• Title/Summary/Keyword: 무반사코팅

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Structural dependence of the effective facet reflectivity in spot-size-converter integrated semiconductor optical amplifiers (모드변환기가 집적된 반도체 광증폭기에서의 유효단면반사율의 구조 의존성)

  • 심종인
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.11 no.5
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    • pp.340-346
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    • 2000
  • Traveling wave type semiconductor optical amplifiers integrated with spot-size-converter (SSC-TW-SOA) have been extensively studied for the improvement of coupling effiClency With single-mode fiber and fO! the cost reducClon 111 a packaging In tlIis paper the slructural dependence of the spot-slZe-converter on the effective facet reflectlvllY $R_{eff}$ was experimentally as well as thcoretienlly mvestlgated. It was shown that not only a sufficient mode-conversion in a sse region along the latersl and tran~verse directions but also an introductIOn of angled-facet were very essential in order to reduce $R_{eff}$ Very small ripple less than 0.1 dB in an amplified spontaneous emission spectrum was observed with the fabncated SSC-lW-SOA which consists of the wrndow length of $20\mu\textrm{m}$, facet angle of $7^{\circ}$, and antlrelleetioll-coated facet of ] % reflectivity.tivity.

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Effect of Atomic Layer Deposited Al2O3 Thin Films on the Mechanical Properties of Anti-reflective Moth Eye Nanostructured Films (원자층 증착법에 의한 Al2O3 박막 형성에 따른 모스아이 구조 반사방지 필름의 기계적 물성에 미치는 영향)

  • Yun, Eun-Yeong;Lee, U-Jae;Jang, Gyeong-Su;Choe, Hyeon-Jin;Choe, U-Chang;Gwon, Se-Hun
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.176-177
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    • 2015
  • 최근 자연계에 존재하는 광학 구조체를 모사하여 우수한 반사 방지 효과를 표면에 구현하고자 하는 연구가 이루어지고 있으며, 특히 우수한 무반사 특성을 가지고 있는 나방의 눈 구조를 모사하여 응용하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 주로 폴리머를 기판으로 하여 구현되는 모스아이 구조의 필름은 기계적 성질이 좋지 않아 문제가 되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 모스아이 나노구조가 형성된 폴리머 기판에 비해 기계적 물성이 우수한 $Al_2O_3$ 물질을 적용하여, 모스아이 패턴의 기계적 특성을 향상 시키면서도, 모스아이 패턴이 가지는 고유의 우수한 광학적 성질을 유지시키기 위한 실험을 진행하였다. 모스아이 패턴의 광학적 성질을 유지하기 위해서는 나노구조 돌기상에 위치에 따른 두께 차이가 최소화된 균일한 코팅층을 형성하여 그 구조를 유지시킬 필요가 있으므로 이러한 구조물상에 단차피복성(Step Coverage)이 우수하고 sub-nm 단위의 정밀한 두께 조절이 용이한 원자층 증착법(Atomic layer deposition, ALD)을 이용하여 박막을 증착하였다.

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Study of Multi Anti-Reflection Coating Thin Film of Ferrule Facet Manufacture and Characteristics (광커넥터 패룰 단면의 다층 무반사 코팅 박막 제작 및 특성에 관한 연구)

  • Ki, Hyun-Chul;Yang, Mung-Hark;Kim, Sun-Hoon;Kim, Sang-Taek;Park, Kyung-Hee;Hong, Kyung-Jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.408-409
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    • 2007
  • Ferrule function have connect Optical Communication Cable. But Ferrule have important role that is decided transmission efficiency and information quality. Key-point of detailed drawing of ferrule is Anti-Reflection. In the study Broadband Anti-Reflection coating Film was design for ferrule of optical connector and deposited in low temperature by Ion-Assisted Deposition system. Optical thin film materials($Ta_2O_5$, $SiO_2$) were manufactured Index and Film thickness. $Ta_2O_5$ index is 2.123 ~ 2.125 and $SiO_2$ is 1.44 ~ 1.442. Reflection Loss of film deposited on Ferrule is 30.1[dB].

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Design and Characteristics of Anti-reflection Coating using Multi-layer Thin Film on the Ferrule Facet (다층 박막을 이용한 패럴 단면의 무반사 코팅 설계 및 특성)

  • Ki, Hyun-Chul;Yang, Mung-Hark;Kim, Seon-Hoon;Kim, Tea-Un;Kim, Hwe-Jong;Gu, Hal-Bon
    • Journal of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers
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    • v.20 no.11
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    • pp.991-994
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    • 2007
  • In this paper, we have designed the anti-reflection(AR) coating for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range on the ferrule facet of optical connector. The low-temperature ion-assisted deposition was applied to AR coating on the ferrule facet in order to avoid damage of optical connector. We have measured the refractive index of coating film($Ta_2O_5\;and\;SiO_2$) using the ellipsometer and optimized the film thickness using the SEM and thickness measurement equipment. UV-VIS-NIR spectrophotometer is used to measure transmissivity of the AR coated ferrule facet. The refractive index of $Ta_2O_5\;and\;SiO_2$ is $2.123{\sim}2.125$ and $1.44{\sim}1.442$, respectively, for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range. The transmissivity of the AR coated ferule facet is more than 99.8 % for $1425{\sim}1575$ nm wavelength range and more than 99.5 % for $1400{\sim}1600$ nm wavelength range. The return loss of the AR coated ferrule facet is 30.1 dB.

Fabrication of High Aspect Ratio 100nm-Scale Nickel Stamper Using E-Beam Writing based on Chrome/Quartz Mask Without Anti-Reflection Layer for Injection Molding of Optical Grating Patterns (광학 그레이팅의 사출성형제작을 위한 전자빔과 무반사 코팅층이 없는 크롬/퀄츠 마스크를 이용한 고종횡비 100nm 급 니켈 스탬퍼의 제작)

  • Seo, Young-Ho;Choi, Doo-Sun;Lee, Joon-Hyoung;Je, Tae-Jin;Whang, Kyung-Hyun
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.28 no.11
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    • pp.1794-1798
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    • 2004
  • We present a fabrication method of high aspect ratio 100nm-scale nickel stamper using e-beam writing for the injection molding of optical grating patterns. Conventional nickel stamper is fabricated by nickel electroplating process which is followed by seed layer deposition. In this paper, we have used chrome coated blank mask without anti-reflection layer of CrON in order to simplified electroplating process. In experimental study, we have optimized electron-beam dosage for 100nm-scale optical grating patterns with 2.5-aspect ratio, and fabricated nickel stamper using above grating patterns as PR mold. Fabricated nickel stamper have showed height of 240$\pm$20nm and width of 116$\pm$6nm.

Design and Analysis of Optical Properties of Anti-reflection Coated ZnS Substrates in the Mid-infrared Region (중적외선 영역의 무반사 코팅된 ZnS 기판의 설계와 광학 특성)

  • Park, Buem Keun;Paik, Jong-Hoo
    • Journal of Sensor Science and Technology
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    • v.31 no.4
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    • pp.255-259
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    • 2022
  • In this study, we fabricated ZnS substrates with excellent transmittance in the mid-infrared region (3-5 ㎛) using hot pressing instead of conventional chemical vapor deposition (CVD). Diamond-like carbon (DLC) was coated on either one or both sides of the ZnS substrates to improve their mechanical properties and transmittance efficiency. To reduce the reflectance and further improve transmittance in the mid-infrared region, anti-reflection (AR) coating was designed for DLC/ZnS /AR and AR/ ZnS /AR structures. The coating structure, microstructure, and optical properties of the AR-coated ZnS substrates were subsequently investigated by employing energy dispersive X-ray spectroscopy, scanning electron microscopy, and Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy. The FTIR spectroscopy results demonstrated that, in the mid-infrared region, the average transmittance of the samples with AR coating on one and both sides increased by approximately 18% and 27%, respectively. Thus, AR coating improved the transmittance of the ZnS substrates.

RF magnetron Sputtering법에 의해 Plasma Etching된 Glass에 증착한 다양한 친수 박막의 특성

  • Lee, Dong-Uk;Baek, Cheol-Heum;Kim, Dong-Yeong;Yang, Jeong-Min;Kim, Hwa-Min;Lee, Jong-Yeong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.133-133
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    • 2012
  • 일반적으로 TiO2는 광촉매 작용으로 표면 살균성을 가지며, 친수특성으로 인한 자가세정 능력도 가지고 있다. 또한 지구상에 많이 존재하는 광물로 원료의 가격이 저렴하다는 장점이 있어 산업 전반에 사용되고 있다. 하지만 외부의 환경적 오염으로 인한 광촉매 반응 면적의 감소에 따라 반응효율이 저하되는 단점이 있으며, SiO2는 투명한 유리와 같이 비정질상태가 안정하고 높은 굴절률을 가지며 내구성이 외부환경에 강해 무반사 코팅이나 금속박막의 보호층으로 주로 사용된다. WO3는 높은 굴절률과 가시광선 영역에서의 우수한 투과율을 가지고 있으나 conduction band에서 생성된 광캐리어들이 빠르게 재결합 하여 광분해 효율이 좋지 않기 때문에 흔히 쓰이지 않고 있다. 이러한 박막들의 단점을 보완하기 위해 물리적 구조를 변화시켜 반응 면적을 극대화하기 위해 버퍼층이나 다층박막을 사용하는 등 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Slide glass에 Plasma etching 하였을때 친수성이 나타나는 특성을 이용하여 대면적 코팅과 표면 경도를 우수하게 만들 수 있는 RF Magnetron sputtering법으로 Slide glass에 Ar Gas 분위기에서 각 파워별 Plasma etching한 후 TiO2, SiO2, WO3 박막을 증착하여 광학적, 구조적 특성을 분석하였다. 광투과율 측정장치(UV-VIS Spectrophotometer)를 사용하여 투과율을 측정한 결과 모든 박막이 가시광 영역에서 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 접촉각 측정결과 100w로 etching한 glass에 TiO2를 증착한 박막에서 가장 낮은 $3^{\circ}$ 이하의 접촉각을 나타내었다. SEM (Scanning Electron Microscope) 분석을 통해 표면구조를 관찰한 결과 100w로 etching한 후 TiO2를 증착한 박막이 가장 조밀한 구조를 보였으며, AFM (Atomic Force MicroScope) 분석 결과 100w로 etching한 후 TiO2를 증착한 박막의 표면이 가장 거칠어지는 것을 볼 수 있었는데, 이는 물과 닿는 박막의 유효 표면적의 증가로 인하여 광촉매 효과가 증가하였기 때문에 친수성이 향상된 것으로 사료된다. 이러한 박막은 건물 유리벽과 자동차의 내 외장재 전자기기용 광학 필름에 자가세정, 내반사 코팅소재, 디스플레이 표시장치로 활용할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구는 중소기업청에서 지원하는 2011년도 산학연 공동기술개발 지원사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

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A Study on the Design of Laterally Tilted SCH-SLD with Window Region (윈도우 영역을 갖는 측방향으로 경사진 SCH-SLD의 설계에 관한 연구)

  • 황상구;김정호;김운섭;김동욱;안세경;홍창희
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.5 no.4
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    • pp.777-790
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    • 2001
  • Theoretical analyses have been tried to design high power and stable operating SLD at 1.55${\mu}{\textrm}{m}$ wavelength range which is the lowest absorption wavelength in optical fiber. The materials of active layer and SCH layer were chosen as conventional In1-xGaxAsyPl-y quaternary composition systems. From the transverse mode and the lateral mode analyses of waveguide, the optical power distributions and the optical confinement factor have been studied for single-mode high power operation. According to these analyses, it was calculated the composition and the thickness of SCH layer to obtain the maximum optical confinement factor. In order to obtain low values of the reflectivity, we used the window region and the lateral tilted angle between tile active region and window region. And the reflectivity of SLD was calculated with the gaussian beam approximation and mode analysis. From these researches, it was confirmed for several results to fabricate the efficient and stable SLD. In case of using $1.3\mum$, InGaAsP SCH layer, the layer thickness was obtained $0.08\mum$, to get the maximum optical confinement factor. Using $0.2\mum$, active layer thickness and $0.08\mum$, SCH layer thickness, the window region length is about $100\mum$ without An coating, $10\mum$ in 1% AR coating to obtain about 10-4 reflectivity. When the tilted angle is about $10~15^{\circ}$, the reflectivity is about 10-3. From these results, if the window region length and tilted angle were controlled appropriately in given device structure, it was confirmed that it is possible to fabricate the stable SLD without AR coating analytically.

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Beam Profile Analysis of DFB Laser for High Speed Communications (고속 통신용 DFB 레이저의 빔 분포 해석)

  • Kwon, Keeyoung
    • The Journal of the Convergence on Culture Technology
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    • v.6 no.3
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    • pp.419-425
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    • 2020
  • In this paper, when a refractive index grating and a gain grating are simultaneously present in a DFB (Distributed Feedback) laser for a 1.55 um wavelength with two mirror surfaces without an anti-reflective coating, an analysis program was developed to determine the beam distribution of the oscillation mode in the longitudinal direction. As the phases of the index and gain gratings on the mirror faces are varied, the lasing gain and the beam profiles |R(z)| and |S(z)| of the lasing mode with the emitted power ratio Pl/Pr are analyzed and examined in case of δL<0. In order to reduce the threshold current of a oscillation mode and enhance the frequency stability, κL should be greater than 8, regardless of the grating phase values at the mirror surface.

표면변형에 따른 실리콘 태양전지의 전력변환효율 변화

  • Lee, Se-Won;O, Si-Deok;Sin, Hyeon-Uk;Jeong, Je-Myeong;Kim, Tae-Hwan;Sin, Jae-Cheol;Kim, Hyo-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.387-387
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    • 2012
  • 결정 Si 및 비정질 Si 태양전지는 환경친화적이며 안정적인 물질로 전력변환 및 에너지 저장 장치에 중요하기 때문에 연구가 활발하게 진행되고 있다. 고효율 Si 태양전지를 제작하여 상용화하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 공기와 비교하여 높은 굴절률을 갖고 있기 때문에 발생하는 반사를 줄이기 위해서 필요한 무반사 코팅층(Anti-reflective coating; ARC)은 주로 SiO2 와 SiNx 와 같은 유전체를 이용하여 사용하지만 이들 ARC 증착은 PECVD와 같은 진공장비를 사용하므로 제작 비용이 높아지는 단점이 있다. 나노선 또는 나노 팁과 같은 sub-wavelength 구조를 표면에 만들어 반사율을 줄이는 작업을 통해 ARC 공정비용을 감소하고 효율을 증진하는 연구가 활발히 진행되고 있다. CdS 양자점을 태양전지 표면에 형성함으로 ARC로 해결할 수 없는 단파장영역에 해당하는 부분을 줄이는 연구가 진행되었으며, 비정질의 경우 원기둥 형태의 태양전지 형태와 더불어 지름 방향으로의 PN 접합 나노로드 배열을 만들어 흡수면을 증가하여 효율을 증가한 연구도 진행되었다. 태양전지 표면의 형태를 V-groove 형태로 형성하여 입사하는 태양전지의 광밀도를 증가하는 이론적 결과도 발표되었다. 본 연구에서는 Si 태양전지의 표면변형에 따른 태양전지의 전력변환효율의 변화를 관찰하기 위하여 태양전지 표면의 texture 지름을 $3{\sim}15{\mu}m$, 간격을 $5{\sim}20{\mu}m$로 변화하고, 태양전지 표면의 나노 패턴을 2~10 nm 로 변화하여 반사율과 전력변환효율을 비교하였다. 나노와 마이크로 패턴은 각각 polystyrene nanosphere 와 photo mask를 이용하여 제작하였으며 PN junction Si 태양전지는 spin on dopant 방식으로 제작하여 성능을 조사하였다.

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