• 제목/요약/키워드: Terahertz spectroscopy

검색결과 72건 처리시간 0.033초

테라헤르츠 전자기 펄스의 반사특성을 이용한 굴절률 측정 (Index of refraction measurement using the reflection characteristics of terahertz electromagnetic pulses)

  • 전태인
    • 한국광학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.1-4
    • /
    • 2001
  • 테라헤르츠 레이다를 이용하여 알루미늄 거울 및 도체와 부도체로 이루어진 각각의 물질에 대한 테라헤르츠 전자기 펄스의 반사특성을 측정하였다. 알루미늄 거울로부터 반사된 테라헤르츠 펄스의 크기변화를 측정하기 위하여 최고 9회까지 테라파를 반사시켜 펄스의 크기에 대한 변화가 없음을 확인하였다. 또한 알루미늄 거울의 반사각도에 대한 테라파의 영향을 측정하였다 알루미늄 거울에 대한 반사파를 reference로 하여 알루미늄 board, 순수실리콘, quartz, 그리고 LDPE 에 대한 테라파의 반사를 측정하여 각각의 물질에 대한 테라헤르츠 영역의 반사계수와 굴절률을 측정하였다. 이러한 측정법은 sample의 두께에 무관한 비접촉 테라헤르츠 분석법의 적용이라할 수 있다.

  • PDF

테라헤르츠 전자기 펄스를 이용한 이산화규소의 전기적 광학적 특성 (The Electrical and Optical Characteristics of Silica Sand by Terahertz Electromagnetic Pulses)

  • 전태인
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제14권3호
    • /
    • pp.202-206
    • /
    • 2001
  • Using THz time-domain spectroscopy (THz-TDS), the power absorption, the index of refraction, and the real conductivity of silica sand are measured from 0.1[Thz] to 0.5[Thz] frequency range. It is impossible to measure the characterization of the silica sand by simple electrical measurements using mechanical contacts, e.g., Hall effect or four-point probe measurements. However, the THz-TDS technique can measure not only electrical but also optical characterization of he sample. Also this technique can measure frequency dependent results. Especially, the real conductivity was increased according to THz frequency. This is unusual material compare with metal and semiconductor materials; the measured real conductivity are not followed by the simple Drude theory.

  • PDF

Characterization of Fiber Direction Influence in CFRP Composites Using Advanced NDE Techniques

  • Im, Kwang-Hee;Jang, Ju-Hwan;Back, Chong-Gui;Jeong, Ok-Su;Hsu, David K.
    • 한국생산제조학회지
    • /
    • 제21권6호
    • /
    • pp.1003-1007
    • /
    • 2012
  • A nondestructive technique would be very useful. Advanced NDE T-ray (terahertz ray) techniques of technology and instrumentation has provided a probing field on the electromagnetic spectrum. However, the T-ray is limited in order to penetrate a conducting material to some degree. Here, the T-ray would not go through easily the CFRP composite laminates since carbon fibers are electrically conducting while the epoxy matrix is not. So, investigation of terahertz time domain spectroscopy (THz TDS) was made and reflection and transmission configurations were studied for a 48-ply thermoplastic PPS(poly-phenylene sulfide)-based CFRP solid laminate. It is found that the electrical conductivity of CFRP composites depends on the direction of unidirectional fibers.

Dual-band Frequency Selective Surface Bandpass Filters in Terahertz Band

  • Qi, Limei;Li, Chao
    • Journal of the Optical Society of Korea
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.673-678
    • /
    • 2015
  • Terahertz dual-band frequency selective surface filters made by perforating two different rectangular holes in molybdenum have been designed, fabricated and measured. Physical mechanisms of the dual-band resonant responses are clarified by three differently configured filters and the electric field distribution diagrams. The design process is straightforward and simple according to the physical concept and some formulas. Due to the weak coupling between the two neighboring rectangle holes with different sizes in the unit cell, good dual-band frequency selectivity performance can be easily achieved both in the lower and higher bands by tuning dimensions of the two rectangular holes. Three samples are fabricated, and their dual-band characteristics have been demonstrated by a THz time-domain spectroscopy system. Different from most commonly used metal-dielectric structure or metal-dielectric-metal sandwiched filters, the designed dual-band filters have advantages of easy fabrication and low cost, the encouraging results afforded by these filters could find their applications in dual-band sensors, THz communication systems and other emerging THz technologies.

Spectral Properties of THz-Periodic Metallic Structures

  • Kang, Chul;Kee, Chul-Sik;Sohn, Ik-Bu;Lee, Jong-Min
    • Journal of the Optical Society of Korea
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.196-199
    • /
    • 2008
  • We have investigated spectral properties of the periodic arrays of aluminum rods and holes on papers using the terahertz time-domain spectroscopy. The size of a rod(hole) is $600{\mu}m{\times}100{\mu}m$ and the spacing is $300{\mu}m$. The samples were fabricated by a femtosecond laser micromachining system. The periodic arrays of aluminum rods exhibit high reflection around 0.25 THz when the polarization of the THz pulse is parallel to the long axis of the rod, whereas the periodic arrays of holes exhibit high transmission around 0.25 THz when the polarization of the THz pulse is perpendicular to the long axis of the hole.

테라헤르츠 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 유리섬유 복합재료 내부 미세 박리 검출 기술 (Detection of Fine Delamination in Glass Fiber Reinforced Polymer Analyzing Full Width Half Maximum of Superimposed Terahertz Signal)

  • 김헌수;박동운;김상일;김학성
    • Composites Research
    • /
    • 제34권3호
    • /
    • pp.143-147
    • /
    • 2021
  • 유리섬유 복합재료(GFRP) 내부 미세 박리에서 나타나는 테라헤르츠(THz) 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 미세 박리 검출 기술을 연구하였다. 테라헤르츠 시간영역 분광(THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 유리섬유 복합재료 내부의 미세 박리 크기 별 THz 신호를 측정하였고, 미세 박리 위치에서 반사되어 검출되는 THz 중첩 신호의 Full Width Half Maximum (FWHM) 값을 추출하였다. 이후, 유리섬유 복합재료의 복소굴절률을 측정하여 미세 박리 크기에 따른 미세 박리 위치에서의 THz 중첩 신호 및 FWHM 값을 계산하여 비교하였다. 이론적으로 계산된 THz 중첩 신호로부터 미세 박리 크기와 중첩 신호에서의 FWHM 값의 상관관계를 도출하였으며, 미세 박리 위치에서의 THz 신호로부터 추출된 FWHM의 분석을 통해 미세 박리 크기를 예측할 수 있었다.

시분해 테라파 분광학을 이용한 고전도성 탄소나노튜브 박막의 광학계수 측정 (Optical Constant Measurements of Highly Conductive Carbon Nanotube Films by Using Time-domain Terahertz Spectroscopy)

  • 문진영;박두재;임종혁;이상민;이순일;안영환
    • 한국광학회지
    • /
    • 제21권1호
    • /
    • pp.33-37
    • /
    • 2010
  • 본 연구에서는 전도성이 매우 높은 탄소나노튜브 박막을 제작하고 테라파 영역에서의 광학상수를 측정하였다. 탄소나노튜브박막은 스핀코팅법 또는 진공여과법을 이용하여 연성플라스틱 기판 위에 증착되었다. 테라파 영역의 전자파 투과율은 박막의 두께조절을 통해 가능하며, 산처리 등의 후속공정을 통해서도 조절이 가능하다. 시분해 테라파 투과파의 진폭과 위상 측정을 통해유전상수를 포함한 광학상수의 스펙트럼을 측정하였다. 이를 통해 탄소나노튜브 박막이 Drude 자유전자 모델에 잘 부합하며, 높은 플라즈마 진동수를 가지는 등, 우수한 금속의 특성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 또한 산처리 전후 유전상수가 변화하는 것을 직접확인할 수 있었다. 마지막으로 셀룰로즈 멤브레인에 증착된 CNT 필름의 경우엔 기판의 효과가 제거된 광학계수 측정이 가능함을 보여준다.

테라헬츠 포토닉스와 여러 가지 나노박막의 유전 및 장학적 특성의 측정 (THz Photonics and the meaurement of dielectric and optical properties of thin films)

  • Lee Gwang-Su
    • 한국광학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
    • /
    • pp.172-173
    • /
    • 2002
  • As feature sizes of circuits and devices approach 100 m and chip frequencies climb into the upper gigahertz to terahertz range, it becomes increasingly important to have a convenient method of characterizing properties of thin dielectric films in the GHz to THz frequency range [1]. To measure the dielectric and optical properties of materials at THz frequency, a TH2 time-domain spectroscopy has been utilized during past decade. (중략)

  • PDF

레이저 기반 테라헤르츠 시간영역 분광 및 영상 기술 (Laser-based THz Time-Domain Spectroscopy and Imaging Technology)

  • 강광용;권봉준;백문철;강경곤;조수영;김장선;이승철;이대성
    • 센서학회지
    • /
    • 제27권5호
    • /
    • pp.317-327
    • /
    • 2018
  • THz 시간 영역 분광학(TDS)은 이제 성숙한 분야가 되었고, 그 기술은 전 세계적으로 수백 개의 연구실에서 사용되고 있지만, THz 시스템의 개선에 대한 여지는 아직 많이 남아있다. 도전과제의 핵심은 모드-잠김 에지 방사(edge emitting) 반도체방출 반도체 레이저와 광전도 반도체 양자 구조의 개선이다. 또한 대량 생산을 위한 기술과 3D 프리팅과 같은 혁신적인 제조 기술도 매우 효과적이다. 최근에 상용제품으로 출시된 OSCAT 시스템과 ASOPS 시스템을 이용하여 분광/영상기법을 반도체 패키지 칩에 적용하기도 하였다. 한편, THz 분광법이 정적(static)이거나 또한 시간-분해적이든 간에 모두 반도체 소재 및 반도체 나노 구조의 특성을 평가하는 데 있어서 선도적인 기법이 될 것이다. 향후에는 점점 더 좁은 영역을 탐구하는 방법이나 THz 응용 시스템을 평형상태에서 벗어나게 하는 툴(tool)로써 사용될 가능성도 높다. 또한 메타(meta) 물질을 이용하여 THz 시스템에 적용할 경우, 가변 필터와 같은 순시적인 광학 부품이 가능하므로 광여기(photoexcited) 반도체 소자(신호원)으로 이용하는 구상/디자인도 할 수 있다.

테라헤르츠 분광학을 이용한 중수(D2O)와 경수(H2O) 혼합물의 특성연구 (Terahertz Characteristics of D2O and H2O Mixtures)

  • 정중건;손주혁
    • 한국광학회지
    • /
    • 제19권6호
    • /
    • pp.435-438
    • /
    • 2008
  • 중수($D_2O$, 산화중수소)는 수소원자(H)보다 중성자 한 개가 더 많은 수소원자 동위원소(D)로 이루어진 물이다. 중수는 자연 상태의 물 가운데 5만분의 1정도 존재하며 경수($H_2O$)와 매우 비슷한 성질을 가지고 있으나 경수보다 11%정도 무겁고, 특이점은 235 K로 228 K인 경수와 약간의 차이를 가진다. 중수는 중성자를 흡수하여 원자로의 중성자 감속재로 쓰이고 최근 중수 농도에 따라 세포에 미치는 독성효과가 다르게 나타나는 현상이 발견 되어 암 치료에 사용하려는 연구가 진행되고 있다. 우리는 테라헤르츠 시간축 분광학을 이용하여 경수와 중수 혼합물의 농도별 굴절률과 흡수율 변화를 거대 분자간 결합에너지 영역을 포함하는 테라헤르츠 영역 ($0{\sim}2.5\;THz$)에서 측정하여 중수의 비율이 높을수록 굴절률은 감소하고 흡수율 또한 감소하는 결과를 얻었다.