• 제목/요약/키워드: Optical coupling efficiency

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열광학 장주기 격자를 유도하는 히터 배열의 인자들이 파워 소모에 미치는 영향 (Influence of the Parameters of a Heater Array Inducing a Thermo-optic Long-period Grating on its Power Consumption)

  • 권민석
    • 한국광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.315-319
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    • 2008
  • 열광학 장주기 격자를 이용한 노치 필터의 파워 소모를 이론적으로 살펴 보았다. 여기서 열광학 장주기 격자는 주기적인 히터들과 패드들로 구성된 히터 배열에 의해 유발된다. 히터 배열에서 소모되는 파워는 열광학 장주기 격자를 유발하는 줄(joule) 열로 전환되기 때문에, 그 파워를 조절함으로써 노치 필터의 특성을 동적으로 제어할 수 있다. 적절한 결합 효율을 얻기 위해 히터 배열에 가하는 파워는 히터 배열의 인자들에 의존하는데, 이 인자들은 히터의 폭과 길이, 패드의 폭, 그리고 히터 배열을 구성하는 금속 박막의 두께이다. 이 인자들이 파워 소모에 미치는 영향을 이론적으로 해석하는 근사적인 방법을 설명하고, 설명한 방법을 사용하여 인자들의 변화에 따른 파워 소모의 변화를 해석한다. 해석 결과로부터 파워 소모를 줄이기 위해 필요한 인자 선택의 기준을 도출한다.

First-principles studies on mechanical, electronic, magnetic and optical properties of new multiferroic members BiLaFe2O6 and Bi2FeMnO6: Originated from BiFeO3

  • Tuersun, Yisimayili;Rouzhahong, Yilimiranmu;Maimaiti, Maihemuti;Salamu, Abidiguli;Xiaerding, Fuerkaiti;Mamat, Mamatrishat;Jing, Qun
    • Current Applied Physics
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    • 제18권12호
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    • pp.1473-1479
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    • 2018
  • Recently multiferroic materials have attract great interest for the applications on memorial, spintronic and magneto-electric sensor devices for their spontaneous magneto-electric coupling properties. Research and development of the various kinds of multiferroics are indispensable factor for a new generation multifunctional materials. In this research, mechanical, electronic, magnetic and nonlinear optical properties of La modified $BiLaFe_2O_6$ (BLFO) and Mn modified $Bi_2FeMnO_6$ (BFMO) were studied as new members of multiferroic $BiFeO_3$ (BFO) series by first-principles calculations, and compared with the pure BFO to discover the optimized properties. Our results show that BLFO and BFMO have good mechanical stability as revealed by elastic constants that satisfy the stability criteria. All these compounds exhibit anisotropic and ductile nature. The enhanced properties by La and Mn substitution, such as increased hardness, improved magnetism, decreased band gap and comparable second harmonic generation responses reveal that the new multiferroic members of BLFO and BFMO would get wider application than their BFO counterpart. Our study is expected to providing an appropriate mechanical reference data as guidance for engineering of high efficiency multifunctional devices with the BFO series.

광모드변환기가 집적된 $1.3\mum$ SC-FP-LD 제작 및 특성 해석 (Fabrication and analysis of $1.3\mum$ spot-size-converter integrated laser diodes)

  • 심종인
    • 한국광학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.271-278
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    • 2000
  • 광가입자용 광원으로서 유망한 모드변환기가 집적된 1.3$\mu\textrm{m}$ SSC-FP-LD를 저압 MOVPE결정성장법을 사용해 제작하고 이의 특성을 분석하였다. SSC-LD의 활성영역과 SSC영역은 BJB방법으로 접합하였으며 taper형 도파로 구조를 선택성장법으로 성장하였다. 제작한 SSC-LD의 특성을 측정한 결과 SSC 단면으로 부터의 미분효율 0.23~0.32 mW/mA, FFP의 FWHM값은 9.5$^{\circ}$~12.3$^{\circ}$, 단일모드 광섬유와의 광결합 시 추가광결합손실 -1dB 범위내에서 수평방향으로 $\pm$2.5$\mu\textrm{m}$ 및 수직방향으로 $\pm$2.3$\mu\textrm{m}$의 정렬오차 허용도 등과 같은 양호한 특성을 얻었다. SSC-LD의 문제점들을 이해하고 SSC-LD의 성능향상에 대한 지침을 얻고자 방사모드를 고려한 SSC-LD특성 해석을 행하였다. 해석결과 SSC-LD에서의 비대칭 광출력특성, FFP과 SSC영역단면 근처의 도파로 구조와 비상관성, 온도특성열화 등은 BJB 및 SSC영역내의 불균일한 도파로 구조에 의해 발생되는 방사모드와 두 영역 사이의 좋지 못한 광결합 효율에 의해 발생되는 SHB현상에 기인함을 처음으로 지적하였다.

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Progress In Commercialization Of Light Emitting Polymers: Dow Polyfluorenes

  • Wu, W.;Inbasekaran, M.;Hudack, M.;Welsh, D.;Yu, W.;Chen, Y.;Wang, C.;Kram, S.;Tacey, M.;Bernius, M.;Fletcher, R.;Kiszka, K.;Munger, S.;O'Brien, J.;Hills, M.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2002년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.340-343
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    • 2002
  • We report here our recent progress in the development and commercialization of polyfluorenes emitting red, green and blue (ROB) colors as materials for light emitting diodes (LEDs). Our patented version of the Suzuki coupling process has been used to synthesize a variety of fluorenebased homopolymers and copolymers emitting colors across the entire visible spectrum. The optical and electronic properties of the polymers are tailored through selective incorporation of different aromatic units into the polyfluorene backbone. Our latest green emitter, reported herein, provides very efficient devices with a low turn-on voltage of 2.25 V, a peak efficiency of 10.5 Cd/A at 6,600 Cd/$m^2$ at 4.85 V. These devices maintain an efficiency of greater than 10 Cd/A up to 50,000 Cd/$m^2$ and demonstrate very good stability as exemplified by a device half-life of greater than 1,500 hours starting from 1,100 Cd/$m^2$. Considerable progress has also been made with red and blue emitters and will be the subject of this presentation.

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Effect of the Length of Side Group Substitution on Optical and Electroluminescene Properties

  • Shin, Hwangyu;Kang, Hyeonmi;Kim, Beomjin;Park, Youngil;Yu, Young-Jun;Park, Jongwook
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권10호
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    • pp.3041-3046
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    • 2014
  • Blue emitting materials, 9,10-bis-biphenyl-4-yl-anthracene (AC-P), 9,10-bis-[1,1';4',1"]terphenyl-4-yl-anthracene (AC-DP), and 9,10-bis[3",5"-deiphenyltriphenyl-4'-yl]anthracene (AC-TP) were synthesized through boration and Suzuki aryl-aryl coupling reaction. EL performance of blue light-emitters was optimized and improved by varying the chemical structures of the side groups. In the thin film state, the three materials exhibit $PL_{max}$ values in the range of 442-456 nm. EL device with the synthesized compounds in the following configuration was fabricated: ITO/4,4',4"-tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylamino)triphenylamine (2-TNATA) 60nm/N,N'-bis (naphthalene-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine (NPB) 15nm/synthesized blue emitting materials (30nm)/1,3,5-tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imidazol-2-yl)phenyl (TPBi) 20nm/LiF 1nm/Al 200nm. The current efficiency and C.I.E. value of AC-TP were 3.87 cd/A and (0.15, 0.12). A bulky and non-planar side group helps to prevent ${\pi}-{\pi}^*$ stacking interaction, which should lead to the formation of more reliable amorphous film. This is expected to have a positive effect on the high efficiency of the operating OLED device.

$1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP 다중양자우물구조 전계흡수형 광변조기에서 캐리어 수송현상이 소광특성에 미치는 영향 (Dependence of Extinction Ratio on the Carrier Transport in $1.55{\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP Multiple-Quantum-Well Electroabsorption Modulators)

  • 심종인;어영선
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권9호
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    • pp.15-22
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    • 2000
  • 1.55${\mu}m$ InGaAsP/InGaAsP 다중양자우물주고 전계흡수형 광변조기에서 캐리어 수송현상과 입력광 세기가 소광특성에 미치는 영향을 조사하였다. 포와송 방정식과 전자 및 정공의 전류 연속방정식, 광분포들을 양자우물에서의 전게강도에 따른 흡수계수들을 고러하여 self-consistent하게 해석하였다. 이종접합계면에서의 캐리어의 축적 및 광도파로영역에서의 공간전하에 의한 전계차폐 현상은 입사광 파워가 증가할 수록 입사단 영역에서 심하게 나타남을 알 수 있었다. 캐리어의 전계차폐에 의한 소광비 저감은 변조기가 길이가 200${\mu}m$정도로 긴 경우에는 입사광 파워가 약 10mW이상에 대해서 심하게 나타날 수 있음을 알 수 있었다. 이러한 캐리어의 전계차폐에 따른 소광비 특성열화는 특히 입사광 파워가 클 수 있는 1..55${\mu}m$ DFB-LD와 전계흡수형 광변조기 집적소자나 광변조기 길이가 수십 ${\mu}m$로 짧은 초고속 광흡수변조기의 경우에 더욱 심하게 나타날 수 있음을 지적하였다.

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Synthesis and Electro-optical Properties of π-Conjugated Polymer Based on 10-Hexylphenothiazine and Aromatic 1,2,4-Triazole

  • Choi, Ji-Young;Kim, Dong-Han;Lee, Bong;Kim, Joo-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제30권9호
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    • pp.1933-1938
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    • 2009
  • New $\pi$-conjugated polymer with vinylene linkage, poly((10-hexyl-3,7-phenothiazine)-alt-(4-(4-butyl-phenyl)- 3,5-diphenyl-4H-[1,2,4]triazole)-3,5-vinylene) (PTV-TAZ) was synthesized by the Heck coupling reaction. The photoluminescence (PL) maximum wavelength and the band gap energy of PTV-TAZ film were 555 nm and 2.41 eV, respectively. The HOMO energy level of PTV-TAZ was -4.99 eV, which was slightly lower than that of PTV (-4.89 eV). Electron deficient aromatic 1,2,4-triazole (TAZ) in the polymer backbone does not affect the HOMO energy level significantly. The maximum efficiency and brightness of double layer structured electroluminescent (EL) device (ITO/PEDOT (30 nm)/PTV-TAZ (60 nm)/Al) were 0.247 cd/A and 553 cd/$m^2$, respectively, which were significantly higher than those of the device based PTV (1.65 ${\times}\;10^{-4}$ cd/A and 4.3 cd/$m^2$). This is due to that TAZ unit improves electron transporting ability in the emissive layer. The turn-on voltage (defined as the voltage required to give a luminescence of 1 cd/$m^2$) of brightness of the device based on PTV-TAZ was 12.0 V, which was similar to that the based on PTV (11.5 V). This is due to that the ionization potential of PTV-TAZ is very similar to that of PTV.

Strain-induced enhancement of thermal stability of Ag metallization with Ni/Ag multi-layer structure

  • 손준호;송양희;김범준;이종람
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.157-157
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    • 2010
  • Vertical-structure light-emitting diodes (V-LEDs) by laser lift-off (LLO) have been exploited for high-efficiency GaN-based LEDs of solid-state lightings. In V-LEDs, emitted light from active regions is reflected-up from reflective ohmic contacts on p-GaN. Therefore, silver (Ag) is very suitable for reflective contacts due to its high reflectance (>95%) and surface plasmon coupling to visible light emissions. In addition, low contact resistivity has been obtained from Ag-based ohmic contacts annealed in oxygen ambient. However, annealing in oxygen ambient causes Ag to be oxidized and/or agglomerated, leading to degradation in both electrical and optical properties. Therefore, preventing Ag from oxidation and/or agglomeration is a key aspect for high-performance V-LEDs. In this work, we demonstrate the enhanced thermal stability of Ag-based Ohmic contact to p-GaN by reducing the thermal compressive stress. The thermal compressive stress due to the large difference in CTE between GaN ($5.6{\times}10^{-6}/^{\circ}C$) and Ag ($18.9{\times}10^{-6}/^{\circ}C$) accelerate the diffusion of Ag atoms, leading to Ag agglomeration. Therefore, by increasing the additional residual tensile stress in Ag film, the thermal compressive stress could be reduced, resulting in the enhancement of Ag agglomeration resistance. We employ the thin Ni layer in Ag film to form Ni/Ag mutli-layer structure, because the lattice constant of NiO ($4.176\;{\AA}$ is larger than that of Ag ($4.086\;{\AA}$). High-resolution symmetric and asymmetric X-ray diffraction was used to measure the in-plane strain of Ag films. Due to the expansion of lattice constant by oxidation of Ni into NiO layer, Ag layer in Ni/Ag multi-layer structure was tensilely strained after annealing. Based on experimental results, it could be concluded that the reduction of thermal compressive stress by additional tensile stress in Ag film plays a critical role to enhance the thermal stability of Ag-based Ohmic contact to p-GaN.

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분할디스크형 글라스레이저 증폭기의 온도분포특성에 관한 연구 (Study on the properties of temperature distribution at the split-disk geometry glass laser amplifier)

  • 김병태
    • 한국광학회지
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    • 제3권4호
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    • pp.227-233
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    • 1992
  • 분할디스크형 글라스레이저 증폭기를 개발하기 위하여 이를 해석 설계할 수 있는 시뮬레이션 코드를 작성했다. 레이저매질에서의 열부하를 감소시키고, 플래시램프의 방사스펙트럼과 레이저글라스의 흡수 스펙트럼 간의 결합효율을 높이기 위해서는 전류밀도를 2000-4000A/$\textrm{cm}^{2}$로 유지하여 단파장에서의 방사에너지를 줄여야 한다. 디스크 증폭기에서 같은 부피를 갖는 매질을 3등분하여 냉각표면적을 3배로 늘렸을 때 온도상승치는 30% 정도로 떨어졌다. 단면펌핑 분할 디스크형 증폭기의 설계에서는 각 글라스 간의 $Nd^{3+}$ 도핑율에 차등을 주어야 하고 플래시램프 앞에 있는 매질의 흡수계수 $\alpha$ 와 두께 d의 곱인 $\alpha$d가 0.26 전후가 적절하다는 것을 알았다.

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이중-금속 장거리 표면-플라즈몬 도파로 (Long-Range Surface-Plasmons Excited on Double-Layered Metal Waveguides)

  • 주양현;정명진;송석호
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.73-79
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    • 2008
  • 금속선 도파로 면과 금속 평면이 수직으로 적층된 장거리 표면-플라즈몬 도파로 구조를 제안하였으며, 표면-플라즈몬 모드의 특성을 유전체의 굴절율과 두께 변화에 대하여 이론적으로 분석하고 실험적으로 검증하였다. 위층의 금속선 도파로를 S-곡선과 Y-분기 형태로 변형시킨 이중-금속 도파로를 제작하여, 제안된 이중-금속 도파로 구조의 광 소자 응용 가능성을 살펴보았다. 제안된 이중금속 구조에서는 도파로 코어에 해당하는 두 금속 박막 사이의 유전체 굴절률을 임의로 선택하여도 장거리 표면 플라즈몬 모드가 존재할 수 있으며, 표면-플라즈몬 모드의 전파거리는 두 금속 박막 사이의 유전체 두께를 조절함으로써 증가시킬 수 있다. 또한, 이중-금속 도파로는 표면-플라즈몬을 전달할 뿐만 아니라, 삽입된 코어 유전체에 전압 및 전류를 인가하기에도 매우 적합한 구조로서, 표면-플라즈몬 능동소자 및 비선형 소자 구현에 많은 가능성을 열어줄 것으로 기대된다.