Lactobacillus plantarum, Lactbacillus brevis, Leuconostoc mesenteroids, Pediococcus pentosaceus를 대상으로 하여 광펄스 처리에 따른 미생물의 영향에 대하여 검토하였다. 광원에 인가하는 전압의 세기를 15-25 kV로 하고 $2500\;{\mu}s$ 이내의 처리시간으로 젖산균 세포를 광 펄스 처리하였을 경우 빛의 세기가 증가할수록 사멸 속도와 사멸율이 증가하였으며, $1500\;{\mu}s$ 처리후에는 빛의 세기에 상관없이 7 log 정도의 동일한 사멸율을 나타내었다. 빛의 세기 25 kV에서 광원과 시료 표면의 거리를 60, 85, 110, 135 mm으로 변화를 주어 처리한 결과 광원과 시료 표면과의 거리가 가까울수록 높은 살균율을 나타내었다. 광펄스 처리시 시료 표면의 온도 상승은 $5^{\circ}C$ 미만으로 거의 나타나지 않았다. 광펄스 처리후 투과 전자 현미경으로 형태적인 변화를 관찰한 결과 광펄스 처리를 한 세포는 처리하지 않은 세포에 비해 세포내 물질이 상당 부분 손실되었으며, 일부 세포막과 세포벽에 손상이 일어났음을 알 수 있었다.
강한 펄스 레이저가 렌즈에 의해 투명한 매질 속에 집광되면 가시광선 영역에서부터 적외선 영역에 걸친 넓은 파장대의 빛이 발생하게 되는데 이것을 White-Light Continuum이라고 한다. 비선형 결정인 $\beta$-BBO에 의해서도 넓은 영역의 백색광을 발생시킬 수 있다. 이러한 펄스 백색광은 Time-resolved spectroscopy에서의 Probe beam과 다양한 파장대의 펄스 레이저 발생 및 증폭을 위한 Seed pulse 등으로 응용되고 있다. (중략)
본 논문에서는 광디스크 메모리의 재생성능에 주요한 영향을 미치는 jitter를 향상시키는 방법이 검토되었다. 광디스크 제조공정에 있어서 타공정의 변수를 고정한 상태에서 단일의 조작을 통해 jitter value를 저감화시키기 위해 펄스 폭 조정기를 제작하였다. 펄스 폭 조정기폭 적용하여 입력신호의 level을 조정한 결과 6.9%의 최소 jitter value를 확보하였다.
고리형 광섬유 공전기 안에 반도체 광 증폭기를 삽입하여 1530 nm에서 1570까지 파장을 가변할수 있는 전광 동기 신호 재생 방식을 제안하고 구현하였다. 임의 파형을 갖는 10 Gbps와 30 Gbps 광 펄스열로부터 injection locking 방법에 의해 동기화된 광 펄스열을 재생하였다. 또한, 대신호 시영역 모델링을 이용하여 입력 광 펄스열의 평균 파워의 변화, 섭동에 대한 시스템의 반응을 해석하였다.
반도체 실리콘은 띠간격 근처의 에너지를 갖는 광자를 흡수하여 생성된 전자-정공쌍에 의해 굴절률이 비선형적으로 변하며 이에 따라 입사한 광펄스를 변조시킨다. Finesse가 큰 실리콘 Fabry-Perot 간섭계를 형성할 때, 이를 투과하는 광펄스가 실리콘의 굴절률을 변화시켜 스스로 간섭계의 보강간섭조건을 만족시킴으로써 반치폭이 1/5까지 축약되는 현상을 관측하였다. 그리고 관측된 결과는 수치해석으로 구한 결과와 잘 일치하였다.
최근 활발하게 연구되고 있는 광섬유 센서에 사용되는 광펄스신호가 광섬유에 입력될 때 발생할 수 있는 stimulated Brillouin scattering현상에 대하여 연구하였다. 펄스광원의 평균 광세기가 연속광원의 광세기와 같으면 SBS현상도 같아진다는 것을 알 수 있었다. 연구결과를 통해 연속광원을 이용한 SBS측정 결과를 이용하여 광펄스신호가 입력되었을 때 SBS 현상을 예측할 수 있다.
광 시분할 및 파장분할 다중화에 의한 초고속 광통신 시스템에 적합한 파장 및 반복율 가변 능력을 갖는 초단 펄스열을 고리형 반도체 광섬유 레이저의 광주입 모드잠김에 의해 발생시켰다. 발생된 광 펄스열은 10 GHz, 20 GHz, 30 GHz, 및 40 GHz의 다양한 반복율에서 ${\sim}10$ 피코초 정도의 펄스폭과 30 nm가 넘는 파장 가변능력을 보였다.
그래핀(graphene)은 탄소원자가 육각형 벌집 모양 배열의 격자구조를 가지는 원자 한층 두께의 이차원 물질이다. 그래핀은 전도띠(conduction band)와 가전자띠(valence band)가 한 점에서 만나고 에너지와 역격자의 k 벡터가 선형적으로 비례하는 에너지 구조를 가진다. 이로 인해 그래핀은 매우 빠른 전하 이동도를 가지며 원자 한 층의 두께임에도 불구하고 약 2.3%의 빛을 흡수할 수 있으며 자외선 영역부터 적외선 영역까지의 넓은 파장대의 빛을 흡수 할 수 있다. 이와 같은 그래핀의 우월한 성질을 이용하면 광 응답에 고속으로 반응하고 높은 주파수의 광통신에서도 작동 할 수 있는 그래핀 광소자를 제작할 수 있게 된다. 하지만 미래의 고속 그래핀 광소자를 실현하기에 앞서 그래핀의 광응답에 대한 정확한 이해가 필요하다. 그리하여 본 연구에서는 그래핀 광소자를 제작하고 광소자의 광응답 전기적 성질을 분석하여 그래핀의 광응답 특성을 얻어내고자 실험을 진행하였다. 그래핀을 채널 물질로 하고 소스, 드레인, 후면 게이트를 가지는 일반적인 그래핀 전계효과 트랜지스터(field-effect transistor)를 제작하고 채널에 빛을 비추고 비추지 않은 상태에서의 전기적 성질을 측정하고 그 때 얻어진 그래프의 광응답의 원인을 조사하였다. 이 때 얻어지는 $I_D-V_G$ 그래프가 광 조사 시 왼쪽으로 이동하게 되는데 이의 원인을 각 게이트 전압 구간별로 $I_D$-t 그래프를 획득하여 분석하였다. 또한 광원에 펄스를 인가하여 펄스 형태의 광원을 그래핀 전계효과 트랜지스터에 조사시키고 이에 따른 전기적 성질 변화를 관찰하였다 이 때 다양한 게이트 전압이 인가된 상태에서 레이저 펄스 광원에 의한 광전류를 검출하였으며 이를 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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