• 한국광학회지
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• 제33권2호
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• pp.59-66
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• 2022

각 편광소자의 방위각을 자유롭게 제어하는 자유형 구동방식에 기반한 뮬러행렬타원계(Mueller matrix ellipsometer, MME)를 제시한다. 보정기의 위상지연각 분산특성과 전기장 투과율비의 파장의존성을 고려하여 시료에 입사하는 빛의 편광상태를 최적화하기 위한 편광자의 방위각과 편광자측 보정기의 방위각 조합들을 제시한다. 시료로부터 출사하는 빛의 스톡스상수들을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 검광자의 방위각과 검광자측 보정기의 방위각 조합들, 그리고 출사하는 빛의 스톡스상수들을 구하는 수학적 표현들을 제시한다. 이 MME는 이상적이지 않은 4분파장 위상지연자를 적용할 수 있도록 보정기 선택의 폭을 넓혀주므로 깊은 자외선(deep ultraviolet)부터 근적외선(near infrared)에 이르는 매우 넓은 파장 대역에 걸쳐 작동하는 뮬러행렬 분광타원계(Mueller matrix spectroscopic ellipsometer, MMSE)의 제작과 활용을 용이하게 해 줄 것이다.

• 한국광학회지
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• 제19권6호
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• pp.416-421
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• 2008

본 논문에서는 복수 개의 측정 광파장 대역에서의 글루코스 수용액의 상대적인 흡광 특성을 이용한 글루코스 농도 예측 방법을 제안하고 검증하였다. 각 측정 파장에서의 상대적인 흡광도는 기준 파장에서의 흡광도를 기준하여 얻어진다. 선정된 기준 파장(1310 nm)과 네 개의 측정 파장(1064, 1550, 1685, 1798 nm) 대역에서는 글루코스에 대한 흡광도가 서로 반대의 부호를 갖도록 하였으며, 이 특성은 측정 정확도를 높이는데 도움이 된다. 최종적인 글루코스 수용액의 예측 농도는 각 측정 파장에서 얻어진 예측 값의 평균으로 결정된다. 5 mm의 광경로와 $0{\sim}1000mg/dL$ 농도 범위에서 실제로 측정된 글루코스의 흡광도를 살펴보면, 기준 파장 1310 nm에서는 $-1.42{\times}10^{-6}\;AU$/(mg/dL), 측정 파장 1685 nm에서는 $+8.12{\times}10^{-6}\;AU$/(mg/dL)로 최대였다. 그리고 제안된 방법을 이용하여 글루코스 용액의 농도를 예측할 경우 얻어진 표준예측오차(SEP: standard error of prediction)는 ${\sim}28\;mg/dL$였다. 또한, 온도와 지방층이 글루코스 농도 측정에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 $26{\sim}40^{\circ}C$ 온도 범위에서 측정된 흡수량 변화율은 기준 파장 1310 nm에서 $-9.1{\times}10^{-5}\;AU/^{\circ}C$였고, 측정 파장 1550 nm에서 $-2.08{\times}10^{-2}\;AU/^{\circ}C$였다. 그리고 글루코스 수용액에 존재하는 지방층 두께에 따른 흡수량 변화율은 1685 nm 파장 대역에서 +1.093 AU/mm로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.383-388
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• 2007

본 논문에서는 광파장 이하의 주기를 갖는 금속 격자형 가시광선 대역 컬러필터를 제안하고 구현하였다. 이 소자는 쿼츠 기판 위의 알루미늄 금속 층에 원형 홀이 2차원으로 배열된 격자로 구성되어 있다. 격자의 구조 파라미터 즉, 금속 박막 두께, 격자 주기, 홀 크기, 홀 구성 물질의 굴절률 등이 필터의 전달특성에 미치는 영향을 분석하여 소자를 설계하였다. 특히, 격자 홀을 구성하는 물질의 굴절률을 조절함으로써 필터의 특성을 최적화하고자 시도하였다. 본 논문에서는 전자빔 직접 기록 방식을 도입하여 두 개의 소자를 구현하였는데, 이들의 설계 파라미터를 살펴보면 격자 높이는 50 nm로 동일하며, 주기는 각각 340 nm와 260 nm였다. 측정된 결과를 살펴보면, 주기가 $\Lambda=340nm$인 소자의 경우에 중심파장은 680 nm이고 최대 투과율은 57%였으며, 주기가 $\Lambda=260nm$인 소자의 경우에는 중심파장이 550 nm이고 최대 투과율을 50%였다. 특히, 계산 결과를 통하여 격자 홀을 기판과 동일한 굴절률과 동일한 물질로 채움으로써 투과효율이 15% 이상 증가함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권2호
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• pp.127-131
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• 2008

본 논문에서는 굴절률 감지 방식의 수직 결합형 폴리머 마이크로링 공진기 기반 글루코스 바이오 센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서에서 상부 클래딩 역할을 하는 글루코스 분석 대상물의 농도 변화는 링 공진기의 공진파장 이동을 측정함으로써 얻어진다. 특히, 센서의 감도를 향상시키기 위해 다음과 같은 방법을 사용하였다. 첫째로, 분석 대상물에 근접한 유효굴절률을 갖는 폴리머 도파로 구조를 공진기 센서에 도입하였다. 둘째로, 분석 물질의 접촉면적을 확대하기 위해 측면 클래딩층이 충분히 식각된 pedestal 링 도파로 구조를 사용하였다. 제안된 공진기 센서는 빔전파 방법을 사용하여 설계하고 분석하였다. 사용된 코어 및 클래딩용 폴리머의 굴절률은 각각 1.430과 1.375였으며, 링 반경은 $400\;{\mu}m$였다. 이 때 얻어진 도파로의 유효굴절률은 ${\sim}1.390$였으며 글루코스 수용액의 굴절률 1.333와 매우 근접하였다. 제작된 소자의 기본적인 전달특성은 FSR(free spectral range) 0.66 nm, 대역폭 ${\sim}0.15\;nm$, Q 값 10,000 이었다. 1550 nm 광파장 대역에서 얻어진 측정 결과를 살펴보면, 센서 감도는 ${\sim}0.28\;pm$/(mg/dL)였으며, 이에 따른 굴절률 변화 감도는 ${\sim}200\;nm/RIU$였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제23권1호
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• pp.19-25
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• 2014

본 연구는 단색광, 혼합광, 광조사 주기에 대해 총 14가지 실험구를 설치하여 적치마 상추의 생육특성 안토시아닌 및 비타민 C 함량에 대해 조사하였다. 그 결과, 단색광 처리에서 적색광은 초장, 엽수, 지상부 생체중, 청색광은 근장과 엽폭을 증대 시키는 것으로 나타났다. 따라서 적색광은 상추의 지상부, 생육에 청색광은 지하부 생육에 많은 영향을 미치는 것으로 판단된다. 혼합광의 경우 적색광과 백색광 혼합광에서 초장, 엽수, 엽폭, 지상부와 지하부의 생체중 및 건물중이 가장 높게 나타났다. 이는 백색광이 LED광원에 비해 광파장 대역이 다양하기 때문에 생육이 좋은 것으로 판단된다. 근장과 엽록소 함량에 대해서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3에서 가장 양호한 결과를 보였다. 광조사 시간에 따른 생육특성은 광주기가 15/09h에서 가장 효과적인 반응을 보였다. 안토시아닌 함량의 경우, 단색광에서는 463nm의 청색광 처리에서 가장 높았고, 혼합광에서는 적색광과 청색광의 비율이 7 : 3일 때 가장 높게 나타났다. 또한 광조사 주기에 따른 실험에서는 광주기 18/06h의 처리구에서 안토시아니 함량이 가장 높았다. 비타민 C 함량은 적색광과 청색광의 비율이 8 : 2일 때 $1.77mg{\cdot}L^{-1}$로 가장 높게 나타났으며, 백색광에서 $1.26mg{\cdot}L^{-1}$로 가장 적은 함량을 보였다.