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      • KCI등재

        광통신용 원통형 격자필터 설계를 위한 모드 전송선로 이론

        호광춘,박천관 대한전자공학회 2003 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.40 No.4

        Circular Distributed-feedback (DFB) guiding structures can be incorporated in most of the semiconductor laser devices because of the frequency-selective property applicable as an optical filter in optical communications. In this paper, we present a novel and simple modal transmission-line theory (MTLT) using Floquet-Babinet's principle to analyze the optical filtering characteristics of Bragg gratings with cylindrical profile. The numerical results reveal that this method offers a simple and convenient algorithm to analyze the filtering characteristics of circular DFB configurations as well as is extended conveniently to evaluate the guiding problems of circular multi-layered periodic structures. 최근, 원통형 DFB전송 구조들은 다양한 광 소자들과 결합하여 광통신용 필터로널리 사용되고 있다. 이 원통형 Bragg 격자 구조들의 광 필터특성을 분석하기 위하여 본 논문에서는 Floquet-Babinet의 원리에 의존한 새롭고 쉬운 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory)을 제시하였다. 수치해석 결과, 제안한 해석법은 원통형 DFB전송 구조들의 필터특성을 분석하기 위한 유용한 프로그래밍 알고리즘을 제공하고, 다층 원통형 주기 구조들의 전송특성을 분석하기 위하여 쉽게 발전시킬 수 있음을 보였다.

      • KCI등재

        전송선로 이론에 기초한 파장 변환 DFB 레이저의 정적 및 동적 작용

        호광춘 한국인터넷방송통신학회 2014 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.14 No.2

        2단으로 구성된 DFB 레이저의 정적 및 동적 작용을 분석하기 위하여 종방향 모드 전송선로 이론 (L-MTLT)을 이용하였다. 활성영역을 갖는 DFB 구조의 특성 임피던스와 등가 전파상수를 L-MTLT에 기초하여 유 도하였다. 2단으로 구성된 DFB 레이저가 전송선로 망으로 유사화 되었으며, 각 단은 그에 대응하는 등가 요소들로 등 가화된 전송선로 블록으로 나타내었다. 등가 전송선로 망에 기초한 DFB 레이저의 종방향 공진 조건 (resonance condition)이 레이트 방정식 (rate equation)을 재구성하기 위하여 사용되었으며, 이를 이용하여 활성여역을 갖는 2단 DFB 레이저의 정적 및 동적 작용을 자세하게 분석하였다. A longitudinal modal transmission-line theory(L-MTLT) to analyze the static and dynamic behavior of two-section distributed feedback (DFB) lasers is used. The characteristic impedance and equivalent propagation constant of DFB structure with active layer are derived from L-MTLT. A two-section DFB laser is analogous to a transmission-line network, in which each section is described by transmission-line block corresponding to the equivalent factors. The longitudinal resonant condition of DFB laser based on equivalent transmission-line network is used to reformulate the rate equations so that static and dynamic behavior of two-section DFB lasers with active layer is demonstrated and analyzed accurately.

      • 광통신용 광 결합기의 모드 전송선로 해석법

        호광춘,김준환,김영권 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, D Vol.d35 No.7

        Modal transmission-line is utilized to analyze the power coupling of optical directional coupler composed by two parallel guiding slabs. By defining a coupling efficiency .eta. amenable to rigorous supermodes and boundary conditions of modal functions, we evaluate the power transfer for TE mode of gainy coupler. The results reveal that optimized power exchange occurs at a novel wavelength .lambda.$_{op}$ , which is generally different from minimum gap .lambda.$_{min}$ between rigorous modes and phase-matching condition .lambda.$_{ph}$ .

      • KCI등재

        지표면에 설치된 전력선과 통신선 사이의 상호인덕턴스 분석

        호광춘 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.1

        본 논문은 지표면 위에 설치된 전력선과 통신선 사이에 발생하는 상호 인덕턴스에 대하여 분석하였다. 임의 길이의 전력선과, 지표면 위의 터미널 효과를 고려하여 그 특성을 해석하였다. Carson의 해석법을 적용하여 상호 인덕턴스에 대한 해석적 해를 유도하였으며, 수치해석을 통하여 유도한 해의 타당성을 평가하였다. 수치해석 결과, 본 논문에서 유도한 해석적 해는 전력선과 통신선이 서로 기울어지거나 평행하게 놓여 있는 것에 상관없이 타당하였으며, 이전에 발표된 결과들과 비교 검토하였다. The mutual inductances between power line and communication line above ground are studied in this paper. A long power line is discussed and the terminal effect above ground is taken into account. By applying Carson's method, the analytical solution to mutual inductances is derived and numerically evaluated. The analytical solutions derived in this paper are valid for both oblique and parallel proximity between power and communication lines, and the numerical results are compared with previous published results.

      • KCI등재

        나노 양자우물구조를 이용한 광통신용 방향성 결합기의 설계

        호광춘,Ho, Kwang-Chun 한국광학회 2005 한국광학회지 Vol.16 No.2

        나노 크기 양자우물구조로 구성된 광통신용 방향성결합기를 모드전송선천 이론을 이용하여 설계하였다. 그 타당성과 유용성을 보이기 위하여 나노 결합기의 그 전파특성과 결합특성을 서로 다른 유효질량으로 구성된 이중 양자우물구조에서 분석하였다. 그 수치해석 결과 전체 전자에너지가 83.9 meV일 때, 결합길이 295.3 nm에서 최대 결합효율을 나타내었다. 더욱이, 이중 양자우물구조 사이의 장벽(barrier) 두께가 증가함에 따라 협대역(narrowband) 필터로 동작하였다. An optical directional coupler, which consists of quantum wells with nanothickness, is designed by using Modal Transmission Line Theory (MTLT). To demonstrate the validity and usefulness, the propagation characteristics and the coupling efficiencies are rigorously evaluated at nanoscale couplers, which consist of double quantum wells with different effective masses. The numerical result reveals that the coupling efficiency of nanoscale couplers is maximized at a coupling length 2052.3 nm, if the total electron energy is 83.9 meV. Furthermore, the coupler operates as a filter with narrower band as the barrier thickness increases.

      • KCI등재

        초소형 전송폭을 갖는 광 다중모드 간섭결합기의 설계

        호광춘 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.1

        본 논문에서는 모드전송선로 이론과 유효유전체 해석법을 결합한 새로운 해석법이 초소형 전송폭을 갖는 3차원 구조의 광 다중모드 간섭결합기의 설계특성을 분석하기 위하여 사용되었다. 결합된 해석법에 기초한 다중모드 간섭결합기의 결합효율을 정의하였으며, 3 dB 결합기, cross 결합기 그리고 bar 결합기의 결합 특성을 나타내는 결합길이를 수치해석적으로 결정하였다. 수치해석 결과 본 논문에서 설계한 다중모드 간섭결합기는 낮은 insetion loss와 높은 splitting ratio를 갖는 특성을 보였다. In this paper, to evaluate the design properties of 3D optical multimode interference (MMI) couplers with ultracompact width, modal transmission line theory and effective dielectric method are combined with together. A coupling efficiency based on the composed approach is defined, and the coupling length is numerically determined for the design of 3 dB coupler, cross coupler and bar coupler. The simulation result shows that the designed MMI coupler has a low insertion loss and a high splitting ratio.

      • KCI등재

        Block 표면파와 회절 격자구조에 기초한 광학 센서의 구현

        호광춘,Ho, Kwang-Chun 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.4

        격자 구조로 구성된 유전체 다층 구조의 GMR 특성에 의하여 생성되는 Bloch 표면파 (BSW)의 체계적인 연구가 바이오 센서의 감지 성능을 분석하기 위하여 제시되었다. 그 광학적 반응 현상에 대한 구조적 매개 변수의 영향을 Babinet의 원리와 모드 전송선 이론 (MTLT)을 사용하여 평가하였다. 설계된 바이오 센서의 감도는 파장 스펙트럼에서는 격자 상수에 비례하였으며, 각도 스펙트럼에서는 입사 전자기파의 정상 파동 벡터에 반비례하였다. SiO/SiO<sub>2</sub>와 TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub> 다층 유전체 스택으로 구성된 두 개의 소자에 대한 수치해석 결과를 제시하여, BSW가 적외선에서 가시 영역에 이르는 대역에서 효율적인 회절 기반 바이오 센서를 실현하는 데 활용 될 수 있음을 보여주었다. A systematic study of Bloch surface wave (BSW), which is created by guided mode resonance (GMR) of dielectric multilayer structures with a grating profile, is presented to analyze the sensing performance of bio-sensors. The effect of structural parameters on optical behavior is evaluated by using Babinet's principle and modal transmission-line theory. The sensitivity of designed bio-sensors is proportional to the grating constant at wavelength spectrum, and inversely proportional to the normal wave vector of incident electromagnetic wave at angular spectrum. Numerical results for two devices with SiO/SiO<sub>2</sub> and TiO<sub>2</sub>/SiO<sub>2</sub> multilayer dielectric stacks are presented, showing that BSW can be exploited for the realization of efficient diffraction-based bio-sensors from infrared to visible-band range.

      • KCI등재

        나노 크기의 세 채널 플라즈마 방향성 결합기의 전력분배

        호광춘 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.3

        요약 세 채널로 구성된 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 모드 결합효과와 립형 전송구조를 사용하여 설계되었다. 종방향 모드 전송선로 해석법을 이용하여 방향성 결합기에서 전파하는 빛의 전파특성과 설계특성들을 분석하였다. 전력분배기로 동작하는 플라즈마 방향성 결합기는 약 200~250 nm의 전송 폭을 갖는 나노 크기로 설계하였다. 최적의 전력분배율을 얻기 위하여 중심 채널의 폭 변화에 따른 전송 모드들의 굴절률을 분석하였다. 결국, 하향 채널에서 입사된 광 신호를 각 채널을 통하여 출력하는 나노 크기의 플라즈마 방향성 결합기가 설계되었다. Directional couplers based on plasmonic waveguides with nano-scale three channels are designed by utilizing mode coupling effect as well as rib-guiding structure. Longitudinal modal transmission-line theory(L-MTLT) is used for simulating the light propagation and optimizing the design parameters. The designed plasmonic coupler operating as power splitter has nano-scale size of about 200~250 nm width. In order to achieve the desired power splitting ratio, the refractive index of guiding modes is evaluated along the width variation of center channel. Finally, a power splitter based on triple rib directional coupler, which ensures maximum power transfer from one outermost guide to the other outermost guide, is designed.

      • KCI등재

        플라즈마 다중모드 간섭 결합기를 사용한 나노 크기의 전력분배기

        호광춘 한국인터넷방송통신학회 2011 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.11 No.4

        플라즈마 도파로에 기초한 나노 크기의 전력분배기가 다중모드 간섭 결합기의 특성을 이용하여 설계되었다. 유효 유전체 방법과 종방향 모드 전송 선로 해석법을 적용하여 3차원 전송구조의 전파특성과 최적의 설계변수를 분석하였다. 설계된 50:50 다중모드 간섭 전력분배기는 크기가 인 나노 크기로 설계가 가능하였다. 다양한 전력분배율을 갖는 전력분배기를 설계하기 위하여 다중모드 간섭 결합기가 설계되었다. 설계된 전력분배기는 78.5%:15.5%~5.5%:86.6%의 범위에서 분배율을 조절할 수 있도록 설계되었으며, 의 파장 대역에서 전송율이 0.8이상인 광대역 특성을 나타내었다. Nano-scale power splitter based on plasmonic waveguides are designed by utilizing the multimode interference (MMI) coupler. Effective dielectric method and longitudinal modal transmission-line theory are used for simulating the light propagation and optimizing the structural parameters at 3-D guiding geometry. The designed 50:50 MMI power splitter has a nano-scale size of only . In order to achieve a variable power splitting ratio, a MMI coupler is designed and the corresponding power splitting ratio can be tuned in the range of 78.5%:15.5%~5.5%:86.6%. Also, it is shown that it has a large bandwidth of . In this range, the transmission is over 0.8.

      • A novel approach of planar DFB guiding structures for optical communication

        호광춘,김영권,김준환,이한영,윤형도 에스케이텔레콤 (주) 1999 Telecommunications Review Vol.9 No.4

        Optical filtering characteristics of planar distributed feedback (DFB) guiding structures are evaluated by using an equivalent network based on the newly developed concept of Floquet’s theorem and bisection principle (Babinet’s theorem). Additionally, such optical parameters as Bragg condition and the reflectivity varied along with grating period are numerically calculated. The numerical results reveal that this method offers a simple and convenient algorithm to analyze the filtering and oscillating characteristics of DFB configurations as well as decreases dramatically the computational time.

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