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CPW 진행파 전극, M-Z형 Ti:LiNbO<sub>3</sub> 광 변조기
피중호,정은주,최정성,김창민,Pi Joong-Ho,Jung Eun-Joo,Choi Jung-Sung,Kim Chang-Min 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.5
We have fabricated a LiNbO$_3$ travelling-wave optical modulator. The travelling-wave modulator consisted of M-Z(Mach-Zehnder) interferometer and CPW(Coplanar Waveguide) travelling-wave electrodes. Design of CPW electrodes were performed by SOR(Successive Over Relaxation) to obtain the conditions of Microwave effective index and impedance matching. The fabricated modulator had -3.2 dB insertion loss, and S$_{11}$ below -15 dB up to 12 GHz, S$_{21}$ better than -3 dB upto 7 GHz. It turned out that the optical response showed the 3 dB bandwidth of above 12 GHz. Mach-Zehnder 간섭기와 CPW 진행파 전극을 이용한 외부 광변조기를 제작하였다. 유한차분법(FDM)을 이용하여 단일모드를 갖는 Ti:LiNbO$_3$ 광도파를 설계하고 이를 기반으로 M-Z 간섭기를 설계하였다. 또한 도파광과 MW간의 위상속도를 정합시키고 MW의 특성임피던스를 50Ω으로 맞추기 위하여, CPW 전극의 입$.$출력단 및 변조영역을 반복이완법(SOR)으로 수치해석 하였다. 제작된 소자의 삽입손실은 -3.2dB 정도였고, CPW 전극의 S$_{11}$은 12 GHz 이하의 주파수에서 -15 dB이하를 유지하였으며, S$_{21}$은 7 GHz까지 -3dB 이상을 나타내었다. 주파수 응답 측정 결과, 12 GHz에서 3 dB 변조대역폭을 갖는 것으로 측정되었다.
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언덕형 Hollow Optical Fiber의 전계 해석
피중호,정우진,김창민,Pee, Joong-Ho,Jeong, Woo-Jin,Kim, Chang-Min 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.6
Modified Airy 함수를 이용하여 언덕형 굴절률 분포를 갖는 HOF를 해석하였으며, 정교한 결과를 갖는 고유 방정식을 도출하였다. 언덕형 HOF의 경우 기존의 계단형 HOF에 비하여 중공 영역 내 감쇠 전계의 기울기를 임의로 가파르게 조절할 수 있음을 보였다. Arbitrary graded-index HOF(Hollow Optical Fibers) are analyzed using the modified Airy function, and the corresponding eigenvalue equation that renders precise results is derived. For graded index HOF, the gradient of an evanescent field in hollow region could be adjusted more sharply than the conventional step-index HOF and the feasibility of more effective atom-guiding is confirmed.
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G-PON용 높은 전광변환효율을 갖는 1.31 um 비냉각 DFB-LD
김정호,피중호,김덕현,박칠성,류한권,구본조,Kim, Jeong-Ho,Pi, Joong-Ho,Kim, Deok-Hyun,Park, Chil-Sung,Ryu, Han-Gwon,Koo, Bon-Jo 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.5
[ $-40^{\circ}C$ ]에서 $85^{\circ}C$의 온도에서 냉각장치 없이 동작하는 1.31 um 비냉각 DFB-LD가 유기 금속 화학 증착법에 의해 성장되었다. 높은 전광변환효율을 갖는 레이저의 제작은 스트레인이 인가된 다중양자우물 구조의 최적화를 통해 가능하며, 특히 스트레인의 양, 양자 우물의 두께, 전위장벽의 두께, 양자 우물의 수, 활성층의 폭에 주로 영향을 받는다. 본 연구에서 제작된 DFB-LD는 $25^{\circ}C$와 $85^{\circ}C$에서 전광변환효율은 0.38[mW/mA]와 0.26[mW/mA], 발진개시전류는 각각 7.1[mA]와 19.8[mA]의 값을 가졌다. A Strained Layer Multiquantum-Well (SL-MQW) distributed feedback laser at a wavelength of 1.31 um operating from $-40^{\circ}C$ to $85^{\circ}C$ without any cooling is grown by metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD). Lasers with high slope efficiency are achieved through careful optimization of a SL-MQW active layer, especiallyoptimizing the amount of strain, the well thickness, the barrier thickness, the number of wells, and the active layer width. In this paper, we obtain the slope efficiencies of 0.38[mW/mA] and 0.26 [mW/mA] at $25^{\circ}C$ and $85^{\circ}C$, respectively. Threshold currents are 7.1[mA] and 19.8[mA] at $25^{\circ}C$ and $85^{\circ}C$, respectively.
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Ti:LiNbO<sub>3</sub> 세 도파로형 진행파 광변조기;바깥입사, 반대칭 Detuning
이우진,정은주,피중호,김창민 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.4
Switching phenomenon of a three-waveguide optical coupler was analyzed by using the coupled mode theory, and the coupling-length of the device was calculated by means of the FDM. CPW traveling-wave electrodes were designed by the CMM and SOR simulation techniques so as to satisfy the conditions of phase-velocity and impedance matching. Traveling-wave modulators were fabricated on a z-cut LiNbO$_3$ substrate. Ti was in-diffused in LiNbO$_3$ to make waveguides and Au electrodes were built on the waveguides by the electroplating technique. Insertion loss and switching voltage of the optical modulator were about 4 ㏈ and 15.6V. Network analyzer was used to obtain S parameters and corresponding RF response. From the measurement, parameters of the traveling-wave electrodes were extracted as such Z$_{c}$=39.2 $\Omega$, Neff=2.48, and a0=0.0665/cm((GHz) (1/2)). The measured optical response R(w) was compared with the theoretically estimated and both responses were shown to agree well. The measurement results revealed that the ㏈ bandwidth turned out to be about 13 GHz. Ti:LiNbO$_3$ 세 도파로형 광도파로와 CPW 진행파 전극으로 구성된 고속 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 결합길이를 계산하였다. SOR에 의해 위상속도 및 특성 임피던스 정합 조건이 만족되도록 CPW 진행파 전극의 파라미터를 설계하였다. 제작된 소자의 dc 스위칭 및 전극의 RF 특성을 측정하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4 dB와 15.6 V였다. RF 특성을 얻기 위하여 회로분석기(Network Analyzer)를 이용하여 진행파 전극의 S 파라미터를 측정하였다. 측정 결과 진행파 전극의 특성임피던스 Z$_{c}$=39.2$\Omega$, M/W(Microwave) 유효굴절률 N$_{eff}$=2.48, 그리고 감쇠상수 a$_{m}$ =0.0665/(equation omitted)등의 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, 광 검출기로 측정된 주파수 응답 R($\omega$)과 비교하였다. 주파수 응답측정 결과, 3 dB 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.
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완전 스위칭이 가능한 Ti:LiNbO<sub>3</sub> 진행파 광변조기
곽재곤,김경암,김영문,정은주,피중호,박권동,김창민 한국광학회 2003 한국광학회지 Vol.14 No.5
Ti:LiNbO$_3$세 도파로 방향성 결합기와 CPW진행파 전극으로 구성된 완전 스위칭이 가능한 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합 모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 단일 모드를 갖는 광도파로의 설계 및 공정 파라미터를 도출하였으며, 이를 이용하여 광 결합길이를 계산하였다. 등각사상법과 반복이완법을 이용하여, CPW구조 진행파 전극의 특성임피던스와 M/W(Micro wave)유효굴절률 정합조건을 동시에 만족하는 설계 파라미터를 도출하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4㏈와 19V였으며, S 파라미터를 측정하여 특성임피던스 Z$_{c}$=45 Ω M/W 유효굴절률 N$_{eff}$=2.20, 그리고 감쇠상수 $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ 등의 진행파 전극 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, Photo Detector로 측정된 주파수 응답과 비교하였다. 주파수 응답 측정 결과, 3㏈ 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다. Design of the optical modulator composed of a three-waveguide coupler and CPW traveling-wave electrodes was carried out. Switching phenomena of three-waveguide couplers were analyzed by using the coupled mode theory, and the coupling-lengths of the devices were calculated by means of the FDM. CPW traveling-wave electrodes were analysed by the CMM and SOR simulation technique in order to find the conditions of phase-velocity and impedance matching. Traveling-wave modulators were fabricated on z-cut LiNbO$_3$ substrate. Ti was in-diffused in LiNbO$_3$ to make waveguides and Au electrodes were built on the waveguides by the electrolyte technique. The fabricated modulator chip was end-polished, pig-tailed and packaged in a brass mount with K-connector. The insertion loss and the switching voltage of the optical modulator were about 4㏈ and 19V, respectively. Network analyzer was used to obtain the S parameter and the corresponding RF response. From the measurement, parameters of the traveling-wave electrodes were extracted to be Z$_{c}$= 45 Ω, N$_{eff}$=2.20, and $\alpha$$_{0}$=0.055/cm√GHZ. The measured optical response R($\omega$) was compared with the theoretically estimated one, showing both responses agree well. The measurement results revealed that 3㏈ bandwidth turned out to be about 13 GHz.
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-40~85℃ 범위에서 단일모드 동작이 가능한 1.49㎛ 비냉각 DFB-LD의 제작
이우원(Woo-Won Lee),김정호(Jeong-Ho Kim),류한권(Han-Gwon Ryu),박칠성(Chil-Sung Park),피중호(Joong-Ho Pi),구본조(Bon-Jo Koo) 대한전자공학회 2007 대한전자공학회 학술대회 Vol.2007 No.11
In order to obtain stable single mode operation around 1.49 ㎛ range over -40~85℃, strained layer MQW DFB-LD is fabricated by MOCVD method. Fabricated DFB-LDs have low threshold current of 6.2㎃ and 20.45㎃ at 25℃ and 85℃, respectively. Also, side-mode suppression ratio of them is over 35 ㏈m up to 85℃. Their slope efficiencies are 0.3㎽/㎃ and 0.21㎽/㎃ at 25℃ and 85℃, respectively.
DBpia
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