• 제목/요약/키워드: 박막 광학 필터

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광통신용 광학 박막의 최신 기술 동향

  • 황보창권
    • 광학세계
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    • 제13권1호통권71호
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    • pp.60-72
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    • 2001
  • 광통신 기술의 발달에 따라 광학 박막을 이용한 광학 소자가 많이 사용되고 있으며, 다양하고 정교한 광학소자로서 광학박막이 계속 많이 사용될 것으로 기대되고 있다. 광통신 광학박막, 파장 다중 분할 필터(WDM), 이득 평탄 필터, 파장 가변 패브리-페로 필터, 증착 방법을 소개한다.

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이온빔보조증착에 의한 $TiO_2$ 박막의 광학적, 기계적 특성연구

  • 성진원;문여익;황보창권;조현주
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
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    • pp.84-93
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    • 1995
  • 간섭필터 제작시 고굴절률 박막으로 많이 사용되는 TiO2 박막을 이온빔 보조증착 방법으로 제작하여 광학적, 기계적 특성을 연구하였다. 보조증착용 이온초으로는 End-Hall 형 이온총을 자체제작하여 사용하였다. 증착속도, 이온빔의 전류빌도, 산소 주입량 등을 주요 증착변수로 하여 TiO2 박막의 광학상수와, 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 박막의 조밀도와 굴절률이 증가하여, 대기중에 노출시 파장이동이 없는 고품질의 간섭필터 제작에 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

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광학박막의 설계, 증착 및 특성측정 (Design, Deposition and Characterization of Optical Thin Films)

  • 황보창권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.192-193
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    • 2003
  • 광학박막은 유리, 플라스틱, 실리콘, 금속 기판 등에서 표면의 반사율, 투과율, 흡수율과 편광상태 등의 광학적 특성을 변화시키기 위해 광학표면에 코팅을 하여 많이 사용하고 있으며, 파장영역으로는 수 nm의 연x선부터 자외선, 가시광선과 수십 $\mu$m의 적외선까지 적용할 수 있고, 광학기기에서는 대부분의 광학부품이 광학적 특성을 증진시키기 위하여 각각의 목적에 맞도록 코팅되어 있다. 광학코팅의 종류로는 단순한 무반사코팅으로부터 고반사코팅, 칼라필터, 간섭필터, 편광분리기코팅, 마이너스필터 등까지 매우 다양하다. (중략)

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WDM용 실리콘 파브리-페로 파장가변 필터에 관한 연구 (Silicon Fabry-Perot Tunable Filter for WDM Applications)

  • 박수연;길상근
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.306-307
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    • 2003
  • 기존의 WDM용 실리콘 파브리-페로 파장 가변 필터의 경우는 E-beam 박막 증착이나 CVD 박막 증착법을 사용하여 두께 제어가 잘 이루어지지 않았고, 제작된 실리콘 파브리-페로 필터의 굴절율을 변화시키기 위한 패턴이 고가의 백금(Pt)으로 이루어졌다. 이에 수 nm로 박막 두께를 제어해보고, 고가의 백금이 아닌 저가의 물질을 이용하여 온도제어를 이루어 보고자 하였다. (중략)

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온도변화에 따른 간섭필터의 중심파장 이동의 전산모의 (Simulation for the center-wavelength shift of interference filters by temperature variation)

  • 김성화;황보창권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.80-81
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    • 2003
  • DWDM 필터와 같은 간섭필터는 밴드폭이 좁아지고 투과파장에 해당하는 채널의 수가 증가함에 따라 투과파장의 외부환경에 대한 안정성이 중요하다. 기존의 전자빔 증착법으로 증착된 유전체 다층박막은 일반적으로 미세기둥구조로 인해 낮은 조밀도를 가지기 때문에 외부의 습도나 온도 변화 등에 민감하다. 낮은 조밀도의 유전체 다층박막을 대기 중에 노출되었을 때, 대기 중의 습기가 기둥과 기둥 사이로 침투되어 유효굴절률의 증가로 인하여 박막의 광학두께가 증가하게 되고 결국 스펙트럼이 장파장으로 이동하게 된다. (중략)

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타원편광계를 이용한 스퍼터링으로 증착되는 다층 박막의 실시간 두께 조절 (Thickness control of multilayer thin film deposition by in-situ ellipsometer)

  • 이재홍;김성화;황보창권
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.198-199
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    • 2002
  • 진공 증착장비에서 다층박막으로 구성된 광학필터를 증착할 경우, 증착되는 동안 설계된 최종 광학필터의 성능을 구현하기 위해서는 실시간으로 각각의 층들에 대한 굴절률(n)과 물리적 두께(d)를 제어하거나 또는 광학적 두께(nd)를 제어해야 한다. 광학적 두께를 제어하는 대표적인 예로 광모니터링 방법이 있는데, 증착되는 기판에 직접 빛을 입사시켜 기판에서 반사된 빛이나 투과된 빛의 세기를 측정하여 증착과정을 제어하는 방법이다. (중략)

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이온빔 보조 증착법에 의해 제작된 $TiO_2$ 박막의 광학적 특성 (Optical Properties of $TiO_2$ Thin Films Prepared by Ion-beam Assisted Deposition)

  • 조현주;이홍순;황보창권;이민희;박대윤
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.9-17
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    • 1994
  • Ar 이온빔 보조 증착법(IBAD)으로 제작한 $TiO_2$ 박막의 광학적 특성을 연구하였다. 포락선 방법으로 측정한 단층 IBAD TiO2 박막의 굴절률은 이온빔을 사용하지 않은 보통 $TiO_2$ 박막보다 증가하여 bulk의 값에 보다 가까웠으며, 진공과 공기 중에서 투과 파장 영역의 이동을 측정하여 조사한 단층 IBAD 박막의 조밀도는 보통 박막보다 현격히 증가하였다. 이온빔 보조 증착법으로 $(TiO_2/SiO_2)$ 다층 박막 간섭필터를 제작하였고, 진공과 공기 중에서 각각 간섭 필터의 최고 투과 파장의 이동을 측정하였다. IBAD 간섭 필터의 파장 이동량은 보통 간섭필터에 비해 무시할 수 있을 정도로 작아 IBAD 박막의 조밀도가 증가하고 광학적으로 안정된 것을 알 수 있었다. 또한 IBAD $TiO_2$ 박막과 보통 $TiO_2$ 박막 모두 원소 조성비는 정상이었으며 결정 구조는 비정질이었다.

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Ti와 ITO 보호층을 이용한 PDP용 전도성 저방출 필터의 제작 및 특성 (Fabrication and characterization of conductive low-e filters for PDP using Ti and ITO barriers)

  • 이장훈;황보창권;이광수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.82-83
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    • 2003
  • 일반적인 PDP (Plasma display panel)용 전도성 저방출(low-e) 필터는 유리 기판 위에 굴절률이 높은 금속 산화물 유전체 박막과 Ag와 같은 귀금속 박막이 번갈아 쌓인 [유전체|금속(Ag)|유전체]가 기본 구조인 다층 박막의 형태로 개발되어 왔다. Ag는 가시광선 영역에서 다른 금속보다 작은 흡수를 보이고 전도성이 뛰어나 전자파 차페용 필터의 전도성 박막으로 널리 쓰인다. 그리고 이러한 구조에서 가시광선의 높은 투과율을 유지하면서 유해 전자기파를 차폐할 수 있도록 충분한 전도성을 갖추기 위해서는 2층 이상의 Ag 박막이 존재하도록 설계되며 유전체 박막과 금속 박막 사이에 1∼2 nm 정도의 매우 얇은 금속 보호 층을 사용한다. (중략)

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광학두께 감시기를 이용한 광통신용 경계 필터의 증착 (Deposition of edge filters for optical communications using an optical thickness monitoring system)

  • 우석훈;이상현;황보창권;문일춘;강건모
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.286-287
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    • 2003
  • 최근 음성, 화상 및 동영상 등의 대용량 정보전송 요구에 따라 광 통신용 광학 박막의 필요성이 점차 증대되고 있으며, 특히 광통신에서 주로 사용되는 두 파장영역(1300nm/1500nm)을 분리하는 1300nm/1500nm 경계 필터는 WDM 양방향 광통신 시스템 등에 많이 응용 되고 있다. 광통신용 광학 박막은 보통 그 증착 두께가 일반 광학 박막에 비해 매우 두꺼우므로 증착 시 두께 조절의 어려움이 있을 수 있으며, 오랜 시간 증착 하는 동안 증착조건의 변화에 의해 증착물질의 광학상수의 변화 등 여러 가지 문제점들을 가질 수 있다. (중략)

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Fourier 변환을 이용한 불균일 굴절률 Rugate 필터의 설계 (Design of Rugate Filters of Inhomogeneous Refractive Index Using the Fourier transform)

  • 조현주;이종오;황보창권
    • 한국광학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.245-256
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    • 1995
  • Fourier 면환을 이용하여 불균일 굴절률 박막의 rugate 필터를 설계하였으며 rugate 필터의 반사율, 대역폭, 광학 두께, Q 함수 등을 변화시키며 Fourier 변환의 여러 가지 특성을 조사하였다. 주어진 단선 및 이중 rugate 필터의 과녁 스펙트럼에 불균일 굴절률 박막의 스펙트럼을 맞추기 위하여 merit 함수를 사용하였으며 merit 값이 최소가 되도록 Q 함수를 반복계산하여 수정하였다. Sossi, Bovard, Fabricius가 각각 유도한 세 종류의 Q함수를 반복계산 횟수, merit 함수의 값, 최적 광학두께 등의 관점에서 비교하였다. 반사율이 높은 rugate 필터 설계에는 반복계산 수정 후 반사율이 과녁스펙트럼에 가까운 Bovard와 Fabricius의 Q함수가 적당하며, 광학 두께는 최소 광학두께만 넘으면 반복계산 수정과정을 이용하여 과녁반사율을 맞출 수 있으므로 반사대역폭이 허용하는 광학두께로 결정하면 될 것이다.

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