• Title/Summary/Keyword: 회절 광학소자

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Cu 도핑된 ZnO 나노구조의 성장 시간 변화에 따른 구조적 및 광학적 특성

  • Bae, Yong-Jin;No, Yeong-Su;Yang, Hui-Yeon;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.405-405
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    • 2012
  • 에너지 갭의 크기가 큰 ZnO는 큰 여기자 결합과 높은 화학적 안정도를 가지고 있기 때문에 전자소자 및 광소자로 많이 응용되고 있다. ZnO는 광학적 및 전기적 성질의 여러 가지 장점 때문에 메모리, 나노발전기, 트랜지스터, 태양전지, 광탐지기 및 레이저와 같은 여러 분야에 많이 사용되고 있다. Zn와 쉘 구조가 비슷한 Cu 불순물은 우수한 luminescence activator이고 다양한 불순물 레벨을 만들기 때문에 전기적 및 광학적 특성을 변화하는데 좋은 도핑 물질이다. Cu가 도핑된 ZnO 나노구조를 전기화학적 증착법을 이용하여 형성하고, 형성시간의 변화에 따른 구조적 및 광학적 성질에 대한 관찰하였다. ITO 코팅된 유리 기판에 전기화학증착법을 이용하여 Cu 도핑된 ZnO를 성장하였다. Sputtering, pulsed laser vapor deposition, 화학기상증착, atomic layer epitaxy, 전자빔증발법 등으로 Cu 도핑된 ZnO 나노구조를 형성하지만 본 연구에서는 낮은 온도와 간단한 공정으로, 속도가 빠르고 가격이 낮아 경제적인 면에서 효율적인 전기 화학증착법으로 성장하였다. 반복실험을 통하여 Cu의 도핑 농도는 Zn과 Cu의 비율이 97:3이 되도록, ITO 양극과 Pt 음극의 전위차가 -0.75V로 실험조건을 고정하였고, 성장시간을 각각 5분, 10분, 20분으로 변화하였다. 주사전자현미경 사진에서 Cu 도핑된 ZnO는 성장 시간이 증가함에 따라 나노세선 형태에서 나노로드 형태로 변하였다. X-선 회절 측정결과에서 성장시간이 변화함에 따라 피크 위치의 변화를 관찰하였다. 광루미네센스 측정 결과는 Oxygen 공핍의 증가로 보이는 500~600 nm 대의 파장에서 나타난 피크의 위치가 에너지가 큰 쪽으로 증가하였다. 위 결과로부터 성장 시간에 따른 Cu 도핑된 ZnO의 구조적 및 광학적 특성변화를 관찰하였고, 이 연구 결과는 Cu 도핑된 ZnO 나노구조 기반 전자소자 및 광소자에 응용 가능성을 보여주고 있다.

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Slim Mobile Lens Design Using a Hybrid Refractive/Diffractive Lens (굴절/회절 하이브리드 렌즈 적용 슬림 모바일 렌즈 설계)

  • Park, Yong Chul;Joo, Ji Yong;Lee, Jun Ho
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.31 no.6
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    • pp.281-289
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    • 2020
  • This paper reports a slim mobile lens design using a hybrid refractive/diffractive optical element. Conventionally a wide field of view (FOV) camera-lens design adopts a retrofocus type having a negative (-) lens at the forefront, so that it improves in imaging performance over the wide FOV, but with the sacrifice of longer total track length (TTL). However, we chose a telephoto type as a baseline design layout having a positive (+) lens at the forefront, to achieving slimness, based on the specification analysis of 23 reported optical designs. Following preliminary optimization of a baseline design and aberration analysis based on Zernike-polynomial decomposition, we applied a hybrid refractive/diffractive element to effectively reduce the residual chromatic spherical aberration. The optimized optical design consists of 6 optical elements, including one hybrid element. It results in a very slim telephoto ratio of 1.7, having an f-number of 2.0, FOV of 90°, effective focal length of 2.23 mm, and TTL of 3.7 mm. Compared to a comparable conventional lens design with no hybrid elements, the hybrid design improved the value of the modulation transfer function (MTF) at a spatial frequency of 180 cycles/mm from 63% to 71-73% at zero field (0 F), and about 2-3% at 0.5, 0.7, and 0.9 fields. It was also found that a design with a hybrid lens with only two diffraction zones at the stop achieved the same performance improvement.

Parametric Study for a Diffraction Optics Fabrication by Using a Direct Laser Lithographic System (회절광학소자 제작을 위한 레이저 직접 노광기의 공정실험)

  • Kim, Young-Gwang;Rhee, Hyug-Gyo;Ghim, Young-Sik;Lee, Yun-Woo
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.33 no.10
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    • pp.845-850
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    • 2016
  • A direct laser lithography system is widely used to fabricate various types of DOEs (Diffractive Optical Elements) including lenses made as CGH (Computer Generated Hologram). However, a parametric study that uniformly and precisely fabricates the diffractive patterns on a large area (up to $200mm{\times}200mm$) has not yet been reported. In this paper, four parameters (Focal Position Error, Intensity Variation of the Lithographic Beam, Patterning Speed, and Etching Time) were considered for stabilization of the direct laser lithography system, and the experimental results were presented.

3. 최신 기술 동향 - 비구면 렌즈, 회절광학소자 동향

  • 이종웅
    • The Optical Journal
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    • v.13 no.1 s.71
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    • pp.39-42
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    • 2001
  • 국내 광학산업계에서 결상광학계에 대한 기술은 구면 광학계를 위주로 하고 있고, 소형 플라스틱 렌즈분야에서 비구면의 활용이 일반화되어 가고 있다. 앞으로 고성능 결상광학계를 중심으로 유리 비구면 렌즈의 활용이 늘어날 것으로 예상돼 유리비구면 렌즈의 성형기술의 개발이 필요하다. 또한 비구면 플라스틱렌즈의 경우 비구면의 면정도를 0.1$\mu$m 수준으로 높여야 하며, 이를 위해 탐침법에 의한 기계적 형상측정에서 간섭계를 이용하는 정밀한

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Micro lens system design for the optical fiber communication (광통신 변조기용 미세광학소자의 설계)

  • 홍경희
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.3 no.4
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    • pp.217-221
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    • 1992
  • A micro lens system was designed for the modulator in optical fiber communication. One was the collimating lens which transferred the diffracted beam from optical fiber to the modulator. The other was the coupling lens which connected the modulated collimating beam to the optical fiber. The light source was He-Ne laser beam. The lens would be made of optical glass BK-7. We determined the tolerance of curvature radius, thickness and conic constant.

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A study on the Convergence of Iterative Fourier Transform Algorithm for Optimal Design of Diffractive Optical Elements (회절광학소자의 최적 설계를 위한 Iterative Fourier Transform Algorithm의 수렴성에 관한 연구)

  • Kim, Hwi;Yang, Byung-Choon;Park, Jin-Hong;Lee, Byoung-Ho
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.40 no.5
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    • pp.298-311
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    • 2003
  • Iterative Fourier transform algorithm, (IFTA) is tile iterative numerical algorithm for the design of the diffractive optical elements (DOE), by which the phase distribution of a DOE converges on a local optimal solution. The convergence of IFTA depends on several factors 3s initial phase distribution, the structure of the degree of freedom on the observation plane, and the values of internal parameters. In this paper, we analyze tile dependence of the convergence of IFTA on an internal parameter of IFTA, the relaxation parameter, and propose a new hybrid scheme of genetic algorithm and IFTA to obtain more accurate solution.

Outcoupling Enhancement of OLED using Microlens Array and Diffractive Grating (마이크로 렌즈 어레이와 회절격자 레지스트 패턴을 이용한 유기광원(OLED)의 광 추출 효율 향상)

  • Jang, Ji-Hyang;Kim, Kyung-Jo;Kim, Jin-Hun;Oh, Min-Cheol
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.18 no.6
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    • pp.441-446
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    • 2007
  • Outcoupling efficiency of the OLED device is improved by incorporating both a microlens array and a diffractive grating pattern. The microlens array improves the light transmission at the interface of glass and air, and the diffractive grating outcouples the guided mode propagating at the waveguide, which consists of ITO and organic layers. By using the PDMS soft mold imprinting method, the microlens array is fabricated on the glass substrate. The diffractive grating pattern is directly fabricated on the ITO surface by using laser interferometry. A microlens array with a diameter of $10{\mu}m$ improves the light coupling efficiency by 22%. The diffractive grating made of TSMR photoresist enhances the luminance power efficiency by 41% at a current density of $20mA/cm^2$.