본 논문에서는 As-Ge-Se-S 박막에 (P:P) 편광빔을 이용하여 회절격자를 형성시키고 비편광 (Non-Polarization) 빔을 이용하여 생성된 격자를 소거시키고 그에 따른 회절효율을 조사 하였다. (P:P) 편광으로 기록된 회절 효율은 시간이 지나도 최대 회절효율의 변화가 없었으나 비편광 빔으로 기록된 회절효율은 시간이 지남에 따라 급격한 회절효율의 감소를 보인다. 따라서 (P:P) 편광으로 회절격자를 형성시키고 비편광빔으로 격자의 소거를 진행하여 약 83%의 회절격자의 소거가 이루어졌다.
유전체 다층박막에 빛이 사각으로 입사할 결우 편광에 의존하는 현상이 나타나므로 사용하기에 바람직하지 못하다. 본 연구에서는 이러한 편광효과를 줄이기 위하여 기존의 몇가지 설계법을 이용하여 비편광 광분리기를 설계해 보고 이 방법들을 응용하여 박막의 광학적두께가 ${\lambda}$/4로 일정할 때 최외각등가층의 반사율을 조절하는 방법을 사용하여 비편광 광분리기를 설계하였다.
지구 대기에서의 편광 현상을 촬영하기 위해 태양이 지평선에 걸친 순간 편광필터와 전천 카메라를 이용하여 전천 사진을 촬영하였다. 사진으로부터 편광 현상에서의 편광비와 편광폭을 정의하고 이를 측정하는 방법을 개발하였다. 편광비와 편광폭의 시계열 촬영을 통해 기상 조건에 따라 매일 달라지는 편광 현상을 정량적으로 분석할 수 있게 되었고, 이것이 기상 요소 중 대기 오염 물질과 의미 있는 상관 관계를 보이고 있다는 것을 확인하였다. 대기 편광 현상은 대기 중 대기 오염 물질의 영향을 받는데 오염 물질이 많을수록 편광비는 작아지고 편광폭은 커지는 경향을 보였다. 이는 오염 물질이 광자를 더욱 산란시켜서 편광 현상을 관찰하는 하늘의 넓은 영역으로 퍼지게 하는 효과인 것으로 추측한다.
1946년 S M MacNeille에 의해 연구된 유전체 다층 박막을 이용한 편광광속분리기는 브르스터 각 편광광속분리기(Brewster angle polarizing beam splitter) 혹은 맥닐 프리즘(MacNeille prism)으로 알려져 있으며 지금도 많은 광학계에서 사용되고 있다. 맥닐 프리즘은 두 개의 프리즘 사이의 빗면에 높은 굴절률( $n_{H}$ )을 갖는 물질과 낮은 굴절률( $n_{L}$ )을 갖는 물질을 λ/4 광학두께로 교번으로 한 고반사 다층박막 구조를 갖는다. 각 층의 경계면에서 브르스터 각으로 입사할 경우 p-편광파는 투과하고 s-편광파는 부분적으로 반사한다. 편광광속분리 정도는 p-편광파와 s-편광파의 투과율( $T_{p}$, $T_{s}$ ) 혹은 반사율( $R_{p}$, $R_{s}$ )의 비로 나타내며 이를 소광비(extinction ratio)라 한다. (중략)(중략)략)
편광 방향이 단일 모드로 유지되는 광섬유와 파장이 780nm인 반도체 레이저를 사용하여 간결한 구조의 beam scanning 타입의 비편광 공초점 현미경을 구성하였다. 일반적인 공초점 현미경은 세포내의 생명 현상을 보다 잘 이해 할 수 있는 장비이기 때문에 기존의 현미경으로는 연구할 수 없던 생명현상을 연구할 수 있도록 여러 가지 강력한 연구수단을 제공하고 있다. 살아 움직이는 생명체를 관찰할 수 있는 공초점 현미경에서 중요한 것은 속도와 투과 깊이이고, 장기의 표면을 관찰하기 위해서는 크기가 작아야 한다. (중략)
단일 Si 나노와이어 전체에 대한 편광 및 공간 분해된 라만 산란 실험을 보고한다. 투과전자현미경 실험을 통해 나노와이어가 길이 방향으로 성장함에 따라서 두께가 점차 증가할 뿐만 아니라 결정 방향이 비균질적으로 형성됨을 알 수 있었다. 비균질적인 결정성은 아래 부분에서 두드러지게 나타났다. Si 나노와이어의 길이 방향으로 공간 분해된 마이크로-라만 산란 실험을 수행한 결과 에너지 및 선폭에 변화가 있음을 알았다. 이러한 변화와 결정 방향의 비균질성을 이해하기 위하여 나노와이어의 위 부분과 아래 부분으로부터 각각 편광 라만 산란 실험을 하였다. 라만 편광 선택 규칙을 이용하여 입사 편광 각도의 변화에 따른 광학 포논의 세기 변화를 분석한 결과 결정 방향이 부분적으로 어긋나 있는 나노와이어의 아래 부분에서의 편광 비율의 수치가 위 부분에서의 수치보다 작게 나타남을 알 수 있었으며 이는 결정성의 변화와 일치한다.
태양으로부터 3Rs보다 높은 코로나 밝기의 대부분은 먼지에 의해 산란된 F코로나로부터 나온다. F코로나와 자유전자의 톰슨산란에 의한 K코로나를 분리하는 효과적인 방법은 편광을 이용하는 것으로 알려져 있고 현재 NASA와 천문연간 협력개발 중인 K코로나 관측 기기 COronal Diagnostic EXperiment(CODEX)도 편광을 이용한 분류를 기본으로 자유전자의 온도와 속도를 측정한다. 문제는 F코로나도 약간의 편광도를 가져서 K코로나와 구별이 불가능해지는데다 F코로나의 편광량은 먼지입자의 구성물질, 모양, 산란 위치 등에 따라 달라서 거의 예측이 불가능하고 지금까지 제대로 알려진 바도, 연구된 바도 없다. 우리는 CODEX에서 F코로나 편광량을 산출하기 위해 한 개의 협대역 필터(Narrow Bandpass Filter)를 추가장착하는 것을 제안하였고 그 중심파장과 밴드폭을 결정하였다. 몬테카를로 계산 결과 10장의 393.55nm 중심의 1.4nm폭 협대역필터와 393.5nm 중심의 10nm 협대역 필터비를 이용해 1Rs 화소의 해상도로 F코로나 편광량을 결정할 수 있을 것으로 예상된다. 2023년 CODEX 발사 후 본 관측이 성공적으로 수행된다면 F코로나의 편광량의 시간, 공간적 변화를 확인할 수 있으며 추가적으로 K코로나를 보다 정밀하게 분리해낼 수 있을 것으로 기대된다.
선복굴절과 원복굴절을 갖는 광섬유의 원편광 복굴절 해석을 비틀림을 준 단일광섬유 및 이종광 섬유에 대하여 Faraday 회전에 대한 변조깊이로 나타내었으며, 이종광섬유를 사용할 경우, 출력 편광을 조정 할 수 있으며, 또한 이종광섬유를 사용함으로서 비틀림율이 낮을 경우에도 적절한 변조 깊이를 얻을 수 있었다. 이때, 비틀림 율은 12-20turns/m 정도였다.
이 논문에서는 구름과 같은 기상 상태의 제약 없이 자료 획득이 가능한 SAR 자료를 이용하여 토지 피복 특성을 구분하고자 하였다. 기존 단일 주파수, 편광 상태의 자료만을 제공하는 SAR 자료를 이용한 분류에서의 낮은 분류 정확도를 향상시키고자 이 논문에서는 다중 시기 C 밴드 자료이면서 서로 다른 편광 상태의 자료를 제공하는 Radarsat-1(HH)와 ENVISAT(VV) 자료를 분류에 이용하였다. 분류 기법으로 Random Forests를 적용한 결과, 단일 편광 상태의 자료만을 이용하였을 때에 비해서 보다 향상된 분류 정확도를 얻을 수 있었다.
얇은 중간 금속층을 가지는 측면 연마 광섬유 결합기를 이용한 편광분리기를 구현하였다. 실험 결과는 적절한 두께론 가지는 중간 금속층은 두 측면 연마된 광섬유 사이에서 TE 편광 성분의 광결합은 차단시키는 반면 TM 편광성분의 광결합은 허용함을 보여주었다. 측면 연마 광섬유를 이용한 편광분리기 설계 및 제작 기법을 기술하였다. 제작된 편광분리기는 TE와 TM 편광에 대하여 18dB와 23dB의 분리비를 보였다. 삽입손실은 TE 편광의 경우 0.7dB, TM 편광의 경우 1.3dB로 측정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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