• 제목/요약/키워드: nonlinear refractive index

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원형대칭 빛살 Z-스캔 방법에 의한 광학적 비선형 굴절율 측정 (Measurements of optical nonlinear refractive index through the Z-scan method with circular symmetric beam)

  • 김기훈;임용식;박종대;김칠민;조창호
    • 자연과학논문집
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    • 제7권
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    • pp.11-17
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    • 1995
  • 미소 반도체 $Bil_3$ 콜로이드의 광학적 비선형 굴절율을 원형 대칭 빛살을 사용한 Z 스캔 방법으로 측정하였다. 파장 $0.532\mum$, 펄스폭 20ns에서 비선형 굴절율은 주로 열적 요인에 의한 것이었으며, 그 크기는 -1.53 x $10^12($cm^2/W) 이었고, 비선형 흡수율 크기는 7.1 x $10^8$ (cm/W) 이었다.

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Linear and Nonlinear Optical Properties of Vanadium Pentoxide Films Prepared by Pulsed-Laser Deposition

  • Cui, Liqi;Wang, Ruiteng;Wang, Weitian
    • 한국재료학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.382-385
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    • 2021
  • Well-crystallized vanadium pentoxide V2O5 thin films are fabricated on MgO single crystal substrates by using pulsed-laser deposition technique. The linear optical transmission spectra are measured and found to be in a wavelength range from 300 to 800 nm; the data are used to determine the linear refractive index of the V2O5 films. The value of linear refractive index decreases with increasing wavelength, and the relationship can be well explained by Wemple's theory. The third-order nonlinear optical properties of the films are determined by a single beam z-scan method at a wavelength of 532 nm. The results show that the prepared V2O5 films exhibit a fast third-order nonlinear optical response with nonlinear absorption coefficient and nonlinear refractive index of 2.13 × 10-10 m/W and 2.07 × 10-15 cm2/kW, respectively. The real and imaginary parts of the nonlinear susceptibility are determined to be 3.03 × 10-11 esu and 1.12 × 10-11 esu, respectively. The enhancement of the nonlinear optical properties is discussed.

특성행렬을 이용한 비선형 집적거울 Etalon의 해석 (Analysis of a Nonlinear Integrated-Mirror Etalon by the Characteristic Matrix Method)

  • 김덕봉
    • 한국광학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.317-322
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    • 1993
  • 본 논문에서는 특성행렬을 사용하여 비선형 집적거울 etalon의 입출력 특성을 해석하는 방법을 제시한다. 빛의 세기에 따른 매질의 굴절률 및 흡수율의 변화 특성을 알면, 관계식과 특성행렬식을 결합하여 집적거울 etalon의 비선형 특성을 해석할 수 있다. 이 방법은 파장에 따른 각 거울의 반사율(크기와 위상)을 일일이 구하지 않고, etalon의 구조가 주어지면 바로 임의의 파장에서의 etalon의 입출력 특성을 해석할 수 있다. 또한, 특성행렬식을 이용하여 비선형 집적거울 etalon에서의 쌍안정성을 보였다.

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Optical and Electrical Properties of $Ti_xSi_{1-x}O_y$ Films

  • Lim, Jung-Wook;Yun, Sun-Jin;Kim, Je-Ha
    • ETRI Journal
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    • 제31권6호
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    • pp.675-679
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    • 2009
  • $Ti_xSi_{1-x}O_y$ (TSO) thin films are fabricated using plasma-enhanced atomic layer deposition. The Ti content in the TSO films is controlled by adjusting the sub-cycle ratio of $TiO_2$ and $SiO_2$. The refractive indices of $SiO_2$ and $TiO_2$ are 1.4 and 2.4, respectively. Hence, tailoring of the refractivity indices from 1.4 to 2.4 is feasible. The controllability of the refractive index and film thickness enables application of an antireflection coating layer to TSO films for use as a thin film solar cell. The TSO coating layer on an Si wafer dramatically reduces reflectivity compared to a bare Si wafer. In the measurement of the current-voltage characteristics, a nonlinear coefficient of 13.6 is obtained in the TSO films.

Maker fringe 방법에 의한 전도성 박막의 3차 비선형 광학 감수율의 측정 (Measurement of the Third Order Nonlinear Optical Susceptibility of the Conducting Polymer Film by Maker Fringe Method)

  • 이건준;유성규;김동호
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.18-24
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    • 1994
  • 전도성 고분자 박막의 스펙트럼, 가간섭 길이 및 3차 비선형 광학 감수율의 측정방법을 연구했다. 시료박막의 대한 Maker fringe를 용융석영에 대한 것과 비교하고 선형 굴절률에 의한 효과를 보정하여 3차 비선형 광학 감수율값을 계산했다. 선형 굴절률값의 계산을 위하여는 투과율 스펙트럼에서 투과율의 극대(극소) 값의 포락선이 사용되었다. Spin coating 방법을 사용하여 제작된Poly((1,4-phenylenevinylene$)_{0.34}$-co-(2-methoxy-1,4-phen ylene vinylene$)_{0.66}$) [PP$V_{0.34}$-PMP$V_{0.66}$] 박막에 대해서 투과율 스텍트럼과 Maker fringe를 측정한 후, 이들 data로부터 구한 1907 nm 펌프 파장에 대한 굴절률, 가간섭길이 및 3차 비선형 광학 감수율 값은 각각 1.786, 17.86 ${\mu}m$ 및 5.8${\times}10^{12}$esu였다.

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코로나 극성배향이 비선형 고분자박막의 복소굴절율에 미치는 영향 및 배향효과의 정량화 (Refractive index change of nonlinear polymer thin films induced by corona poling and quantitative evaluation of poling effect)

  • 길현옥;김상준;방현용;김상열
    • 한국광학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.181-187
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    • 1999
  • 대표적인 이차 비선형 광학 물질인 곁가지형 NPP(N-(4-nitrophenyI)-(L)-prolinol) 고분자 박막을 스핀코팅으로 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원해석기를 사용하여 코로나 특성배향법으로 온도와 전기장을 변화시켜가며 실시간으로 타원해석 스펙트럼을 측정하였다. 광투과영역에서의 타원해석상수를 모델링분석하여 박막의 두께를 구하였고, 광합수영역에서는 타원해석상수의 역방계산을 통해 굴절율과 소광계수를 구하였다. 분광광도계를 사용하여 배향 전후 각각의 상태에 따른 광 투과율 스펙트럼을 측정한 후 이를 되먹임 관계식에 적용하여 구한 소광계수가 분광타원해석법으로 결정한 결과와 일치함을 확인하였다. 또한 두께가 비교적 얇은 시료의 타원해석 스펙트럼을 코로나배향 전후에 걸쳐 분석한 후 시료 면에 수직한 수직 복소굴절율과 시료 면에 평행한 수평 복소굴절율을 각각 결정하였다. 이 수직과 복소굴절율을 기준데이터로 사용하고 모델링 과정을 적용하여 배향의 각 단계별로 유효 수직조성비를 결정하여 두꺼운 고분자 박막의 배향된 정도를 정량화하는 분석모델을 제시하였다.

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Dispersion and Nonlinear Properties of Elliptical Air Hole Photonic Crystal Fiber

  • Rao, MP Srinivasa;Singh, Vivek
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.525-531
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    • 2018
  • The effect of eccentricity on dispersion and nonlinear properties of a photonic crystal fiber having elliptical air holes is investigated using a fully vectorial effective index method. It is found that the effective refractive index increases with increase of eccentricity. The dependence of dispersion and nonlinear properties of the PCF on the eccentricity of the air hole is investigated. It is revealed that eccentricity of the air hole affects the zero dispersion wavelength. Further, the nonlinear properties such as mode field area, nonlinear coefficient and self phase modulation of the Photonic crystal fibers are analyzed. The mode field area increases and the nonlinear coefficient decreases with increase in eccentricity. The variation of the self phase modulation with elliptical air hole is also discussed.

Far-field 위상 변조량 측정법을 이용한 광학매질의 비선형 특성 측정 (Measurement of the Nonlinear Optical Properties by use of the Far-Field Phase Modulation Method)

  • 김성훈;양준목;김용평;이영우;신동주;정영붕
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.168-174
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    • 1998
  • 본 연구에서는 광학매질의 비선형 특징을 측정하기 위해, 자체집속현상을 이용하는 기존의 측정법과는 다르게, 매질을 통과한 광원의 위상섭동으로 인하여 far-field에 발생한 공간적 광장도 분포를 이용하는 far-field 위상 변조량 측정법을 사용하였다. 미선형 매질을 통과한 조사과의 위상 변화가 far-field 영역에서 나타나는 겅간적 위상 변조량을 실험적으로 측정아였고, 이를 전산시\ulcorner을 통하여 비교분석하였다. 파장 616nm, 펄스폭 106ps의 분포궤한 섹소레이저(DFDL)와 파장 308nm인 DFDL의 제2고조파를 조사광으로 사용하였고, 매질 $CS_2$$BaF_2$의 비선형 특성을 실험적으로 측정한후 이 값을 전산시늉값과 비교하였다. 이 실험에서 파장 616nm에 대해 $CS_2$$BaF_2$의 비선형 굴절률 $1.2{\times}10^{-11}$ esu와 $1.0{\times}10^{-13}$ esu를 각각 얻었고, 파장 308nm에 대해 $BaF_2$의 비선형 흡수계수 $5.0{\times}10^{-11}$cm/W를 얻었다. 이들 값은 지금까지 발표된 값들과 잘 일치한다.

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표면 플라즈몬 공명에 의한 에탄올의 농도 및 굴절률 분석 (Analysis of ethanol concentration and refractive-index by use of surface plasmon resonance effect)

  • 도용화;이관수;송석호;손대원;이상선
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.9-14
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    • 2002
  • 감쇠 전반사(attenuated total reflection)를 이용하여 액체의 농도 변화를 측정할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제작하였다. 센서의 구조는 프리즘 밑면에 금속 박막을 코팅하고 그 밑에 유전체론 접촉시킨 Kretschmann-Raether타입으로 하였고, 금속 박막으로는 센서 물질로 적합한 은(Ag) 박막을 사용하였다. 본 센서의 특성은 일반적으로 금속 박막의 두께에 영향을 받는데, 이론적 분석을 통하여 은 박막의 경우 54 nm의 두께에서 매우 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 농도를 변화시켜 가며 이에 따른 보면 플라즈몬 공명 각을 측정하였고, 표면 플라즈몬 공명 각의 변화로부터 혼합 용액의 농도 변화를 구하였다. 에탄올의 농도가 증가하여 50% 질량비 가지 변하는 구간에서 SPR센서가 매우 좋은 특성을 보였으며, 에탄올의 농도 변화를 3$\times$$10^{-2}$ % 질량비 가지 측정할 수 있었다. 또한 물과 에탄올을 혼합한 용액의 굴절률이 용액의 농도 변화에 따라 비선형적으로 변함을 관측하였으며, 물과 에탄을 혼합 용액의 농도에 따른 밀도 변화를 이용해 굴절률 변화의 비선형적 경향을 설명할 수 있었다.