• Title/Summary/Keyword: 광자준결정

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A study on the photonic bandgaps in two-dimensional photonic quasicrystals by FDTD simulation (FDTD 시뮬레이션을 이용한 2차원 광자준결정 구조의 광자밴드갭 특성 연구)

  • Yeo, Jong-Bin;Yun, Sang-Don;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2008.06a
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    • pp.530-531
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    • 2008
  • 본 논문에서는 우수한 광학 특성으로 활발히 연구되고 있는 광자결정(PCs)과 이를 변형시킨 광자준결정(PQCs) 구조를 설계하고 특성을 평가, 비교하였다. 특성 평가는 cubic 및 hexagonal 기본격자의 PCs와 8-fold PQC 구조를 비교하였으며 각각 동일한 충진률 동일한 굴절률 차이의 조건을 갖도록 설계하여 구조에 따른 PBGs 변화를 살펴보았다. 계산 방법은 Maxwell 방정식을 이용한 finite difference time domain (FDTD) 전산모사법을 사용하였다. 본 연구의 결과로부터 잘 설계된 2차원 PQCs는 낮은 굴절률차이(${\Delta}n$)의 물질 구조에서도 완전한 광자밴드갭(photonic bandgaps: PBGs)를 가질 수 있다는 것을 확인하였다. 본 연구진은 다중회전 홀로그래피 방법 (multi-rotational holographic method)을 이용하여 설계된 PQCs를 완벽하게 재현하려는 공정을 진행 중에 있다.

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Photonic Crystal Mirror with Ultra Wide-Band omnidirectional-photonic bandgap (초 광대역 옴니-광자 밴드 갭을 갖는 광자결정 미러)

  • Nam, Gi-Yeon;Cho, Sung-June;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.455-458
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    • 2005
  • 옴니(omnidirectional)-PBG(photonic bandgap)의 크기는 쌍을 이루는 광자결정 재료의 고유 굴절률, 충진율 및 두께에 의해 결정되는 것이 일반적이다. 그러나 광자결정체가 다중주기를 가지도록 제작하면 옴니-PBG의 크기를 변화 시킬 수 있다. 본 연구에서는 Si/$SiO_2$를 기본 구조로 하는 광대역 옴니-PBG용 광자결정 구조를 설계, 제작하고 그 특성을 평가 하였다. 각각 단일 주기 $\Lambda_1$(426.9nm) 및 $\Lambda_2$(306.9nm)를 갖는 8N-Si/$SiO_2$ 광자결정에 대해 TE/TM-편광광 $5^{\circ}$$45^{\circ}$ 입사각에 대한 반사-스펙트라 측정결과는 설계값과 일치하였다. 특히 이중주기 $(8N\cdot{\Lambda}_1+8N\cdot{\Lambda}_2)$를 갖도록 제작된 Si/$SiO_2$ 광자결정은 입사각 $5^{\circ}$의 TE-편광광 반사-스펙트라 측정결과, 약 1050-2500nm의 광대역 파장범위에서 광자 밴드 갭을 보였다.

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Normalized characteristics of the photonic bandgaps in two-dimensional photonic crystals with a hexagonal lattice by FDID simulation (FDTD 시뮬레이션을 이용한 육방정계형 2차원 광자결정에서의 광자밴드갭 특성 정규화)

  • Yeo, Jong-Bin;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2009.06a
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    • pp.38-38
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    • 2009
  • Characteristics of the photonic bandgaps (PBGs) in two-dimensional photonic crystals (2D PCs) with a hexagonal lattice have theoretically studied using a finite difference time domain (FDTD) simulation. In this research, we propose a concept of optical coverage ratio (OCR) as a new structural parameter to determine the PBGs for E-polarized light. The OCR is an optically compensated filling factor. It is possible to normalize the PBGs of 2D PCs by introducing the OCR.

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Multichannel optical transmission-filters based on one-dimensional photonic crystals (일차원 광자결정을 이용한 다중채널 광-투과필터)

  • Nam, Gi-Yeon;Jeong, Geon;Kim, Jun-Hyung;Cho, Sung-Jun;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2004.07b
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    • pp.993-997
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    • 2004
  • 파장다중분할 방식의 광통신소자는 단일파장 뿐만 아니라 이웃하는 여러 파장대에서도 동작 할 수 있는 유연성을 갖는 소자가 요구된다. 이를 해결하는 하나의 방법이 파장제어(다중채널)광자결정(Photonic crystal)소자이다. 본 연구에서는 결함층으로 광자결정체 배열구조를 가지는 다중주기 일차원광자결정을 이용하므로 투과광 파장제어가 가능한 가변형 다중채널 투과필터를 얻을 수 있는 이론적 모델과 그에 따라 제작된 $Si/SI_)2$의 광자결정체를 제작하고 그 특성을 고찰하였다. 반사밴드 갭내에 생성된 다중투과-dip의 파장 위치는 이론값과 정착하게 일치하였다. 특히, 결함층 수(N)에 따라 광자 에너지갭내에 2N개의 투과-dip 모드를 생성할 수 있으며, 이들은 주파수범위에 대해 대칭 분포됨을 알 수 있다. 여기에 제안하는 다중채널 투과필터는 외부 전원 없이 입사각도를 미세 조절하므로 파장을 tuning할 수 있다.

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Characterization of Supercontinuum Generation as a function of Pump Wavelength and Intensity in Photonic Crystal Fiber (광자 결정 광섬유에서 펌프광원의 파장과 입력파워에 따른 초 광대역 광원 발생의 특성)

  • Kim, Jong-Doo;Yee, Ki-Ju;Jeon, Min-Yong;Ahn, Seong-Joon;Choi, Yong-Gyu
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.16 no.6
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    • pp.490-493
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    • 2005
  • We have experimentally studied supercontinuum generation in a photonic crystal fiber as a function of pump wavelength and intensity with 100 fs pulsewidth. A supercontinuum over 750 nm spectral width with amplitude variation less than 10 dB has been achieved. It was generated by coupling femtosecond pulses from a mode-locked Ti:Sapphire laser into a 2 m long photonic crystal fiber. Adjusting the parameters of the pump source, it was also possible to control different spectral features of the supercontinuum radiation.

Flat-band path filters based on one-dimensional photonic crystals (일차원 광자결정을 이용한 평탄밴드 투과 필터)

  • Nam, Gi-Yeon;Lee, Eun-Sun;Im, Woo-Sick;Kim, Jun-Hyong;Cho, Sung-June;Lee, Hyun-Yong
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2005.07a
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    • pp.526-528
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    • 2005
  • 파장 분할 다중화 방식 (WDM)의 광통신은 중앙 기지국에서 각 가입자에게 서로 다른 파장을 할당하여 동시에 데이터를 전송하는 방식으로서 각 가입자는 할당된 파장을 이용하여 항상 데이터를 송/수신할 수 있고 각 가입자에게 대용량의 데이터를 전송할 수 있을 뿐만 아니라 통신의 보안성이 뛰어나고 성능 향상이 용이하다 따라서 상, 하향(양방향, bidirectional) 3 파장 WDM-필터 소자(Flat band-path filter)는 광 가입자망 구축에서 통신 방송을 융합한 양방향 고화질 멀티미디어 서비스 사업에 반드시 필요로 하는 원천 부품이다. 본 연구에서는 1차원 광자결정을 이용한 저 손실 양방향 3 파장 WDM-필터를 얻을 수 있는 이론적 모델을 설계하고 그에 따라 2-cavity $Ta_2O_5/SiO_2$ 1차원 광자결정체를 제작하고 그 특성을 고찰 하였다. 파장에 따른 투과도 측정 결과 1550nm파장에서 투과되고 1310nm 및 1490nm파장에 대한 차단이 이론값과 일치하였다. 1550nm 파장 대에서 손실이 매우 낮은 flat-투과 밴드가 생성되었다. 특히 입사각도에 따라 flat-band 중심 파장의 변화를 이용하므로 새로운 개념의 WDM 소자로의 응용이 가능하다.

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Ellipsometric Expressions for a Near-normal-incidence Ellipsometer with the Polarizer-compensator-sample-compensator-analyzer Configuration (편광자-보정기-시료-보정기-검광자 배치를 가지는 준 수직입사 타원계의 타원식)

  • Kim, Sang Youl
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.32 no.4
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    • pp.172-179
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    • 2021
  • A near-normal-incidence ellipsometer (NNIE) is suggested as an optical critical dimension (OCD) measurement system that is highly sensitive to the bottom defect of a sample with high-aspect-ratio structured patterns. Incident light passes through a polarizer and a phase retarder in sequence, and the reflected light from the sample also passes through them, but in reverse order. The operating principle of this NNIE, where a single polarizer and a single phase retarder are shared by the incident and reflected light, is studied, and a method to determine the ellipsometric constants from the measured intensities at proper combinations of the azimuthal angles of polarizer and retarder is presented.