3차 비선형 광학현상을 이용한 레이저 분광학은 코헤런트 반스톡스 라만산란(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS)이나 축퇴 사광자혼합(Degenerate Four-Wave Mixing, DFWM)이 기계공학의 연소진단이나 화학분야에 응용된 이래 활발히 연구되어져왔다.[1] 비선형 광학현상의 특성상, 발생한 신호는 입사 레이저광들과의 위상정합조건이 만족되는 특정한 방향으로만 진행하고 레이저광처럼 가간섭성을 갖는다. (중략)
피고초 및 펨퍼초 펄스를 얻기 위한 동기형(Synchrous mode-locking) 및 혼합형 모드결합(Hybrid mode-locking) 방식이 색소레이저에서의 출력특성에 대하여 연구하였다. 피고초 및 펨퍼스 펄스의 발생원리에 대하여 논하고, 군속도 분산과 자기위상변조와 같은 펨퍼토 펄스의 형성원리 사이의 연관성에 대하여 논한다. 또한 펨도초 펄스의 시분해 응용으로 축퇴 4광파 혼합법으로 미소반도체 CdSSe(Re645)에서 위상이완시간(Dephasing time)의 측정에 관하여 논한다.
광결정(photonic crystal)은 서로 다른 유전체가 규칙적으로 배열되어 있는 구조로서, 빛이 진행할 수 없는 진동수 영역인 광밴드갭(photonic bandgap)이 존재한다. 광밴드갭 특성으로 빛의 자발 방출과 진행 방향이 조절될 수 있기 때문에, 광결정은 나노 레이저, 광도파관, LED(Light Emitting Diode) 등의 광소자 개발에 응용되고 있다. 지금까지 2차원, 3차원의 광결정에 대한 많은 연구가 수행되어 왔으며, 현재에는 2차원의 슬랩(slab) 구조에 대해 활발하게 연구되고 있다. (중략)
1RXS J082513.1+730634는 적색왜성과 축퇴된 별인 백색왜성으로 되어있는 근접쌍성계로서, 광학 망원경 및 적외선 카메라를 이용하여 관측을 수행하였다. 보통 전형적인 격변광성들은 수 일에서 수 주간 몇 등급씩 밝아졌다가 한동안 어두워져 휴지기에 머물게 된다. 반면에 1RXS J082513.1+730634는 밝아진 후 몇 달씩이나 계속 그 상태를 유지하곤 하는 일종의 정체현상을 보이는 매우 특이한 밝기 변화를 보이는데, 그 원인은 아직 정확히 규명되어 있지 않다.
원자와 빛의 결맞음 효과로서 나타나는 많은 흥미로운 현상들 중에서 전자기파 유도 투과(Electro-magnetic Induced Transparency ; EIT)는 원자가 공진주파수를 가진 레이저와 상호작용하였을 때, 광자를 흡수하지 않고 투과하는 현상으로서, 주로 3준위 구도에서 연구되어왔다. 그러나 최근 축퇴된 2준위 구도에서 원자와 빛의 결맞음 효과가 연구되면서 EIT와 정반대의 현상인 전자기 유도 흡수(Electromagnetic Induced Absorption ; EIA)의 관측이 보고되었고 그것과 연관된 물리적 특성들의 연구가 시도되고 있다. (중략)
본 논문은 수동소자를 사용하지 않고 선형성 향상을 얻는 가변이득증폭기(VGA, variable gain amplifier) 설계에 관련된 것이다. 이 제안된 VGA는 전류 귀환 증폭기 구조를 이용하고, 이득은 입력단과 귀환부의 트랜스컨덕턴스(GM) 비로 얻어진다. 선형성과 높은 이득을 얻기 위하여 귀환 트랜스컨덕턴스에 전류 분할 기법과 소스 축퇴(degeneration) 기법을 사용하였다. 이득의 변화는 가변 정류기로 입력 트랜스컨덕턴스의 바이어스 전류를 변화시켜 얻을 수 있다. 이 VGA는 $0.35{\mu}m$ CMOS공정을 사용하여 설계하였고, 저 전력을 위해 sub-threshold 영역에서 동작시키게 하였다. 가변 이득은 23dB~43dB의 결과를 얻도록 하였고, 소모 전류는 3.3V에서 $2.82{\mu}A{\sim}3{\mu}A$ 이다. 이 VGA가 차지하는 칩 면적은 $120{\mu}m{\times}100{\mu}m$이다.
미세 반도체가 첨가된 유리에 암색화에 따른 정상상태 포화흡수 변화를 조사하였고 축퇴 4광파 혼합 실험으로 영구 회절격자를 형성시켜 회절 효율을 연구하였다. 사용된 레이저는 Q-switch된 Nd:YAG레이저의 제2조화파로 펼스폭은 15ns이었다. 시료가 암색화된에 따라 포화 흡수세기 $I_s$는 증가하였고, 축퇴 4광파 혼합 실험 장치로부터 전방 펌프빔과 조사빔에 의한 큰 간격의 영구 회절격자를 형성하여 후방 펌프빔의 세기에 따라 회절 되어 나오는 빛의 세기를 측정하였다. 영구 회절격자는 암색화 현상에 의한 것으로 회절효율은 회절 되는 후방 펌프빔의 세기가 크지 않을 때 그 세기에 비례하는데, 이는 암색화에 의해 형성된 회절격자 사이의 흡수 차이에 의한 것임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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