• 한국광학회지
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• 제23권2호
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• pp.71-76
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• 2012

Sagnac 형태로 변형된 Mach-Zehnder 간섭계(SMZI)는 모든 광경로가 동일한 광부품을 서로 공유하기 때문에 위상 흔들림을 최소화할 수 있는 안정된 간섭계이다. 본 연구에서는 단일광자 수준까지 감쇄시킨 레이저 광과 제 2형의 매개하향변환에서 발생한 편광 상관관계가 있는 광자로부터 준비된 단일광자를 이용한 간섭실험에서 매우 안정된 간섭무늬를 관측하였다. SMZI의 위상은 약 ${\pm}0.18$ rad으로 안정적인 반면에 보통의 MZI는 ${\pm}1.02$ rad의 위상 요동을 나타내었다.

• 한국광학회지
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• 제22권1호
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• pp.46-52
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• 2011

본 연구에서는 레버 증폭 구조를 이용한 플렉서 기반의 나노 스테이지를 설계, 제작하였다. 제작된 나노 스테이지를 샘플 스테이지로 채용한 공초점현미경을 개발하였다. 2차원 이미징의 구현을 위해서, 기존의 공초점현미경은 레이저를 이미징 평면상에 스캐닝하는 방식으로 구현된다. 본 연구에서는 백 나노미터의 구동정밀도를 가지는 나노 스테이지 위에 놓인 샘플을 2차원으로 스캐닝하면서 2차원 이미지를 구현할 수 있는 공초점현미경을 개발하였다. 플렉서 기반의 나노 스테이지는 이중 판스프링, 변위증폭 레버, PZT 엑추에이터 그리고 변위 센서로 구성 되어 있다. 스테이지의 구동 성능 해석을 위해 상용 유한요소 해석 프로그램을 이용하였다. 현미경에 사용되는 광원은 적색광 레이저이며, 레이저는 여러 광학요소를 거쳐 샘플스테이지의 샘플에 입사되고, 반사된 빛은 광센서인 PMT(Photo Multiplying Tube)로 계측되게 된다. 계측된 빛의 크기를 이용하여서 2차원 이미징을 구현하였다. 개발된 공초점 현미경으로 생쥐 귀의 피부조직을 관찰하여 현미경의 이미징 성능을 검증하였다. 설계된 샘플 스테이지는 기존의 공초점 현미경의 기계적인 Beam 스캐너를 대신함으로써 현미경의 광경로 및 전체시스템을 간소화 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1225-1230
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• 2017

3D 프린터는 산업용을 중심으로 성장해 왔으나 최근 경제 효과 및 기술 발달로 인한 원가 절감 등으로 인해 개인용 3D 프린터 시장의 성장이 가속화되는 추세이다. 그러나 현재 보급되고 있는 3D 개인용 프린터는 조형 속도, 크기, 정밀도 등의 한계점에 따라 소비자 만족도가 매우 낮은 편이다. 따라서 본 논문에서는 이러한 개인용 3D 프린터의 기술적 한계를 극복하기 위해 LSU를 이용한 SLA 방식의 3D 프린터를 제안하였다. 그리고 핵심 기능을 담당하는 스캐닝 기구부의 동작을 확인하기 위해 스테핑 모터를 이용한 조형판의 이동 및 레이저 출력 테스트를 시행하였다. 해당 테스트를 통해 레이저 동작 및 제어가 가능한지 확인하였으며 아울러 레이저 모듈과 폴리곤 미러를 사용하여 X축에 일정한 점이 출력됨을 확인하였다. 제안하는 3D프린터는 정밀도와 제조 속도를 개선하여 기존의 보급 형 3D프린터를 대체할 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1089-1092
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• 2001

In the stereolithography process, build parameters are laser power, scan velocity, scan width, bean diameter, layer thickness and so on. These values are determined according to product accuracy and build time. Build time can be reduced by improving of scan velocity, laser power, layer thickness, hatching space and so on. But variation of these parameters influence part accuracy, surface roughness, strength. This paper observed cure properties in various beam diameter. In order to examine these, relationships of scan velocity and cure depth, scan velocity and cure width according to various beam diameter in one scan line are measured. And cure thickness is measured according to beam diameter and scan velocity in scan surface of one layer. For reduction of build time, beam diameter and scan velocity is proposed in stereolithography process.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.612-615
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• 2003

Maskless laser patterning process is developed using 3rd harmonic Diode Pumped Solid State Laser with near visible wavelength of 355 nm. Photo-sensitive curable polymer is irradiated by UV laser and developed using polymer solvent to obtain quasi-3D patterns. We performed basic experiments for the various process conditions such as laser power, writing speed, laser focus, and polymer optical property to gain the optimal conditions. Experimentally, the patterns of trapezoidal shape were manufactured into dimension of 8${\mu}{\textrm}{m}$ width and 5.4${\mu}{\textrm}{m}$ height. This process could be applied to fabricate a single mode waveguide without expensive mask projection method.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권11호
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• pp.191-198
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• 2000

Laser direct patterning of the coated photoresist (PMER-NSG31B) layer was studied to make halftone dots on gravure printing roll. The selective laser hardening of photoresist by Ar-ion laser(wavelength: 333.6~363.8nm) was controlled by the A/O modulator. The coating thickness in the range of 5~11$\mu m$ could be obtained by using the up-down directional moving device along the vertically located roll. The width, thickness and hardness of the hardened lines formed under the laser power of 200~260㎽ and irradiation time of 4.4~6.6 $\mu$sec/point were investigated after developing. The hardened width increased as the coating thickness increased. Though the hardened thickness was changed due to the effect of the developing solution, the hardened layer showed good resistance to the scratching of 2H pencil. Also, the hardened minimum line widths of 10$\mu m$ could be obtained. The change of line width was also found after etching, and the minimum line widths of 6$\mu m$ could be obtained. The hardened lines showed the good resistance to the etching solution. Finally, the experimental data could be applied to make gravure halftone dots using the developed imaging process, successfully.

• 설비공학논문집
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• 제27권10호
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• pp.552-557
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• 2015

The nanostereolithography process using a femtosecond laser has been shown to have strong merits for the direct fabrication of 2D/3D micro structures. In addition, a femtosecond laser provides efficient tools for precise micromachining owing to the advantages of a small and feeble heat effect zone. In this paper, we report an effective fabrication process of 3D micro optical and fluidic devices using nanostereolithography process composed of a dual stage system. Process conditions for additive and subtractive fabrication are examined. The Piezo stage scanning system is used for 3D micro-fabrication in unit area of sub-mm scale, and the motor stage is employed in fabrication on the scale of several mm. The misalignment between the pizeo- and motor- stages is revised through rotational transformation of CAD data in the unit domain. Here, the effectiveness of the proposed process is demonstrated through examples using 3D optical and microfluidic structures.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.13-20
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• 2005

광섬유 브라그 격자를 외부 공진기로 사용하는 레이저 다이오드(이하 FGL : fiber grating laser 이라 약칭함)를 제작한 후 그 성능을 실험적으로 측정하고 분석하였다. FGL을 WDM기반의 수동형 광 가입자망 시스템에 적용하기 위해서는 저가 구현이 필수적이며, 이를 위해, TO-CAN 형태의 모듈로 패키징하였다. 제작된 FGL의 동작 전류 대 광 출력 특성을 측정한 결과, $25^{\circ}C$에서 60 mA일때 약 3.6 mW를 얻을 수 있었고 주입 전류 변화에 따른 발진 파장의 변화율은 5.2 pm/mA이었다. 또한, FGL의 온도 변화에 따른 발진 파장의 변화율은 30 pm/$^{\circ}C$로 주변 온도 변화에 대한 발진 파장의 안정도가 매우 우수함을 확인하였다. 문턱 전류 이상의 동작전류 영역에서 각각 30 dB 이상의 양호한 주변 모드 억압비(SMSR)를 얻을 수 있었고, 단일 종 모드 발진 특성을 유지함을 확인하였다. 제작된 FGL의 전송 성능을 분석하기 위하여 155 Mb/s의 NRZ 신호로 직접 변조 실험을 수행하였다. BER 성능을 측정한 결과. 단일 모드 광섬유 20 km를 통과하더라도 광경로 파워 페널티가 발생하지 않았고 수신파워가 -37.5 dBm 이상에서 BER<$10^{-9}$ 을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제28권5호
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• pp.213-220
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• 2017

3D 프린터와 반도체 레이저를 사용하여 정렬하기 쉽고 저렴한 교육용 마흐젠더 간섭계를 제작하는 방법을 제안하였다. 간섭계는 $165mm{\times}120mm{\times}57mm$ 크기의 몸체, 거울 마운트, 레이저 홀더, 광분할기 등으로 구성된다. 레이저 경로는 고무 밴드, 작은 금속 막대 및 나사로 구성된 4개의 거울 마운트로 조정하였다. 간섭무늬는 최종 단계에서 렌즈에 의해 확대되었다. 슬라이드 글라스의 굴절률은 간섭계 팔 중 하나에 삽입된 슬라이드 글라스가 회전하는 동안 이동하는 간섭무늬의 수를 계수함으로써 측정되었다. 굴절률을 구하는 식을 광경로차와 회전 각도의 함수로 찾았으며, 간섭계 실험에서 유리의 굴절률을 계산하는데 사용하였다. 간섭계의 한 팔에서 유리를 회전시키면 교실에서 움직이는 간섭무늬를 관찰하기 위해 고가이지만 사용되었던 정밀 스테이지가 필요 없게 된다. 따라서 이 논문에서 제안 된 3차원 프린터로 제작한 마흐젠더 간섭계는 경제성과 성능 때문에 교육에 매우 유용할 것으로 기대된다. 학생들이 3차원 프린터로 제작한 간섭계를 사용하여 유리의 굴절률과 빛의 파장을 측정하는 등의 정성적 및 정량적 연구를 수행 할 수 있을 것이다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권3호
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• pp.73-76
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• 2020

은 나노와이어는 금속 특유의 고전도 특성, 낮은 Percolation threshold 및 고투과 특성을 나타내어 차세대 투명전극 물질로 각광받고 있다. 이를 플렉서블 및 웨어러블 디바이스, 전자피부 디바이스 등과 같은 다양한 분야에 활용하기 위해서는 은 나노와이어 전극을 필요한 형태로 패터닝 하기 위한 기술이 필수적으로 요구된다. 일반적으로, 은 나노와이어를 패터닝하기 위한 공법으로는 포토리소그래피 및 에칭, 프린팅, 레이저 Ablation 등을 들 수 있으나, 이러한 패터닝 기술들은 공정 절차가 복잡하거나 높은 공정 비용 등의 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 UV-curable 점착제 기반의 low-cost 은 나노와이어 패터닝 공법을 개발하고자 하였다. 은 나노와이어 네트워크가 형성된 폴리우레탄 필름에 UV 경화형 테이프를 부착하고, UV를 선택적으로 조사한 뒤, 다시 UV 경화형 테이프를 벗겨내는 3단계의 간단한 공정만으로 은 나노와이어 패턴을 성공적으로 형성할 수 있었으며, 간단한 구현 원리 및 분석 결과를 본 논문에서 보고하고자 한다.