• Title/Summary/Keyword: 비선형 광학

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$K_3Li_2(Nb_xTa_{1-x})_5O_{15}$ 세라믹스의 Nb/Ta비에 따른 전기적 특성 변화

  • Kim, Yeong-Seop;Lee, Jun-Hyeong;Kim, Jeong-Ju;Lee, Hui-Yeong;Jo, Sang-Hui
    • Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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    • 2003.08a
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    • pp.39-39
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    • 2003
  • 텅스텐브론즈 세라믹스의 결정구조는 산소 팔면체를 뼈대로 각각 다른 형태의 A, C, B 양이온 자리로 이루어져 있다. A, C의 양이온 자리는 알카리 이온 또는 알카리 토금속 이온으로 채워지며, B 자리는 Nb 또는 Ta 이온으로 채워지게 된다. 이 중 A와 C 자리가 채워지는 정도로 unfilled, filled, completely filled 텅스텐브론즈로 나누어지게 된다. completely filled 텅스텐브론즈의 대표적인 물질인 $K_3Li_2Nb_5O_{15}$(KLN)는 전광특성, 비선형 광학특성으로 인하여 다양한 광소자로의 응용과 압전 특성, 초전 특성을 이용한 압전 소자로의 응용이 가능한 재료로 보고되고 있다. 하지만 이러한 꽉 찬 결정구조로 인하여 KLN의 경우 한정된 고용영역을 가지고 있어 물리적 성질의 변화가 제한되어 있는데, 이를 극복하기 위한 여러 가지 시도가 있었다. 이 중 A 자리와 C 자리를 치환하는 연구는 많이 알려져 있으나 치환시 빈 자리를 수반하는 경우가 대부분이다. 반면, B 자리를 치환하는 연구는 Nb를 Ta로 치환하는 경우가 알려져 있는데 이 경우 결정내에 빈자리가 생성되지 않는다. 이들 연구는 모두 단결정의 경우에 국한되어 있으며 단결정 제조시에는 조성을 정확히 조정하기 어렵고, 냉각시 crack이 발생하는 등의 문제를 가지고 있어 그 응용이 제한되고 있다. 따라서 본 연구에서는 KLN 다결정 세라믹스에서 Nb를 Ta으로 치환하여 치환에 따른 상변화와 치밀화 거동, 그리고 이에 따른 전기적 특성을 조사하여 이들 간의 상관관계를 조사하였다.

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Optical thyristor operating at 1.55 μm (장파장에서 동작하는 Optical Thyristor)

  • Kim, Doo-Gun;Kim, Hyung-Soo;Jung, Sung-Jae;Choi, Young-Wan;Lee, Seok;Woo, Deok-Ha;Jhon, Young-Min;Yu, Byung-Geel
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.13 no.2
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    • pp.146-150
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    • 2002
  • 1.55${\mu}{\textrm}{m}$ PnpN optical thyristor as a smart optical switch has potential applications in advanced optical communication systems. PnpP optical thyristors operating at 1.55${\mu}{\textrm}{m}$ are proposed and fabricated for the first time. In the optical thyristors, we employ InGaAs/InP multiple quantum well (MQW) for the active n- and p-layers. The thyristors show sufficiently nonlinear s-shape I-V characteristics and spontaneous emission. In the OFF-state, the device has a high-impedance up to switching voltage of 4.03(V). On the other hand, it has low-impedance and emits spontaneous light as a light-emitting diode in the ON-state voltage of 1.77(V), and switching voltage is changed under several light input conditions. It can be used as a header processor in optical asynchronous transfer mode (ATM), as a hard limiter in optical code division multiple access (CDMA) and as a wavelength converter in optical WDM systems.

졸-겔법에 의한 CdS 분산$SiO_2$ Glass 박막의 비선형광학특성

  • 문종수;강종봉;김경문
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.33 no.12
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    • pp.1353-1364
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    • 1996
  • Recently semiconductor doped glasses have attracted attention as nonlinear optical materials because of their large third order nonlinear optical properties. The transparent and homogeneous CdS-doped SiO2 glass thin films were obtained by the dip=coating process of the sol-gel method. Thin films were consisted of glasses containing CdS microcrystallites which were formed by dissolved Cd2+ and S2- ions in a SiO2 matrix solutions. A subsequent thermal treatment of this samples led the formation of colloidal agglomerates and finally of microcrystallites. The size of CdS microcrystallites was about 4 to 15 nm after thermal treatments at various heating conditions. From the optical absorption spectra of the CdS-doped SiO2 glass films it was found that the absorption edge was blue-shifted compared with that of the bulk CdS crystal(~2, 4 eV) and that the amount of energy shift was inversely proportional to the crystal size. And the band gap energy increased with the decrease in crystallite size indicating that the quantum size effects occured.

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Spectral Mixture Analysis in forest using Landsat-7 ETM+ (Landsat-7 ETM+영상을 이용한 산림지역의 혼합화소분석)

  • 이지민;이규성
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2003.04a
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    • pp.157-162
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    • 2003
  • 중저해상도 광학영상의 순간시야각(instantaneous filed of view -IFOV)에 포함되는 공간에는 반사특성이 상이한 두 개 이상의 지표물이 존재하는 경우가 대부분이다. 영상분류와 같은 기존의 영상처리기법에서는 하나의 화소가 단일의 지표물을 대표한다는 가정에서 접근하였으나, 최근 화소의 혼합정도를 세분하는 분광혼합분석(spectral mixture analysis)기법이 개발되고 있다. 분광혼합분석법을 이용하여 혼합된 화소에 포함된 지표물을 분해(unmixing) 하고 그 효과를 분석하고자 하여 경기도 광릉국립수목원의 시험림 지역을 대상으로 Landsat-7 ETM+영상을 이용하여 선형혼합 모델을 적용하였고, 그 결과 각각의 화소를 6개의 End-member의 혼합비로 구분하였다. Endmember의 비율을 나타낸 영상을 분석하여 점유비율에 따른 활엽수와 침엽수의 구분을 할 수 있었고, 각 임상별의 특징도 얻을 수 있었다. 특히 침엽수의 경우 그림자의 효과가 높다는 특성도 파악 할 수 있었다. 분광혼합분석법은 기존의 전통 분류방법과는 달리 다양한 산림의 정보를 추출해 낼 수 있다.

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Measurement of Concentration of Highly Concentrated Samples and Reaction Kinetics through Color Analysis (광학적 색상 분석을 이용한 고농도 시료의 농도 및 반응 속도 측정법)

  • Euna Lee;Ji Woong Chang
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.2
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    • pp.131-136
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    • 2023
  • We developed a method to measure the concentration of highly concentrated colored samples using color coordinates. We present a color analysis to estimate the concentration of highly concentrated binary solutions with an empirical function and apply it to estimate the kinetics of a catalytic irreversible reaction of resazurin to resorufin. The developed method enabled one to measure the concentration of solutions whose range of concentrations is nonlinear and beyond the limit of UV-vis spectroscopic measurement directly without dilution.

Improvement of the characteristics and fabrication of a planar waveguide lens (평면 광도파로 렌즈의 제작 및 특성 개선)

  • 정석문;김재창;윤태훈;김길중
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.7 no.1
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    • pp.51-59
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    • 1996
  • In this paper, we propose a new type of a planar waveguide lens, a meniscus lens instead of a plano-convex lens used widely for the optical integrated circuits such as optical numerical processors. A plano-convex lens has a spherical aberration caused by the linear boundary. In the proposed meniscus lens, this linear boundary is replaced by a circular-boundary, and the spherical aberration is removed. To test the performance of the proposed lens, a meniscus lens is designed using Fermat principle and fabricated on the Y-cut $LiNbO_3$ substrate. First a $Ti:LiNbO_3$ planar waveguide is fabricated on the $LiNbO_3$ substrate by Ti indiffusion. Then a meniscus lens is fabricated on the planar waveguide by TIPE(Ti indiffued proton-exchange) method. A plano-convex lens is also fabricated on the same substrate to compare the spot size at the focal point. The measured spot size of the meniscus lens is reduced to 59% that of the plano-convex lens. This result shows that the proposed meniscus lens is more effective for optical integrated circuits than the plano-convex lens.

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A Study on the Integrated-Optical Electric-Field Sensor utilizing Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge Mach-Zehnder Interferometric Modulators (Ti:LiNbO3 Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭 광변조기를 이용한 집적광학 전계센서에 관한 연구)

  • Jung, Hongsik
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.53 no.1
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    • pp.29-35
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    • 2016
  • We have demonstrated a $Ti:LiNbO_3$ electro-optic electric-field sensors utilizing a $1{\times}2$ Y-fed balanced-bridge Mach-Zehnder interferometric (YBB-MZI) modulator which uses a 3-dB directional coupler at the output and dipole patch antenna. The operation and design were proved by the BPM simulation. A dc switching voltage of ~16.6 V and an extinction ratio of ~14.7 dB are observed at a wavelength of $1.3{\mu}m$. For a 20 dBm rf power, the minimum detectable electric-fields are ~1.12 V/m and ~3.3 V/m corresponding to a dynamic range of about ~22 dB and ~18 dB at frequencies 10 MHz and 50 MHz, respectively. The sensors exhibit almost linear response for the applied electric-field intensity from 0.29 V/m to 29.8 V/m.

Supercontinuum Generation with Femtosecond Pulses and Photonic Crystal Fibers (펨토초 펄스와 광결정 광섬유를 이용한 초 연속스펙트럼의 발생)

  • Choi, Hyoung-Gye;Kim, So-An;Kee, Chul-Sik;Sung, Jae-Hee;Yu, Tae-Jun;Ko, Do-Kyeong;Lee, Jong-Min
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.18 no.5
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    • pp.345-350
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    • 2007
  • The characteristics of the supercontinuum generated in photonic crystal fibers were investigated by using the generalized nonlinear $Schr\"{o}dinger$ equation and the split-step Fourier method. Based on the simulated results, we generated the supercontinuum spectrum with the flatness of ${\pm}4dB$ in the wavelength range of 650 to 900 nm by employing a 200-fs pulse of Ti:sapphire laser and a commercial photonic crystal fiber.

Solitin Pulse Generation with Mode-Locked Erbium-Doped Fiber Laser Using Nonlinear Amplifying Loop Mirror (Nonlinear Amplifying Loop Mirror를 사용하여 모우드 록킹된 Erbium 첨가 광섬유 레이저에서 발생하는 솔리톤 펄스)

  • 박희갑;임경아
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.6 no.2
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    • pp.142-147
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    • 1995
  • Soliton pulse outputs are generated with figure '8' type erbium-doped fiber laser mode-locked by using a fiber loop mirror. The fiber loop mirror consists of an erbium-doped fiber amplifier at the one end of the loop, and 504 m-long dispersion-shifted fiber as a nonlinear medium. By pumping with a $1.48{\mu}m$ wavelength laser diode and adjusting the polarization controllers inside the loop, soliton pulses are generated with 1574 nm center wavelength and 1.2 nm linewidth. The soliton pulses are found randomly spaced within the fundamental period corresponding to cavity round trip time. The autocorrelation trace shows that the pulse width is 2.4 ps, which is in good agreement with the theoretical prediction. The pulsewidth- bandwidth product is found to be 0.348 which means that the pulses are nearly transform-limited.imited.

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형태변환형 투명 전극에 적용 가능한 그래핀-ITO 적층 필름 형성 및 특성 평가에 관한 연구

  • Kim, Jang-A;Kulkarni, Atul;Hwang, Tae-Hyeon;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.199-199
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    • 2012
  • 최근 그래핀의 대면적 합성 및 롤투롤 전사 공정의 개발로 그래핀의 상용화가 가시화 되고 있다. 하지만, 그래핀의 독특한 특성인 선형적이고 밴드갭이 없는 에너지 띠 분포 때문에 반도체 소자로서의 직접적인 적용에는 한계가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 돌파구로써, 그래핀 복합체의 연구와 개발이 활발히 진행되고 있으며 본 연구에서는 그래핀 복합 적층 구조를 다룬다. 이는 디스플레이, 초고속 반도체 소자, 고성능 광전자소자 및 초고감도 센서 등 다양한 분야에 대한 그래핀의 실용화 가능성이 높아진 것을 의미한다. 특히, 높은 가시광 투과도와 낮은 면저항으로 기존 투명 전극에 대표적으로 사용되고 있는 ITO (Indium Tin Oxide)를 그래핀으로 대체하는 것에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 그래핀이 높은 전자이동도를 가지는 것에 비하여 비저항과 투과도 측면에 있어서는 ITO의 성능을 뛰어넘지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 ITO가 가지는 취약점인 기판과의 약한 접착력, 높은 취성, 기판과의 열팽창률 차이 등의 공정상 문제점을 극복하고자 하였다. 그래핀 복합 적층 필름은 플라스틱 기판 (PET) 위에 열 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 이용하여 합성한 그래핀을 전사하고, ITO 용액을 도포한 다음 다시 그래핀을 씌워 제작하여 샌드위치 구조(sandwich structure)를 형성하였다. 완성된 필름은 광학적, 전기적 특성 분석을 수행하였다. 광학적 분석으로는 라만 분광을 이용한 그래핀 품질평가와 파장대에 따른 광 투과도, 그리고 반사도 측정을 하였으며, 전기적 특성은 면저항을 측정함으로써 분석한다. 결함이 적고, 대면적에 걸쳐 한 층을 이루어야 하는 고품질 그래핀의 요구사항에 따라 라만 분광의 G, 2D, D 띠를 분석하였다. G와 2D 띠의 비율을 통해 그래핀의 층 수를, D 띠의 강도를 통해 결함의 유무를 판단하였다. 또한, 가시광 영역에서 90% 이상의 광 투과도를 보여야 하는 투명 소자의 요구사항 달성 정도를 UV-VIS를 이용하여 확인하였다. 마지막으로, 제작한 필름의 면저항 또한 4-프로브 멀티미터를 이용하여 측정하고, 일반적인 터치스크린의 면저항인 $500{\Omega}/sq$를 만족하는지 평가하였다.

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