• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.352-352
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• 2010

일반적인 근접장 현미경은 광섬유 팁 (tip) 끝에 수십 nm 크기의 구멍을 이용하여 근접장을 발생시키거나 측정한다. 근접장은 전파되는 빛보다 미세한 구조의 정보를 반영하게 되는데 수십 나노미터의 구멍대신 FRET (fluorescence resonance energy transfer)이라는 현상을 근접장 현미경에 적용하고자 한다. 10 nm 이내의 거리에서 상호작용을 하는 이 현상을 이용하여 광학적 분해능을 향상시킬 수 있다. FRET 현상의 도우너(donor)로서는 양자점을 사용하였으며 억셉터(acceptor) 로서는 Cy5 염료를 사용하였다. 팁으로는 광섬유를 에칭한 팁에 Cy5 염료를 코팅한 팁과 광섬유의 코어(core) 부근에 양자점이 포함된 광 폴리머를 응고시켜서 만들어진 팁을 사용하였다. 팁에 위치한 도우너와 시료로 사용되는 억셉터를 FRET 상호 작용 거리 내로 접근시키기 위하여 tuning fork를 이용한 shear force control을 사용하였다. 한 점에서의 접근 과정에서 FRET의 현상의 특징으로서 도우너인 양자점의 형광이 약해지고 Cy5의 형광이 강해지는 것을 측정하였다. 또한, 양자점을 Cy5 염료에 근접시켰을 때 발광 생존시간 (lifetime)이 짧아지는 것을 관찰하여 FRET 현상을 재확인 하였다.

• 한국광학회지
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• 제25권4호
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• pp.200-206
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• 2014

본 논문에서는 직경 $125{\mu}m$의 싱글모드 광섬유에 입사된 빔을 다방향으로 방사하기 위하여 이론적으로 계산된 값을 광학설계 프로그램인 LightTools를 이용하여 광섬유 끝단에 원뿔형 구조물을 모델링 하고 입사된 모든 빔이 전반사 되어 측면으로 방사되는 광섬유 팁과, 전방과 측면으로 동시에 방사가 가능한 광섬유 팁에 대해 시뮬레이션을 하였다. 이러한 결과를 가지고 광섬유 끝단에 펨토초 레이저와 $CO_2$ 레이저를 이용하여 원뿔형 구조물을 제작하고 시뮬레이션 결과와 비교 분석하는 연구를 수행하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권5호
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• pp.871-876
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• 2019

본 논문에서는 플루오린화 수소산(Hydrofluoric acid: HF) 수용액과 광섬유에 인가된 $1.55{\mu}m$ 파장의 레이저를 통해 유도된 광열 효과를 이용하여 오목한 광섬유 팁을 제작하였다. 제작 과정에서 인가한 레이저의 세기, 식각 시간, HF 수용액의 농도에 따른 광섬유 팁 오목 면의 곡률 반경을 광학 현미경을 이용하여 측정하였으며 곡률 반경이 세 변인에 대하여 어떻게 변화하는지 분석하였다. 또한, Free Spectral Range(FSR)와 Scanning electron microscope(SEM) 촬영을 통해 현미경을 이용한 측정 방법의 신뢰성을 검증하였다. 본 논문을 통해 광섬유 팁의 오목 면 제작 과정에서 변인에 따라 곡률 반경을 조절할 수 있게 됨으로써 기존의 HF 수용액을 이용한 광섬유 식각 방법의 한계점을 극복할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제10권4호
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• pp.267-272
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• 1999

근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope :NSOM)의 표본과 팁의 거리 유지를 위해 소리굽쇠모양의 수정발진자 (tuning forktype quartz crystal unit)의 한쪽 다리에 광섬유를 고정시키고 광섬유 팁을 수정발진자와 같이 진동하게 만들어 사용하였다. 수정 진동자는 광섬유 팁이 시료에 얼마나 가까이 갔느냐에 따라 진폭이 바뀌게 되고 이 변화를 일반적인 방법인 레이저 빛에 의하여 읽어내는 것이 아니라 바로 수정 발진자의 임피던스 변화에 따른 전압 변화를 측정하여 알아냈다. 팁이 표면에 접근함에 따라 수정발진자 진동폭의 변화와 팁을 통해 들어오는 빛의 세기 변화 등을 측정하여 계의 감도를 조사하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.731-736
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• 2017

본 논문에서는 광통신용 공진기에 필요한 광섬유의 오목한 면 제작에 관한 연구를 진행하였다. 불산(Hydrofluoric acid) 용액과 이 용액에 잘 흡수될 수 있는 파장인 $1.55{\mu}m$의 레이저를 인가하여 광열효과를 유도하였고, 식각 용액에서의 광열효과를 통해 광섬유 끝단의 곡률 반경을 자유롭게 변경할 수 있는 점을 현미경 사진 촬영으로 확인하였다. 빔 프로파일러를 이용하여 제작한 결과물의 끝단에서 방사되는 빔의 크기 변화를 관측하여 유효성을 검증하였고 본 논문의 저자들은 제시한 방식이 광통신용 공진기에 적용 가능성이 있을 것으로 보고 있다.

• 한국레이저가공학회지
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• 제18권3호
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• pp.14-19
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• 2015

A helical fabricating method using $CO_2$ laser was utilized for producing cone-shaped structure on a silica substrate. Output power and the number of scanning radiation were modified in order to control the structure. The experiment shows that the depth and width of cone-shape were increased with higher output power of the laser and the number of scanning. We demonstrate fabrication of multidirectional side-firing optical fiber with diameter of 440 um using the $CO_2$ laser fabrication technique.

• 한국정밀공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1017-1022
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• 2013

Currently, various optical fiber tips are used to deliver laser beam for endoscopic surgery. In this paper, we demonstrated multidirectional (forward and side) firing optical fiber tip using a femtosecond micromachining and $CO_2$ laser polishing technology. We controlled the edge width of optical fiber tip, by modulating the condition of $CO_2$ laser, to regulate the amount of side and forward emission. The distal end of the optical fiber with core/clad diameter of $400/440{\mu}m$ was microstructured with cone shape by using a femtosecond laser. And then the microstructured optical fiber tip was polished by $CO_2$ laser beam result in smoothing and specular reflection at the surface of the cone structure. Finally, we operated the LightTools simulation and good agreement was generally found between the proposed model and experimental simulation.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2004년도 하계학술대회 논문집 Vol.5 No.2
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• pp.1058-1061
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• 2004

미세 소자를 관측, 가공 및 분석하기 위해 사용되는 기존 광학현미경은 빛으로 물체를 관측하므로 대물렌즈 (Object lens)에서의 회절한계 때문에 분해능의 있으므로 매우 뽀족한 탐침(Probe)을 시료의 표면에 근접시킨 후 표면을 주사하여 이미지를 얻는 방법이 개발되어 최근에는 Optical Fiber를 이용하여 fiber 끝단을 nano-scale 정도로 첨예화시키는 기술이 개발되었다. 이러한 광섬유 탐침은 구경의 직경이 작을수록 높은 분해능을 얻을 수 있으므로 광섬유 탐침의 제작 공정 확립은 매우 중요하다. 그 중에서 대표적인 방법이 $CO_2$ 레이저를 이용하여 가열한 후 인장 하는 방법 (Heating and Pulling)이 있다. 그래서 본 연구에서는 $CO_2$ 레이저를 이용하여 100nm 정도의 팁 반경을 갖는 뽀족한 탐침을 제작하고자 한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.147-148
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• 2009

We have fabricated a down tapered polymer tip on optical fiber end-face by a guided UV light. One side of fiber was aligned with a mercury-xenon lamp and another was put into UV curable polymer. A shape of tip was controlled by adjusting an irradiance of lamp and time of exposure. A bending effect also affects the result. Optical characteristic was achieved preliminarily with solution of minute particles.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 제13회 정기총회 및 2002년도 동계학술발표회
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• pp.260-261
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• 2002

For Near-field Scanning Optical Microscopy measurements, the fiber tip is glued on the side of one of the tuning fork prongs vertically to its extended direction. Higher Q-factor is attainable in this geometry than in the arrangement with the fiber tip parallel to the prong. A simple mechanical design is applied to hold the fiber tip above the gluing point. The overall tuning fork-fiber tip assembly gives another advantage of the flexible Q-factor enhancement. With this treatment, Q-factor higher than 3000 is easily achievable. As an operating instance, a grating is scanned for its one dimensional topographical image.