광섬유 격자는 외부의 가해진 물리량에 대해 선형적인 응답을 하며, 광섬유 격자의 파장 인코딩 특성으로 인해 S/N비가 높은 신호 처리를 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 편광 유지 광섬유 격자를 이용한 압력 센서에 관한 실험을 수행하였다. 편광 유지 광섬유 격자는 위상 마스크를 이용하여 Bow-Tie형 광섬유에 형성시켰는데, 편광 유지 광섬유는 두 개의 고유 편광 축을 가지므로 두 개의 브래그 peak을 가진다. 종방향 스트레인과 온도 변화에 따른 두 개의 브래그 파장 변화를 측정한 결과 각각 1.2 pm/.mu..epsilon.의 종방향 스트레인에 대한 파장 민감도와 11.4 pm/.deg. C의 온도에 대한 파장 민감도가 관측되어, 단일 모드 광섬유 격자의 보고된 값과 거의 일치하였다. 반면에 편광 유지 광섬유 격자에 횡방향 스트레스를 가하면 두 브래그 파장사이의 간격이 변화함을 관측하였고, 두 브래그 파장 간격에 대하여는 14.6 pm/N의 횡방향 스트레스에 대한 파장 민감도를 얻었다. 편광 유지 광섬유 격자 센서는 온도의 변화에 무관한 횡방향 스트레스 즉, 압력센서로 이용할 수 있음을 보였다.
In this study, we investigated the optical properties of sub-wavelength a-Si thin film transmission gratings, especially the polarization effect, the phase difference and the birefringence by using linearly polarized He-Ne laser beam (632.8nm). The a-Si transmission grating of the thickness $of < 0.1 \mum$ with four-type period($\Lambda = 0.4 \mum and 0.6 \mum$ for sub-wavelength and $\Lambda = 1.0 \mum and 1.4 \mum$ for above-wavelength) on quartz substrates have been fabricated using 50 KeV Ga+ Focused-Ion-Beam(FIB) Milling and $CF_4$Reactive-Ion-Etching(RIE) method. Finally, we obtained the trating array of a-Si thin film with a period $0.4 \mum, 0.6 \mum, 1.0 \mum, 1.4 \mum$ which have nearly equal finger spacing and width, sucessfully. Especially, for gratings with $\Lambda = 0.6 \mum(linewidth=0.25 \mum, linespace=0.35\mum), the \etamax at \theta_в=17.0^{\circ}$ is estimated to be 96%. As the results, we believe that the sub-wavelength grating arrayed a-Si thin film has the applicability as the optical device and components.
In the present work, we investigated the photodissolution and photodiffusion effect on the interface of Ag/chalcogenide $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ thin film by measuring the absorption coefficient, the optical density, the resistance change of Ag layer. It was found that the photodissolutioniphotodiffution ratio depends on the magnitude of photon energy absorbed in the chalcogenide thin film and the depth of photodiffution was proportional to the square root of the exposed time. Also, we have investigated the holographic grating formation with P-polarization states on chalcogenide $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ thin film and $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}/Ag$ double layer structure thin film. Holographic gratings have been formed using He-Ne laser (632.8 nm) which have a smaller energy than the optical energy gap, $E_g\;_{opt}$ of the film, i. e., an exposure of sub-bandgap light $(h{\upsilon} under P-polarization. As the results, we found that the diffraction efficiency on $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}/Ag$ double layer structure thin film was more higher than that on single $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}$ thin film. Also, we obtained that the maximum diffraction efficiency was 0.27 %, 1,000 sec on $As_{40}Ge_{10}Se_{15}S_{35}\;(1{\mu}m)/Ag$ (10 nm) double layer structure thin film by (P: P) polarized recording beam. It will offer lots of information for the photodoping mechanism and the analyses of chalcogenide thin films.
버섯형 이중 격자 구조의 공진 바이오센서가 TE 편광 하의 근적외선 (NIR) 파장 범위에서 동작하도록 설계되었다. 정확한 MTLT (modal transmission-line theory)를 적용하여 광학적 특성을 결정하고, 격자 구조의 기하학적 매개변수를 변경하여 격자 구조의 반사 공진을 분석하였다. 수치 해석적 분석 결과, 단일층 격자 구조에서는 발생하지 않는 여기된 날카로운 Fano 공명 (FR)이 발생하였다. 설계된 구조에서 FR의 발생을 입증하기 위하여 이중 격자의 구조 매개변수와 반사 스펙트럼 사이의 관계를 자세하게 조사하였다. 제안된 구조를 기반으로 잠재적 감도가 112.9~214.3 deg/RIU, 그리고 447 nm/RIU인 광 바이오센서가 설계되었다. 제안된 버섯형 구조는 광범위한 응용 분야를 가진 광바이오센서 설계에 대한 좋은 표본으로 이용할 수 있다.
InGaAsP/InP 격자도움형 방향성 결합기(GACC)필터를 제작하고, 필터의 도파로 구조에 대해서 중심파장, 파장대역폭, TE/TM 편광의존성 그리고 파장가변특성 등을 측정하였다. 필터가 좁은 파장대역폭을 갖도록 도파로의 구조를 설계하였다. 균일한 두께와 폭을 갖는 도파로를 제작하기 위해 reactive ion etching 방법을 이용하였다. 제작된 InGaAsP/InP GACC 필터의 출력 스펙트럼은 TM편광에서 1494.0 nm의 중심파장과 1.3 mn의 파장대역폭을 가졌고, TE편광에서는 1530.6 nm의 중심파장과 1.5 nm의 파장대역폭을 보였다. 이 파장대역폭은 지금까지 보고된 1.5mu.m파장대역 부근에서 GACC필터가 갖는 대역폭 중 가장 좁은 것이다. 또한 100 mA의 전류인가에 대한 8 nm정도의 중심파장 이동을 관찰하였다. 그리고 제작된 여러 가지 도파로 구조에 대해 측정한 GACC필터의 동작특성과 계산한 결과가 잘 일치함을 보였다.
By incorporating a polarization-diversity loop configuration, we have demonstrated the inline switching of transmission and reflection spectra of one of two short-period fiber gratings (SPFGs) with different resonance wavelengths without reconfiguring the filter structure. The proposed filtering apparatus consists of a fiber-pigtailed polarization beam splitter, two SPFGs, and three quarter-wave plates (QWPs). The proposed filter can independently choose the transmission or reflection spectrum of each SPFG through the appropriate adjustment of the orientation angles of the QWPs within the filter without additional optical switches and couplers. The average insertion loss, band rejection ratio, and side-mode suppression ratio of the fabricated filter were measured as ~4.59, ~17.88, and ~19.67dB, respectively.
A numerical method for scattering of electromagnetic waves from a periodic strip grating over a grounded dielectric slab is considered for TE and TM polarization cases from the viewpoints of both reflection grating problem and leaky wave antenna problem. The analysis is based on a mode expansion method, floquet's theorem, and the method of moments. Numerical results involving some combinations of geometric parameters are presented in terms of complex propagation constant (kd-$\beta$d diagram), radiation pattern, and relative scattered powers of spectral modes. In particular, the relationship between complex propagatio constnat form the viewpoint of leaky wqve antenna problem and Off-bragg and bragg blazing phenomena from the viewpoint of reflecton graing problem is investigated.
광섬유격자와 단방향성 광섬유 loop mirror를 이용하여 단일모드로 발진하는 erbium첨가 광섬유레이저를 구성하였다. 이득매질인 erbium첨가 광섬유를 단방향성 loop내에 둠으로써 레이저광이 이득매질내에서 진행파를 이루도록 하고 loop 밖에서 반사 선폭이 0.2nm인 광섬유격자로 파장선택적 귀환시켜 주는 방식으로 공진기를 구성하였다. 수동형 광섬유 링공진기 형태의 광스펙트럼 분석기를 별도로 구성하여 광섬유레이저의 모드 스펙트럼을 관찰한 결과, 외부 온도변화로 인한 분 단위의 모드 튐을 제외하고는 대부분의 시간에 안정적인 단일모드 및 단일편광 상태의 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
Kim, Duk-Jun;Shin, Jang-Uk;Han, Young-Tak;Park, Sang-Ho;Park, Yun-Jung;Sung, Hee-Kyung;Kim, Dong-Kun
ETRI Journal
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제26권6호
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pp.661-664
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2004
The thermal behavior of an arrayed-waveguide grating made of a silica/polymer hybrid waveguide was examined. We experimentally confirmed that the hybrid waveguide is effective to decrease the temperature and polarization dependence of the center wavelength owing to the negative thermo-optic coefficient of the refractive index and extremely low baking temperature of the polymer cladding. However, the detachment of the polymer cladding from the silica core, which took place either during a repeated heat cycle test or during long-term storage in atmosphere, was a serious problem for practical use.
Le, DuyKhanh;Tran, QuyetThang;Lee, Sangjun;Kim, Sangin
Journal of the Optical Society of Korea
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제18권5호
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pp.429-435
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2014
We examined the effective utilization of Particle Swarm Optimization (PSO) to enhance the light absorption performance in thin CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) solar cells with dual (top and bottom) gratings. The PSO tuned structure was demonstrated to be capable of achieving high and ultra broadband absorption spectra due to well-spaced and well-defined absorption peaks, which were SPPs and photonic modes induced by the metal and dielectric gratings. For only TM polarization and both polarizations, the fully optimized net absorptions exhibit 85.6% and 78.1%, which correspond to ~35.4% and ~23.5% improvement compared to optimized flat structures, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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