수정(quartz)과 다이아몬드(diamond)의 임계각을 $sin{\theta}=r_2/r_1$(r = 굴절률, $r_1$ > $r_2$)의 식에 의해 계산한 결과 수정(R.I. ${\fallingdotseq}$ 1.553)은 $40.09^{\circ}$, 다이아몬드(R.I. = 2.417)는 $24.26^{\circ}$로 계산되었다. 계산된 임계각에 따른 각각의 보석 내부의 빛의 경로를 고찰한 결과 수정과 다이아몬드의 휘광성은 각각 20.33%와 55.07%였다. 임계각과 관련된 이론을 팬시 형 브릴리언트 컷으로 연마된 보석내부에서의 빛의 경로에 적용시킴으로써 보타이(bow-tie) 현상의 원인을 규명하였다. 또한 수정과 커런덤을 굴절계로 굴절률 측정 시 헤미실린더에서의 임계각을 계산한 결과 각각 $59.1^{\circ}$와 $77.9^{\circ}$로 계산되었다.
삶의 질이 높아지고 고령화 사회가 시작되면서, 사회적 약자들이 사용하기 쉬운 교통수단의 개발의 필요성이 증대되고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위해, 한국철도기술연구원에서 주관하여 저상굴절버스(Bi-modal Tram)의 개발을 시작하게 되었다. 이 저상굴절버스는 버스와 같은 높은 접근성의 특징을 가져야 할 뿐만 아니라, 지하철과 같이 차체가 낮아야 하며, 휠체어나 승객의 발이 승강장과 차량 사이 틈에 끼지 않도록 정확한 주차가 이루어져야 한다. 하지만 저상굴절차량의 길이가 길어, 이러한 요건을 맞추기 위해서는 전 차륜 조향 시스템이 개발-장착되어야 한다. 전 차륜 조향 시스템이 장착된 저상굴절차량은 1축 차륜이 조향될 뿐 아니라, 1축 조향각 또는 굴절각과 속도 등의 상태에 따라 2축과 3축 차륜이 조향되는 특징을 가지고 있다. 본 연구에서는 전 차륜 조향장치의 개발 과정을 다룬다.
나트륨 이온의 용출을 방지하기 위해 LCD용 유리기판위에 입혀진 SiO$_{2}$ 박막의 굴절율 및 두께를 측정하였다. 입사각을 고정하고 박막의 두께를 0 .angs.부터 주기 두께까지 20.angs.씩 증가시키며 계산한 타원해석상수와 두께를 고정하고 입사각을 45.deg에서 70.deg까지 1.deg.씩 증가시키며 계산한 타원해석상수를 이용하여 LCD용 유리기판위에 증착된 SiO$_{2}$ 박막의 굴절율 및 두께 측정에서의 최적 측정 조건을 구하였다. 최적 측정 조건에서 굴절율 및 두께의 변화에 따른 타원해석상수 .DELTA.와 .PSI.의 변화를 계산하여 .DELTA.와 .PSI.측정 상의 오차와 비교하여 굴절율 및 두께 결정 시의 오차를 추정하였다. 최적 측정 조건인 Brewster 각 근방에서의 여러 입사각에서 LCD용 유리기판위에 입혀진 SiO$_{2}$ 박막의 타원해석상수 .DELTA.와 .PSI.를 측정하고, 이 측정값에 최적 맞춤하는 SiO$_{2}$ 박막의 굴절율 및 두께를 회귀분석방법을 사용하여 전산 계산하고 분광타원해석법에 의한 박막의 두께 및 굴절율과 비교하였다.
가변입사각 분광타원법(Variable Angle Spectroscopic Ellipsometry)을 사용하여 유기발광소자(OLED)의 발광층인 유기박막 의 광학상수와 두께를 결정하였다. 광투과영역에서 모델링분석으로 박막의 평균두께와 굴절률 분산식을 결정하고, 광흡수영역으로 확장하여 유기막의 다층구조, 각 층의 두께와 밀도 그리고 각 파장에서의 복소굴절률을 결정하였다. 분광광도계를 사용하여 구한 투과율 스펙트럼을 가변입사각 분광타원법을 사용하여 결정한 다층구조 및 복소굴절률로 계산한 투과율 스펙트럼과 비교하여 분석의 정확성을 확인하였다.
목적: 본 연구는 하이드로젤 콘택트렌즈에 미치는 카르복시메칠 셀룰로오스나트륨을 포함한 인공누액의 영향을 다양한 조건에서 분석 하였다. 방법: 렌즈 재료로 사용되는 NVP(N-vinyl-2-pyrrolidone) 및 MMA(methyl methacrylate)를 가교제인 Ethylene glycol dimethacrylate를 사용하여 HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 공중합 하였으며, 개시제로는 azobisiobutyonitrile을 사용하였다. 또한 제조된 렌즈의 물리적 특성을 평가하기 위해 함수율, 굴절률, 접촉각 그리고 분광투과율 등을 측정하였다. 결과: 제조된 콘택트렌즈의 기본 물성을 측정한 결과, 함수율 26.61% ~ 48.58%, 굴절률 1.422~1.455 그리고 분광투과율의 경우 80.8%~91.4%로 나타났으며 접촉각은 $33.93^{\circ}{\sim}65.70^{\circ}$의 범위로 나타났다. 또한 제조된 콘택트렌즈를 인공누액에 침지시킨 후 측정한 물리적 특성은 함수율 24.46%~48.25%, 굴절률 1.422~1.457 또한 분광투과율의 경우 77.0%~91.0%로 나타났으며 접촉각은 $37.25^{\circ}{\sim}77.33^{\circ}$의 범위로 나타났다. 수화시간에 따른 물성 변화는 굴절률의 증가, 함수율의 감소, 광투과율 감소 및 접촉각의 증가를 나타내었다. 결론: 카르복시메칠 셀룰로오스나트륨을 포함한 인공누액은 친수성 하이드로젤 콘택트렌즈의 함수율, 굴절률, 접촉각 그리고 광투과율에 영향을 주는 것으로 나타났다.
목적: 원발개방각녹내장 환자에서 섬유주절제술과 백내장수술을 동시에 시행하는 경우 술 후 예측 굴절력의 정확성을 분석하고, 굴절력 오차에 영향을 미치는 요소에 대해 알아보고자 한다. 대상과 방법: 섬유주절제술과 백내장수술을 동시에 시행한 원발개방각녹내장 환자 27명을 대상으로 후향적으로 분석하였다. 술 후 예측 굴절력과 실제 굴절력을 비교하였으며 평균예측오차와 평균절대예측오차를 계산하였다. 같은 시기에 백내장수술만 단독 시행한 나이와 성별이 짝지어지는 대조군과 굴절력 오차를 비교하였다. 또한 굴절력 오차에 영향을 미치는 환자의 수술 전 인자들에 대하여 통계학적으로 분석하였다. 결과: 술 후 평균예측오차는 섬유주절제술과 백내장수술의 병합수술군에서 $+0.02{\pm}0.92$디옵터, 대조군에서 $-0.01{\pm}0.45$디옵터로 유의한 차이는 없었다. 평균절대예측오차는 병합수술군에서 $0.65{\pm}0.64$디옵터, 대조군에서 $0.35{\pm}0.28$디옵터로, 술 후 난시는 병합수술군에서 $-1.07{\pm}0.65$디옵터, 대조군에서 $-0.66{\pm}0.48$디옵터로 병합수술군에서 유의하게 높았다(p=0.035, p=0.020). 술 전 앞방깊이, 술 후 안압 변화가 부정확한 평균절대예측오차와 유의한 연관성을 보였다. 결론: 원발개방각녹내장 환자에서 섬유주절제술과 백내장수술을 동시에 시행하는 경우 술 후 예측 굴절력의 정확성이 떨어지고, 더 큰 난시를 유발하는 것으로 나타났다. 술 전 얕은 앞방깊이, 술 후 큰 안압 변화가 굴절력 오차를 증가시키므로 이를 고려하여야 하겠다.
우수한 반사방지막을 얻기 위하여 코팅 층의 구조를 나노입자구조로 만들어 코팅 층에 입사하는 빛을 분산시키거나, 코팅 층의 매질을 다양하게 선택하여 굴절률을 제어하여 반사율을 낮추는 기술이 제안되고 있다. 본 논문에서는 코팅 층의 굴절률 분포를 변화시켜 우수한 반사방지막을 얻는 방법 중 기존논문에서 제시되었던 5차 함수의 굴절률 분포와 제안하는 구배형 굴절률 분포의 반사방지막 특성을 비교하였다. 분석에 사용된 반사방지막 구조는 각각 3, 6, 9층 구조로서 총 두께 180 nm 이고, 입사파의 파장 범위는 300 nm ~ 1100 nm 이다. 각 각 서로 다른 층수에서 반사율을 비교하기 위하여 단층인 경우의 전달매트릭스를 구하고 3, 6, 9층의 구조에서의 반사율을 구하였다. 그 결과 3층의 구조 일 때 제안하는 구배형 굴절률 분포가 약 600 nm ~ 1100 nm 파장 범위에서 5차 함수의 굴절률 분포보다 더 낮은 반사율을 보였다. 향후 이 결과는 가시광선(적색)과 근적외선 영역에 사용되는 광소자 및 광 필터에 응용 가능하리라 판단된다.
프리즘 분광계를 사용하여 액체 상태와 고체 상태의 혼합 폴리머(NOA61, NOA84) 굴절률을 측정하였다. 먼저 속이 빈 작은 프리즘을 제작하고 UV (ultra-violet) 에폭시를 채운 다음 프리즘의 꼭지각과 최소 편향각을 측정하여 굴절률을 측정하였다. 고체 상태의 폴리머는 속이 빈 프리즘에 추가 구조물을 넣고 UV 에폭시를 경화하여 고체 폴리머가 채워진 프리즘을 제작하고 굴절률을 측정하였다. 액체 상태나 고체 상태인 경우 모두, 두 종류의 에폭시를 섞어서 혼합 폴리머를 만들고 혼합비를 조절하면서 굴절률을 측정한 결과 혼합비에 비례하는 굴절률 측정값을 얻었다. 이러한 결과는 UV 에폭시를 사용한 원통형 이중 미세 렌즈배열의 초점거리를 조절할 수 있는 방법을 제공한다.
기판 위에 코팅된 박막의 빛 반사 특성에 대해 연구하였다. 입사 매질로 굴절률이 큰 프리즘을 사용하여 박막/기판 계의 내부 전반사 현상과 공기/박막/기판 계가 이루는 도파로로 빛이 결합되어 들어가는 현상을 종합적으로 비교, 연구하였다. 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 큰 경우에는 빛의 입사각을 증가시켜 나가면 먼저 기판에 의한 전반사가 일어나고, 그 이후 도파로 모드를 맞추는 좁은 각 영역에서 반사율이 떨어지는 현상을 볼 수 있으며, 이것을 이용하여 박막의 굴절률과 두께를 정확히 측정할 수 있다. 반면에 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 작은 경우에는 도파로 모드가 존재하지 않는다. 이 경우 덩어리 매질에서처럼 뚜렷하지는 않지만 박막에 의한 전반사가 간섭무늬를 동반하여 나타난다. 본 연구에서는 프리즘/박막/기판 구조에서 일어나는 반사 현상을 전반적으로 관측하고 분석하여, 두 경우 모두 박막의 굴절률을 측정할 수 있는 가능성을 조사하였다.
레이저 매질은 흡수된 여기 파워에 의해 매질 내부에서 열이 발생하고, 매질 표면을 따라 냉각이 진행되어 매질 내부에서는 불균일한 온도분포가 발생하게 된다.$^{[1,2]}$ 레이저 매질의 굴절율은 온도에 따라 변하기 때문에 열복굴절과 열렌즈 현상이 일어나 레이저 출력의 손실 및 빔질의 저하를 초래하게 된다.$^{[1,3]}$ 선형 편광 광선을 이용하는 고체 레이저는 레이저 매질을 브루스터각으로 가공하거나 공진기 내부쉐 브루스터판을 삽입한다. 따라서, 선형 편광 광선은 열복굴절에 의한 위상 지연으로 타원 편광이 되고, 타원 편광 광선의 s-성분은 브루스터판에서 반사를 일으키게 되어 레이저 출력의 손실을 일으키게 되므로 레이저 공진기를 구성하는데 있어서 정량적인 열영향의 해석이 필요하다$^{[1,2,5]}$ 열영향에 의한 위상 지연은 방위각 방향과 반지름 방향으로 각각 $\Delta$$n_{\Phi}$, $\Delta$$n_{r}$ 만큼 생긴 굴절율의 차이로 발생하고 다음과 같이 표현할 수 있다.$^{[1]}$ (중략)이 표현할 수 있다.$^{[1]}$ (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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