• 제목/요약/키워드: Refractive index sensor

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Micro Gas Sensor의 Membrane용 ${SiN}_{x}$막과 ${SiN}_{x}/\textrm{SiO}_{x}/{SiN}_{x}$막의 응력과 굴절율 (Stress and Relective Index of ${SiN}_{x}$ and ${SiN}_{x}/\textrm{SiO}_{x}/{SiN}_{x}$ Films as Membranes of Micro Gas Sensor)

  • 이재석;신성모;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.102-106
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    • 1997
  • 박막형 접촉연소식을 포함한 마이크로 가스센서에서 membrane은 Si식각시 식각정지용으로서 또 센서 소자를 지지하는 층으로서 응력이 없어야 하며 이는 응력이 membrane파괴의 주 원인으로 작용하기 때문이다. 이에 따라 본 연구에서는 증착조건이 low pressure chemical vapor deposition(LPCVD)법과 sputtering법으로 제작된 $SiN_{x}$$SiN_{x}/SiO_{x}/(NON)$막의 응력고 굴절율 변화에 미치는 효과에 대한 실험을 행하였다. LPCVD의 경우 단일막인 $SiN_{x}$의 압축응력 및 굴절율을 나타내었다. Sputtering의 경우 $SiN_{x}$는 공정압력이 1mtorr에서 30torr까지 증가할수록 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 응력값은 압축에서 인장으로 전환되었으며 본 실험에서 응력이 가장 낮게 나온 시편의경우 압축응력으로 $1.2{\times}10^{9}dyne/cm^2$가 공정압력 10mtorr, 인가전력밀도 $1.37W/cm^2$에서 얻어졌다. 굴절율은 공정압력이 1motorr에서 30motorr까지 증가할수혹 인가전력밀도가 $2.74W/cm^2$에서 $1.10W/cm^2$으로 감소할수록 감소하여 2.05에서 1.89의 변화를 보였다. LPCVD와 sputtering으로 증착된 막들은 모두 온도가 증가함에 따라 응력이 감소하였으며 온도감소시 소성적인 특성을 나타내었다.

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열광학 폴리머 평면도파로의 소산장결합을 이용한 광섬유형 온도센서 (Fiber optic temperature sensor using evanescent field coupling of the thermo-optic polymer planar waveguide)

  • 김시홍;정웅규;김광택;송재원;강신원
    • 센서학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.15-21
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    • 2000
  • 단일모드 광섬유와 평면도파로 결합기의 열에 의하여 공진파장이 이동하는 현상을 이용한 광섬유형 온도센서를 구현하였다. 평면도파로는 열에 의한 굴절률 변화가 큰 열광학폴리머를 사용하였다. 광섬유 연마과정 등의 소자제작 공정을 소개하고, 편광에 무관하게 동작하는 광소자 구조를 실험으로 검증하였다. 제작된 소자의 편광에 따른 공진파장의 차이는 2nm 이하였다. 실온($24^{\circ}C$)에서 $90^{\circ}C$까지의 온도변화에 의한 공진파장의 변화는 $-0.54nm/^{\circ}C$, $-3nm/^{\circ}C$의 특성을 보였다.

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폴리머 마이크로링 공진기를 이용한 고감도 집적광학형 온도센서 (Highly Sensitive Integrated Photonic Temperature Sensor Exploiting a Polymeric Microring Resonator)

  • 이학순;김건덕;이상신
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.224-228
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    • 2008
  • 본 논문에서는 폴리머 마이크로링 공진기 기반의 고감도 집적광학형 온도센서를 제안하고 구현하였다. 이 센서는 열광학효과로 인한 공진기 소자의 공진파장의 이동으로부터 주변 온도 변화를 측정한다. 열팽창계수가 작은 실리콘 기판 위에 열광학계수가 큰 폴리머를 도입하여 공진기 센서를 제작함으로써 센서의 감도를 향상시켰다. 상온 부근 $20^{\circ}C{\sim}30^{\circ}C$의 범위에서 얻어진 온도센서의 감도는 약 -165 ${\pm}/^{\circ}C$였고, 온도분해능은 $0.1^{\circ}C$이하였다. 그리고 제작된 온도센서의 동작 특성은 표면에 놓여진 분석대상물의 굴절률 변화에 거의 영향을 받지 않음을 확인하였다. 따라서 제작된 센서는 다른 광센서에 집적되어 주변 온도 변화로 인하여 유발되는 오차를 효과적으로 보정할 수 있을 것으로 기대된다.

OPTICAL PROPERTIES OF ASIAN DUST ESTIMATED FROM GROUND BASED POLARIZATION MEASUREMENTS

  • KUSAKA Takashi;NISHISAKA Tomoya
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.385-387
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    • 2005
  • Polarimetric measurements of the sky radiation by the PSR-I000, which is the multi-spectral polarimeter developed by the Opt Research Corporation and has the same wavelength regions (443nm, 490nm, 565nm, 670nm, 765nm and 865nm) as the ADEOSII/POLDER sensor, have been carried out at the ground station in Kanazawa city, Japan from March to May. First of all, the wavelength dependency of degrees of polarization is examined and it is shown that degrees of polarization measured under the hazy dust cloud are lower than those measured in the clear sky and decrease as the wavelength increases. Next, a new method for estimating optical properties, such as the optical thickness, the number size distribution and the refractive index, of the Asian dust and the ground reflectance from degrees of polarization measured by PSR-I000 is described. Finally, this method is applied to polarization data acquired on April 15,2002. As a result, it is shown that our estimation algorithm provides a good result.

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Ga$_2$O$_3$ 첨가에 따른 SiO$_2$-PbO-K$_2$O-Al$_2$O$_3$계 적외선 센서용 Glass fiber의 광학적 특성 (Optical properties of the glass fiber by adding Ga$_2$O$_3$ in the SiO$_2$-PbO-K$_2$O-Al$_2$O$_3$ system for Infrared sensor)

  • 윤상하;강월호
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.68-71
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    • 1996
  • In the study, the thermal and optical properties of SiO$_2$-PbO-K$_2$O-Al$_2$O$_3$ g1asses were investigated. According to Ga$_2$O$_3$ addictions, the properties of bulk glass, transition temperature and softening temperature were increased, whereas thermal expansion coefficient was decreased; In the optical properties, refractive index was increased, and IR cut-off wavelength was enlarged from 4.64$\mu\textrm{m}$ to 5.22$\mu\textrm{m}$. But, the optical loss of fiber was decreased.

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측면 연마 단일모드 광섬유를 이용한 용액용 굴절계 (Refractometer for liquids based on a side-polished single-mode fiber)

  • 김광택;이규효
    • 센서학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.286-290
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    • 2005
  • We have demonstrated a refractometer for liquid based on a side-polished fiber. The device consists of a side-polished single mode fiber and a rectangular space which plays a role of the multimode planar waveguide when it is infused with a liquid. We presented a simple method to acquire the refractive index of a liquid by use of the spacings of periodic resonance wavelengths of the device. The resolution of the fabricated refractometer was order of $10^{-5}$

Sensitivity Enhancement of Surface Plasmon Resonance Biosensor with Colloidal Gold

  • Kibong Choi;Hee
    • Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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    • 제3권1호
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    • pp.19-23
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    • 1998
  • We enhanced the sensitivity of surface plasmon resonance biosensor by the conversion of the real-time direct binding immunoassay into the sandwich immunoassay, in which colloidal gold particles coated with anti-mouse IgG was used. By the immobilization of anti-mouse IgG onto the carboxymethyl dextran surface of thin gold film, the direct binding of analyte(mouse IgG) onto the sensor chip, and the injection of colloidal gold particles coated with anti-mouse IgG, about 100 times of sensitivity enhancement was obtained. This result suggests that nanoparticles, which has a high refractive index, homogeneous ultrafine structure and capability of size control, would be applicable for the detection of very small quantity of biomaterial.

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Development, Validation, and Application of a Portable SPR Biosensor for the Direct Detection of Insecticide Residues

  • Yang, Gil-Mo;Cho, Nam-Hong
    • Food Science and Biotechnology
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    • 제17권5호
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    • pp.1038-1046
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    • 2008
  • This study was carried out to develop a small-sized biosensor based on surface plasmon resonance (SPR) for the rapid identification of insecticide residues for food safety. The SPR biosensor module consists of a single 770 nm-light emitting diodes (LED) light source, several optical lenses for transferring light, a hemisphere sensor chip, photo detector, A/D converter, power source, and software for signal processing using a computer. Except for the computer, the size and weight of the sensor module are 150 (L)$\times$70 (W)$\times$120 (H) mm and 828 g, respectively. Validation and application procedures were designed to assess refractive index analysis, affinity properties, sensitivity, linearity, limits of detection, and robustness which includes an analysis of baseline stability and reproducibility of ligand immobilization using carbamate (carbofuran and carbaryl) and organophosphate (cadusafos, ethoprofos, and chlorpyrifos) insecticide residues. With direct binding analysis, insecticide residues were detected at less than the minimum 0.01 ppm and analyzed in less than 100 sec with a good linear relationship. Based on these results, we find that the binding interaction with active target groups in enzymes using the miniaturized SPR biosensor could detect low concentrations which satisfy the maximum residue limits for pesticide tolerance in Korea, Japan, and the USA.

배전자동화 개폐기에서 광전압센서에 관한 연구 (A study of Fiber-Optic Voltage Sensor in a distribution automated switch)

  • 오상기;김요희;서승현;이희철;양승국
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 춘계종합학술대회
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    • pp.493-496
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    • 2000
  • 본 논문에서는 전계의 변화에 의한 굴절율의 변화에 따라 편광 상태가 달라지는 포켈스 소자인 BSO(Bi$_{12}$SiO$_{20}$)에 균등한 전계를 가하기 위해서 보조 전극을 이용한 공간분압방식을 채용하여 절연 신뢰도가 향상된 광전압 센서 모듈을 설계 제작하였다. 또한 항온 조를 이용하여 온도 변화에 따른 광전압센서의 출력특성을 측정하였으며, 광전압센서를 배전자동화 개폐기에 설치하여 60Hz의 교류전압을 6.6kV에서 17.8kV 까지 인가하여 측정한 결과 오차특성이 우수한 결과를 얻을 수 있다.

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측면연마된 단일모드 광섬유와 폴리머 평면도파로 결합기를 이용한 압력 센서 (Pressure sensor using the side polished single mode fiber and polymer planar waveguide coupler)

  • 윤종국;정웅규;김상우;김응수;이승하;강신원
    • 센서학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.156-162
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    • 2001
  • 단일모드 광섬유와 평면도파로 결합기의 공진파장이 이동하는 현상을 이용한 새로운 형태의 압력센서를 구현하였다. 압력변화에 따른 폴리머 유효굴절률의 변화로 공진파장이 이동함을 관찰할 수 있었고 평면도파로 물질에 따라 센서의 감도를 조절할 수 있었다. 대칭적 구조의 평면도파로를 형성하여 광섬유의 측면연마 공정시 생기는 편광의존성을 제거하였다. 평면도파로 물질로는 AZ4562, AZ1512 그리고 THB-30이 사용되었으며 압력에 의한 공진파장의 이동은 각각 -0.008nm/bar, 0.033nm/bar, 0.16nm/bar로 나타났다.

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