• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.426.2-426.2
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• 2014

Wavefront control은 렌즈, 거울 등을 포함한 많은 광학소자를 대체할 수 있는 기술이며, 이는 광 직접 소자 개발에 매우 유용하다. 기존의 Distributed bragg reflector (DBR) 구조의 경우 lattice mismatch, 낮은 효율, 작은 굴절률 차이의 물질만을 사용해야 하는 문제 등으로 광 직접 소자에의 적용에는 한계가 있다. 본 연구에서는 이러한 한계점을 극복하고, 더 나아가 광학소자 구조 내에서의 빛의 거동을 조절하기 위해서 High-index contrast grating (HCG), 즉, 큰 굴절률 차이가 나는 물질로 이루어진 격자 구조 내의 빛이 가지는 waveguide 특성에 대한 연구가 수행되었다. 굴절률 차이가 큰 물질을 sub-wavelength의 주기적인 혹은 비주기적인 격자 구조로 만듦으로써 투과된 빛의 투과도와 위상 등을 조절할 수 있고 이를 통해 빛의 초점 거리, 휘어짐을 조절 할 수 있다. HCG 구조 내의 빛의 거동을 Rigorous coupled wave analysis (RCWA) 및 Finite element method (FEM) 계산을 이용하여 시뮬레이션 하였다. RCWA 계산을 통해 주기 격자구조의 투과도 및 반사도, 빛의 위상을 계산하여 비주기를 갖는 전체적인 HCG 구조를 결정하였고, FEM 계산을 통하여 그 구조 내에서 빛의 거동을 시뮬레이션 하였다. 1,300 nm 파장의 빛이 광원으로 사용되었고 시뮬레이션을 위해 낮은 굴절률의 물질로 ITO, 높은 굴절률의 물질로는 Si이 사용되었다. $15{\mu}m$ 포커싱, $7.91^{\circ}$의 휘어짐을 시뮬레이션 하였고, 실제 소자 공정을 하여 제작한 후, 광 측정 결과 포커싱은 $15{\mu}m$, 휘어짐은 $4.5{\sim}6.5^{\circ}$를 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 HCG구조체를 통하여 빛의 엔지니어링이 가능함을 알 수 있었다. HCG구조체는 빛이 투과하는 광학 소자의 전반에 적용이 가능하며 더 나아가 인위적인 빛의 엔지니어링이 가능함을 시사한다.

• 과학교육연구지
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• 제38권1호
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• pp.182-195
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• 2014

기하광학에서의 광선작도는 빛의 진행과정을 시각적으로 형상화할 수 있다는 측면에서 중요성을 가진다. 굴절 개념의 경우, 직진이나 반사에 비해 난이도가 높은 탓에 학생들 뿐만 아니라 교사들의 경우에도 이해도가 낮다. 올바른 개념이해를 위하여 광선을 그려보는 활동과 이를 실제 상황에 적용해보는 활동이 필요하다. 이에 따라 이 연구에서는 교사들의 시각적 형상화를 돕기 위해 광선작도 활동이 포함된 빛의 굴절에 대한 동료 교수법 교사연수 프로그램을 개발 및 적용하고 개념변화 정도를 측정하였다. 예비교사 29명과 초등교사 21명에게 각각 적용하고 사전, 사후 검사 점수를 분석하였다. 사전검사의 분석 결과, 빛의 굴절을 초중등 교육과정에서 학습하였음에도 불구하고, 수업 전에는 대부분의 연구 참여자가 굴절되는 빛의 경로를 잘 이해하지 못하고 있었다. 동료 교수법 교사연수 프로그램을 적용한 후에 시행된 사후 검사 결과, 광선작도 연습이 시각적 형상화를 도와 학습한 내용을 다른 맥락에 적용할 수 있도록 해준 것을 알 수 있었다. 따라서 빛의 굴절을 이해할 수 있는 교사연수 프로그램으로서 빛의 경로를 시각적으로 형상화하여 이해하고 개념검사문항을 통해 이를 적용해볼 수 있는 프로그램을 제안한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.206-207
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• 2000

학생들은 수업 전에 어떠한 생각들을 가지고 있을까\ulcorner 과연 전통적인 수업방식은 학생들이 빛의 굴절에 관한 바른 개념을 형성하는데 도움이 되고 있는가\ulcorner 볼록 렌즈의 역할, 상의 개념, 스크린의 역할 등 기하광학의 기초개념에 대하여 정성적인 조사를 통하여 학부생의 수업전과 후의 개념유형 및 변화를 살펴보고 전통적 수업 방법에 대한 문제를 제기한다. (중략)

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.60-66
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• 1999

본 논문은 새로운 교육환경에 부응하는 학습자 중심의 시뮬레이션 코스웨어를 설계 구현하였다. 그 소재는 고등학교 물리과목의 빛의 반사와 굴절로 한다. 이 논문에서는 코스웨어의 유형과 학생 중심 학습 신념이나 대체 개념을 교수-학습에 고려한 구성주의 학습 개념을 정의하고 이론적 배경을 소개한다. 컴퓨터 시뮬레이션의 교수-이론 구조 절차를 살펴보았으며. 빛의 반사와 굴절에 대한 기본적인 개념을 다루고, 구면거을의 상과 렌즈의 상을 간단한 원리와 관계식 모형으로 설명한다. 구성주의 학습이론에 근간한 컴퓨터시뮬레이션 코스웨어 설계절차를 제시하고 구현함으로써 빛의 반사와 굴절시 물체의 거리와 초점거리의 변화에 따라 상의 종류 상의 형태상의 거리가 변화함을 보여주고 있다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.274-275
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• 2003

광통신 분야의 연구 중 근거리 광통신 분야에 적용하기 위한 Plastic Optical Fiber(POF)에 관한 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있다. POF의 광전송 특성을 결정짓는 요소 중 가장 중요한 특성이 바로 굴절률 분포이다. 이에 따라 그동안 다양한 형태의 POF 굴절률 측정 방법이 연구되어 왔다. 기존 Glass Optical Fiber의 굴절률 분포 측정 방법 중 가장 일반적이고 효과적인 방법 중 하나는 coherent 빛의 간섭을 이용한 transverse interferograms을 분석하는 방법으로 Fizeau 간섭계와 같은 간섭계를 이용하여 위상변화를 측정하고 측정한 위상을 tomography적인 해석방법을 통해 굴절률 분포를 계산하는 방법이다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제31권6호
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• pp.321-327
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• 2020

기판 위에 코팅된 박막의 빛 반사 특성에 대해 연구하였다. 입사 매질로 굴절률이 큰 프리즘을 사용하여 박막/기판 계의 내부 전반사 현상과 공기/박막/기판 계가 이루는 도파로로 빛이 결합되어 들어가는 현상을 종합적으로 비교, 연구하였다. 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 큰 경우에는 빛의 입사각을 증가시켜 나가면 먼저 기판에 의한 전반사가 일어나고, 그 이후 도파로 모드를 맞추는 좁은 각 영역에서 반사율이 떨어지는 현상을 볼 수 있으며, 이것을 이용하여 박막의 굴절률과 두께를 정확히 측정할 수 있다. 반면에 박막의 굴절률이 기판의 굴절률보다 작은 경우에는 도파로 모드가 존재하지 않는다. 이 경우 덩어리 매질에서처럼 뚜렷하지는 않지만 박막에 의한 전반사가 간섭무늬를 동반하여 나타난다. 본 연구에서는 프리즘/박막/기판 구조에서 일어나는 반사 현상을 전반적으로 관측하고 분석하여, 두 경우 모두 박막의 굴절률을 측정할 수 있는 가능성을 조사하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.174-175
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• 2000

정밀 광학계 또는 광학부품들에게 요구되는 것 중의 하나는 광부품 표면에서의 빛의 반사를 완전히 줄이거나 크게하는 방법들이다. 이와 같은 빛의 작용이 광부품 표면에서 일어나기 위하여 관련 증착기술이 중요시되는데 기계적 내구성이 우수하며 낮은 굴절률을 가지는 물질을 개발하는 것 역시 이 범주에 포함된다고 할 수 있다. (중략)

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.195-196
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• 2009

각도에 따른 배면 유기 발광 소자의 발광 패턴에 대해서 연구하였다. 소자 내에서 발광한 빛은 등방성으로 퍼져 나가고 굴절률이 n인 매질과 공기의 계면에서 굴절하게 된다. 소자 내에서 굴절되어 퍼져 나온 빛의 각도에 따른 빛의 세기를 측정하였다. 또한 배면 유기 발광 소자에서의 시야각을 $10^{\circ},\;20^{\circ},\;30^{\circ},\;40^{\circ},\;50^{\circ},\;6^{\circ}$로 변화시켜 각도에 따른 발광 패턴을 알 수 있었다. 소자 내에서 발광한 빛이 소자 밖으로 퍼져 나올 때의 발광 패턴을 편광판을 이용하여 $0^{\circ}$와 $90^{\circ}$로 변화시켜 실험하였다. 소자의 구조는 ITO(170nm)/TPD(40nm)/$Alq_3$(60nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)으로 하고, 유기물층과 음전극은 $2{\times}10^{-5}$Torr에서 증착하였다. 유기물의 증착 조건은 $2{\times}10^{-5}$torr의 진공도에서 $1.5{\sim}2.0{\AA}/s$ 속도로 열 증착하였다. 전극의 증착 조건은 $2{\times}10^{-5}$torr의 진공도에서 $1.5{\sim}2.0{\AA}/s$ 속도로 열 증착하였다. 발광 면적은 $3mm{\times}5mm$이다. 소자의 각도에 따른 발광 스펙트럼 측정은 USB-2000을 사용하였다. 소자 밖으로 나오는 편광되어진 빛을 측정하기 위하여 편광판을 사용하여 측정하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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• pp.46-47
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• 2002

최근 액정을 주입한 속이 빈 광섬유(Hollow fiber)와 주기적인 전극을 이용하여 전기적으로 제어 가능한 장주기 격자에 대해서 보고된 바 있다. 액정의 중요한 특성 중의 하나는 그 광축이 외부의 전기장에 의해 동적으로 재배열된다는 점이다. 또한 액정은 광축에 따라 굴절률이 다른 비등방성 물질이기 때문에 광축의 배열에 따라, 그리고 입사하는 빛의 편광에 따라 그 빛이 느끼는 굴절률이 달라지게 된다. 본 논문에서는 입사하는 빛의 편광에 따른 액정 장주기 광섬유 격자의 특성에 대해 연구하였다. 주기적인 전극의 길이는 3 cm이고 주기는 500 ${\mu}m$ 이다. 액정을 주입한 속이 빈 광섬유의 길이는 15 mm 이다. 입사하는 빛이 이상(extraordinary) 편광 상태일 때 약 6 dB 의 투과 손실을 나타냈으며 그 대역폭은 약 15 nm 이었다. 이 때 외부에서 인가한 전압은 150 V 였다. 입사하는 빛이 정상(ordinary) 편광 상태일 때에는 액정의 유효 굴절률이 외부 전기장에 대해 변하지 않기 때문에 장주기 투과 특성을 얻을 수 없었다.

• 한국측량학회지
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• 제15권1호
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• pp.9-20
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• 1997

정밀 수준측량은 지각의 상하변동을 조사하거나 지진예지를 위하여 중요한 수단의 하나이다. 본 연구는 대기층에서 발생하는 빛의 굴절이 경사지 수준측량에서 어떠한 영향을 미치는가를 고찰하는데 목적이 있다 본 연구에서는 Kukkamaki의 이론과 기상관측 자료를 토대로 Kukkamaki의 보정량이 경사지 전후시 수준측량오차에 어떠한 영향을 미치는가를 실제 실험을 통하여 시도하여 보았다. 실제적으로 경사 1고정측점(2/100∼4/100)에서 전후시 반복관측과 경사지 연속 관측 루트를 통하여 빛의 굴절의 영향과 그 특성을 고찰하였다 특히, 경사지 수준측량(2/100-4/100)에서 빛의 굴절오차를 최소화 하기위여는 시준거리를 25-30 m로 하는 것이 이상적이다. 또한, 경사지연속관측 결과 Kukkamaki의 계산값과 실측값이 거의 일치하고 있음을 알 수 있었다.