• Current Optics and Photonics
• /
• 제5권4호
• /
• pp.375-383
• /
• 2021

We present a simulation method to design antireflection coating (ARCs) for fiber-coupled superconducting nanowire single-photon detectors. Using a finite-element method, the absorptance of the nanowire is calculated for a defined unit-cell structure consisting of a fiber, ARC layer, nanowire absorber, distributed Bragg reflector (DBR) mirror, and air gap. We develop a method to evaluate the uncertainty in absorptance due to the uncontrollable parameter of air-gap distance. The validity of the simulation method is tested by comparison to an experimental realization for a case of single-layer ARC, which results in good agreement. We show finally a double-layer ARC design optimized for a system detection efficiency of higher than 95%, with a reduced uncertainty due to the air-gap distance.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.221-226
• /
• 2007

광 발광성 (photoluminescence, PL)과 광 반사성(reflectivity)의 두 가지 광학적 성질을 동시에 가지고 있는 새로운 다층 DBR(distributed Bragg reflector) 다공성 실리콘 composite 필름을 개발하였다. 발광 효율이 높은 실리콘 고분자 폴리실올을 PMMA(polymethylmethacrylate)에 첨가하여 다층 DBR 다공성 실리콘 표면에 코팅을 한 composite 필름을 제조하였다. 이 composite 필름은 510 nm에서의 발광스펙트럼과 565 nm에서의 반사스펙트럼을 동시에 나타낸다. 이러한 composite 필름은 광학적 정보가 저장되어있고 물리적인 힘을 가하여도 그 광학적 정보를 잃지 않는 장점을 갖는다. 또한 다층 DBR 다공성 실리콘 필름은 쉽게 부서지는 단점 때문에 다루기가 어려운 반면 composite 필름은 고분자로 고형화 되어있으므로 기계적인 안정도를 증가시킬 수 있었다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제40권3호
• /
• pp.268-272
• /
• 2003

직류 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 증착압력과 기판온도변화에 따른 텅스텐 박막의 미세구조 변화에 대하여 연구하였다. 기판온도 40$0^{\circ}C$에서 증착 압력의 감소에 따라 텅스텐 박막의 미세구조가 zone I에서 zone T로 변화하였다. 텅스텐 박막의 미세구조 비저항과 결정배향성은 상관관계를 보였으며. 미세구조가 zone T 영역에서 낮은 비저항(10$\times$$10^{-6}$ $\Omega$-cm) 과 99%의 (110)면 우선 배향성을 나타내었다. zone T 영역에 해당하는 미세구조를 지니는 텅스텐 박막을 이용한 박막형 공진기는 텅스텐 박막의 높은 탄성저항과 매끈한 표면으로 인해 494의 $Q_{s}$와 5.50%의 $K_{eff}$$^{2}$ 값의 우수한 공진특성을 보였다....

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.103-107
• /
• 2023

To solve the reliability problem of organic devices that are often used outdoors, multifunctional gas barriers that block reactive gases such as moisture and oxygen and reflect harmful light such as ultraviolet rays are needed. In this study, ALD nanolaminate-based optically functional n-DBR was developed to overcome the poor gas permeability of polymer substrates and protect organic devices from harmful light. n-DBR not only achieved a WVTR of 8.76 × 10^-6 g·m^-2·day^-1, but also showed a visible light transmittance of 94.3% and an ultraviolet ray blocking ability of 2.67%. In particular, n-DBR based on a nanolaminate structure maintained its permeability characteristics even in a high temperature and high humidity environment despite being used as a layer of Al₂O₃. This functional barrier Structure can not only be used as a functional encapsulation barrier for the reliability of organic devices, but can also be used as a tinting film for vehicles.

• ETRI Journal
• /
• 제27권5호
• /
• pp.551-556
• /
• 2005

We have demonstrated a high-power widely tunable sampled grating distributed Bragg reflector (SGDBR) laser integrated monolithically with a semiconductor optical amplifier (SOA) having a lateral tapered waveguide, which is the first to emit a fiber-coupled output power of more than 10 dBm using a planar buried heterostructure (PBH). The output facet reflectivity of the integrated SOA using a lateral tapered waveguide and two-layer AR coating of $TiO_2\;and\;SiO_2$ was lower than $3\;{\times}\;10^{-4}\;over$ a wide bandwidth of 85 nm. The spectra of 40 channels spaced by 50 GHz within the tuning range of 33 nm were obtained by a precise control of SG and phase control currents. A side-mode suppression ratio of more than 35 dB was obtained in the whole tuning range. Fiber-coupled output power of more than 11 dBm and an output power variation of less than 1 dB were obtained for the whole tuning range.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제41권1호
• /
• pp.35-46
• /
• 2004

Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser(VCSEL)는 짧은 공진기(cavity)와 여러 층의 distributed Bragg reflector(DBR)층을 거울로 사용하기 때문에, edge-emitting lasers(EELs)와는 달리, 광출력 및 변환효율 등의 예측이 쉽지 않다. 그 주된 원인은 VCSEL에서는 Fabry-Perot 레이저와는 달리, 각각의 DBR 거울 층들이 손실을 가지고 있기 때문으로 이에 따라 상/하향광출력 비나 변환효율을 계산해 내는 데에 어려움이 있다. 그러나 전달 행렬 방법(transfer matrix method, TMM)을 이용하면, VCSEL과 같은 여러 층을 갖는 구조에서의 성능 지수를 정확히 계산할 수 있다. 이 논문에서는 전달 행렬 방법을 이용하여 VCSEL의 구조 변화에 따른 문턱이득, 문턱전류 밀도 및 변환효율을 구하였으며 문턱전류 및 변환효율 모두를 고려한 VCSEL의 최적 구조 설계 기법을 제시하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.350.1-350.1
• /
• 2014

분포 브래그 반사기(distributed Bragg reflector; DBR)는 광센서, 도파로, 태양전지, 반도체 레이저 다이오드, 광검출기와 같은 고성능 광 및 광전소자 응용분야에 널리 사용되고 있다. 일반적으로, DBR은 박막의 두께를 4분의 1 파장(${\lambda}/4$)으로 가지는 서로 다른 저굴절율 물질과 고굴절율 물질을 교대로 적층 (pair)한 다중 pair로 제작되어지며, DBR의 반사 특성과 반사대역폭은 두 물질의 굴절율 차이와 pair의 수에 영향을 받는다. 그러나, 서로 다른 굴절율을 갖는 두 물질을 이용하는 DBR의 경우, 두 물질간 열팽창계수의 불일치, 접착력 문제, 높은 굴절율 차이를 갖는 물질 선택의 어려움 등 많은 문제점을 지니고 있다. 최근, 경사입사각증착법을 이용한 동일 재료(예, 인듐 주석 산화물, 게르마늄, 실리콘)기반의 DBR 제작 및 특성에 대한 연구가 보고되고 있다. 높은 입사각을 갖고 박막이 증착될 경우, 저율을 갖는 다공박막 제작이 가능하여 경사입사각증착법으로 homogeneous 물질 기반의 고반사 특성을 갖는 다중 pair의 DBR을 제작할 수 있다. 본 실험은, 갈륨비소 기판 위에 경사입사각증착법 및 전자빔증착법을 이용하여 중심파장 960 nm가 되는 이산화 티타늄 기반의 DBR을 제작하였고, 제작된 샘플의 증착된 박막의 표면 및 단면의 프로파일은 주사전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, UV-Vis-NIR 스펙트로미터를 이용하여 반사율 특성을 조사하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
• /
• pp.115-115
• /
• 2010

광 결정 발광 다이오드를 제작하는데 있어서 문제가 되는, 표면 비 발광 재결합을 줄이기 위해서 $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션 효과를 연구하였고, 실제 소자를 공정하였다. $(NH_4)_2S_x$ 패시베이션의 영향을 알아보기 위해서, GaAs 기판위에 10쌍 다중 양자 우물 구조를 가진, 에피탁시를 이용하여 광 결정 다이오드를 제작하였고, 그 후 패시베이션 처리를 하였다. 광 결정 격자 상수는 600 nm 였고, 전자 빔 노광기법을 이용하여 패턴을 만들었다. 패시베이션효과는 시분해 발광 측정을 이용하여 캐리어 라이프 타임의 변화를 통해 확인 할 수 있었다. 광 결정 구조가 없는 발광 다이오드에서의 라이프 타임은 2206 ps였고, 광 결정 구조를 가진 발광다이오드에서의 라이프타임은 831ps였다. 이는 식각된 구멍의 표면에서 비 발광 재결합이 증가했다는 것을 의미한다. 패시베이션 처리된 광 결정 발광다이오드의 라이프 타임은 1560 ps 으로 광 결정 구조의 표면에서 발생된 비 발광 표면 재결합이 상당히 줄었음을 알 수 있다. 상용 에피탁시에 실제 소자에 적용 가능한 광 결정 발광 다이오드를 제작하였다. 상용 에피탁시는 20쌍의 다중 양자우물과, 16쌍의 Distributed Bragg Reflector를 가진 구조이다. 이 상용 에피탁시에 광 결정 구조를 만들기 위해서 니켈 크롬 (NiCr) 마스크를 사용하였고, 기존 식각 시간보다 세배 길어진 식각 시간을 달성하였다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.357-362
• /
• 2016

Various species of insects display vivid colors, widely known as 'structural color' due to their optical interference. Morpho butterflies are famous for their brilliant iridescent colors, which arise from the photonic-nanostructures of optical interference on their wings. In this paper, we outline the results of a comparative study of the optical properties of bio-inspired Morpho butterfly structures with the widely known Distributed Bragg Reflector (DBR), conducted using a rigorous coupled-wave analysis (RCWA) method for the two structures. Almost analogous tendencies were observed for both Morpho and DBR structures. With variation in the surrounding media, however, Morpho structures showed an obvious peak shift while no significant changes were observed in DBR, which can be applicable.

• 한국광학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.327-330
• /
• 2003

본 논문에서는 도파로층이 1.3 $\mu\textrm{m}$ InGaAsP긴 파장 가변 BT(butt-coupled)-DBR(distributed bragg reflector)-LD(laser diode)를 제작하고, 특성을 측정하였다. Butt 결합 성장면의 성장조건을 건식식각과 선택식각 방법과 MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)성장으로 최적화 한 후 활성층과 도파로층의 결합 효율을 측정한 결과 결합 효율이 85% 이상으로 나타났으며, 제작된 BT-DBR-LD에 연속전류를 인가 했을 때, 평균 임계전류는 약 21 ㎃, 최대 광출력이 25 ㎽ 이상으로 나타났다. 또한 위상제어 영역과 DBR영역에 각각 25㎃와 50 ㎃의 전류를 주입하여도 급격한 광출력 변화와 포화현상이 나타나지 않았다 이때 최대 파장 가변 폭은 7.4 nm, SMSR비는 40 ㏈이상으로 나타났다.