• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.63-63
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• 2012

편광분석법(ellipsometry)은 대상 물질의 유전율 함수의 실수부와 허수부를 Kramers-Kronig 관계식의 도움 없이 그 물질상수를 정확히 측정할 수 있는 매우 우수한 기술이다. 이 기술의 큰 장점 중 하나는 빛의 편광상태의 변화를 이용한 비파괴적인 방법으로써 실시간 측정이 가능하며, 박막의 두께측정의 오차범위는 0.1 nm 이하로써 매우 정확하다는 것이다. 본 연구자는 이러한 우수한 측정 기술인 편광분석법을 고진공의 분자살박막증착장치(MBE) 와 결합하여 AlSb, AlP의 유전율 함수를 측정하였다. Al 계열을 포함하는 반도체 화합물은 Al의 산소친화력이 강해 대기 중에서 순수한 유전율 함수를 얻기가 불가능하다. 하지만 본 연구실에서 초고진공 상태의 MBE 챔버에서 시료를 성장시키는 동시에 실시간으로 편광분석기를 이용하여 측정하였고, 지금까지 발표된 결과들 중 가장 순수한 상태의 AlSb 유전율 함수를 얻어낼 수 있었다. 또한 순수한 AlP의 유전함수를 측정할 수 있었고, 이는 편광분석기를 이용한 최초의 실험결과로써 이차미분을 이용한 전이점 분석결과 이론적인 전자밴드구조에서 E1, E1+${\Delta}1$, E2에 해당하는 밴드갭들을 확인할 수 있었다. 또한 표면의 원자배열 구조와 실시간으로 일어나는 그들의 역학적인 현상들에 관한 정보를 얻을 수 있는 surface photoabsorption (SPA)를 metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD)에 장착하여 실시간 모니터링이 가능하도록 하였다. SPA를 이용하여 GaAs/AlGaAs 양자우물구조의 성장을 원자층 수준으로 실시간 모니터링을 할 수 있었다. 그리고 SPA를 이용하여 MOCVD 안에서 InP에 As가 흡착 및 탈착되는 현상을 분석하여, As의 흡착이 두 단계에 의해 이루어짐을 분석하였다. 그리고 편광분석법의 빠르고 정확한 측정 기술을 규칙적인 구조체에서 전자기파의 회절을 구할 수 있는 Rigorous Coupled-Wave Analysis (RCWA) 계산방법과 결합하여 나노구조의 기하학적인 모양을 정확하고 빠르게 구할 수 있었다. 본 연구를 위해 규칙적인 3차원 Si 구조체 제작하여 편광분석기로 측정하고 $SiO_2$와 표면 거칠기를 고려하여 RCWA로 분석한 결과, 규칙적인 Si 구조와 산화막 층까지 정확하게 분석할 수 있음을 확인하였다. 또한 규칙적인 나노구조분석 연구를 넘어 불규칙적인 나노구조에 대한 분석 가능성을 보이기 위해 InAs 양자점을 증착하여 분석하였고, 이를 통해 편광분석법과 RCWA를 이용하여 불규칙적인 나노구조의 모양과 크기, 분포의 분석이 가능함을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제8권2호
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• pp.128-133
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• 1997

선형 공진기로 구성된 Nd, Er 첨가 광섬유 레이저에서 광섬유에 뒤틀림을 가하여 유도되는 원 복굴절에 의해 발진되는 레이저들의 편광 특성 변화를 조사 연구하였다. 뒤틀림의 크기가 커짐에 따라 레이저의 편광 고유 모드들은 언제나 선 편광이었고, 편광모드들의 주파수 차는 감소하였으며 편광 방향이 뒤틀림 크기 변화의 대략 절반으로 회전하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 창립 20주년기념 특별학술발표회
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• pp.272-273
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• 2009

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.174-184
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• 2001

광섬유고리에 편광제어를 통해 여러 광경로들에 대해서 손실을 조정함으로써 손실이 작은 광경로에서 발진하게 함으로써 발진 파장을 가변시킬 수 있는 편광제어 파장가변 고리형 광섬유레이저를 구현하였다. 내부 공진편광기를 사용하여 1㎚의 종모드간격으로 발진을 일으킬 수 있었고 편광제어기 및 내부공진편광기를 조절해서 1540㎚에서 1560㎚의 범위에서 파장가변을 시킬 수 있었다. 또한 실험적으로 나타난 발진특성을 광경로와 복굴절손실의 개념을 사용하여 발진출력 특성을 분석함으로써 발진파장을 가변시키는 메카니즘을 추정해 보았다. 여기서 복굴절손실이 같은 광경로들의 종모드들 사이에 보강간섭이 일어나 발진파장을 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제12권1호
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• pp.5-9
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• 2001

위상지연기에서 편광 사이의 위상차가 파장의 함수임을 이용하여 파장측정기를 구현하였다. 특정한 파장의 입력광이 일정한 길이의 위상지연기를 통과하면 파장에 따라 그 편광상태가 바뀌게 된다. 이때의 편광성분을 진행방향에 수직한 두축성분으로 분리하여 그 출력을 비교하면 입력광의 파장을 결정할 수 있다. 본연구에서는 위상지연기로 복굴절률 $3\times10^{-4}$인 길이 100nm의 편광유지 광섬유를 이용하여 파장측정기를 제작하였다. 실험결과, 1554.38nm~1557.19nm의 파장영역에서 이론값과 잘 일치하는 측정결과를 얻을 수 있었으며 분해능은 0.08nm이었다 또한 온도가 동작 특성에 미치는 영향을 이론 및 실험적으로 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제32권4호
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• pp.172-179
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• 2021

높은 종횡비를 가지는 미세 패턴 시료의 하부층 구조결함에 대해 높은 민감도를 가지는 광학적 임계치수 측정 장비로서 준 수직입사 타원계를 제안한다. 이 준 수직입사 타원계에서는 입사광은 편광자와 위상지연자를 순차적으로 통과하며 반사광은 이들을 역순으로 통과한다. 하나의 편광자와 하나의 위상지연자를 입사광과 반사광이 공유하며 편광자와 위상지연자의 여러 방위각 조합에서 측정한 빛의 세기로부터 타원상수를 결정하는 이 준 수직입사 타원계의 측정원리를 검토하고 최적의 타원상수 측정방법을 제시한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.184-185
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• 2002

고속의 광 통신망을 구축하기 위해서는 대용량의 광 스위치가 요구된다. 이러한 대용량의 광 스위칭 시스템을 구성하는 단위 스위치는 작은 크기, 작은 손실, 높은 소멸비 등과 같은 특징을 가지고 있어야 하며 또한 편광에 따른 성능의 변화가 작아야한다. 최근 융합 수직 방향성 결합기(Fused Vertical Coupler, FVC)의 연구를 통하여 매우 짧은 소자 길이를 가지며 매우 높은 소멸비를 얻을 수 있는 수직 방향성 결합기 스위치가 제안되었다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.355-358
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• 2003

얇은 금속 중간층이 있는 광섬유-평면도파로 결합기의 편광 및 파장 선택적 결합특성에 관한 실험 결과를 보고한다. 금속 박막층의 두께와 최상부층의 굴절률이 소자의 특성에 미치는 영향을 측정하고 그 결과를 설명하였다. 제안된 소자는 편광기, 광변조기 및 광센서 등의 다양한 응용 가능성을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제22권5호
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• pp.219-222
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• 2011

광도파로에 일체형으로 제작 가능한 편광 변환기는 다양한 기능의 광집적회로를 구성하기 위한 필수적인 부품이다. 반응성 메조겐은 액정디스플레이의 파장판 제작을 위하여 널리 사용되는 재료이며, 본 연구에서는 반응성 메조겐과 폴리머 광도파로를 이용하여 집적형 편광 변환기를 제작하였다. 반응성 메조겐과 액정을 혼합한 용액을 광도파로에 직교하게 형성된 홈에 삽입하고 전계를 인가하여 액정 분자를 특정 방향으로 정렬 한 뒤 UV 를 조사하여 RM 분자를 경화시켜주면 광도파로를 가로지르는 파장판을 형성할 수 있다. 파장판의 특성은 두께를 결정짓는 홈의 폭과 액정 분자의 정렬 상태 및 복굴절 크기에 의해 결정된다. 폴리머 광도파로의 중앙에 제작된 편광변환기는 1550 nm 파장에서 편광변환효율이 90 %에 이르게 됨을 확인하였다.

• 한국안광학회지
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• 제10권1호
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• pp.9-15
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• 2005

CR 렌즈에 가한 미세응력 크기의 시각화를 위한 편광기는 광원-편광판-시료-편광판-CCD-컴퓨터-chrome 변환 로 구성하였고, 각 편광판의 단계별 광 파의 $E_1$, $E_2$의 성분을 분석하여, 주 응력차 ${\sigma}_1-{\sigma}_2$와 무늬 차수(n)를 유도하였다. 시료의 광 축이 주 응력 방향과 일치하는 것으로부터 2 차원 모델을 결정할 수 있다. 광파에 작용하는 이중 굴절성과 위상 지연은 주 응력차(${\sigma}_1-{\sigma}_2$)에 비례하며, 최종 광 파의 세기는 $sin^2({\Delta}/2)$에 비례하고, ${\Delta}/2=n{\pi}$ (n=0, 1, 2, ${\ldots}$)일 때 흡광이 일어난다. 미세 응력에 의한 광탄성은 chrome 변환을 이용하여 분석 가능하였으며, 이미지는 뚜렷하였다.