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      • KCI등재

        Silica-Based MMI-MZI Thermo-Optic Switch with Large Tolerance and Low PDL

        홍종균,이상선 한국광학회 2005 Journal of the optical society of Korea Vol.9 No.3

        Silica-based 2×2 thermo-optic (TO) switch using the MMI couplers which have a large fabrication tolerance of 110 (μm were fabricated and operated. Important features of the proposed switch are shown to be a polarization dependency loss of 0.1 dB, an extinction ratio of 32.7 dB, and a power consumption of 202.8 mW.

      • 실리카 다중 모드 간섭기를 이용한 상향 비대칭 1.31/1.55m 파장 여과기 분석

        홍종균,이승대 남서울대학교 공학연구센터 2003 공학연구 Vol.4 No.-

        A novel 1.31/1.55μm silica based wavelength filter using multi-mode interference (MMI) coupler was developed. To design a compact device size, the wavelength filter is optimized to received signal which is from a fiber and has 1.55μm-wavelength. Because 1.31μm-wavelength transmitted signal can be amplified before transmission, it can be valuable to have output intensity of more than 60% for transmitted signal. The wavelength filter is designed using MMI coupler to achieve a compact, tolerant, and polarization independent optical device. The filter is fabricated by commercially available technology for Ge-doped SiO_(2) waveguide on Si substrate. For small dimensional optical device, 1.2% index difference between core and clad is used. Consequently, excess loss is 0.18dB, extinction ratio is 18.7dB, and PDL is 0.26dB at 1.55m, excess loss is 5.22dB, extinction ratio is 3.18dB, and PDL is 0.32dB at 1.31m for the wavelength filter.

      • KCI등재

        Experimental Study of the Pseudo-Self-Imaging Phenomenon in a Multimode Waveguide

        홍종균,Sang-Sun Lee,Jong-In Jung 한국물리학회 2006 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.49 No.2I

        This paper reports a self-imaging phenomenon in a multimode interference (MMI) coupler. In the experiment, different self-images, which are undefined in MMI theory, are observed. These undefined self-images are named ‘pseudo-self-images (P.S.I.)’ as a matter of convenience. The characteristics of both the single self-image (0-dB self-image: 0-dB S.I.), which is defined in MMI theory, and the P.S.I. are compared and analyzed through simulation and experimentation to estimate the applicability of the P.S.I. Results show that the P.S.I. has an imaging period the same as the 0-dB S.I. has and that the excess loss and the extinction ratio of the P.S.I. improve more than those of the 0-dB S.I. as the imaging period increases.0

      • KCI등재

        A Pseudo-Self-Imaging Phenomenon in Multimode Waveguides

        홍종균,이상선,송석호 한국광학회 2006 Journal of the optical society of Korea Vol.10 No.2

        This study introduces an undefined self-imaging phenomenon, called here the pseudo-self-imaging phenomenon. The relative phases of the guided modes were used to discover how the pseudo-self- images are formed. The pseudo-self-image was found and measured experimentally. The experimental results showed that both the pseudo-self-image and the 0-dB self-image have similar intensity values and have opposite positions in the lateral direction.

      • KCI등재

        크로스-결합구조의 부성 미분 저항 회로를 이용한 페리티-시간 대칭 구조의 비접촉 센서 구동 회로에 대한 연구

        홍종균(Jong-Kyun Hong) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.4

        본 연구에서는 신축성 인덕터를 이용한 센서 응용을 위한 상태 감지 회로로써 패리티-시간 대칭 구조를 고려한 모델을 제안하고자 한다. 신축성 인덕터를 이용한 센서 구동 회로로써 트랜지스터를 이용한 부성 미분 저항 회로를 적용하여 신축성 인덕터를 보다 효율적으로 활용할 수 있는 방법을 제안하고, 패리티-시간 대칭 구조의 결합 공진 회로에 대한 특성 분석을 통해 고전적 공진 회로에 비해 향상된 분해능을 갖는 모델을 설계하였다. 특히, 보다 실질적인 전산모의실험결과를 얻기 위해, 신축성 인덕터 모델의 경우에는 참고문헌의 실험결과를 참고하여 본 연구 모델에 적용하였다. 전산모사를 통해 본 연구에서 사용한 부성 미분 저항 회로를 통해 저항 성분 뿐만 아니라 위상 성분도 제어됨을 확인하였으며, 이러한 결과를 통해 신축성 인덕터의 특성 변화에 따른 회로의 불균형을 부성 미분 저항 회로를 이용하여 보완할 수 있음을 고찰하였다. 이러한 특성을 이용하여 패리티-시간 대칭 구조를 구현할 수 있었으며, 이에 대한 특성에 대하여 논의하였다. 특히, 본 연구에서 제안하는 패리티-시간 대칭 구조의 센서 구동 회로에 대한 주파수 특성의 결과로부터 기존의 고전적 공진 회로에 비해 Q-factor가 최대 20배까지 커질 수 있음을 확인하였다. This paper proposes a model that considers the parity-time symmetric structure as a state detection circuit for sensor applications using a stretchable inductor. In particular, to obtain a more practical computer simulation result, the stretchable inductor model was applied to this study model by referring to previously reported experimental results. The resistance component and phase component were controlled through the negative differential resistance circuit used in this study. In addition, the imbalance of the circuit caused by a change in the characteristics of the stretchable inductor could be compensated for using a negative differential resistance circuit. In particular, an analysis of the frequency characteristics of the sensor driving circuit of the parity-time symmetric structure proposed in this study confirmed that the Q-factor could be increased up to 20 times compared to the conventional resonant circuit.

      • KCI등재

        Analysis of the characteristics of inertial sensors to detect position changes in a large space

        Jong-Kyun Hong(홍종균) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.3

        위치 파악을 위한 시스템은 지난 몇 년 동안 적극적으로 연구 및 개발되었으며 많은 응용 분야에 적용되고 있다. 본 논문은 가속도계와 단일 축 자이로 스코프로 구성된 센서 시스템을 사용하여 실내와 실외의 넓은 공간에서 위치를 파악하는 방법을 제안한다. 가속도계와 자이로 스코프를 사용하여 사람의 움직임을 인식하는 시스템을 설계 한 후 기하학적 알고리즘을 센서 데이터에 적용하여 오차율을 줄이고자 하였다. 특히 활용성을 고려하기 위하여 센서 기기를 허리에 느슨하게 착용함으로써 실험 데이터가 실제 응용 분야에 유용하게 사용될 수 있도록 고려하였다. 반지름이 1m, 3m인 원형 트랙의 실험 결과를 바탕으로 본 논문에서는 회전 각도의 임계 값을 이용한 알고리즘을 제안하고 실험 결과에 적용하였다. 그리드 패턴 트랙 모델에 대한 추적 실험을 수행했으며, 최종 추적 지점과 목표 지점의 평균 편차는 원시센서 데이터의 경우 약 15.2m로 확인 되었으며, 회전 각도 임계 값을 사용하는 알고리즘을 사용하여 약 4.0m로 줄일 수 있었다. Positioning systems have been actively researched and developed over the past few years and have been used in many applications. This paper presents a method to determine a location in a large space using a sensor system consisting of an accelerometer and a single-axis gyroscope. In particular, to consider usability, a sensor device was loosely worn on the waist so that the experimental data could be used in practical applications. Based on the experimental results of circular tracks with radiuses of 1m and 3m, in this paper, an algorithm using the threshold of rotation angle was proposed and applied to the experimental results. A tracking experiment was performed on the grid-pattern track model. For raw sensor data, the average deviation between the final tracking point and the target point was approximately 15.2 m, which could be reduced to approximately 4.0 m using an algorithm applying the rotation angle threshold.

      • KCI등재

        다중모드 간섭현상을 이용한 1×16 마하젠더 스위치 개발

        김성원,홍종균,이상선,Kim, Sung-Won,Hong, Jong-Kyun,Lee, Sang-Sun 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.5

        본 논문에서는 실리카 기반의 다중모드 간섭기를 이용하여 적은 초과손실을 갖는 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치에 대한 설계 및 측정결과에 대하여 논하였다. 제작된 $1{\times}16$ 마하젠더 스위치는 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer, MZI) 구조를 갖는 $2{\times}2$ 열광학스위치를 단위소자로 하였으며, 15개의 단위소자를 이용하여 4단(stage)으로 구성하였다. 먼저 광분배기와 $2{\times}2$ MZI 열광학 스위치등의 개별적인 특성을 파악하였고, 그 결과를 전체 소자의 설계에 적용함으로써 보다 좋은 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 다중모드 간섭기를 이용한 MZI 구조의 단위스위치 당 초과손실은 최소 -0.5dB로 측정되었다. A $1{\times}16$ thermo-optic switch with small excess loss using multimode interference(MMI) couplers is designed, fabricated, and measured. This paper introduces the proposed $1{\times}16$ thermo-optic switch, and discusses the measurement results. The $1{\times}16$ thermo-optic switch is farmed as 4-stage which consists of 15 unit devices. The unit devices are the $2{\times}2$ thermo-optic switches with Mach-Zehnder interferometer(MZI) structure. The characteristics of the $1{\times}16$ thermo-optic switch depends strongly on each unit device. The unit deviceconsists of two 3-dB general interference MMI couplers and two single mode waveguide arms as a phase shifter. First of all, the 3-dB optical splitter and $2{\times}2$ MZI thermo-optic switch have been tested to confirm the characteristics of the unit devices of the $1{\times}16$ MZI thermo-optic switch. Using the measurement results of the unit devices, the $1{\times}16$ MZI thermo-optic switch can be produced with better characteristics. The resultant structure of the MMI coupler with the optical light source of wavelength of 1550nm for the $1{\times}16$ thermo-optic switch is that the width and the optimized length are $25{\mu}m\;and\;1580{\mu}m$, respectively. The smallest excess loss fur the unit device is -0.5dB and the average excess loss is -0.7dB.

      • KCI등재

        다중모드 간섭현상을 이용한 1 × 16 마하젠더 스위치 개발

        김성원,홍종균,이상선 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.5

        본 논문에서는 실리카 기반의 다중모드 간섭기를 이용하여 적은 초과손실을 갖는 1×16 마하젠더 스위치에 대한 설계 및 측정결과 에 대하여 논하였다. 제작된 1×16 마하젠더 스위치는 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer, MZI) 구조를 갖는 2×2 열광학 스위치를 단위소자로 하였으며, 15개의 단위소자를 이용하여 4단(stage)으로 구성하였다. 먼저 광분배기와 2×2 MZI 열광학 스위치 등의 개별적인 특성을 파악하였고, 그 결과를 전체 소자의 설계에 적용함으로써 보다 좋은 성능을 얻을 수 있었다. 제작된 다중모드 간섭기를 이용한 MZI 구조의 단위스위치 당 초과손실은 최소 -0.5dB로 측정되었다. A 1×16 thermo-optic switch with small excess loss using multimode interference(MMI) couplers is designed, fabricated, and measured. This paper introduces the proposed 1×16 thermo-optic switch, and discusses the measurement results. The 1×16 thermo-optic switch is formed as 4-stage which consists of 15 unit devices. The unit devices are the 2×2 thermo-optic switches with Mach-Zehnder interferometer(MZI) structure. The characteristics of the 1×16 thermo-optic switch depends strongly on each unit device. The unit deviceconsists of two 3-dB general interference MMI couplers and two single mode waveguide arms as a phase shifter. First of all, the 3-dB optical splitter and 2×2 MZI thermo-optic switch have been tested to confirm the characteristics of the unit devices of the 1×16 MZI thermo-optic switch. Using the measurement results of the unit devices, the 1×16 MZI thermo-optic switch can be produced with better characteristics. The resultant structure of the MMI coupler with the optical light source of wavelength of 1550nm for the 1×16 thermo-optic switch is that the width and the optimized length are 25μm and 1580μm, respectively. The smallest excess loss for the unit device is -0.5dB and the average excess loss is -0.7dB.

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