• Journal of Pharmaceutical Investigation
• /
• 제39권1호
• /
• pp.29-36
• /
• 2009

Since the quality of final products is significantly affected by the homogeneity of powder mixture, the powder blending process has been regarded as one of the critical pharmaceutical unit processes, especially for solid dosage forms. Accordingly, the monitoring to determine a blending process' end-point based on a faster and more accurate in-line/on-line analysis has attracted enormous attentions recently. Among various analytical tools, NIR (near-infrared) spectroscopy has been extensively studied for PAT (process analytical technology) system due to its many advantages. In this study, NIR spectroscopy was employed with an optical fiber probe for the in-line monitoring of fluid-bed blending process. The position of the probe, the ratio of binary powder mixture, the powder size differential and the back-flush period of the shaking bag were examined as principal process parameters. During the blending process of lactose and mannitol powders, NIR spectra were collected, corrected, calibrated and analyzed using MSC and PLS method, respectively. The probe position was optimized. A reasonable end-point was predicted as 1,500 seconds based on 5% RSD value. As a consequence, it was demonstrated that the blending process using a fluid-bed processor has several advantages over other methods, and the application of NIRS with an optical fiber probe as PAT system for a fluid-bed blending process could be high feasible.

• 한국광학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.94-98
• /
• 2006

본 논문에서는 듀얼 코어 광섬유 콜리메이터(dual-core fiber collimator)와 멤브레인형 마이크로미러를 이용한 광마이크로폰을 제안하고 구현하였다. 콜리메이터와 미러는 각각 광헤드(optical head)와 반사형 진동판으로서 사용된다. 특히, 미러 진동판은 얇은 실리콘 바(bar)에 의해 프레임에 연결되어 있어서 인가된 음압에 따라 자유롭게 움직인다. 두 개의 콜리메이터가 집적된 광헤드는 음압을 감지하고 변조하는데 사용되는 광을 공급하고 받는 역할을 한다. 이 콜리메이터 광헤드를 사용함으로써 진동판과의 초기 정렬시 기존의 광섬유를 이용한 경우에 비해 허용 오차가 클 뿐만 아니라 전체적으로 광마이크로폰의 구조도 간단해졌다. 본 논문에서는 광헤드와 진동판 사이의 거 리를 변화시켜 가면서 응답 특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작점으로 결정하였다. 음성신호의 주파수를 변화시켜 가면서 광마이크로폰의 출력을 측정하여 얻은 주파수 대역폭은 약 $\pm$5 dB 이하 출력 변화에 대해 약 3 kHz였다.

• 한국광학회지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.385-390
• /
• 2004

본 논문에서는 파장 고정 광원 한 개와 2${\times}$2 광 MEMS 스위치, 그리고 광섬유 지연선로로 구성된 4-비트 선형 위상배열 안테나(Phased Array Antenna: PAA)용 광 실시간 지연선로 (True Time-Delay; TTD)의 구조를 설계하였고, 두 개의 안테나 소자로 구성된 10-GHz PAA 구동을 위해 단위 시간 지연 차이가 6 ps인 4-비트 TTD를 구현하였다. 실험 결과, 최대 시간지연 오차는 -0.4 ps로 측정되었으며, 이에 대한 최대 주사각 오차는 1.63$^{\circ}$로 나타나, 구현한 TTD의 성능이 이론치와 서로 일치하는 것을 확인하였다. 각 안테나 소자에 연결된 광 MEMS 스위치와 광섬유 지연선로의 삽입손실은 스위치 상태에 따라 최소 1.36 ㏈에서 최대 2.4 ㏈로 측정되었으며, 또한 정해진 주사각의 경우에는, 안테나 소자 간 삽입손실 차이가 최대 0.32 ㏈로 측정되었다. 안테나 소자 전단의 증폭기 이득 조정이나 가변 감쇄기를 사용하여 삽입손실을 균등화시키면, 기존의 파장 가변 광원을 이용하는 TTD 구조들 보다 안정적이며 경제적인 TTD 구조가 될 것으로 예상된다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.67-71
• /
• 2011

본 논문에서는 ultraviolet (UV) 광의 세기를 원격으로 측정하기 위한 아조벤젠 (azobenzene) 코팅된 fiber Bragg grating (FBG)를 구현하였다. 아조벤젠 폴리머는 UV 광에 의해서 탄성이 변화하여 FBG의 코어 격자의 주기 변화를 유도하여 중심파장을 이동시킨다. 중심파장의 이동은 UV 광과 UV 이외의 파장대역의 빛에 의해서 복합적으로 발생하는데 중심파장의 이동량은 약 0.18 nm 이다. 측정의 정확성을 향상시키기 위해서 광원의 복사열에 의한 중심파장의 이동을 열차단 필터(thermal filter)를 사용하여 제거한 결과 중심파장의 이동량은 약 0.06 nm로 다소 감소하였지만 분석 결과 열에 의한 이동량이 충분히 제거된 것을 확인하였다. 또한 서로 다른 방법인 열경화법과 UV 경화법으로 각각 제작된 아조벤젠 폴리머를 이용하여 아조벤젠 코팅 FBG를 제작하였고, 각 제조법에 따른 UV센서로서의 적합성을 확인하였다. 몇 개의 밴드패스 필터(band pass filter)를 사용하여 파장에 대한 민감도를 측정한 결과, 단위 UV 세기당 중심파장의 이동량은 370nm 파장 밴드에서 가장 큰 값인 0.029로, 단파장 영역에서 반응성이 우수하다는 사실을 확인 하였다. 아조벤젠 폴리머의 흡수 스펙트럼과 아조벤젠 코팅 FBG의 파장 의존도가 서로 잘 일치하는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제22권4호
• /
• pp.191-197
• /
• 2011

본 논문에서는 FTTH(fiber to the home) 망에 사용되는 $1.55{\mu}m$ 파장의 아날로그 신호 수신과 $1.31{\mu}m/1.49{\mu}m$ 파장의 디지털 신호 송, 수신이 가능한 집적형 Triplexer를 설계하였다. 이 집적형 Triplexer는 세라믹 재질로 정밀 제작한 서브마운트, 레이저 다이오드 홀더, 포토다이오드 홀더를 이용하여 마이크로 볼렌즈, WDM 필터, FP-LD, PIN-PD 등 광부품을 광 축에 자동으로 정렬시키는 micro block stacking 방법으로 제작 가능한 구조로 설계하였으며 code V 소프트웨어를 이용하여 각 부품의 제작 공차와 조립 공차에 따른 초점의 위치 변위를 분석하였다. 공차 분석 결과 송신부에서 초점의 위치 변화에 가장 큰 영향을 주는 것은 LD spot의 위치 변위로 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}25{\mu}m$, ${\pm}30{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $72{\mu}m$ 이동하였으며 수신부의 경우 0.8mm 볼렌즈(아날로그 신호 수신부)와 마이크로 볼 렌즈(디지털 신호 수신부) 위치 변화가 가장 큰 영향을 주는 것을 알 수 있었으며 디지털 신호 수신부의 경우 마이크로 볼 렌즈가 x, y, z 방향으로 각각 ${\pm}55{\mu}m$, ${\pm}5{\mu}m$, ${\pm}55{\mu}m$ 움직였을 때 초점이 최대 $55{\mu}m$ 이동하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제8권6호
• /
• pp.510-515
• /
• 1997

광모듈에서는 반도체소자와 광섬유간의 복잡한 정렬에 필요한 패키지비용이 제조단가의 많은 비중을 차지하고 있어 수동정렬방식으로 광정렬절차를 제거하여 패키지비용을 절감하는데 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 단일 모드 광섬유와 레이저 및 광검출기를 수동적으로 광결합시킬 수 있는 실리콘 광학벤치를 제작하고 이를 사용하여 광송수신기용의 광부모듈을 제작하였다. 기판의 구조에 있어서 V-홈에 정렬된 광섬유와 플립칩 본딩되는 LD간의 위치 정밀도를 개선하기 위하여 V-홈 식각패턴과 자기정렬된 정렬마크와 솔더댐을 사용하고 레이저의 높이조절 및 열방출을 위하여 도금된 금 받침대를 도입하였다. 실리콘 광학벤치를 이용하여 수동정렬방식으로 조립된 송신기용 광부모듈은 평균 -11.75.+-.1,75 dB의 광결합효율을 나타내었고 수신기용 광부모듈은 평균 -35.0.+-.1.5 dBm의 수신감도를 나타내었다.

• 한국광학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.135-142
• /
• 2001

최근 플라스틱 광섬유(Plastic Optical Fiber, POF)가 홈 네트워크(Home Network) 및 LAN(Local Area Network)의 새로운 통신채널로 등장하였다. 특히 PMMA 계에 기반을 둔 언덕형 굴절률 분포 플라스틱 광섬유(Graded Index Plastic Optical Feiber)는 500nm와 650nm 근처에서 아주 적은 손실을 가지므로 이 파장영역에서의 광원으로서 극초단 광펄스 생성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 650nm InGaAIP FP(fabry perot) LD와 간단한 RF(radio frequency)소자들을 이용한 회로를 구성하고 이득스위칭 기술을 사용하여 1GHz의 펄스 반복율을 가지고 33.3psec 정도의 짧은 반치선폭(FWHM)을 가지는 광펄스를 생성시키는데 성공하였다. 이득스위칭 된 광펄스는 주입되는 직류전류(DC bias current)와 변조되는 주파에 따라 반치선폭은 33.3-82.8 psec, 펄스 에너지는 0.97-9.69pJ의 값을 얻었다. 또한 CW 발진과 이득스위칭 된 광펄스의 스펙트럼 폭은 각각 0.44nm, 150nm로 됨을 측정하였다. 이러한 결과를 가지는 연속적인 광펄스는 직류전류와 VCO에 의한 변조주파수의 적절한 선택에 따라 초고속 근거리 광통신분야 뿐만 아니라 여러 가지 초고속 광소자 및 전자소자의 특성평가 등에 응용될수 있을 것으로 예상된다.

• 한국광학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.331-337
• /
• 2003

본 연구는 이중 이온빔 스퍼터링 증착법으로 제작한 채널 간격 50 ㎓ 광통신용 협대역 투과 필터에 관한 연구이다. Ta$_2$ $O_{5}$ 단층박막의 특성 분석을 통해 공정 조건을 최적화 하였으며, DPS 필터 예비 증착을 통해 0.1 nm 이하의 박막두께 균일성을 확보하였다. 1/4 파장 광학박막 두께를 기본으로 하여 총 216층으로 구성되고 4개의 간격층을 갖는 채널 간격 50 ㎓ 협대역 투과 필터를 설계하였고, 파장 가변 레이저를 사용한 비접촉 광학 두께 제어 시스템을 사용하여 증착하였다. 박막 증착시 발생하는 스트레스를 줄이기 위하여 열팽창 계수가 큰 유리 기판을 사용하였으며, 비접촉 광학 두께 제어 시스템의 오차를 줄이기 위하여 협대역 투과 필터의 제작에 앞서 기판의 뒷면에 무반사 증착을 수행하였다. 이렇게 제작된 채널 간격이 50 ㎓인 협대역 투과 필터의 광학 특성은 삽입 손실이 0.40 ㏈, 잔물결이 0.20 ㏈이며,-0.5 ㏈와 -25 ㏈에서의 투과 대역폭이 각각 0.20 nm, 0.60 nm로 광통신에서 사용되는 사양을 만족하였다.하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제32권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2021

단일 레이저의 출력 한계를 뛰어넘기 위한 빔결합 방법으로서, 보강간섭 원리를 이용한 타일형 결맞음 빔결합 시스템에 대해 연구하였다. 와트급 출력의 3 채널 결맞음 광섬유 레이저 및 삼각형 배치의 팁-틸트(tip-tilt) 기능을 갖춘 3 채널 출력단을 자체제작 하였다. 모니터링 시스템, 위상제어기, 3 채널 위상변조기 간의 궤환 제어 시스템(closed-loop system)을 구성하고 SPGD 알고리즘을 적용하여, 위상잠금 속도 5~67 kHz, 이상적인 계산값 대비 중심부 광세기 효율 53.3%의 성공적인 3 채널 위상잠금을 구현하였다. 빔결합 소자가 필요 없고, 가장 고출력 가능성을 가진 타일형 결맞음 빔결합을 위한 요소기술 개발이 완료되어, 향후 다채널, 고출력, 고속 제어 연구로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.210-217
• /
• 2022

Window 밀폐형 광 커넥터의 정렬오차로 인해 발생하는 광 손실을 감소시키기 위해 정렬용 기구물의 허용 공차에 대한 연구를 진행하였다. 광섬유 간 결합을 위해 사용되는 광 커넥터는 광신호 전달 및 광통신 시스템의 전달 거리 증가를 위해 높은 광효율을 유지 및 향상시키는 것이 중요하다. Window 밀폐형 광 커넥터의 경우 정렬용 기구물을 통해 광학계를 정렬하며, 이때 두 커넥터를 결속한 채 사용하기 때문에 구성요소가 고정되어 추가적인 정렬이 불가능하다. 광 커넥터의 광학계 정렬을 위해 사용되는 하우징 시스템 및 정렬 핀이 가지는 정렬오차는 광 손실을 발생시켜 광통신 시스템의 심각한 문제를 야기한다. 따라서 해당 광 커넥터의 정렬용 기구물 제작 시 요구되는 허용 공차에 대한 연구를 위해 광 커넥터의 광학 부품인 볼렌즈와 window의 공차 분석을 진행하였다. 또한, single-mode와 multi-mode 광 커넥터 광학계를 각각 구현하여 광 효율 시뮬레이션을 진행하고, 그 결과를 기반으로 정렬용 기구물에 대한 허용 공차 값을 도출하였다.