Extraordinary phenomena related to the transmission of light via metallic films with subwavelength holes and grooves are known to be due to resonant excitation and interference of surface waves. These waves make various surface structures to have optically effective responses. Further, a related study subject involves the control of light transmitted from a single hole or slit by surrounding it with diffractive structures. This paper reports on the effects of controlling light with a periodic groove structure with Fresnel-type chirping. In Fresnel-type chirping, diffracted surface waves are coherently converged into a focus, and it is designed considering the conditions of constructive interference and angular spectrum optimization under the assumption that the surface waves are composite diffracted evanescent waves with a well-defined in-plane wavenumber. The focusing ability of the chirped periodic structures is confirmed experimentally by two-beam attenuated total reflection coupling. Critical factors for achieving subwavelength foci and bounds on size of focal spots are discussed in terms of the simulation, which uses the FDTD algorithm.
A theoretical presentation of evanescent coupling is offered with respect to the refractive indexes between a side-polished optical fiber and an infinitely planar waveguide with a conductor cladding (PWGCC). The PWG is suspended at a constant distance from an unclad fiber core and attached with the perfect conductor (PEC) on one side. The behavior of the distributed couple. is examined using a coupled mode model, which takes account of the two dimensions of the waveguide configuration. The coupling and propagation of light were found to depend on both the relationship between the refractive index values of each structure and the configuration of the side-polished fiber used in the PWGCC. The spreading of light in the unconfined direction of the PWGCC is described in terms of a simple geometrical interpretation of the synchronization condition that is in agreement with a previous investigation of the problem based on the coupled-mode theory (CMT). The power of the light propagation in the fiber decreased exponentially along the fiber axis as it was transferred to the PWGCC, where it was carried away.
I propose a vector passive harmonic mode-locked fiber laser based on topological insulator Bi2Se3 interacting with a fiber taper with a diameter of 7 μm. The particles of topological insulator are deposited uniformly onto the fiber taper with light pressure effect. By incorporating the fabricated saturable absorber into an Er-doped fiber laser cavity, stable mode-locked fiber is obtained. Due to the intense evanescent field of the fiber taper, strong confinement of light enhances the nonlinearity of the laser cavity, and passive harmonic mode-locking is performed. I observe a maximum harmonic mode-locking of 356th, corresponding to a frequency of 3.57 GHz. The pulse duration is 824 fs, and the full width at half maximum of the spectrum is about 8.2 nm. The polarization dependent loss of the saturable absorber is ~ 2.5 dB in the wavelength range of the C band. As the cavity contains no other polarization dependent device, the mode-locked laser is functioning in the vector state. The harmonic order vs pump power is investigated. To the best of our knowledge, this report is the highest frequency mode-locked fiber laser based on Bi2Se3. Experimental results indicate that the topological insulator Bi2Se3 functioning with a thin fiber taper is effective for vector harmonic mode-locking.
This study suggests a new fluorescence microscope to observe micro-samples within fluorophore in a variety of biomedical fields including the fluorescence analysis of a biochip, such as a DNA micro-array. A fluorescence microscope is a device for irradiating light onto a micro-object, executing an excitation and fluorescence emission process. In this study, it adopts a total internal reflection fluorescence(TIRF) method to excite a whole micro-sample substrate different from an existing way which uses an evanescent wave resulting from a total internal reflection on the micro-sample surface. Suggested TIRF microscope can reduce optical noise and obtain images with higher sensitivity thus obtain precise information about the density, quantity, location, etc. of a flurophore, and can simultaneously process separate images even when plurality of fluorophores having different excitation and fluorescent wavelength ranges is distributed, thus easily obtain information about the fluorophores.
본 논문에서는 하나의 얇은 반파장판(half-wave plate)을 이용하여 광섬유-평면도파로 결합기(fiber-to-planar waveguide coupler)의 편광 의존성을 줄이기 위한 방법이 제안되었고 실험적으로 검증되었다. 소자의 편광의존성 제거 원리를 설명하였고 제조과정을 기술하였다. 실험 결과는 소자의 공진 파장이 입력광의 편광상태에 독립적임을 보였다.
Compared to epifluorescence(EPI) microscopy which captures fluorescence from the entire depth of sample, total internal reflection fluorescence(TIRF) can selectively visualize only a single surface of it. TIRF uses a thin evanescent field generated by the total internal reflection of laser light on surface. However, conventional TIRF system are designed for total internal reflection to occur at the upper surface of sample, making them unsuitable for sessile droplet imaging. We designed a TIRF system suitable for a sessile droplet imaging by utilizing slide glass as a lightguide. We presented the details for constructing the TIRF system using a prism, slide glass, air slit, and optical trap. Then, we compared the TIRF with EPI by imaging the droplet with fluorescent particles during its drying process. As a result, TIRF allows us to distinctly visualize the drying pattern on the bottom surface of droplet.
완전도체면 아래의 유전체와 측면 연마된 광섬유의 소산장 결합 및 전파특성에 대한 해석 연구 결과를 나타내었다. 두 구조에서의 전파특성과 소산장 결합 관계를 해석하기 위해 결합모드 방정식과 혼합 모드(compound-mode) 방정식을 이용하여 코아와 유전체의 굴절률 및 구조의 각 변수에 대한 특성을 나타내었다. 그리고 측면 연마된 광섬유와 완전도체면 아래의 유전체가 결합할 때 일어나는 광섬유에서의 감쇠현상을 비교하기 위하여 감쇠상수를 구하여 함께 비교하였다.
정확한 모드전송선로 이론 (MTLT)을 적용하여 원추형 광 입사에서 공진 회절격자의 특성을 조사하였다. 원추형 구성에서 공진 회절과 관련된 모드 벡터가 전형적이 구조의 회절격자와 관련된 것보다 입사각에 따라 작게 변한다는 것을 보여주었다. 더욱이, 소멸하는 회절파가 공진 효과를 담당하는 누설 모드를 구동함에 따라, 원추형 장착은 기존 회절격자보다 더 큰 각도 허용 오차를 회절격자에 부여함을 보였다. 이에 기초하여, 수치 계산을 통하여 원추형 입사에서 발견된 스펙트럼을 사용하여, 원추형 및 클래식 구성에서 공진 회절격자의 각도-스펙트럼과 파장-스펙트럼 성능을 정량화하였다. 이러한 결과는 효율적이고 물리적으로 희소한 공진 회절격자를 요구하는 다양한 응용 분야에서 유용할 것이다.
1980년대 중반이후로 우리나라에서 영지의 재배면적과 생산량은 매년 증가해 오고 있지만 1980년대 말기부터 강화, 철원, 신탄지 등지에서 발생하기 시작한 새로운 병원성 진균의 출현에 의해서 영지재배는 막대한 경제적 손실을 입고 있으며 영지재배의 제한적 요인이 되고 있는 실정이다. 이 연구는 영지재배시에 발생하는 새로운 진균성 병해의 효과적인 방제수단을 찾기 위한 노력의 일환으로 병원성 진균을 분리하고 동정하기 위하여 실시되었다. 병원균에 의해 감염된 영지재배 원목에서 분리한 균주가 인공 접종시 전형적인 병징을 나타낼 수 있는지 병원성 검정을 실시하였고, 병원성 진균에 의해서 생성되는 병징, 균사, 분절포자, 자낭과, 자낭포자 등을 육안, 해부현미경, 광학현미경, 주사전자현미경 등을 사용하여 관찰하였다. 이 병원균에 의하여 형성되는 자낭과는 성숙시 검은색의 두꺼운 막으로 된 구형으로 직경은 $45{\sim}95\;{\mu}m$로 크기가 다양하였다. 자낭은 막이 얇고 형성되는 즉시 없어지기 때문에 매우 관찰하기 어려우며 자낭포자는 구형으로 무색이며 비교적 두꺼운 막으로 싸여 반들반들하게 보이고 크기는 $3.6{\sim}4.3\;{\mu}m$ 정도로 균일하였다. 분생자병은 즉시 막이 두꺼워지고 격막으로 나누어지면서 분절포자가 형성되었고 분절포자는 원통형으로 길이가 $3{\sim}6\;{\mu}m$족이 $3{\sim}4\;{\mu}m$정도였다. 따라서 이상의 형태학적인 특성에 기초하여 이 병원균의 완전세대는 Xylogone sphaerospora Van Arx & Nilsson로, 불완전세대는 Sporendonema purpurascens (Bonordon) Mason & Hughes로 동정되었으며, 이 균은 영지의 병원균으로는 처음 보고되는 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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