kim, Sun-Ho 한국광학회 2002 한국광학회지 Vol.13 No.2

선광(all-optical) OR 논리소자가 반도체 광증폭기 (SOA)의 이득포화와 파장변환 특성을 이용하여 구현되었다. 전광(all-optical) OR 논리소자는 이득의 비선형성에 의해 동작되므로 SOA의 이득포화를 충분히 얻기 위해 펌프신호는 SOA의 입력단에서 어븀 첨가 광섬유 증복기(EDFA)에 의해 증폭되었다. 전광 OR논리소자의 동작특성은 2.5 Gbit/s에서 성공적으로 측정되었다. All-optical OR logic gate is realized by use of gain saturation and wavelength conversion in the semiconductor optical amplifiers (SOA). It is operated by the nonlinearity of the SOA gain and hence to obtain the sufficient gain saturation of the SOA, pump signals are amplified by an Er-doped fiber amplifier (EDFA) at the input of the SOA. The operation characteristics of all-optical OR logic gate are successfully measured at 2.5 Gbit/s.

1.561um에서 동작하는 MQW 도파로형 Depleted Optical Thyristor의 레이징 특성 분석

최운경,김두근,최영완,이석,우덕하,김선호,Choi Woon Kyung,Kim Doo-Gun,Choi Young-Wan,Lee Seok,Woo Deok-Ha,Kim Sun-Ho 대한전자공학회 2004 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.41 No.1

본 연구에서는 광통신 시스템에 응용할 수 있는 InGaAs/lnGaAsP 다중 양자 우물의 장파장용 완전 공핍 광 싸이리스터(depleted optical thyristor)를 제안하고, 도파로 형태로 소자를 제작하여, 최초로 레이징 특성을 측정 분석하였다. 먼저, 완전공핍 광 싸이리스터에 있어서 스위칭 전압과 전류는 각각 4.63 V 와 10uA로 측정되었고, 홀딩 전압(holding voltage)과 전류는 각각 0.59V, 20uA에서 그 특성이 나타났다. 또한, 레이징 되는 문턱 전류(threshold current)는 $25^{\circ}C$에서 111 mA, $10^{\circ}C$에서 72.5 mA로 각각 나타났으며, 문턱 전류의 약 1.41배에 해당하는 동작 전류에서 측정된 레이징 중심 파장은 1.561um로 나타남을 확인하였다. We present the first demonstration of waveguide-type depleted optical thyristor laser diode with InGaAs/InGaAsP multiple quantum well structure. The measured switching voltage and current are 4.63 V and 10uA respectively. The holding voltage and current are respectively 0.59 V, 20uA. The lasing threshold current at the temperature of $25^{\circ}C$ and $10^{\circ}C$ are 111 mAA and 72.5 mA, respectively. The lasing wavelength is centered at 1.561um at a bias current equal to 1.41 times threshold.

반도체 광 증폭기 XOR 논리게이트를 이용한 10 Gbps 전광 암호화 시스템의 구현

정영진,박남규,전영민,우덕하,이석,길상근,Jung, Young-Jin,Park, Nam-Kyoo,Jhon, Young-Min,Woo, Deok-Ha,Lee, Seok,Gil, Sang-Keun 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.3

전자 논리회로에서 이용되는 전자신호 암호화와 같은 방법으로, 반도체 광 증폭기 XOR논리 게이트를 이용한 전광 암호화 시스템을 제안하였다. 시스템의 변수를 최적화 하고 전체 디자인 과정을 빠르게 수행하기 위해 정상상태와(steady state) 과도상태에(dynamic) 대한 전산모사가 차례로 이루어졌다. 심각한 신호 왜곡이 없이 10 Gbps 속도에서 일반적인 반도체 광 증폭기의 연속적 연결을 통해 전광 신호에 대한 암호화와 해독이 수행될 수 있음을 전산모사와 실험에 의한 결과를 통해 보여주었다. An all-optical encryption system built on the basis of electrical logic circuit design principles is proposed, using semiconductor optical amplifier (SOA) exclusive or (XOR) logic gates. Numerical techniques (steady-state and dynamic) were employed in a sequential manner to optimize the system parameters, speeding up the overall design process. The results from both numerical and experimental testbeds show that the encoding/decoding of the optical signal can be achieved at a 10 Gbps data rate with a conventional SOA cascade without serious degradation in the data quality.

Semiconductor Optical Amplifier를 이용한 5 Gb/s전광 XOR논리소자

김재헌,변영태,전영민,이석,우덕하,김선호,Kim, Jae-Hun,Byun, Young-Tae,Jhon, Young-Min,Lee, Seok,Woo, Deok-Ha,Kim, Sun-Ho 한국광학회 2002 한국광학회지 Vol.13 No.1

SOA (Semiconductor Optical Amplifier)의 inverter 원리를 응용하여 RZ 형식의 전광 XOR논리소자가 5 Gb/s 속도에서 처음으론 구현되었다. 먼저 Boolean AB와 Boolean AB가 실험적으로 구현되었으며 전광 XOR논리소자를 만들기 위해서 AB와 AB를 합하여 XOR의 Boolean 값인 AB+AB의 특성이 얻어졌다. By using SOA (Semiconductor Optical Amplifier), all-optical XOR gate has been demonstrated at 5 Gb/s in RZ format. Firstly, Boolean AB-and Boolean AB have been obtained. Then, Boolean AB and Boolean AB have been combined to achieve the all-optical XOR gate, which has Boolean logic of AB+AB.