• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.123-128
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• 2022

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.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권1호
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• pp.57-61
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• 2008

광섬유 내의 Depolarized-GAWBS를 이용한 변형율 측정방식에서, 측정부에 2개의 검광자를 배치하는 광학계를 꾸밈으로써 편광조절이 불필요한 간단한 변형율 측정방법을 제안하였다. 또한, 광섬유 재킷의 유무가 측정정확도에 미치는 영향도 함께 알아보았다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.143-148
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• 2021

격자 구조로 구성된 유전체 다층 구조의 GMR 특성에 의하여 생성되는 Bloch 표면파 (BSW)의 체계적인 연구가 바이오 센서의 감지 성능을 분석하기 위하여 제시되었다. 그 광학적 반응 현상에 대한 구조적 매개 변수의 영향을 Babinet의 원리와 모드 전송선 이론 (MTLT)을 사용하여 평가하였다. 설계된 바이오 센서의 감도는 파장 스펙트럼에서는 격자 상수에 비례하였으며, 각도 스펙트럼에서는 입사 전자기파의 정상 파동 벡터에 반비례하였다. SiO/SiO₂와 TiO₂/SiO₂ 다층 유전체 스택으로 구성된 두 개의 소자에 대한 수치해석 결과를 제시하여, BSW가 적외선에서 가시 영역에 이르는 대역에서 효율적인 회절 기반 바이오 센서를 실현하는 데 활용 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국재료학회지
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• 제19권12호
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• pp.637-643
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• 2009

In this study, we analyzed the effect of silicon oxynitride matrix on the optical properties of Au nanoparticles dispersed on composite film and explored the effectiveness of the silicon in fine tuning the refractive index of the composite film for applications in optical waveguide devices. The atomic fraction of nitrogen in $SiO_xN_y$ films was controlled by varying the relative flow ratio of nitrogen gas in reactive sputtering and was evaluated optically using an effective medium theory with Bruggeman geometry consisting of a random mixture between $SiO_2$ and $Si_3N_4$. The Au nanoparticles were embedded in the $SiO_xN_y$ matrix by employing the alternating deposition technique and clearly showed an absorption peak due to the excitation of surface plasmon. With increasing nitrogen atomic fraction in the matrix, the surface plasmon resonance wavelength shifted to a longer wavelength (a red-shift) with an enhanced resonance absorption. These characteristics were interpreted using the Maxwell-Garnett effective medium theory. The formation of a guided mode in a slab waveguide consisting of 3 $\mu$m thick Au:$SiO_xN_y$ nanocomposite film was confirmed at the telecommunication wavelength of 1550 nm by prism coupler method and compared with the case of using $SiO_2$ matrix. The use of $SiO_xN_y$ matrix provides an effective way of controlling the mode confinement while maintaining or even enhancing the surface plasmon resonance properties.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.76-76
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• 2008

The resonance properties due to the surface plasmon(SP) excitation of metal nanoparticles make the nanocomposite films promising for various applications such as optical switching devices. In spite of the well-known ultra-sensitive operation of optical switches based on a guided wave, the application of nanocomposite film(NC) has inherent limitation originating from the excessive optical loss related with the surface plasmon resonance(SPR). In this study, we addressed this problem and present the experimental and theoretical analysis on the pump-probe optical switching in prism-coupled Au(1 vol.%):$SiO_2$ nanocomposite waveguide film. The guided mode was successfully generated using a near infrared probe beam of 1550 nm and modulated with an external pump beam of 532 nm close to the SPR wavelength. We extend our approach to ultra-fast operation using a pulsed laser with 5 ns pulse width. To improve the switching speed through the reduction in thermal loading effect accompanied by the resonant absorption of pump beam light, we adopted a metallic film as a coupling layer instead of low-index dielectric layer between the high-index SF10 prism and NC slab waveguide. We observed great enhancement in switching speed for the case of using metallic coupling layer, and founded a distinct difference in origin of optical nonlinearities induced during switching operation using cw and ns laser.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.179.1-179.1
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• 2014

Si nanowires have exhibited unique optical characteristics, including nano-antenna effects due to the guided mode resonance, significant optical absorption enhancement in wide wavelength and incident angle range due to resonant optical modes, graded refractive index, and scattering. Since Si poor optical absorption coefficient due to indirect bandgap, all such properties have stimulated proposal of new optoelectronic devices whose performance can surpass that of conventional planar devices. We have carried out finite-difference time-domain simulation studies to design optimal Si nanowire array for solar cell applications. Optical reflectance, transmission, and absorption can be calculated for nanowire arrays with various diameter, length, and period. From the absorption, maximum achievable photocurrent can be estimated. In real devices, serious recombination loss occurring at the surface states is known to limit the photovoltaic performance of the nanowire-based solar cells. In order to address such issue, we will discuss how the geometric parameters of the array can influence the spatial distribution of the optical field (resulting optical generation rate) in the nanowires.

• 한국광학회지
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• 제34권6호
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• pp.241-247
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• 2023

본 연구에서는 355 nm 파장의 나노초 레이저를 비정질 실리콘 박막에 조사하여 형성된 주기적 laser-induced periodic surface structure (LIPSS) 구조의 분광학적 특성을 연구하였다. 지름 196 ㎛의 가우시안 빔을 단위면적당 레이저 펄스 190-280회, 레이저 빔의 세기는 100-130 mJ/cm² 범위에서 'ㄹ' 자 형태로 2차원 스캔하였다. 그 결과 Si 박막 표면에 ~300 nm 주기의 LIPSS 구조가 레이저 편광에 수직 방향으로 정렬되었다. 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하여 transverse-electric 편광과 transverse-magnetic 편광에 대해서 각각 700 nm, 500 nm 근방에서 dip이 관측되었다. 이 현상을 설명하기 위해 1차원 격자구조 모델을 이용하여 rigorous coupled-wave analysis를 이용한 시뮬레이션을 하여 편광에 따른 도파모드 공진에 의한 특성임을 규명하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제18권10호
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• pp.1659-1662
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• 2008

Pseudomonas chlororaphis O6 exhibits induced systemic resistance (ISR) against P. syringae pv. tabaci in tobacco. To identify one of the ISR metabolites, O6 cultures were extracted with organic solvents, and the organic extracts were subjected to column chromatography followed by spectroscopy analyses. The ISR bioassay-guided fractionation was carried out for isolation of the metabolite. High-resolution mass spectrometric analysis of the metabolite found $C_{9}H_{9}O_{3}N$ with an exact mass of 179.0582. LC/MS analysis in positive mode showed an $(M+H)^{+}$ peak at m/z 180. Nuclear magnetic resonance ($^{1}H,\;^{13}C$) analyses identified all protons and carbons of the metabolite. Based on the spectroscopy data, the metabolite was identified as 4-(aminocarbonyl) phenylacetate (4-ACPA). 4-ACPA applied at 68.0 mM exhibited ISR activity at a level similar to 1.0 mM salicylic acid. This is the first report to identify an ISR metabolite produced by P. chlororaphis O6 against the wildfire pathogen P. syringae pv. tabaci in tobacco.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.261-267
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• 2015

다층 격자구조에서 전파하는 평면파들의 회절특성을 나타내는 고유치 문제는 모드 확장 원리에 의하여 정확하게 설명할 수 있다. 그런 모드 확장 원리들에 의존하는 모드 해들은 간단한 회로이며 일반적인 형태인 등가 전송선로 망에 의하여 분석할 수 있다. 이 해석법은 어떤 조건에서든 필드들의 격자 회절과정에 대한 상당한 물리적 직관성을 제공하는 해석적인 특성을 준다. 특히, 등가 전송선로 망은 다른 해석법들에서 해석적으로 구할 수 없는 회절 격자구조의 산란특성, 방출효과 그리고 다른 광학적 특성들을 체계적으로 평가하기 위한 컴퓨터 알고리즘의 템플릿으로서 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 정확한 해석법의 타당성을 입증하기 위하여 앞서 연구한 논문들의 결과를 수치해석적으로 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 얻은 내용과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.395-402
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• 2010

This study reports a portable and precision photonic biosensor reader that can measure the concentration of a particular antigen using an optical resonant reflection biosensor (ORRB). To create a compact biosensor reader, a compact tunable vertical-cavity surface-emitting laser (VCSEL) and a compact built-in wavelength meter were manufactured. The wavelength stability and accuracy of the compact built-in wavelength meter were measured to be less than 0.02 nm and 0.06 nm, respectively. The tunable VCSEL emission wavelength was measured with the compact built-in wavelength meter, it has a fast sweep time (~ 10 seconds) and a wide tuning range (> 4 nm) that are sufficient for biosensor applications based on ORRB. The reflection spectrum of a plastic based ORRB chip was measured by the fabricated portable photonic biosensor reader using the VCSEL and wavelength meter. Although the reader is the size of a palmtop device, it could make a precise measurement of the peak wavelength on equal terms with a conventional bulky optical spectrometer.