매우 넓은 영역의 Self-Pulsation 주파수와 높은 변조 지수를 가자는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저

김부균,김태영,김상택,김선호,박경현,Kim, Boo-Gyoun,Kim, Tae-Young,Kim, Sang-Taek,Kim, Sun-Ho,Park, Kyung-Hyun 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.2

We analyze the self-pulsation(SP) characteristics due to mode beating of two modes emitted in a multi-section complex-coupled (CC) DFB laser composed of two DFB sections and a phase control section between them. SP frequency due to mode beating of the two modes is determined by the difference of grating periods in the two CC DFB regions. As the difference of grating periods in the two CC DFB regions increases, the SP frequency increases from very low frequency to the THz region. In the case of a mode which is not located in the stop band of the other DFB region, the mode propagates into the other DFB region without a high reflection, so that output powers emitted in a multi-section CC DFB laser have high modulation indexes due to the large interaction between the two modes. 두 개의 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성된 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 방출되는 두 모드의 비팅에 의해서 발생하는 Self-Pulsation(SP) 동작 특성을 전산 모의 하였다. SP 주파수는 두 DFB 영역에서 발진하는 모드의 파장 차이에 의해 결정되며, 각각의 DFB 영역의 발진 모드의 파장은 회절격자 주기의 변화에 의해 달라진다. 두 DFB 영역의 회절격자의 주기 차이를 변화시킴으로써 다중 영역 DFB 레이저에서 밭생하는 SP 주파수를 매우 낮은 주파수에서 THz 영역까지 변화시킬 수 있었다. 또한 발진 모드가 다른 DFB 영역의 금지대역에 놓이지 않는 경우 발진되는 모드는 다른 DFB 영역으로 큰 반사 없이 진행하여 두 모드들 사이의 상호작용이 크게 발생하여 index-coupled 회절격자를 가지는 다중 영역 DFB 레이저와는 달리 변조 지수가 매우 큰 출력을 얻을 수 있었다.

기판의 크기가 마이크로스트립 패치 안테나의 방사특성에 미치는 효과

김상우(SangWoo Kim),김태영(Tae-Young Kim),김부균(Boo-Gyoun Kim),신종덕(Jong-Dug Shin),김세윤(Se-Yun Kim) 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.44 No.11

기판의 크기가 마이크로스트립 패치 안테나의 방사특성에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 기판의 폭을 고정시키고 길이를 변화시킬 때 방사패턴 특성이 크게 변화하나 기판 길이를 고정시키고 폭을 변화시킬 때는 방사패턴 특성이 거의 변화하지 않음을 볼 수 있었다. 기판 크기에 따른 방사패턴 특성의 변화는 기판 두께가 두꺼울 때가 작을 때보다 더 큼을 볼 수 있었다. Effect of finite substrate plane on the radiation characteristics of microstrip patch antennas is investigated. The variation of the characteristics of the radiation pattern due to the change of the length of a substrate is much larger than that due to the change of the width of a substrate. As the thickness of a substrate increases, the characteristics of the radiation pattern reveal more sensitive for the change of the size of a substrate.

편광에 관계없이 매우 높은 소멸비와 짧은 길이를 가지는 수직 방향성 결합기 스위치

정병민,김부균,Jung Byung-Min,Kim Boo-Gyoun 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.6

편광에 무관한 결합길이를 가지는 double-sided deep-ridge (DSDR) 도파관 구조의 수직 방향성 결합기를 이용하여 대칭형 구조를 가지는 스위칭 동작 유도 영역과 비대칭형 구조를 가지는 소멸비 향상 영역으로 구성된 수직 방향성 결합기 스위치를 제안하였다. 이러한 구조를 이용하여 짧은 길이를 가지며 편광에 관계없이 크로스 상태와 바 상태에서 모두 30 dB 이상의 소멸비를 가지는 스위치를 설계하는 방법과 설계 예를 제시하였다. We propose a novel vertical directional coupler switch using a vertical directional coupler with polarization independent coupling lengths employing the doublesided deep-ridge waveguide structure. This switch is composed of a switching operation induced section with symmetric structures and an extinction ratio enhanced section with asymmetric structures. We present design methods and examples for this switch with very short lengths and very high extinction ratios larger than 30 dB for both TE and TM modes in cases of both cross and bar states.

이득 분산이 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저의 Self-Pulsation 특성에 미치는 효과

김태영,김부균,Kim, Tae-Young,Kim, Boo-Gyoun 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.1

이득 분산이 두 개의 복소 결합 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성되는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 발진하는 두 모드의 비팅에 의한 self-pulsation (SP) 주파수와 출력 파워의 변조지수에 미치는 영향에 대하여 살펴보았다. 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 발진 모드의 파장 중심 또는 브래그 파장 중심에 위치시킨 경우가 특정 DFB 영역의 발진 모드의 파장 또는 브래그 파장에 위치시킨 경우에 비하여 두 DFB 영역의 브래그 파장 차이, ${\Dalta}{\lambda}_{B}$, 증가에 따른 두 발진 모드가 받는 이득 차이가 적게 발생하여 최대 SP 주파수가 크고, 변조지수 특성도 좋음을 볼 수 있었다. 또한 능동 영역의 이득이 최대가 되는 파장을 두 DFB 영역의 브래그 파장 중심에 위치시키는 경우가 발진 모드의 파장 중심에 위치시키는 경우에 비하여 더 큰 최대 SP 주파수를 얻을 수 있었고 변조지수 특성도 더 우수함을 볼 수 있었다. The effect of gain dispersion on the self-pulsation (SP) characteristics due to the mode beating of two modes emitted in a multisection DFB laser composed of two complex-coupled DFB sections and a phase control section is investigated. When the peak wavelength, ${\lambda}_{p}$, of the gain spectrum of the DFB section is positioned in the center of the lasing wavelengths or the Bragg wavelengths of the two DFB sections, the maximum SP frequencies are higher and the modulation index has better characteristics compared to those cases for ${\lambda}_{p}$ fixed at the lasing wavelength or Bragg wavelength of one DFB section, when the difference between the Bragg wavelengths of the two DFB sections, ${\Dalta}{\lambda}_{B}$, is varied. When ${\lambda}_{p}$ is positioned in the renter of the Bragg wavelengths of the two DFB sections, the maximum SP frequency is higher and of the modulation index has better characteristics compared to those of the case for ${\lambda}_{p}$ positioned in the center of the lasing wavelengths of the two DFB sections.

양 단면 반사율과 위상 조정 영역의 위상이 다중 영역 Complex-Coupled DFB 레이저의 수율 특성에 미치는 영향

김태영,김부균,Kim, Tae-Young,Kim, Boo-Gyoun 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.5

양 단면 반사율과 단면 회절격자의 위상, 위상 조정 영역의 위상이 두 개의 DFB 영역과, 가운데 위상 조정 영역을 가진 다중 영역 CC(complex-coupled) DFB 레이저의 SP(self-pulsation) 동작 특성에 미치는 영향을 수율 관점에서 살펴보았다. 결합세기와 CR(coupling ratio)이 작을수록 양 단면과 다른 DFB 영역에서 반사되는 필드가 모드의 특성에 미치는 영향이 증가하여 수율이 감소한다. 결합세기와 CR에 상관없이 양 단면 반사율이 증가할수록 최대 수율과 수율이 60% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 감소함을 볼 수 있었다. 같은 결합세기에서는 CR이 0.2인 경우가 CR이 0.1인 경우보다 복소 결합 효과가 커 최대 수율과 수율이 60%이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 큼을 볼 수 있었다. 결합세기가 3이고 CR이 0.2인 경우가 DFB 영역의 발진 모드가 외부의 영향을 적게 받고 SHB(spatial hole burning) 효과도 크지 않아 양 단면 반사율의 변화와 위상 조정 영역의 위상 변화에 따른 수율 특성이 가장 좋음을 볼 수 있었다. The effect of the reflectivity of both facets and the phase of a phase tuning section on the self-pulsation (SP) characteristics of multisection complex-coupled (CC) DFB lasers is investigated in terms of yield. The lasers are composed of two CC DFB sections and a phase tuning section between them. As the coupling strength and the coupling ratio (CR) decrease, the effect of the reflected fields from both facets and the other DFB section on the mode characteristics of one DFB section increases, so that the yield decreases. As the facet reflectivity increases, the maximum yield and the range of the phase of a phase tuning section with yield more than 60% decrease independent of the coupling strength and CR. The yield characteristics of CR=0.2 are better than those of CR=0.1 with the same coupling strength due to the larger complex coupling effect. The case with ${\mid}{\kappa}L{\mid}=3$ and CR=0.2 shows best yield characteristics among the cases considered in this work.

유한한 기판 크기가 2소자 E-평면 선형 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향

윤영민,김부균,Yoon, Young-Min,Kim, Boo-Gyoun 대한전자공학회 2012 전자공학회논문지 Vol.50 No.8

유한한 기판 크기가 2 소자 E-평면 마이크로스트립 패치 선형 위상 배열 안테나의 방사 특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 서로 다른 유전상수를 가지는 기판을 이용하여 2 소자 E-평면 배열 안테나의 기판 크기에 따른 평균 능동소자패턴 특성을 분석하고 빔 주사각도에 따른 배열 안테나의 방사패턴 특성을 분석하였다. 전산모의 실험 결과 E-평면상에 배열된 2 소자 배열안테나의 방사패턴은 주로 E-평면 기판 가장자리에서 회절되어 방사되는 필드에 의해 결정되며 안테나 소자 간 상호 결합으로 인한 기생 방사가 배열 안테나의 방사패턴에 미치는 영향은 상대적으로 작게 나타났다. 안테나 소자 중심에서 E-평면 방향 기판 가장자리까지의 거리가 $0.35{\lambda}_0$ 일 때 배열 안테나의 방사패턴 특성이 가장 향상되었다. The effect of a finite substrate size on the radiation characteristics of a two-element linear E-plane array antenna using microstrip patch antennas is investigated. The average active element pattern characteristics of two-element E-plane array antennas printed on different dielectric constant substrates with various substrate sizes and element spacings are analyzed. Using the average active element pattern, the radiation pattern characteristics of the array antenna versus scan angle is analyzed. The simulation results show that the diffracted fields of surface waves from substrate edges have a significant effect on the radiation characteristics of a 2-element E-plane array antenna. The distance between the center of patch antenna and the substrate edges on the E-plane for the enhancement of radiation characteristics of the array antenna is about $0.35{\lambda}_0$.

다단계 AAM 기반 얼굴 윤곽 추출

김대환(Daehwan Kim),김재민(Jaemin Kim),조성원(Seongwon Cho),이기성(Keeseong Lee),장용석(Yongsuk Jang),정선태(Sun-Tae Chung),김부균(Boo-Gyoun Kim) 한국멀티미디어학회 2006 한국멀티미디어학회 학술발표논문집 Vol.2006 No.2

AAM (active appearance model)를 이용한 얼굴 윤곽 추출 방법은 매우 효과적이지만, 초기 값에 매우 민감하다. 초기값이 전역최소값(global optimum)과 많은 차이가 있는 경우에 AAM 기반 알고리즘은 국부최소값(local optimum)으로 수렴할 가능성이 높다. 본 논문은 얼굴 내부의 주요 부위만 포함하는 영역의 특징은 상대적으로 변화가 적고 또한 내부 특징을 AAM으로 찾는 경우 배경 화면의 영향을 적게 받는다는 점에 착안하여 다단계로 얼굴의 특징을 찾는다. 이를 위하여 얼굴 내부 영역만으로 구성된 AAM 모델과 얼굴 전체 영역으로 구성된 AAM 모델을 각각 형성한다. 우선 내부 얼굴 AAM 모델을 이용하여 내부 얼굴 특징 변수와 얼굴의 자세 변수를 추정하고, 추정된 변수 값들을 이용하여 전체 얼굴 특징 변수와 자세 변수 값을 예측한다. 예측방법은 최소자승법(least square method)을 적용한다. 예측된 변수 값들을 전체 얼굴 AAM 모델 변수의 초기값으로 사용하여 전체 얼굴 특징 변수와 자세 변수를 찾는다.

양 단면 반사율과 위상 조정 영역의 위상이 Self-Pulsation 주파수가 THz 대역인 다중 영역 Complex-Coupled DFB 레이저의 수율 특성에 미치는 영향

김태영,박재우,김부균,Kim, Tae-Young,Park, Jae-Woo,Kim, Boo-Gyoun 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.3

양 단면 반사율과 단면 회절격자의 위상, 위상 조정 영역의 위상이 모드 비팅에 의한 SP(self-pulsation) 주파수가 THz 대역인 다중 영역 CC(complex-coupled) DFB 레이저의 SP 동작 특성에 미치는 영향을 수율 관점에서 살펴보았다. 양 단면 회절격자의 위상을 0으로 고정시킨 다중 영역 CC DFB 레이저에서 같은 결합세기와 CR(coupling-ratio)을 가지는 경우 양 단면 반사율이 커질수록, 같은 결합 세기와 단면 반사율을 가지는 경우 CR이 작을수록, SP 주파수 변화폭이 큼을 볼 수 있다. 또한 같은 CR과 단면 반사율을 가지는 경우는 결합세기가 큰 경우가 SP 주파수 변화폭이 작음을 볼 수 있다. 결합세기가 3인 경우 같은 단면 반사율에서 CR이 커질수록 (같은CR에서 단면 반사율이 커질수록) 수율이 80% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 감소함을 볼 수 있다. 결합세기가 4인 경우 같은 단면 반사율에서 CR이 커질수록(같은 CR에서 단면 반사율이 커질수록) 수율이 80% 이상 되는 위상 조정 영역의 위상 범위가 증가함을 볼 수 있다. We investigate the effect in terms of yield of the reflectivity of both facets and of the phase of a phase tuning section on the self-pulsation (SP) characteristics of multisection complex-coupled (CC) DFB lasers with self-pulsation frequency of the THz region. When the grating phases on both facets of a multisection CC DFB laser are fixed as 0, the variation of SP frequency increases as the reflectivity of both facets increases, while that of SP frequency decreases as the coupling ratio (CR) and the coupling strength increase. For the coupling strength of 3, the range of the phase of a phase tuning section with yields greater than 80% decreases as the CR and the reflectivity of both facets increases. For the coupling strength of 4, the range of the phase of a phase tuning section with yields greater than 80% increases as the CR and the reflectivity of both facets increases.

Mushroom 형태의 EBG 구조가 집적된 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 특성 해석

김상우(SangWoo Kim),김부균(Boo-Gyoun Kim),신종덕(Jong-Dug Shin) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-TC (Telecommunications) Vol.45 No.4

패치 안테나 주위에 mushroom 형태를 가지는 EBG 구조를 길이 방향, 폭 방향과 모든 방향으로 집적한 경우 구조 파라미터에 따른 패치 안테나의 방사 특성을 연구하였다. EBG 구조가 길이 방향을 따라 집적된 경우가 가장 방사 특성이 좋음을 볼 수 있었다. EBG 패치 edge에서 패치 안테나의 피드까지의 거리가 같은 경우가 패치 안테나의 중심까지의 거리가 같은 경우와 비교하여 E-평면 방사패턴이 대칭적이고 전방방사 크기가 커지고 후방방사 크기가 작아짐을 볼 수 있었다. 사용하는 EBG 구조의 주기 수가 4주기 이상이 되게 되면 방사특성 변화는 거의 발생하지 않음을 볼 수 있었다. Radiation characteristics of microstrip patch antennas integrated with mushroom-like EBG structures in length direction, width direction and all directions are analyzed. Patch antennas integrated with EBG structures in length direction shows the best radiation characteristics among the cases integrated in three directions. The case for the feed point of a patch antenna located in the center of both EBG structures integrated with a patch antenna shows better symmetric E-plane radiation pattern, higher forward radiation intensity, and lower backward radiation intensity compared to the case for the center of a patch antenna located in the center of both EBG structures. The variation of the radiation characteristics of patch antennas integrated with EBG structures more than 4 periods versus number of periods of EBG structures integrated is very small.

흡수 회절격자를 가지는 복소결합 다중양자우물 DFB 레이저의 회절격자 구조의 최적화

조성찬,이동찬,김부균,Cho, Sung-Chan,Lee, Dong-Chan,Kim, Boo-Gyoun 대한전자공학회 1999 電子工學會論文誌, D Vol.d36 No.7

흡수 회절결자를 가지는 복소결합 다중양자우물 구조의 DFB 레이저가 작은 문턱이득, 좋은 변조 특성 그리고 작은 선폭계수를 보이며 또한 큰 제작 공차를 가지는 최적의 복소 회절격자 구조를 보였다. 이러한 구조를 찾기 위해 확장된 새로운 층 방법을 사용하여 복소 결합계수와 복소결합계수비를 계산하였으며 흡수 회절격자 층에서의 모달 손실을 포함하는 문턱이득을 직각사각형과 사다리꼴 회절격자에 대하여 계산하였다. 제안된 여러 구조에 대한 계산 결과의 비교를 통하여 작은 문턱이득과 큰 제작 공차를 얻기 위한 설계 지침을 얻었다. 제안된 여러 구조 중에서 이중 회절격자 층 방법을 이용한 구조중 흡수 회절격자가 윗층에 있는 구조가 복소 결합계수의 크기와 문턱이득에 대한 제작 공차가 가장 컸다. 복소결합계수비에 대한 제작 공차는 모든 구조에서 매우 큰 값을 가지고 있어 회절격자 설계시 중요한 고려 대상이 아님을 볼 수 있었다. We present various optimal grating structures which give the low threshold gain, good modulation characteristics, small effective linewidth enhancement factor, and large fabrication tolerance in complex-coupled MQW DFB lasers with absorptive gratings. To obtain these, we calculate the complex coupling coefficients using the extended additional layer method and the threshold gain including the modal loss in the absorptive grating region for rectangular and trapezoidal gratings. Based on the comparison of the results for various possible absorptive grating structures, the design guidelines are presented to obtain the low threshold gain or large fabrication tolerance. Among the grating structures studied, the double grating structure consisting of the absorptive grating on the index grating has the largest fabrication tolerance for the threshold gain and the coupling strength. The fabrication tolerance for the coupling ratio is very large for all the grating structures studied.