• Current Optics and Photonics
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• 제5권3호
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• pp.243-249
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• 2021

In this paper, the sensing characteristics of a double cladding fiber (DCF) long-period fiber grating (LPFG) to the surrounding refractive index (SRI) are studied. The outer cladding of the DCF plays the role of the overlay, thus, the mode transition (MT) phenomenon of DCF can be induced by etching the outer cladding radius instead of coating overlays. The response characteristics of the effective refractive index (ERI) of the cladding mode to the outer cladding radius are analyzed. It is found that in the MT range, the change rate of ERIs of cladding modes is relatively larger than that for other ranges. Further, based on the features of the mode transition region (MTR), the phase-matching curve of the 11^th cladding mode is investigated, and the response of the DCF-LPFG to the SRI is characterized by the change of wavelength intervals between the dual peaks under different outer cladding radii. The numerical simulation results show that the SRI sensitivity is greatly improved, which is available to 3484.0 nm/RIU with the fitting degree 0.998 in the SRI range of 1.33-1.37. The proposed DCF-LPFG can provide new theoretical support for designing the DCF-LPFG refractive index sensor with excellent performances of sensitivity, linearity and structure.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권4호
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• pp.444-449
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• 2021

A photonic crystal coupled-cavity waveguide created on silicon-on-insulator is designed to act as a refractive-index-sensing device at midinfrared wavelengths around 4 ㎛. To realize high sensitivity, effort is made to engineer the structural parameters to obtain strong modal confinement, which can enhance the interaction between the resonance modes and the analyzed sample. By adjusting some parameters, including the shape of the cavity, the width of the coupling cavity, and the size of the surrounding dielectric columns, a high-sensitivity refractive-index sensor based on the optimized photonic crystal coupled-cavity waveguide is proposed, and a sensitivity of approximately 2620 nm/RIU obtained. When an analyte is measured in the range of 1.0-1.4, the sensor can always maintain a high sensitivity of greater than 2400 nm/RIU. This work demonstrates the viability of high-sensitivity photonic crystal waveguide devices in the midinfrared band.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.35-39
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• 2023

Silicon oxide thin films have been deposited by plasma-enhanced chemical vapor deposition in SiH4 and N2O plasma along the variation of the gas flow ratio. Optical emission spectroscopy was employed to monitor the plasma and ellipsometry was employed to obtain refractive index of the deposited thin film. The atomic ratio of Si, O, and N in the film was obtained using XPS depth profiling. Fourier Transform Infrared Spectroscopy was used to analyze structures of the films. RI decreased with the increase in N2O/SiH4 gas flow ratio. We noticed the increase in the Si-O-Si bond angles as the N2O/SiH4 gas flow ratio increased, according to the analysis of the Si-O-Si stretching peak between 950 and 1,150 cm-1 in the wavenumber. We observed a correlation between the optical emission intensity ratio of (ISi+ISiH)/IO. The OES intensity ratio is also related with the measured refractive index and chemical composition ratio of the deposited thin film. Therefore, we report the added value of OES data analysis from the plasma related to the thin film characteristics in the PECVD process.

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.53-56
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• 2009

타원법을 사용하여 인간 중간엽 줄기세포의 광학상수와 두께의 영상정보를 정량적으로 구하였다. 영상 타원계를 이용하여 in vitro 환경에서 세포의 핵(nucleus)과 세포체(cell body)의 타원상수 $\Delta$, $\Psi$를 2차원 영상정보 형태로 구한 다음 각 화소별로 타원상수들을 수치해석적 역방계산하여 굴절률과 두께의 영상정보를 얻었다. 세포의 핵 영역과 세포체 영역에서 줄기세포의 두께와 굴절률 값을 2차원 영상정보 형태로 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.29-33
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• 2009

본 연구에서는 저간섭성 반사계(Optical low-coherence reflectometry)를 이용하여 한 번의 측정으로 투명 시료의 두께와 굴절률을 동시에 측정하는 기술을 제안하였다. 제안된 방법은 유한 반경을 가진 시준된 광속을 시료의 경계 영역으로 입사시키는 것으로써, 시료가 있는 부분과 없는 부분으로부터 반사된 광속에 의한 간섭 무늬들을 한 번에 획득할 수 있다. 한번의 측정을 통해 얻어진 두 종류 간섭 무늬들의 상대적인 위치 차이를 이용하여 시료의 두께와 굴절률을 동시에 결정할 수 있었다. 굴절률의 정밀도는 이송장치의 위치 정밀도가 향상되고, 시료의 두께가 두꺼워 질수록 개선될 수 있으며, 본 실험에서는 약 $10^{-3}$의 정밀도로 굴절률을 결정할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.156-163
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• 1997

본 논문은 레이저를 이용한 지상 광통신에 교란대기가 미치는 영향을 해석하기 위한 것으로, 대기의 교란은 밝은 날이나 흐린 날에도 존재한다. 대기 교란으로 인하여 전파해 가는 광선은 빔의 방황, breathing, 신틸레이션이 발생하며 이는 광통신 시스템 성능의 저하를 가져온다. 이를 해석하기 위하여 대기굴절률 구조상수 측정 시스템 및 레이저 다이오드를 이용한 지상 광통신 시스템을 설계하였고. 이를 이용하여 대기의 굴절률 구조상수에 따른 지상 광통신 시스템의 비트 오류률을 이론적으로 유도하고 실험하였으며, 연집 오류와의 관계를 실험을 통해 구하였다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권5호
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• pp.88-98
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• 1999

레이저의 종축방향으로 회절격자층을 형성하는 위쪽 클래딩 층의 가운데 부분의 굴절률을 양 옆부분과 다르게 하여 유효위상천이 효과를 넓은 영역에서 얻는 refractive index midulated (RIM) DFB 레이저를 제안한다.RIM-DFB 레이저는 SHB 효과를 줄이기 위하여 기존에 제안되었던 회절격자의 주기를 변화시켜 넓은 영역에 걸쳐서 유효 위상 천이를 주는 corrugation pitch modualtion (CPM) 방법과 레이저의 종축 방향으로 결합계수를 달리하여 주는 distributed coupling coefficients (DCC) 방법의 효과를 동시에 얻을 수 있는 실현 가능한 구조이다. 급격한 위상천이가 없기 때문에 광자밀도분포가 균일해져 SHB 효과가 줄어 들게 되며 레이저 공진기 가운데 부분의 결합계수가 양 옆 부분의 결합계수보다 커서 분포결합계수의 효과를 주기 때문에λ/4 위상천이 레이저와 CPM-DFB 레이저에 비해 고출력에서 좋은 단일 모드 특성을 보인다. 그리고, 굴절률이 다른 가운데 부분의 길이가 RIM-DFB 레이저의 동작특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다.

• 대한화학회지
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• 제54권6호
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• pp.755-760
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• 2010

본 연구는 3-vinylanisole과 4-vinylanisole를 교차결합제인 EGDMA (ethylene glycol dimethacrylate)와 HEMA (2-hydroxyethyl methacrylate), MMA (methyl methacrylate), NVP (N-vinyl-2-pyrrolidone) 그리고 개시제인 AIBN (azobisisobutyronitrile)과 함께 공중합 하였다. 생성된 고분자 재료의 물리적 특성을 측정한 결과 굴절률 1.4496 - 1.4894, 함수율 22.93 - 35.50%, 가시광선 투과율 88.8 - 90.8%를 나타내었다. 또한, 3-vinylanisole과 4-vinylanisole의 비율이 증가할수록 굴절률은 증가하였으며, 함수율은 감소하였다. 3-vinylanisole과 4-vinylanisole을 15% 첨가한 콘택트렌즈의 경우, UV-A 52.8 - 82.2%, UV-B 13.2 - 26.2%의 투과율을 나타내어 자외선 차단 효과가 다소 있는 것으로 나타났다. 본 실험결과로 볼 때 생성된 공중합체는 자외선 차단성과 고굴절률을 가진 안의료용 재료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.188-197
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• 2016

본 논문에서는 전파 전달 특성을 결정하는 굴절 계수(refractive index)가 고도에 따른 함수라는 사실을 이용하여, 대기권에서의 전파 전달을 수학적으로 표현하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 전파가 다른 굴절 계수를 가지는 매질로 입사될 때 입사각과 굴절각의 관계를 나타내는 스넬의 법칙(Snell's law)으로부터 유도할 수 있다. 모의실험에서는 굴절 계수의 제곱을 고도에 대한 일차 다항식으로 모델링함으로써 전파 전달을 도식화 하고, 여러 개의 레이다를 이용하여 각각의 레이다에서 측정한 발사각도 정보를 통해 전파 전달 특성을 나타내는 변수들, 즉, 모델링한 다항식의 계수들을 추정할 수 있음을 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제45권4호
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• pp.335-339
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• 2007

투명 polycarbonate(PC) 시트의 낮은 표면강도 문제를 극복하기 위해, 고굴절률을 보이는 유-무기 혼성 하드코팅 용액을 Sol-Gel 법을 이용하여 제조하였다. 코팅용액은 무기물 티타니아의 전구체인 TTIP(titanium tetraisopropoxide)에 유기물을 함유한 화합물인 GPTMS[(3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane]를 첨가하여 제조하였다. 그 후 기재인 PC 시트에 스핀 코팅시키고, 열 경화 시켜 고굴절률을 보이는 하드코팅 필름을 제조 하였다. 코팅 용액 중의 GPTMS 함유량을 변화시킴에 의해 1.53-1.61의 굴절률을 갖는 코팅 막의 제조가 가능하였다. GPTMS의 첨가량이 증가할수록 코팅막의 굴절률은 감소하였으나, 연필경도는 증가하였다.