슈뢰딩거와 포아송 방정식의 연계풀이에 의해 수치해석적으로 구한 파동함수와 에너지 준위를 이용하여 $300^{\circ}$K에서 사각우물을 형성하는 $Al_xGa_{1-x}As/Ga_yIn_{l-y}As/GaAs$ HEMT 소자 채널 영역에서의 극성광학 포논, 음향 포논, 압전 산란, 이은화된 불순물 산란, 그리고 합금 산란에 대한 2차원 산란율을 계산하여, 같은 영역에서의 3차원 산란율과 비교하였다. 그 결과 bulk영역에서 가장 우세한 이온화된 불순물 산란이, 2-DEG 시스템에서 크게 감소되었음을 알 수 있었는데, 이는 변조 도핑에 의하여 이온화된 불순물을 2-DEG가 존재하는 채널영역의 불순물 양을 감소시켰기 때문으로 해석된다.
The wave mode calculation of a large-scale optical system in comparison to the working wavelength is practically impossible because the computational cost increases exponentially. In this paper, we propose a method that can obtain the optical mode in a large-scale optical system. The method carries out simulations by dividing the calculation area into blocks and moving along the light axis along which the light propagates. By applying this method to the calculation of resonant modes in a ring-type optical resonator, which is mainly used for ring laser optical gyro sensors, the efficiency of the proposed method was verified.
Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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v.19
no.6
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pp.17-32
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1982
Wave propagation in gyrotropic or anisotropic medium is analyzed in terms of the eigenmodes of the medium, which are admixture of TE and TM waves. The field composition and the phase velocity of the modes are also determined. The results of the analysis are applied to thin film optical waveguide using such medium as substrate and/or film. Based on the characteristic equations for phase constants of the waveguide, the condition for TE-TM mode convection is derived, and wave propagation in the guide is represented in the form of Jones matrix, which allows a new interpretation in the conversion efficiency of the thin-film optical waveguides.
O, Jae-Won;Gwon, Se-Ra;Ryu, Mi-Lee;Jo, Byeong-Gu;Kim, Jin-Su
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.02a
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pp.332-332
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2012
분자선 에피탁시(molecular beam epitaxy)를 이용하여 GaAs 기판에 성장한 InAs 양자점(QDs: quantum dots)은 성장 온도, 압력, As/In의 공급비 등의 성장 조건에 따라 다른 변수(parameter)를 갖는다. 따라서 성장변수에 따라 양자점의 모양과 크기, 밀도가 달라져 균일한 양자점 형성에 어려움이 있어 많은 연구가 진행되고 있다. 예를 들면 In-interruption 법으로 성장한 양자점의 특성이 S-K mode (Stranski-Krastanov mode)로 성장한 양자점에 비해 광학적 특성이 향상되었다. 본 연구에서는 In pre-deposition (IPD) 법으로 성장한 InAs/GaAs 양자점의 광학적 특성을 PL(photoluminescence)와 TRPL (time-resolved PL)을 이용하여 분석하였다. InAs QDs 시료들은 In과 As 공급시간을 각각 1초와 19초 (QD1), 2초와 18초 (QD2), 3초와 17초 (QD3)로 조절하여 성장하였으며, In이 공급되는 시간 동안 As shutter를 차단하여 As 공급을 중단하였다. In과 As의 차단 없이 S-K mode로 성장한 시료를 기준시료로 사용하였다 (QD0). AFM (atomic force microscope) 측정결과, In 공급시간이 1초에서 2초로 증가할 때, 양자점의 밀도와 종횡비(aspect ratio)가 증가하였고, 양자점의 균일도가 증가하였다. 그러나 QD3 시료는 QD1 시료에 비해 밀도와 종횡비, 균일도가 감소하였다. 10 K에서 PL 피크는 In 공급 시간이 증가할 때, 970 nm에서 1020 nm로 적색편이 하였고 반치폭 (FWHM: full width at half maximum)은 75 meV에서 85 meV로 증가하였다. QD2 시료의 PL 피크 에너지가 가장 낮았고, 가장 강한 PL 세기를 보였다. IPD 시간이 증가함에 따라 PL 피크에서 측정한 PL 소멸은 점차 빨라졌다. IPD 기법으로 성장한 양자점의 빠른 PL 소멸은 양자점 밀도와 종횡비 향상에 의한 파동함수 중첩의 증가와 구속 에너지 증가에 의한 것으로 설명된다.
Journal of the Korean Applied Science and Technology
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v.33
no.1
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pp.136-142
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2016
The influences of fluorescence, scattering, and flocculation in random media were interpreted for the scattered fluorescence intensity and wavelength, it has been studied the molecular properties by the spectroscopy of laser induced fluorescence(LIF). The effects of optical properties in scattering media have been found by the optical parameters(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$). Flocculation is an important step in many solid-liquid separation processes and is widely used in Photodynamic therapy. The interactions of several colloid particles can come into play which have major effect on the flocculation and LIF process. We measured scattering and fluorescence spectra of the sample in vitro as function of distance from lase source to detector. The value of scattering coefficient ${\mu}_s$ is and ${\beta}$-carotene were measured as larger values(I, ${\delta}$) by means of closer distance from source to detector.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.15
no.5
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pp.1073-1080
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2011
In this paper, we propose a novel digital watermarking method by virtual optics which secures multimedia information such as images, videos and sounds. To secure the multimedia data, we use Fresnel transform which describes the diffraction phenomena of the waves. Also, this method attaches the random phase function to Fresnel transform so that original image and watermark image would be gaussian random vectors. The complex numbers of watermark by Fresnel transform are separated the real part and the imaginary part. The former is embedded in original image as a encoding key imperceptibly and the latter is used for detecting the watermark as a decoding key. This method for digital watermarking ensures that watermark can be successfully registered and extracted from the watermarked image. Further, it provides the robustness to signal processing operation and geometric distortion and proves the strong resilience against cropping attack. The performance evaluation of the experiment is carried out with PSNR, and the numerical simulation results show the efficiency of the proposed method.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.89-90
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2010
최근 우리는 InGaAs 위에 성장한 InAs 양자점에 GaAs를 얇게 덮음으로써 양자고리를 성장하고, 그 광학적 특성을 분석하였다. [1] 이번 연구에서는 이 양자고리 구조의 전자 구조 및 광학적 특성을 전산모사를 통해 계산하였고, GaAs가 구조의 응력, 압전 포텐셜 및 light-hole 분율에 미치는 영향을 분석하였다. 이론적인 분석을 위해, valence force field 방법을 이용하여 이종 물질간의 격자상수 차이에 의한 격자 변형 및 압전 포텐셜의 변화를 계산하였고, 양자고리 내 전자의 양자화 에너지 및 파동함수를 k p 방법을 통해 얻을 수 있었다. 또한 광학적인 특성 등의 다체 효과를 예측하기 위해 configuration interaction 방법을 사용하였다. 이 연구에서 우리는, GaAs가 InAs에 강한 압축 응력을 가할 것이라는 일반적인 예측과 달리, InGaAs 매트릭스 안에서는 격자상수가 작은 GaAs가 InAs 양자고리에 효과적인 압축 응력을 가할 수 없음을 보였다. 특히 GaAs 층의 두께가 얇을 경우, InGaAs 매트릭스에 의해 인장 응력을 받는 GaAs가 InAs의 응력을 해소하기 충분한 공간을 제공하여, 오히려 InAs의 압축 응력을 약화시키는 것을 알 수 있었다. 이 연구 결과는 응력 분포가 단순한 양자우물 등의 2차원 구조와 달리, 응력 분포가 복잡한 3차원 나노 구조에서는 단순히 격자상수만으로 파장 변화 경향을 예측할 수 없음을 나타낸다. 또한 우리는, GaAs의 큰 negative 이방 응력과 InAs의 작은 positive 이방 응력에 의해 전자와 heavy-hole은 InAs에, light-hole은 GaAs에 구속됨을 보였다. 즉, InAs보다 밴드갭이 큰 GaAs가 전자와 heavy-hole에 대해서는 강한 포텐셜 배리어로 작용하지만 light-hole에 대해서는 포텐셜 우물로 작용하는, 반 우물-반 배리어 특성을 가짐을 알 수 있었다. 이로 인해 GaAs가 있는 양자고리의 light-hole 분율이 GaAs가 없을 경우에 비해 2배에서 8배가량 증가함을 보일 수 있었다. 비슷한 특성이 hole에 대해서는 InP나 InGaAsP 위에 성장한 GaAs 층에서 보고된 바가 있으나, 전자는 InAs로, hole은 GaAs로 분리할 수 있는 3차원 나노 구조에 대한 연구는 이 연구가 처음이다. [2]
The shadow, reflection, interference, and diffraction are proper phenomena concerning sound that is a kind of wave. By the late nineteenth century, similar optical phenomena had been detected already but these phenomena concerning sound had not been convincingly detected. It was Rayleigh who succeeded in detecting those phenomena without any reasonable doubt by the virtue of his original instruments and smart experimental settings. Rayleigh could detect the sound shadow by using the corner of a building and erase the shadow by some reflectors. And he constructed some apparatus similar to Young's interference apparatus famous in optics to detect the sonic interference. Furthermore, he first succeeded in illustrating the acoustical effectiveness of Poisson's disk by which optical diffraction had already been well known, and tested the effect of diffraction by spherical obstacles to ascertain that the result coincided with his theory.
We design the single mode dispersion-compensating fibers (DCF) which may be necessary for upgrading the previously installed 1.31 ${\mu}{\textrm}{m}$ optical communication system to the 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ system. To obtain the optimum index profile that allows large negative dispersion at 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$, parabolic-index, double-clad fibers are analyzed by applying the 1-D FEM to the scalar wave equation of optical fibers. In constideration of macro-bending loss, the fibers are designed so that the cutoff wavelength of the $LP_{01}$ mode is greateer than 1.80 ${\mu}{\textrm}{m}$. The computer simulations show that the lower bound of the dispersion at 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ is limited to about -120 ps/nm . km for the fiber index profiles satisfying the $LP_{01}$'s cutoff condition.
Park, Sang-Tae;Yeom, Jun-Hyeok;Yoon, Yeo-Won;Seok, Hyojun
Korean Journal of Optics and Photonics
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v.28
no.6
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pp.334-338
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2017
This research aims at investigating science teachers' perception of the refractive index of materials, and thus achieving proper information transmission and teaching of refractive index. Specifically, we have made questionnaires on what physical factors influence the refractive index of a liquid easily available in secondary schools. It was found that 80.0% of science teachers perceived that the density has the greatest influence on the refractive index, among a variety of factors such as molecular structure, the number of molecules per unit volume, mass of each molecule, and the wavelength of light, to mention just a few. This may be due to the fact that current textbooks deal with the refraction of light based on analogy to a mechanical wave. Such a misunderstanding may lead to confusion and misunderstanding for students.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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