광굴절 유기 고분자 재료는 1991년 IBM연구소에서 광굴절 효과를 나타내는 고분자 기억소자로의 기능성을 타진한 후에 광굴절 무기 결정에 비해 높은 회절효율의 가능성, 도핑의 용이성, 저렴한 생산비용, 다양한 응용성 등으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 광전도 고분자(Charge transporting molecule)인 SGC와 비선형 광학색소(NLO)인 SGM, Tg를 낮추기위한 가소제인 PEG, 전하 발생체(Photocharge generator, Sensitiser)로 이루어진 (SGC:SGM:PEG:TNF=30:60:9:1) 광굴절 고분자 복합재료의 특성을 분석하였다. (중략)
Littrow형 회절격자를 이용한 확장공진기를 657 nm 영역에서 연속동작하는 상용 InGaAsP 단일모우드 가시광 반도체를 이용하여 구성하였다. 제작한 확장공진기 시스템에서 657 nm InGaAsP 가시광 반도체 레이저의 선폭은 60 MHz에서 10 MHz 이하로 축소되었다. Littrow 회절격자의 설치각도와 레이저의 온도 및 주입 전류에 대한 반도체레이저의 주파수(파장) 의존성을 레이저 파장계를 이용하여 측정하였다. 상용 CQL820D 가시광 반도체레이저의 회절격자의 설치각도, 레이저 온도 및 주입전류에 대한 비례계수는 각각 1THz/mrad, 32.4 GHz/K, 그리고 6.14 GHz/mA 이었다.
Methyl acetate의 초음파 흡수측정을 0.2-10MHz의 주파수 범위, 은도 5-30에 걸쳐 광회절 초음파 공명법을 사용하여 행하였다. 그 결과, cis와 trans에 의한 완화는 단일 완화현상을 보였고 그 스책트럼으로 부터 완화 주파수와 완화강도를 결정하였다. 완화 주파수의 온도 의존성으로부터 활성화 에너지(${\Delta}H^{#}$)=6.6 kcal/mol을, 완화강도의 온도 의존성에서 엔탈피차(${\Delta}H$)=3.4 kcal/mol을 각각 구하였다.
산업사회가 발전하면서 초정밀 분야의 측정기술 또한 시대적 요구에 걸맞게 발전을 거듭하고 있다. 광을 이용한 측정기술에 있어서 보다 작은광 스팟의 구현은 높은 분해능을 위해서 필수 불가결한 조건이며, 광 기록분야에 있어서는 높은 기록밀도를 위해 핵심적인 기술이다. 하지만 스팟의 직경은 광의 회절한계(diffraction limit)에 의한 최소치를 갖는다. 예로서, 측정을 위한 광학 현미경 중 현재 일반적으로 널리 쓰이는 고배율 광학 현미경(high resolution optical microscope)은 측정 대상 표면에 물리적 손상을 주지 않으며, 측정 범위가 크고, 값이 싼 장점이 있다.(중략)
Super-REsolution Near-field Structure (Super-RENS) 재생 현상을 모델링하고 재생 신호를 계산하여 실험 결과와 비교하였다. 약 2mW 내외의 높은 광 파워로 집광된 Spot 은 디스크 내의 상변화 물질인 GST 를 용융시키므로 집광 Spot 내에는 용융 영역과 비 용융 영역이 공존하게 되고 연속적 또는 불연속적인 경계를 이루게 된다. 이러한 열 효과로부터 기인하는 집광 Spot 내에서의 물질의 광학적 특성 변화와 변화 정도의 차이를 가정하였고 변화된 광학적 특성은 집광된 Spot 의 유효 크기를 줄어들게 함으로써 회절한계 이하의 정보를 재생 가능하게 한다. 계산은 FDTD 방법과 Scalar 방법을 병행하였다. FDTD 방법으로는 위와 같은 집광 Spot 내의 물질 굴절률 (n,k) 변화로부터 회절한계 이하의 정보가 재생 가능함과 CNR 문턱 현상을 확인하였고, Scalar 방법으로는 물질 굴절률을 직접 다루지 않고 굴절률 변화로부터 기인하는 광의 Amplitude 와 Phase 변화로부터 회절한계 이하의 정보가 재생 가능함을 확인하였다. 이 때 광의 Amplitude 와 Phase 변화를 모델링하기 위하여 지름, 위치, 반사율 변화량, 위상 변화량의 네가지 변수로 정의되는 광 마스크를 도입하였다. Scalar 방법을 이용하여 재생 RF 신호 등 다양한 Super-RENS 디스크의 신호를 계산 활용 할 수 있고 다음의 두가지 광학계에 대하여 계산과 실험으로 얻은 채널 특성 및 RF 신호를 비교하여 각각 오차평균 4.2%, 4.7%로 일치함을 확인하였다. 파장 659nm, NA=0.6, Min Pit Length=173nm ROM 디스크 System, 파장 405nm, NA=0.85 Min Mark Length=75nm WORM 디스크 System.
광편향은 광굴절결정내의 두 기록빔 간섭에 의해 유도된 동적 광굴절 부피격자를 이용한다. 본 논문에서는 외부 전기장을 인가할 필요가 없으며, 낮은 광세기에서도 쉽게 광굴절 부피격자가 유도되는 CeO$_{2}$가 0.05Wt.% 도핑된 Sr$_{0.6}$Ba$_{0.4}$Nb$_{2}$O$_{6}$(Ce-SBN:60)결정의 동적 특성을 이용하여 광편향기를 구현하고 해석하였다. 그리고, Ce-SBN:60결정의 광파결합특성을 조사하기 위해 2광파 혼합을 통해 결정의 최대결합계수, 유효전하밀도, 기록빔의 세기비에 따른 회절효율 및 회절효율의 시간응답특성을 측정하고 해석하였다.
4% 물의 MgO가 도핑된 광굴절 $LiNbO_3$ 결정에 기록된 광굴절 격자의 회절 효율과 응답시간을 측정하였다. 이 실험에는 고출력 펄스 Nd:YAG 레이저(Q-switch mode,$\lambda$=532nm)와 연속 발진 아르곤 이온 레이저($\lambda$=514.5nm)가 사용되었다. 두 종류의 레이저 광속에 대한 실험에서 광학계의 배열을 동일하게 하고 2광파 혼합 조건에서 레이저 광속의 세기를 1.6~100W/$\textrm{cm}^2$까지 변화시켜가며 최대 회절 효율과 기록 및 소거시의 응답시간을 측정하였다. 두 실험에서 얻은 결과를 비교하고 분석 하였다.
단일 스테이지 스위칭 구조를 갖는 홀로그래픽 크로스바에 의한 동적인 자유공간 광연결을 실험하였다. 동적인 동작을 위해 전기적인 주소지정방식의 액정 공간광변조기와 회절격자가 매트릭스-매트릭스 크로스바에서의 고정적인 홀로그램을 대신하여 사용되었다. 회절격자는 규칙적인 셀들로 이루어졌으며 각 셀마다 서로 다른 위상지연 정도를 갖는다. 이러한 화소형 위상격자 배열을 공간광변조기에 띄어 입력빔의 방향으로 편향시키거나 여러 빔으로 분리한 후 원하는 위치로 빔의 방향을 조종한다. 이러한 실험결과 컴퓨터와 공간광변조기, 위상형 회절격자를 이용하여 자유공간 광연결이 동적으로 수행됨을 보였다.
In-line 디지털 홀로그래피가 가지고 있는 가장 근본적인 단점은 실상과 허상 그리고 영차 회절광이 공간적으로 분리 되지 않는 것이다. 본 연구에서는 영차 회절광은 소프트웨어를 이용하여 제거하고, 실상과 허상의 구분은 in-line 홀로그래피 현미경의 기하학적 배치를 이용하여 구분하였다. in-line 홀로그래피 현미경에서 허상의 크기는 대물렌즈와 홀로그램간의 거리에 의존한다. 본 연구에서는 허상의 크기가 대물렌즈의 후방 초점거리와 대물렌즈와 홀로그램 면까지의 거리가 일치할 때 최소가 되는 것을 알았으며, 이를 이용하여 실상과 허상을 구분하였다.
광 공진기내에 음향광학소자(AOM)를 사용하여 FSF(Frequency-shifted feedback) 레이저를 개발하였다. 공진기는 1차 회절광에 의한 feedback loop로 구성된다. FSF 레이저 출력은 수백 PHz/s의 초고속 주파수 chirp을 갖는“chirped frequency comb”이라 불리는 주파수 출력을 보여준다. FSF 레이저를 광원으로 광거리 계측에서는 chirped 주파수 comb을 이용하여 거리를 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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