• 제목/요약/키워드: 반사형 회절격자

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파장 분할 다중 시스템 적용을 위한 홀로그래픽 파장 역다중화 (Holographic wavelength demultiplexing for WDM system)

  • 남기원;김남;이권연;조병모;이현재;서완석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권5B호
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    • pp.537-544
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    • 2001
  • 광굴절 Fe-LiNbO3 결정에서 형성된 홀로그래픽 부피 격자의 협대역 및 파장 역다중화 특성을 이용한 WDM 광통신 시스템용 역다중화 기법을 제안하고, 실험결과를 제시하였다. 홀로그래픽 부피격자의 중심 파장, 채널 간격, 통과대역 특성의 결정 요소에 대해 분석하고, 제안한 역다중화 기법을 입증하기 위해 결정 내에 세 개의 반사형 부피격자를 기록한 후 브래그 회절된 각 채널의 특성을 관찰하였다. 실험결과 1591.35nm, 1590.53nm, 1588.91nm의 중심 파장에서 각각 0.34nm, 0.45nm, 0.43nm의 통과대역 특성을 보였으며, 채널 간격이 0.8nm인 경우 34.95dB의 채널 누화 억제 특성을 관찰하였다.

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포토폴리머에서 압착에 의한 중심파장 이동과 광학 특성 안정화 실험 (Center wavelength shift and the optical property stabilization in photopolymer according to the press)

  • 김은석;김남
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.6-11
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    • 2004
  • 반사형 포토폴리머인 OmniDe$x^{(R)}$ 필름을 이용하여 압착에 의한 중심파장 이동과 특성 안정화 정도를 측정하였다. 632 nm에서 482 nm까지 중심파장 이동에 대해 대역폭은 27% 확대되고, 회절효율의 변화는 10% 이내에서 유지되었다. 이는 확산에 기초한 방식이 511nm에서 630nm로의 중심파장 변화에 대해 대역폭은 67% 늘어나고, 회절효율은 18%감소한 것과 비교해 광학적 특성변화가 50% 정도 줄어들었음을 의미한다. 본 논문에서 제안한 압착방식은 반사형 홀로그램 격자를 이용한 광학소자에서 기록에 사용된 레이저 파장에 국한되지 않는 다양한 응용제품의 개발이 가능함을 보여주고 있다.

원적외선 레이저 펌핑용 가변파장 $CO_2$ 레이저 (Tunable $CO_2$ Laser for FIR Laser Pumping)

  • 진윤식;정기형;이헌주
    • 한국광학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.155-161
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    • 1990
  • 메틸알코올 레이저의 여기용으로 저속축류형의 가변파장 $CO_2$ 레이저를 제작하였다. 파장가변은 ZnSe Brewster 창과 반사 회절격자를 사용하였으며, 반사 회절격자는 Blaze wavelength 10.6$\mu\textrm{m}$, 100grooves/mm 인 평면형이다. 실험은 $CO_2$ 레이저의 연속발진 출력특을 살펴보고, $CO_2$ 레이저의 전 발진구간을 파장가변시켜 얻어진 출력분포를 $CO_2$ 레이저의 이득 곡선과 비교하였다. 연속발진 출력은 기체 혼합비 $CO_2: N_2$ : He=1:3:10, 전류 55mA, 압력 14 torr 일 때 100W를 얻었다. 가변된 파장은 10.4$\mu\textrm{m}$ 영역의 R(6)-R(38), P(6)-P(36), 9.4$\mu\textrm{m}$ 영역의 R (10)-R(32), P(10)-P(38)의 약 60여개의 회전선이 발진함을 확인하였고, 이 때의 파장은 9.3295$\mu\textrm{m}$에서 10.7648$\mu\textrm{m}$까지 변화하였다. 각 영역에서 얻어진 출력분포는 $CO_2$ 레이저의 이득곡선과 잘 일치하였고, 최대 출력은 20W 정도였다.

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Self-assembled Nanostructures for Broadband Light Absorption Enhancement in Silicon Absorber

  • 강구민;김경식
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.134.1-134.1
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    • 2014
  • 콜로이달 리소그래피는 나노미터 크기의 나노구를 자가조립에 의해 정렬시킴으로써, 파장이하 크기의 주기 구조를 저비용으로 쉽게 구현할 수 있는 패터닝 기법이다. 콜로이달 리소그래피나 소프트 리소그래피와 같이 대면적 패터닝이 가능한 공정을 태양전지를 위한 반사방지 및 광 포획 증대 구조에 적용함으로써, 기존 성능을 크게 향상시켰다. 본 연구에서는, 유한차분 시간영역 수치해석법을 이용하여 반사 방지 및 광 포획 증대 구조에 대한 이론적 검증 및 설계를 진행하였고, 콜로이달 리소그래피 및 반도체 공정을 통해 샘플을 제작하였으며, 제작된 샘플의 성능을 적분구를 겸비한 자외선 가시광 근적외선 영역 분광기를 통해 평가하였다. 반사방지 나노섬을 겸비한 나노 원뿔대 언덕형 굴절률 소자를 구현함으로써, 300나노미터 이하의 구조체를 사용하지 않고도 근자외선 영역을 포함하는 태양광 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 광대역 방사방지 구조체를 제시하였다. 나노 원뿔대가 격자상수 이상의 파장에 대한 언덕형 굴절률을 제공하고, 4분의 1파장 나노섬 반사방지막이 격자 상수 이하의 근자외선 태양광을 추가적으로 흡수하여, 근자외선 영역에서의 평균 반사율을 3.8% 수준으로 달성 할 수 있었다. 또한, 낮은 양호계수를 갖는 속삭임 회랑 공진기 어레이를 이용하여, 박막 태양전지에 적합한 유전체 기반 광포획 증대 나노구조를 제시하였다. 나노반구, 나노고깔, 나노구, 함몰형 나노구 어레이 형태를 가지며, 500nm의 주기를 갖는 유전체 표면 텍스쳐드 구조를 초박형 비정질 실리콘 필름(100nm) 위에 제작하여 광대역 광 포획 증대 효과를 실험적으로 평가하였다. 구조들 중 함몰형 나노구 어레이가 결합된 비정질 실리콘 박막이 가장 높은 성능을 보였으며, 구조가 없는 경우 대비 약 67.6%의 가중 흡수율 증가를 나타내었다. 특히, 함몰형 나노구 어레이 구조 중 폴리메틸메타아크릴레이트로 제작된 평판형 함몰층은 나노구 비정질 박막 실리콘 사이의 접착력 및 기계적 강성을 향상시켰을 뿐 아니라, 함몰층 내부로 회절되고 산란된 빛들이 도파모드 효과에 의해 부가적인 광 포획 증대를 가져옴으로써, 가장 높은 광 포획 효과를 얻을 수 있었다. 유전체 기반 나노 구조들은 간단하고 저비용이며, 대면적으로 쉽게 제작할 수 있는 자가 조립 기반 콜로이달 리소그래피 및 소프트 리소그래피 기술을 이용하여 제작되었다.

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발진된 주파수의 종모드를 모니터하는 시스템이 부착된 색소 레이저 발진기 (Dye Laser Oscillator with System Monitoring Longitudinal Mode of Lasing Frequency)

  • 임권;고도경;박성희;김용기;차병헌;김철중
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.62-63
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    • 2002
  • 파장가변 색소 레이저 발진기는 반사형 회절격자에 비스듬히 입사하는 Grazing Incidence형 공진기 구조로 설계되었다.[1-2] 색소용액이 고속으로 순환되는 색소 셀에 여기광인 레이저 광원을 입사시키는 방법은 색소 셀과 색소 용액 순환방향 및 펌핑 광의 방향이 서로 수직을 이루도록 구성되어 있다. 또한, 두 개의 펌핑 광을 양방향에서 동시에 입사시킬 수 있도록 함으로써, 색소 셀 내부의 색소 용액이 여기 광을 균일하게 흡수하도록 설계하였다. (중략)

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은염에 형성된 위상형 회절격자의 고효율에 관한 연구 (A Study on High Efficiency of Phase Grating)

  • 김남;길상근;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.145-152
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    • 1989
  • 두께가 5${mu}m$인 Agfa 8E75 HD 필름에 He-Ne 레이저를 사용하여 고효율 회절격자를 형성하였다. 은염에 기록된 격자의 회절효율은 물질자체에 의해 제한되기 보다는 화학적 처리 과정에 많이 좌우된다. 특히 중크롬산 칼륨 표백액과 알코올 건조를 이용하여 노출량 180${mu}J/cm^2$에서 71%(두 경계면에서의 반사량을 고려하면 81%)의 회절효율을 얻었다. 중크롬산에 의한 연계결합과 급속 건조에 의한 공기 간격이 굴절율 변조도를 증가시켰다. 알코올 건조에 의해 감광유제가 부풀어 올라 기록 각도보다 큰 각에서 Bragg 조건이 일어나고 이를 전자 현미경 사진을 통해 밝혔으며, 결과적으로 두께의 제어가 고효율을 위한 잠재적 원천으로 작용함을 알 수 있었다.

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버섯형 이중 격자구조의 광 바이오센서에 대한 회절 특성 (Diffraction Characteristics for Optical Bio-Sensor of Bi-level Grating with Mushroom Profile)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.129-134
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    • 2022
  • 버섯형 이중 격자 구조의 공진 바이오센서가 TE 편광 하의 근적외선 (NIR) 파장 범위에서 동작하도록 설계되었다. 정확한 MTLT (modal transmission-line theory)를 적용하여 광학적 특성을 결정하고, 격자 구조의 기하학적 매개변수를 변경하여 격자 구조의 반사 공진을 분석하였다. 수치 해석적 분석 결과, 단일층 격자 구조에서는 발생하지 않는 여기된 날카로운 Fano 공명 (FR)이 발생하였다. 설계된 구조에서 FR의 발생을 입증하기 위하여 이중 격자의 구조 매개변수와 반사 스펙트럼 사이의 관계를 자세하게 조사하였다. 제안된 구조를 기반으로 잠재적 감도가 112.9~214.3 deg/RIU, 그리고 447 nm/RIU인 광 바이오센서가 설계되었다. 제안된 버섯형 구조는 광범위한 응용 분야를 가진 광바이오센서 설계에 대한 좋은 표본으로 이용할 수 있다.

광역에 적용 가능한 포물선형 모형 (A Parabolic Model Applicable to Large Area)

  • 이정렬
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1996년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.156-161
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    • 1996
  • 컴퓨터의 공학적용과 더불어 천해파의 산정은 파향선식(Ray Equation)에 근간을 두어 격자상에서 이를 산정하는 방법이 이용되어 왔는데 수심이 복잡하여 파향선이 서로 교차되는 경우, 파의 중복에 따른 영향이 반영되지 못한다. Dobson이 제시한 모형이 이러한 파향선법중에서 가장 보편적으로 적용되어 왔다. 이러한 한계를 극복할 만한 접근이 꾸준히 전개되어, Berkhoff (1972)에 의해서 완경사 방정식이 유도되기에 이르렀고 천수, 굴절, 회절, 반사등 파랑의 제 현상을 반영할수 있는 모델이 수립되기 시작하였다. (중략)

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전자 주게가 첨가된 완화형 강유전체 $Pb({Mg_{1/3}}{Nb_{2/3})}O_2$의 B자리 양이온 질서배열구조 (B-site Cationic Ordering Structures of Donor-Doped Relaxor Ferroelectric $Pb({Mg_{1/3}}{Nb_{2/3})}O_3$)

  • 차석배;김병국;제해준
    • 한국재료학회지
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    • 제10권7호
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    • pp.478-481
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    • 2000
  • $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$$Pb_{2+}$ 자리에 치환되어 전자주게 역할을 하는 $La^3,\; Pr^{3+,4+},\; Nd^{3+},\; Sm^{3+}$ 등이 10mol% 첨가된 단일상의 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$ 소결체를 합성하여 이들의 B자리 양이온 질서배열구조를 XRD와 TEM을 이용하여 분석하였다. 전자 주게가 첨가되지 않았을 때에는 XRD패턴에서 공간군 Pm3m에 해당하는 기본 회절선(fundamental reflection) 만 검출되었으나 전자 주게가 첨가된 경우에는 $Mg_{2+}$$Nb_{5+}$의 1:1 질서배열로 인하여 단위포의 체적이 8배가 되어(h/2 k/2 l/2)(h,k,l 모두 홀수) 조격자 회절선(superlattice reflection)이 검출되었다. TEM 제한시야회절패턴(selected area diffraction pattern)에서는 전자 주게의 첨가 여부에 관계없이 초격자 회절점이 검출되었으나 전자 주게가 첨가된 경우에 기본 회절점에 대한 초격자 반사점의 상대적인 강도가 현저히 증가하였다. TEM 암시양상(dark field image)에서는 전자 주게가 첨가되었을 때에만 반상경계(antiphase boundary)가 관찰되었다. 이로부터 전자 주게인 $La^3,\; Pr^{3+,4+},\; Nd^{3+},\; Sm^{3+}$등이 $Pb_{2+}$를 치환함에 따라 $Pb(Mg_{1/3}Nb_{2/3})O_3$의 B자리 양이온 1:1 질서배열이 강화됨을 실험적으로 증명하였다. 얻어진 결과는 전하보상기구에 근거하여 해석하였다.

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팔라듐-안티몬-테루르 계(系)의 상평형(相平衡)과 지질학적(地質學的) 의의(意義) (Phase Equilibria of the System Pd-Sb-Te and Its Geological Implications)

  • 김원사
    • 자원환경지질
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    • 제26권3호
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    • pp.327-335
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    • 1993
  • 자연에는 팔라듐을 주성분으로 하는 백금족광물이 다수 산출되고 있다. 그 중 일부 광물은 독립된 광물로서 결정학적 광물학적 연구가 잘 되어 있는 반면 아직도 광물로서의 특성이 완전하게 규명되지 못한 경우도 상당수가 있다. 따라서 이 연구에서는 팔라듐-안타몬-테루르 성분계를 택해 이 3성분계에서의 상관계를 $1000^{\circ}C$, $800^{\circ}C$, $600^{\circ}C$에서 각각 연구하고 이들 연구결과를 천연광물을 보다 체계적으로 규명 보완하는데 적용시키는 것을 그 연구 목적을 두었다. 합성실험을 위해 순수한 원소물질을 정량적으로 혼합시킨 후 실리카 튜브에 넣고 진공상태에서 밀봉하였다. 전기 고온로에서 가열반응시킨 시료는 얼음물을 이용해 급냉시켰으며 반응물은 반사현미경, 전자현미분석, X선 회절법 등으로 분석하였다. $1000^{\circ}C$에서 안정한 고체로는 Pd, $Pd_{20}Sb_7$, $Pd_8Sb_3$, $Pd_{31}Sb_{12}$, $Pd_5Sb_2$가 있다. $800^{\circ}C$에서는 $Pd_5Sb_3$, PdSb, $Pd_8Te_3$, $Pd_7Te_3$, $Pd_{20}Tc_7-PdSb_7$ 완전고용체가 추가로 존재한다. $600^{\circ}C$에서는 $PdSb_2$, $Pd_{17}Te_4$, $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Sb_2Te_3$, Sb, 그 밖에 PdSb-PdTe와 PdTe-$PdTe_2$ 고용체가 다시 안정한 고체 화합물로 추가된다. 모든 고체 화합물이 Sb와 Te간의 원소치환에 의해 고용체를 이루고 있으며 그 고용한계의 범위는 생성온도에 따라 변한다. Pd-Sb화합물에서 안티몬(Sb)를 치환하는 테루르(Te) 최대 치환범위(at.%)는 $Pd_8Sb_3$에서 44.3, $Pd_{31}Sb_{12}$에서 52.0, $Pd_5Sb_2$에서 46.2이며 그 최대 치환현상은 $800^{\circ}C$에서 일어난다. $Pd_5Sb_3$$PdSb_2$에서의 최대 치환은 $600^{\circ}C$에서 일어나며 그 정도는 각각 15.3, 68.3이다. Pd-Te화합물에서 Te를 치환하는 Sb의 최대치(at.%)는 $Pd_8Te_3$$800^{\circ}C$에서 34.5, $Pd_7Te_3$, $Pd_{17}Te_4$, $Pd_9Te_4$, $PdTe_2$$600^{\circ}C$에서 각각 41.6, 5.2, 19.1로 나타난다. $Pd_9Te_4$, PdTe, $PdTe_2$, $Pd_8Sb_3$, PdSb, $Sb_2Te_3$는 각각 tellurantimony와 일치하며 광학적 결정구조적 성질이 매우 잘 일치한다. 지금까지 등축정계의 Pa3구조를 가지고 있는 것으로 알려진 $PdSb_2$화합물은 Gandolfi camera와 Guinier camera법에 의해 310으로 격자 지수화할 수 있는 $2.035{\AA}$ peak가 일정하게 기록이 되므로 $P2_13$공간군에 속하는 것으로 재평가 된다. Testibiopal1adite의 성분을 가지는 PdSbTe성분의 화합물을 합성하여 X선 회절분석을 실시하면 testibiopalladite의 X선 회절양상과 일치함을 알 수 있다. 이 사실은 testibiopalladite가 등축정계이며 동시에 $P2_13$공간군에 속하는 $PdSb_2-Pd(Sb_{0.32}Te_{0.68})$고용체의 일부분에 속하는 광물임을 알 수 있게 한다. 따라서 현재의 testibiopalladite의 이상화학식인 PdSbTe는 PdTe(Sb, Te)로 바뀌어져야 할 것으로 믿어진다. $Pd_3SbTe_4$로 표현되는 borovskite는 $1000^{\circ}{\sim}600^{\circ}C$의 온도범위에서는 존재하지 않음을 알 수 있다.

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