• 제목/요약/키워드: Nano Cavity

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An Optical Cavity Design for an Infrared Gas Detector Using an Off-axis Parabolic Mirror

  • Jeong, You-Jin;Kang, Dong-Hwa;Seo, Jae-Yeong;Jo, Ye-Ji;Seo, Jin-Hee;Choi, Hwan-Young;Jung, Mee-Suk
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권5호
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    • pp.374-381
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    • 2019
  • This study examined a method for designing the optical cavity of a non-dispersive infrared gas detector. The infrared gas detector requires an optical cavity design to lengthen the ray path. However, the optical cavity with multiple reflecting surfaces has off-axis aberration due to the characteristics of the reflecting optical system. The rays were parallelized by using the off-axis parabolic mirror to easily increase the ray path and eliminate off-axis aberration so that the rays are admitted to the effective area of the infrared detector uniformly. A prototype of an infrared gas detector was produced with the designed optical cavity to confirm the performance.

미량 기체의 밀도 측정을 위한 외부 공진기 반도체 레이저 광학공동 적분 투과 분광법 (Integrated Cavity Output Spectroscopy Using an External Cavity Diode Laser for the Density Absorption Measurement of Trace Gases)

  • 류훈철;유용심;이재용;한재원
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.24-30
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    • 2006
  • 광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

Nano-porous Silicon Microcavity Sensors for Determination of Organic Fuel Mixtures

  • Pham, Van Hoi;Bui, Huy;Hoang, Le Ha;Nguyen, Thuy Van;Nguyen, The Anh;Pham, Thanh Son;Ngo, Quang Minh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권5호
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    • pp.423-427
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    • 2013
  • We present the preparation and characteristics of liquid-phase sensors based on nano-porous silicon multilayer structures for determination of organic content in gasoline. The principle of the sensor is a determination of the cavity-resonant wavelength shift caused by refractive index change of the nano-porous silicon multilayer cavity due to the interaction with liquids. We use the transfer matrix method (TMM) for the design and prediction of characteristics of microcavity sensors based on nano-porous silicon multilayer structures. The preparation process of the nano-porous silicon microcavity is based on electrochemical etching of single-crystal silicon substrates, which can exactly control the porosity and thickness of the porous silicon layers. The basic characteristics of sensors obtained by experimental measurements of the different liquids with known refractive indices are in good agreement with simulation calculations. The reversibility of liquid-phase sensors is confirmed by fast complete evaporation of organic solvents using a low vacuum pump. The nano-porous silicon microcavity sensors can be used to determine different kinds of organic fuel mixtures such as bio-fuel (E5), A92 added ethanol and methanol of different concentrations up to 15%.

Nano Crystalline Change by Heat Treatment

  • Sun, Yong-Bin
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.55-59
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    • 2013
  • Mold die sticking arises from silica filler abrasion to the cavity surface. Ni-P electroplating was examined to substitute conventional hard Cr plating. More than 4% of Phosphorus in the electroplated film produces nano crystal structure and annealing makes $Ni_3P$ precipitated to get hardness values equivalent to hard Cr.

차세대 자동차 광네트워크 MOST1000 용 광트랜시버 모듈 (Optical Transceiver Module for Next-generation Automotive Optical Network, MOST1000)

  • 김계원;황성환;이우진;김명진;정은주;안종배;김진혁;문종하;노병섭
    • 한국광학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.196-200
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    • 2013
  • 본 논문에서는 차세대 자동차용 고속 광네트워크 기술인 MOST1000에 적용이 가능한 1 Gbps 급 광트랜시버 모듈의 설계와 제작에 관하여 언급하고 있다. 종래의 자동차용 네트워크 시스템은 10 Mbps ~ 150 Mbps의 데이터 전송속도를 사용하였으나, 최근 인포테인먼트의 발달로 인해 기기 간 통신 속도를 높여 주는 고속 네트워크 기술이 요구되면서 1 Gbps 급의 광네트워크 시스템이 향후에 도입될 것으로 예상되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 고속 광네트워크 시스템의 핵심 부품인 1 Gbps 데이터 전송이 가능한 광트랜시버 모듈을 설계 및 제작하였다. 본 논문에서는 1 Gbps 데이터 전송을 위해 기존 광트랜시버의 광원인 RCLED (resonant cavity light emitting diode)를 VCSEL (vertical cavity surface emitting laser)로 대체하였으며, 제작된 광트랜시버는 $1{\times}2$ 비대칭 형태의 광도파로를 이용하여 하나의 PCF (plastic optical fiber) 광섬유로 결합되도록 제작하였다. 이때, 수신감도는 -22 dBm @ BER $10^{-12}$ 으로 나타났고, 깨끗한 1 Gbps 데이터 전송 아이다이어그램 (eye diagram)을 확인하였다.

반도체 광원 적용을 위한 3차원 나노 구조 개발 (3-dimensional Nano Structures for Semiconductor Light Source)

  • 김제원
    • 융합정보논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.96-101
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    • 2020
  • 반도체 조명과 아울러 디스플레이의 주요한 광원으로서 주목받고 있는 마이크로 크기의 발광다이오드에서 광학적 특성 및 효율의 향상을 위해 다양한 개발 방향과 연구 방법이 제시되어져 왔다. 하지만 이러한 개발 방향과 방법은 2차원 구조를 기반으로 하고 있으며, 이에 따라 연구와 개발이 진행되어왔다. 본 연구에서는 기존의 평면구조와는 구별되는 나노 프레임 구조를 통한 입체적인 나노 구조의 설계와 아울러 미세 패턴과 반응성 에칭 방법이 적용된 반도체 공정 적용을 제시하고자 한다. 또한, 나노 프레임 구조의 구현을 위해 적용된 공정 개발을 통해 수직성이 향상된 나노 캐비티와 이를 통한 나노 기둥의 제시를 통해 나노 구조의 반도체 광원으로의 적용 가능성을 제시하고자 한다.

Multiphase Simulation of Rubber and Air in the Cavity of Mold

  • Woo, Jeong Woo;Yang, Kyung Mi;Lyu, Min-Young
    • Elastomers and Composites
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    • 제51권4호
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    • pp.263-268
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    • 2016
  • In the polymer shaping process that uses molds, the quality of the molded products is determined not only by the flow of the (molten) polymer but also by the air venting in the cavity. Inadequate air venting in the cavity can cause defects in the product, such as voids, short shot, or black streaks. As it is critical to consider the location and size of the vents for proper venting of the air in the cavity, a method that predicts the flow of air and material is required. The venting of air by the flow of rubber inside the cavity was simulated by using a multi-phase computational fluid dynamics method. Through computer simulation, the interface of rubber and air over time was predicted. Then, the velocity and pressure distribution of the venting air were observed. Our research proposes a fundamental method for analyzing the multi-phase flow of polymer materials and air inside the cavity of a mold.