• 한국염색가공학회지
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• 제7권4호
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• pp.116-121
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• 1995

인간의 욕구는 무한하다고 한다. 이 무한한 욕구를 충족시켜 주기 위하여 많은 연구가 행하여져 왔으며, 오늘날과 같은 과학의 발달을 가져오게 되었다. 그 중에서도 눈에 보이지 않는 조그마한 물체를 보고 싶어하는 욕망을 충족시키기 위한 연구를 거듭한 결과 렌즈를 통한 빛의 굴절 작용을 이용하여 미세한 물체를 확대하여 보는 광학현미경(Light Microscope 또는 Optical Microscope)이 개발되었다. 그러나 과학의 발달로 인한 여러가지 현상의 다양활를 관찰하기에는 광학현미경의 기능만으로는 한계점에 도달하게 되었다. 이 기능을 향상시키기 위하여 광원을 빛 대신 파장이 매우 짧은 전자선을 이용한 전자현미경이 개발되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.252-253
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• 2000

본 실험에서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰 하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다.$^{(1)}$ GaAs의 굴절률이 3.6으로 매우 커서 Fabry-Perot 효과가 나타나므로 시료의 한쪽 면을 SiN로 무반사 코팅을 하여 실험 하였다. GaAs의 표면은 쉽게 레이저 빛에 의해 손상을 입는 것을 고려하여 같은 자리에서 여러 번의 실험을 하여 같은 결과가 나오는 것을 확인하여 실험 결과를 얻었다. 사용된 레이저는 Nd:YAG 레이저로서 1.064 $mu extrm{m}$의 파장에서 7 나노초의 펄스를 방출한다. 빛의 세기는 편광기와 half wave plate를 이용하여 변화 시켰다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제13권5호
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• pp.400-407
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• 2002

2차원 공간 고립파는 비선형 굴절률이 빛의 세기에 따라 일정한 값에 수렴하는 포화 매질에서 안정적으로 전파될 수 있다. 그러나 빛의 세기가 크지 않은 경우, 5차 비선형 굴절률이 음수인 매질은 포화 매질의 특성을 가지므로 2차원 공간 고립파가 전파될 수 있다. 2차원 비선형 슈뢰딩거 방정식의 전산 시늉을 통하여 빛의 세기가 크지 않은 경우 가우시안 빛살이 5차 비선형 매질을 전파하는 과정을 조사하였다. 그 결과 자체 포획 일률로 입사시킬 때 가장 안정적으로 2차원 공간 고립파가 전파한다는 것을 알 수 있었다. 또한 위상차가 180$^{\circ}$인 두 공간 고립파를 0.05$^{\circ}$의 충돌각으로 충돌시키면서 한 쪽 고립파의 입사 일률을 조절한다면 출력단에서 두 공간 고립파의 완전 광 스위칭이 가능함을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권1호
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• pp.11-18
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• 2021

이 연구는 초등예비교사가 빛의 굴절 단원의 교사용 지도서를 읽을 때 생성한 질문을 분석함으로써 개념이해에 있어서의 어려움과 지도계획을 세울 때의 어려움에 어떤 것이 있는지를 분석하는 것을 목적으로 한다. 2015 개정 교육과정 6학년 1학기 '빛과 렌즈' 단원의 지도서를 읽고 초등예비교사 283명이 생성한 의미있는 질문은 총 592개였고 이 중 물리 개념이해를 위한 질문은 총 306개, 교육학적 질문은 총 286개였다. 분석 결과, 초등예비교사는 물리 개념이해 측면에서 굴절이 일어나는 원인, 빛을 산란시켜야 하는 이유, 볼록렌즈의 초점거리에 따른 상의 변화 원인 등 교과서에 제시된 현상이 일어난 '원인'의 개념 이해에 어려움을 가지고 있었다. 지도계획 측면에서는 개념의 설명방법에 대한 질문, 즉 초등학생에게 개념에 대한 설명을 하지 못하고 현상만을 지도하여야 하는 것에 대한 질문, 특정 개념에 대한 구체적인 설명방법, 실험 방법 등에 대한 질문 그 뒤를 이었다. 교사용 지도서에는 교사들의 개념이해를 돕기 위한 여러 가지 설명들과 보충자료가 포함되어 있음에도 불구하고 일부 개념에 대해서는 지도서를 읽고서도 의문이 해결되지 않는 초등예비교사가 많이 있다는 것을 알 수 있다. 질문의 빈도가 높은 개념에 대해서는 좀 더 알기 쉽게 지도서를 작성할 필요가 있다. 지도계획에 있어서는 교수법과 실험방법에 대한 질문이 많았기 때문에 교사용 지도서에서 개념의 설명방법에 대한 예시와 구체적 실험방법을 좀 더 제공할 필요가 있다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.225.2-225.2
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• 2013

실리콘기반의 광전변환 소자는 소자공정의 편의성, 소자 신뢰성, 화학적 안정성, 그리고 저가경쟁력 등의 이점 때문에 수 십 년간 널리 연구되어 왔다. 그러나, 실리콘 재료의 경우 높은 굴절률로 인해 표면에서 높은 광 반사도를 가지고 있다. 일반적으로, 태양전지의 광전변환 효율은 빛이 서로 다른 유전율을 가진 계를 통과할 때 발생하는 계면반사로 인한 물리적인 한계를 가진다. Indium Tin Oxide (ITO)는 발광 다이오드, 태양전지, 그리고 광 검출기 등의 광소자에 적용하기 위해 수 년간 투명전도 산화막 재료로서 연구되어 왔다. ITO의 뛰어난 광학적, 전기적 특성은 높은 투과도와 낮은 전기 전도도를 요구하는 소자 응용에 대해 유망한 후보로 거듭나게 했다. 게다가, ITO의 굴절률은 대략 2정도이다. 그 결과, ITO는 반도체 기반 태양전지의 무반사 코팅 소재로서도 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전자빔 증착법으로 경사입사 증착을 하여 실리콘 기반 태양전지에 증착될 ITO 박막의 굴절률을 조절한다. 여기서, 실리콘의 굴절률은 대략 3.5정도이다. 그러므로, 더 나은 광학적 특성을 가지기 위해 다층으로 올려진 ITO 박막이 점진적인 굴절률 변화를 가지는 것을 필요로 한다. 점진적 굴절률 변화를 가진 무반사 박막이 실리콘 태양전지의 특성에 미치는 영향을 평가하기 위해 광전변환 효율을 측정하였다. 증착된 박막의 굴절률과 표면형상은 각각 타원편광분석과 Atomic Force Microscopy (AFM)을 통해 분석되었다. 또한, 소자의 단면형상은 Scanning Electron Microscopy (SEM)으로 측정되었다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.5-11
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• 1982

슬라이드 글라스와 위에 1μm 가량의 산화막을 입힌 실리콘 웨이퍼 위에, 폴리우레탄이나 에폭시 등의 유기 물질을 스핀너 (spinner)로 코우팅시켜서 평판형 유전체 도파관(dielectric slab waveguide)을 제작하고, 프리즘으로 빛을 커플링 (coupling) 시켜서 광도파 현상을 화인했다. 실리콘 웨이퍼나 슬라이드 글라스 위에다 알루미늄이나 은(Ag)을 진공증착시킨 것을 기관으로 사용하여 금각판 도파관(metal clad waveguide)을 제작하고, 프리즘 2개로 커플링 (coupling), 디커플링 (decoupling)시켜서 모우드 라인(mode line)을 관찰했다. 포토리지스트 K. P. R.의 굴절율이 폴리우레탄의 굴절율보다 큰 점을 이용하여 2층 구조의 박막 프리즘을 제작하고 빛이 꺾이는 현상을 확인했다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.180-181
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• 2000

일반적으로 광통신이나 고출력 레이저에 사용되는 광학 소자들 중 고반사율의 거울은 특정 파장과 특정 각도에 대해서만 민감하도록 설계되어 있다. 이것을 여러 파장의 빛을 여러 각도로 입사시키더라도 높은 반사율을 얻는다면, 소자의 효율을 향상시키는데 상당한 효과를 볼 수 있다. 은이나 알루미늄의 금속박막으로 제작되는 금속 거울은 제작하기 쉽고 입사파장과 금속의 재질에 관련되어 90 %이상의 반사율을 갖지만, 특정한 각도에서는 빛이 금속 내에 있는 자유 전자들에 의해 상당량 흡수되어 버린다. 따라서 금속 거울은 에너지의 손실이 적어야 하는 광통신이나 고출력 레이저와 같은 응용분야에는 사용될 수 없다. 이러한 흡수가 거의 없는 유전체 거울은 고굴절률과 저굴절률의 층이 λ$_{0}$/4의 광학 두께를 가지고 주기적으로 반복되는 구조를 갖는다. 이러한 λ$_{0}$/4 유전체 다층 박막계는 1-차원 photonic 결정 구조와 동일하게 다룰 수 있는데, 1-차원 photonic 결정 구조가 모든 입사각도에 대해서 전방향 반사를 보인다는 것을 이론과 실험적으로 증명하였다[1-3]. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.391.1-391.1
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• 2014

광물질로 인광물질을 사용한 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)는 재결합에 의해 형성된 여기자를 발광에 모두 이용할 수 있기 때문에 내부 양자효율이 100%로 알려져 있다. 하지만 유기층에서 발생된 빛이 소비자에게 전달되기까지의 경로에서 발생되는 wave guiding effect로 인해, 발생된 빛의 20%만이 전달된다. 특히 bottom emission type의 OLED에서 glass와 air사이의 굴절률이 달라 발생되는 전반사에 의해 손실되는 빛의 양은 35%에 달한다. 따라서 본 연구에서는 glass와 air사이의 전반사를 줄이고 광추출을 위해 습식 방법으로 hemisphere type의 ZnS를 제작하였다. 제작된 ZnS는 직경 200nm까지 성장하였으며, 이렇게 제작된 ZnS nano lens가 적용된 OLED device에서 휘도가 20% 이상 향상되는 것을 확인하였다.

• 광학세계
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• 통권154호
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• pp.33-45
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• 2014

■ 광통신용 렌즈는 광통신 시스템에 있어서 송신단과 수신단에 사용되는 하나의 부품으로 집광/발산의 결상 기능을 지니며, 광회로 부품과 광섬유 또는 수발광소자인 LD/PD와 광섬유를 효율 좋게 저손실로 접속하는 기능을 수행함. ■ 마이크로 렌즈는 마이크로 광학의 분야에 있어 광의 집광 및 평행 광으로의 변환에 빠질 수 없는 가장 기본적인 소자로서, 마이크로 렌즈의 종류로는 마이크로 볼 렌즈, 비구면 렌즈와 GRIN 렌즈가 대표적으로 있음. ■ 렌즈에 적용되는 사양으로서 렌즈의 유효 구경, 초점(focal point), 주점(principle point), 주점에서 초점까지의 거리인 초점 거리(focal length), 가상의 법선을 기준으로 빛이 입사되는 각도인 입사각, 빛이 다른 매질을 만나 반사되는 각도인 반사각, 서로 다른 매질을 빛이 통과할 때 굴절하는 굴절각 등이 있음. ■ 렌즈 모듈의 구조는 렌즈, 스페이서(spacer), 아리리스(Iris), 백링(back-ring), 바렐(Barrel)로 구성함. ■ LD 모듈에서 광원에 패브리 페로(FP)로 사용하는 것에는 볼 렌즈가, DFB 광원으로 사용하는 것으로는 비구면 렌즈가 사용하고 있음. 이를 위해 PON용에서는 G-PON의 OLT, ONU 측, GE-PON의 OLT측에는 비구면 렌즈가 사용되나 GE-PON의 ONU측에는 볼 렌즈가 주로 사용되고 있음. ■ 2012년 볼 렌즈 시장은 수량 기반으로 2011년 대비 9.7% 증가한 7,350만 개, 금액기반으로는 17.0% 증가한 3,125만$를 기록하였음. ■ 2012년 비구면 렌즈 시장은 수량 기반으로 2011년 대비 22.0% 증가한 2,220만 개, 금액 기반으로는 32.0% 증가한 8,900만$를 기록하였음. ■ 2012년 광통신용 렌즈 시장(볼 + 비구면)은 수량 기반으로 2011년 대비 12.3% 증가한 9,570만 개, 금액 기반으로는 27.7% 증가한 1억 2,063만$이었음.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.440-441
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• 2013

현재 친환경 에너지에 대한 관심의 증대로 인하여 박막 태양전지 연구에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 InGaN 기반의 박막태양전지는 태양 스펙트럼 전체를 흡수 할 수 있는 넓은 흡수 대역, 비교적 높은 흡수 계수 ($>{\sim}10^5cm^{-1}$) 및 전자의 이동도 등으로 인하여 연구가 활발히 진행되고 있다. InGaN 박막 태양전지의 경우 ITO 층을 전류확산 층으로 많이 사용되는데, 일반적으로 평평한 박막의 형태를 갖는다. 이 평면 ITO 층에 dot을 형성하게 되면 상대적인 굴절률의 차이를 감소시켜 반사되는 빛의 양을 감소시킬 수 있어 태양전지가 흡수할 수 있는 빛의 양을 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 장파장대의 빛의 경우 투과도가 높아 태양전지의 흡수 층을 투과할 가능성을 인하여 효율이 저하될 수 있다. 따라서 반사판을 사용하게 되면 빛의 광학적 경로를 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있다. 알루미늄의 경우 InGaN 태양전지의 흡수대역에서 반사도가 90% 이상으로 알려져 있어 반사판으로 사용되기에 적절하여 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 FDTD 툴을 이용하여 ITO dot과 알루미늄 반사판을 이용하여 효율이 향상된 InGaN 박막태양전지의 시뮬레이션을 수행하였다. ITO dot이 존재하는 전류 확산층과 알루미늄 반사판의 투과도 및 반사율을 먼저 계산한 후 태양전지 구조에 적용하여 전류-전압 특성, 외부 양자효율 특성을 예측하였다. Fig. 1은 시뮬레이션된 InGaN 박막태양전지의 구조이다.