• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.86-91
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• 2022

Two-photon fluorescence microscopy was performed on the enamel-dentin junction area of a human tooth using a femtosecond pulsed laser. We obtained a clear image contrast between the bright dentin and dark tubules with the autofluorescence generated from the endogenous fluorophores in dentin. The autofluorescence shows a broad spectrum due to complex cross links between dentinal collagens, which extend from blue to orange wavelengths (470-590 nm), but a gradual autofluorescence loss in photobleaching was observed for a long-term exposure under strong excitation. For increasing excitation power, we found that two-step decay becomes significant in the spectrally integrated autofluorescence.

• 한국광학회지
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• 제12권3호
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• pp.219-224
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• 2001

주파수 위상 간섭계를 이용한 전기장 재구성 방법(SPIDER)을 이용하여 Kerr 렌즈 모드록킹된 티타늄 사파이어 레이저 공진기에서 생성된 펨토초 영역의 극초단 펄스의 펄스폭과 위상을 측정하였다. 8cm 길이의 SF10 매질과 마이켈슨형의 시간지연암(arm)을사용하여 주파수 층밀림(shearing)을 구현하고 제2종 BBO결정으로 합주파수 발생을 시켜 SPIDER 장치를 구성 하였다 얻어진 층밀림 주파수 간섭 신호로부터 SPIDER 알고리즘을 이용하여 펄스의 전기장을 복원하였다 SPIDER의 정확도를 확인하기 위해 SPIDER에서 얻은 펄스로 재구성한 간섭형 자체상솬신호를 직접 측정한 간섭형 자체상관 신호와 비교하였다. SPIDER를 티타늄 사파이어 레이저 공진기에 적용하여 19fs의 펄스폭을 얻었으며 sech$^2$나 가우시안으로 가정한 간섭형 자체상관의 결과는 이보다 작은 값으로 나타나서 펨토초 레이저의 정확한 펄스폭 측정을 위해서는 펄스모양의 가정이 필요없는 SPIDER 방법이 필요함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 추계학술대회 초록집
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• pp.60.2-60.2
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• 2011

A study of the non-linear optical properties of nanocrystal-Si embedded in SiO2 has been performed by using the z-scan method in the nanosecond and femtosecond ranges. Substoichiometric SiOx films were grown by plasma-enhanced chemical-vapor deposition(PECVD) on silica substrates for Si excesses up to 24 at/%. An annealing at $1250^{\circ}C$ for 1 hour was performed in order to precipitate nanocrystal-Si, as shown by EFTEM images. Z-scan results have shown that, by using 5-ns pulses, the non-linear process is ruled by thermal effects and only a negative contribution can be observed in the non-linear refractive index, with typical values around $-10-10cm^2/W$. On the other hand, femtosecond excitation has revealed a pure electronic contribution to the nonlinear refractive index, obtaining values in the order of 10-12 cm2/W. Simulations of heat propagation have shown that the onset of the temperature rise is delayed more than half pulse-width respect to the starting edge of the excitation. A maximum temperature increase of ${\Delta}T=123.1^{\circ}C$ has been found after 3.5ns of the laser pulse maximum. In order to minimize the thermal contribution to the z-scan transmittance and extract the electronic part, the sample response has been analyzed during the first few nanoseconds. By this method we found a reduction of 20% in the thermal effects. So that, shorter pulses have to be used obtain just pure electronic nonlinearities.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.122-125
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• 2002

Coherent oscillations in is fluorescence dynamics of W.-t. PYP and its site-directed mutants have been observed. Two oscillatory modes coupled with the ultrafast fluorescence due to the twisting of the excited chromophore were identified, a high ftequency mode (∼135 cm$\^$-1/) with ∼550 is damping time and a low frequency overdamped mode (-45 cm$\^$-1/) with ∼250 is damping time, respectively. Both modes disappear in the fluorescence dynamics of denatured PYP emphasizing the important role of the protein nanospace as the environment for photoreaction. The qualitative picture of fluorescence dynamics in site-directed mutants was rather similar to that in W.-t. PYP, i.e., similar oscillatory modes (∼130-140 cm$\^$-1/ and ∼40-70 cm$\^$-1/) have been observed. This indicates that the vibrational modes and electron-vibration couplings do not change dramatically due to the mutation though the damping time of low frequency mode a little decreases as the protein nanospace structure becomes looser and more disordered by mutation. On the other hand, in the case of some PYP analogues, the qualitative picture of fluorescence dynamics changes, showing the familiar picture of solvation effect whereas the oscillations are almost damped. Comparative analyses of these observations are presented.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.340-345
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• 2014

본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

• 한국광학회지
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• 제11권5호
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• pp.360-364
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• 2000

반도체 포화 흡수거울 (Semiconductor Saturable Absorber Mirror:SESAM)을 이용하여 Cr:LiSAF 레이저를 제작하고 이를 모드록킹 시켰다. 펌핑 레이저는 파장이 667 nm이고, 출력이 500mW인 두 대의 고출력 레이저(Coherent S-67-500C-100-H)가 사용되었으며, 레이저 결정은 Brewster-Brewster 모양인 $Cr^{+3}$의 농도가 1.5%이고 길이가 6mm인 것을 사용하였다. 공진기는 X-형 구조로, 곡률반경이 10cmdls 오목거울과, 군속도 보상을 위한 SF10 프리즘, 투과율이 1%의 출력거울을 사용하였다. 포화흡수체로 사용되는 SESAM의 구조는 맨위층에 10nm의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$ 양자우물과 30쌍의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As/GaAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$반사경으로 구성되어 있다. 펌핑 레이저의 출력이 800mWdlfEo 레이저 출력은 3mW였고, 중심파장은 833nm이었으며 스펙트럼 대역폭은 4nm, 레이저 펄스폭은 220fs 였다.

• 벤처창업연구
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• 제8권1호
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• pp.1-11
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• 2013

펨토 융합기술은 펨토초($10^{-15}$초) 레이저 및 이를 활용한 융합 기술을 의미한다. 펨토 융합기술은 공간상의 극한기술인 나노($10^{-9}$)기술과 비견되는 기술로 시간영역의 극한 기술이다. 국가주력성장산업인 모바일, 반도체, 디스플레이 산업은 모두가 초소형화, 고집적화가 진행되고 있으며, 이를 구현하기 위해서는 초미세, 초정밀 펨토 융합 공정기술들의 개발이 필요하다. 하지만 펨토 융합기술 개발에 필수적인 펨토초 레이저 제작 기술은 국내 일부 연구진만이 보유하고 있는 실정이다. 이런 국내 현실을 반영하여 정부 차원에서 정보통신산업 연구기반 구축 사업으로 "펨토 융합기술 기반 구축"사업을 시행하고 있다. 본 연구는 펨토 융합기술 기반 구축"사업의 타당성을 분석을 하는데 그 목적이 있다. 사업 타당성 분석 방법으로 AHP(analytic hierarchy processing) 분석 방법을 적용하였고, AHP 분석결과 종합평점이 0.55이상이면 그 사업이 타당성이 있는 것으로 판단하며 평가자 전원 모두가 종합 평점에 있어서 0.55이상의 평가를 하고 있으며, 종합평점이 0.846 이므로, 이사업에 대한 타당성이 있는 것으로 분석되었다.

• 한국자기학회지
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• 제25권2호
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• pp.39-42
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• 2015

우리는 탄소가 도핑 된 FePt 박막을 스퍼터링 방법으로 제작한 후 시간 분해능을 가진 모크 장비를 이용해서 매우 빠른 자기소거 후 그 회복 과정을 관찰하였다. 탄소의 함량이 늘어 날수록 격자 구조가 $L1_0$에서 벗어나는 것을 확인하였으며 보자력의 변화 또한 확인하였다. 모든 시료가 펨토 초 펄스로 열을 받으면 5 피코초 안에 자기 소거되었다. 그 후 흥미롭게도 탄소 함량이 많을수록 매우 빠른 자기 회복 시간이 길어지는 것이 관측되었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권5호
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• pp.551-557
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• 2014

In this study, we demonstrated multimodal nonlinear optical (NLO) microscopy integrated simultaneously with two-photon excitation fluorescence (TPEF), second-harmonic generation (SHG), and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) in order to obtain targeted cellular and label-free images in an immunofluorescence assay of the atherosclerotic aorta from apolipoprotein E-deficient mice. The multimodal NLO microscope used two laser systems: picosecond (ps) and femtosecond (fs) pulsed lasers. A pair of ps-pulsed lights served for CARS (817 nm and 1064 nm) and SHG (817 nm) images; light from the fs-pulsed laser with the center wavelength of 720 nm was incident into the sample to obtain autofluorescence and targeted molecular TPEF images for high efficiency of fluorescence intensity without cross-talk. For multicolor-targeted TPEF imaging, we stained smooth-muscle cells and macrophages with fluorescent dyes (Alexa Fluor 350 and Alexa Fluor 594) for an immunofluorescence assay. Each depth-sectioned image consisted of $512{\times}512$ pixels with a field of view of $250{\times}250{\mu}m^2$, a lateral resolution of $0.4{\mu}m$, and an axial resolution of $1.3{\mu}m$. We obtained composite multicolor images with conventional label-free NLO images and targeted TPEF images in atherosclerotic-plaque samples. Multicolor 3-D imaging of atherosclerotic-plaque structural and functional composition will be helpful for understanding the pathogenesis of cardiovascular disease.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.328-334
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• 2018

The paper reviews an improved continuous-wave (CW) terahertz (THz) imaging system developed for nondestructive inspection, such as CW-THz quasi-time-domain spectroscopy (QTDS) and interferometry. First, a comparison between CW and pulsed THz imaging systems is reported. The CW-THz imaging system is a simple, fast, compact, and relatively low-cost system. However, it only provides intensity data, without depth and frequency- or time-domain information. The pulsed THz imaging system yields a broader range of information, but it is expensive because of the femtosecond laser. Recently, to overcome the drawbacks of CW-THz imaging systems, many studies have been conducted, including a study on the QTDS system. In this system, an optical delay line is added to the optical arm leading to the detector. Another system studied is a CW-THz interferometric imaging system, which combines the CW-THz imaging system and far-infrared interferometer system. These systems commonly obtain depth information despite the CW-THz system. Reportedly, these systems can be successfully applied to fields where pulsed THz is used. Lastly, the applicability of these systems for nondestructive inspection was confirmed.