권호 표지

한국광학회지 (Korean Journal of Optics and Photonics) (Korean Journal of Optics and Photonics)

한국광학회 (Optical Society of Korea)

  • 격월간
  • /
  • 1225-6285(pISSN)
  • /
  • 2287-321X(eISSN)

과학기술표준분류

  • 전기/전자 ＞ 광응용기기

Aim & Scope

Korean Journal of Optics and Photonics is the official publication of the Optical Society of Korea. The Official title of the journal is 'Korean Journal of Optics and Photonics' and the abbreviated title is 'Korean J. Opt. Photon.'. It was launched in 1990. Korean Journal of Optics and Photonics publishes the papers reporting recent advances, the state-of-the-art research and development results in all areas of optical science and technology. Korean Journal of Optics and Photonics is published six times (February, April, June, August, October and December) a year. Korean J. Opt. Photon. is indexed in the Korea Citation Index(KCI). The original contributions in all technical fields of optics such as the optical materials, the optical devices, the optical systems, and/or the topics related to theoretical and experimental aspects of new principles are welcome. The language used in manuscripts should be Korean and English. All submitted manuscripts are peer-reviewed by two or more reviewers. The submission of a manuscript indicates that it has not been published previously and is not concurrently submitted for publication elsewhere.

http://www.osk.or.kr/sub_journal3.htm KSCI KCI

제19권1호

  1. 유재은;윤성기 1
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.001 PDF KSCI
    샥-하트만(Shack-Hartmann) 파면 측정 센서는 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 특히 적응광학은 주요 응용분야 중 하나이다. 적응광학 시스템은 실시간으로 빠르게 동작되어야 하므로 고속 파면 측정이 필수적이다. 고속 파면 측정에서는 카메라의 노출시간이 매우 작기 때문에 파면 측정시에 광자 잡음(photon noise)와 판독 잡음(readout noise)등의 잡음의 영향을 크게 받는다. 따라서 잡음에 둔감한 고속 중심점 탐색 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 잡음에 둔감한 고속 중심점 탐색 알고리즘으로 다중 해상도 상관관계법이 제안되었다. 이 방법은 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)을 이용한 상관관계법과 비교하여 다중 해상도 이미지를 이용함으로써 계산시간을 향상시켰다. 본 논문에서는 무게중심법(center of mass method)과 상관관계법(correlation method)과 다중해상도 상관관계법(multi-resolution correlation method)의 계산시간과 측정 정확도를 비교하기 위해 전산모사 방법이 사용되었다. 제안된 방법의 정확도는 기존의 상관관계법과 유사한 것을 확인하였다.
  2. 한경호;박용배;김상인;박익모;임한조;한해욱 9
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.009 PDF KSCI
    본 논문에서는 테라헤르츠 대역에서 동작하는 새로운 구조의 Yagi-Uda 안테나를 설계하였다. 제안한 Yagi-Uda 안테나는 안테나의 driver를 반 파장 다이폴이 아닌 전 파장 다이폴을 사용함으로써 공진주파수에서 $2000{\Omega}$ 정도의 높은 입력 저항을 얻을 수 있었다. 바이어스 선에 Photonic Bandgap 구조를 적용하여 바이어스 선로로의 전류누설을 최소화 하였고, 안테나를 얇은 기판에 설계함으로써 기판의 비유전율로 인한 안테나의 임피던스 저하를 막고 Yagi-Uda 안테나 고유의 단방향 지향적인 복사특성을 나타나게 하였다. 따라서 제안한 Yagi-Uda 안테나는 포토믹서와의 임피던스 부정합 문제를 개선하여 테라헤르츠파의 출력을 증가 시킬 수 있을 것이라 예상한다.
  3. 배정환;박재희;김경찬;김광택;한원택 15
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.015 PDF KSCI
    크기가 작고 감도가 높은 중공 광섬유를 이용한 In-Line 마이켈슨 간섭계형 전압 센서를 개발하였다. 개발된 In-Line 마이켈슨 갑섭계는 끝 단면은 단일모드광섬유에 연결되어 있고 다른 끝 단면은 깨끗하게 절단된 지름이 4 um의 공기구멍을 가지고 있으며 길이가 10 mm인 중공 광섬유로 구성되어 있다. 개발된 In-Line 마이켈슨 간섭계를 PZT위에 glue를 사용하여 고정시켜 In-Line 마이켈슨 간섭계형 전압 센서를 제작하였다. 제작된 센서는 60 Hz의 AC 전압을 인가하였을 때 출력파형의 주파수는 인가전압의 크기에 비례하였다. 그리고 출력파형의 위상은 인가전압의 크기와 거의 선형적인 관계에 있었으며 센서의 감도는 $0.065{\pi}$ radian/V였다.
  4. 윤여택;이홍식;이상신;김상훈;박주도;이기동 20
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.020 PDF KSCI
    본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 갖는 다결정 실리콘1차원 격자 기반의 컬러필터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 레이저 간섭 리소그래피 방식을 도입하여 제작되었으며, 기존의 전자빔 리소그래피 방식에 비해 훨씬 큰 유효 면적을 얻을 수 있었다. 특히, 실리콘 격자 층 상부에 산화막을 도입하여 마스크 층으로 활용함으로써 실리콘의 식각 깊이를 용이하게 조절할 수 있었고, 또한 필터의 컷오프 특성을 개선할 수 있었다. 설계된 소자의 파라미터는 실리콘 박막 두께 100 nm, 산화막 두께 200 nm, 격자 주기 450 nm였다. 제작된 청색 컬러필터의 중심파장은 470 nm이고 투과율은 약 40%였다. 그리고 유효 면적 $3mm{\times}3mm$ 내에서 중심파장의 변화는 2 nm 이하, 상대적인 투과율 변화는 <10%였다. 그리고 빔의 입사각에 대한 상대적인 투과율 변화는 약 1.5%/degree였다.
  5. 호광춘 25
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.025 PDF KSCI
    다중 모드 간섭 결합기를 소형화하기 위한 새로운 구조가 본 논문에서 제안되었다. N개의 입/출력 단자를 갖는 $N{\times}N$ MMI 결합기의 결합길이는 MMI 영역 폭의 증가에 따라 2의 급수에 비례하여 증가한다. 그 결과 많은 N개의 단자로 구성된 MMI 결합기를 설계 할 경우 소자의 크기가 기하급수적으로 커진다. 그러므로, 설계 시에 발생하는 문제를 해결하기 위하여 기존에 제안되어 왔던 MMI 결합기보다 더운 작은 소자크기를 갖는 새로운 나비형 격자구조 MMI 결합기를 제안하고 분석하였다. 또한, 제안한 소자에 대한 이론적 분석을 통하여 새로운 설계 기준을 제시하였고 수치해석적 결과와 비교 분석하였다.
  6. 강석봉;강은경;황보창권;강상도;김종섭 31
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.031 PDF KSCI
    결합효율이 높고 정렬오차 발생 시 결합효율의 저하가 작은 광통신용 비구면 렌즈 시준기를 설계하였다. 비구면 시준 렌즈는 GRIN 렌즈와 작동거리와 두께가 유사하고 외경이 동일한 원통형 막대 형태로 설계해 GRIN 렌즈를 대체할 수 있도록 하였다. 결합효율의 저하는 시준렌즈의 구면수차에 의해 주요하게 발생하므로, 비구면 렌즈 시준기가 볼 렌즈, GRIN 렌즈 및 C-렌즈 시준기보다 높은 결합효율을 가지도록 비구면 계수를 최적화 해 구면수차를 낮추었다. 설계한 비구면 렌즈 시준기의 결합효율은 기존 시준기들보다 높았으며 정렬오차에 따른 결합효율의 감소도 작았다.
  7. 박도현;예윤해 36
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.036 PDF KSCI
    PZT형 파장가변 필터를 이용하여 파장스윕(wavelength-swept) 광원을 구성할 때 발진파장의 변화율을 일정하게 하려면 필터의 이력(hysteresis)특성을 알아야 한다. 이력특성을 무시하고 필터를 구동할 경우 파장스윕 광원을 사용하는 optical frequency domain reflectometry(OFDR) 시스템의 분해능이 떨어진다. 광스펙트럼 분석기(OSA)를 이용하여 필터의 이력특성을 측정할 수도 있지만 측정시간이 너무 길고 실제 구동조건에서의 이력특성은 측정할 수 없다는 문제가 있어 실제 구동조건에서 필터의 이력특성을 고속으로 측정할 수 있는 OFDR의 원리에 기초한 이력 측정법을 제시하였다. 파장스윕 광원과 간섭계, 신호처리 장치, 그리고 PC 프로그램으로 구성된 고속 이력측정장치를 구현하고, 이를 사용하여 필터 구동조건에서의 이력특성을 측정하였다. 마지막으로 측정된 이력특성을 파장스윕광원의 구동에 적용하여 선형적 파장변화를 얻음으로써 새로운 이력측정법의 유효성을 검증하였다.
  8. 김영철 43
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.043 PDF KSCI
    현재 TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)에 사용되는 BLU(Back Light Unit) 패턴 크기는 수 십 ${\mu}m$인데 반해, 최근에는 BLU 패턴의 크기를 수 ${\mu}m$ 또는 그 이하로 조절함으로써 출력광의 휘도를 증가시키고 균일도를 향상시키고자 하는 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 패턴의 크기, 분포 및 점유 면적이 출력광의 분포에 미치는 영향을 조사하였다.
  9. 김기한;백종인;김재창;윤태훈 48
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.048 PDF KSCI
    본 논문에서는 $90^{\circ}$ 꼬인 네마틱 액정 셀에 전계를 인가하지 않았을 때 어두운 상태를 나타내는 normally black 모드 구현 시, 높은 명암비를 제공하는 광학구조를 제안하였다. 제안된 구조에서 +A 필름과 ${\lambda}/2$ 필름을 각각 1 장씩 사용하여 $90^{\circ}$ 꼬인 액정층을 통과한 빛의 가시광 파장대에서 편광 상태가 거의 동일하게 만들어 줌으로써, 어두운 상태의 분광특성을 향상시킬 수 있다. PSD(Parameter Space Diagram) 방법을 사용하여 최적조건을 구해 계산한 결과 500: 1 이상의 높은 명암비를 확보할 수 있었으며, 어두운 상태뿐만 아니라 밝은 상태의 분광특성도 향상됨을 시뮬레이션 및 실험을 통해 확인할 수 있었다.
  10. 이종민;전민용;유한영;서호성 54
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.054 PDF KSCI
    적외선 영역에서 극초단 펄스 폭을 갖는 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 광자 결정 광섬유에 입사하여 초 연속 스펙트럼을 갖는 광원을 얻어냈다. 이 광원을 이용하여 광통신 파장 영역에서 많은 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌($^{12}C_2H_2$) 및 시안화 수소($H^{13}C^{14}N$) 분자의 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 초 연속 스펙트럼을 얻기 위해 펌핑 광원으로 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 사용하였다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저는 중심파장이 1510 nm 대역에서 반복률이 100 MHz이고, 펄스폭은 75 fs이다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저 출력을 20 m의 광자 결정 광섬유에 집속시켜 진폭변동이 ${\pm}5dB$이하에서 400 nm 이상의 평탄한 초 연속 스펙트럼을 얻었으며, 전체적으로 한 octave 이상의 초 광대역 광원을 얻었다. 이 광원을 이용하여 50개 이상의 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌 분자($^{12}C_2H_2$)와 시안화 수소 분자($H^{13}C^{14}N$)의 흡수 스펙트럼을 측정하고, Voigt 곡선 맞춤을 이용하여 Lorentian 성분의 흡수 선폭을 각각 측정하였다. 이와 같은 초 광대역 광원의 스펙트럼을 이용하면 O, S, C, L 밴드와 같은 대역에 존재하는 분자의 흡수 스펙트럼 측정에 있어 유용하게 사용될 수 있다.
  11. 정영진;박남규;전영민;우덕하;이석 60
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.060 PDF KSCI
    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.
  12. 서준규;김경조;오민철;이상민;김영제;김명현 68
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.068 PDF KSCI
    광섬유 브래그 격자(fiber Bragg grating: FBG)를 이용한 스트레인 센서는 출력 값으로 브래그 반사 파장의 변화를 제공하게 된다. 본 논문에서는 브래그 격자 스트레인 센서에서 출력되는 빛을 도파로 어레이 격자(arrayed waveguide grating: AWG)에 입력시켜서 파장의 변화를 측정하는 방법을 제안한다. FBG에 스트레인이 가해지게 되면 브래그 반사 파장이 이동하게 되어 AWG를 지나서 출력되는 채널별 광 파워가 변하게 되며, 이 값들의 조합으로 구해지는 centroid 값을 계산하면 브래그 반사 파장과 인가된 스트레인 값을 얻을 수 있다. 브래그 격자의 반사 스펙트럼의 대역폭이 centroid 값에 미치는 영향을 고려하여 3-dB 대역폭이 5.4 nm인 chirped FBG를 사용하였으며, 저항 측정방식의 기존 스트레인 센서와 비교하여 오차범위가 2% 이내인 결과를 확인 하였다. FBG 센서를 외팔보에 부착하여 진동에 따른 스트레인 값을 실시간으로 측정한 결과 진동 주파수 17.8 Hz, damping 시상수 0.96 초를 얻을 수 있었다.
  13. 주양현;정명진;송석호 73
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.073 PDF KSCI
    금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.
  14. 성승용;이용구 80
    https://doi.org/10.3807/HKH.2008.19.1.080 PDF KSCI
    광집게는 매질보다 큰 굴절률을 가지는 마이크로 크기의 구형 유전체를 강하게 집속되는 레이저를 이용해서 포획하고 움직이는 도구이다. 본 논문에서는 FDTD 방법을 이용해서 포획 힘을 계산하고, 그 방법을 설명하였다. 강하게 집속되는 레이저는 nonparaxial Gaussian beam을 이용해서 표현하였으며, 레이저가 대상물체와 매질에서 진행하는 것은 FDTD 방법을 이용해서 시뮬레이션 하였다. 레이저를 계산공간 전체에서 해석적으로 표현하기 위해서 scattered field formulation을 이용하였다. FDTD 방법을 이용해서 대상물체의 안팎의 전자기장을 시뮬레이션하고, 그 결과를 이용해서 Maxwell's stress tensor에 기반하여 포획 힘을 계산하였다.