Sivakumar, B.;Raj, S. Gokul;Kumar, G. Ramesh;Mohan, R.
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제33권11호
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pp.3755-3760
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2012
Single crystals of lithium potassium phthalate (LiKP) were successfully grown from aqueous solution by solvent evaporation technique. The grown crystals were characterized by single crystal X-ray diffraction. The lithium potassium phthalate $C_{16}\;H_{12}\;K\;Li_3\;O_{11}$ belongs to triclinic system with the following unit-cell dimensions at 298(2) K;$a=7.405(5){\AA}$;$b=9.878(5){\AA}$;$c=13.396(5){\AA}$;${\alpha}=71.778(5)^{\circ}$;${\beta}=87.300(5)^{\circ}$;${\gamma}=85.405(5)^{\circ}$; having a space group P1. Mass spectrometric analysis provides the molecular weight of the compound and possible ways of fragmentations occurs in the compound. Thermal stability of the crystal was also studied by both simultaneous TGA/DTA analyses. The UV-Vis-NIR spectrum shows a good transparency in the whole of Visible and as well as in the near IR range. Third order nonlinear optical studies have also been studied by Z-scan technique. Nonlinear absorption and nonlinear refractive index were found out and the third order bulk susceptibility of compound was also estimated. The results have been discussed in detail.
Hologen lamp를 열원으로 한 적외선 집중가열 방식의 Floating zone법을 이용하여 조화융해조성(48.6 mol% $Li_2O : 51.4 mol% LiNbO_3$)의 $LiNbO_3$ 단결정과 여기에 5 mol%의 MgO를 첨가한 $LiNbO_3$:5mod%MgO 단결정을 c-축으로 성장시켰다. 고품질의 광학용 $LiNbO_3$ 결정을 성장시키기 위해 원료봉의 최적 소결조건 및 성장 분위이게 따른 원료봉/융액 계면에 대한 고찰을 하였고, 이를 바탕으로 하여 ga s flow rate, pulling rate, 원료봉과 종자정의 회전속도 등에 대한 최적의 결정성장 조건을 확립하였다. 성장된 결정에 대해서 chemical etching을 통한 etch pattern과 ICP(Inductively Coupled Plasma) 분석을 통한 조성 변동 및 불순물 Fe 함량을 조사하였고, 5 mol% MgO의 첨가에 따른 투과율과 굴절율의 변화를 관찰하였다. 또한 $LiNbO_3$의 비선형 광학특성에 대해서는 측정한 굴절율 값을 data로 하여 비선형 광학 굴절율 $n_2$를 계산하여 다른 광학물질과 비교하였고, 이와 관련하여 비선형 광학특성에 대한 전반적인 고찰을 하였다.
Ha Na Yeong;U Yeon Gyeong;Hwang Ji-Su;Jang Hye-Jeong;Park Byeong-Ju;U Jeong-Won
한국광학회:학술대회논문집
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한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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pp.162-163
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2002
1-D photonic band-gap structure is identified in a cholesteric liquid crystal system. The optical transmission spectrum is measured and compared with the theoretical analysis. Nonlinear transmission is measured near the band edge. Also 3-D photonic band-gap structures are fabricated from dielectric colloidal polystyrene beads through a centrifuge method. The fabricated photonic crystals exhibit opalescent colors under white light and show a clear diffraction peak dependent on the incident angle of the light beam. Also the scanning electron microscope image was taken to verify the face-centered cubic crystal structure. Bragg's law and Snell's law are employed to describe the position of angle resolved diffraction peaks. It was shown that the optically deduced effective refractive index and lattice constants were in good agreement with the crystal structure identified by scanning electron microscope.
재생증폭기에서의 gain narrowing 현상, 비선형형상, 에너지 포화상태 등의 증폭특성 해석 및 최적 설계를 위한 시뮬레이션 코드를 개발하였다. 재생증폭기에서 gain narrowing 현상을 줄이기 위해서는 증폭매질의 중심파장에 일치하는 대칭인 펄스를 이득대역폭이 넓은 매질에 입사시켜야 한다. 재생증폭기의 특성을 최대한 활용할 수 있는 증폭매질로는 이득대역폭이 넓고, 비선형굴절율이 작으며, 고에너지를 얻을 수 있는 Ti-Sapphire가 최적매질로 평가되었고, 재생증폭기 설계시 중요한 파라미터에 대하여 해석하였다.
Advent of lasers offering high intensity beam has opened the glass to the nonlinear optic (NLO). The high electric field associated with such laser beams can be so large that high order components of the glass polarization can be measured. Such development is of scientific and technological interests in particular in systems involving an intensity-dependent refractive index and/or ultra-fast response (<10$\^$-12/s). From a scientific viewpoint the NLO response intensity must be understood as a function of the glass composition. On the other hand, large family of applications are presently under investigation in various fields of optical materials or systems e.g. laser glasses for fusion energy, soliton propagation for ultra-long distances, ultra-fast-switching, optical storage etc....(omitted)
L-Arginine semi-oxalate (LASO) single crystal has been grown by solution growth technique at room temperature. The crystal structure and lattice parameters were determined for the grown crystal by single crystal X-ray diffraction studies. Photoluminescence studies confirm the violet fluorescence emission peak at 395 nm. Optical constants like band gap, refractive index, reflectance, extinction coefficient and electric susceptibility were determined from UV-VIS-NIR spectrum. The dielectric constant, dielectric loss and ac conductivity of the compound were calculated at different temperatures and frequencies to analyze the electrical properties. The solid state parameters such as plasma energy, Penn gap, Fermi energy and polarizability were calculated to analyze second harmonic generation (SHG). Nonlinear optical property was discussed to confirm the SHG efficiency of the grown crystal.
유기발광물질 Alq$_3$ 복소굴절률을 양자역학적 흡수이론인 바탕인 포로히-블루머(Forouhi-Bloomer) 분산식[Phys. Rev. B 34. 7018(1986)]을 이용하여 1.5~6 ev의 영역에서 계산하였다. 분광광도계를 이용하여 측정한 Alq$_3$ 박막의 흡수 스펙트럼에서 흡수 피크의 위치와 폭으로부터 포로히-블루머 분산식의 변수 $A_{i}$ , B$_{i}$, $C_{i}$ 의 초기 근사값을 결정하였다. 기판으로 사용한 비정질실리카(fused silica)의 굴절률은 분광광도계로부터 측정된 투과율과 반사율 스펙트럼으로부터 셀마이어(Sellmeier)분산식을 적용하여 계산하였다. 기판의 굴절률과 분광광토계에서 측정한 Alq$_3$박막의 투과율과 반사율 스펙트럼에 포로히-블루머 분산식을 이용한 비선형 최소자승법 곡선맞춤을 하여 Alq$_3$의 복소굴절률을 계산할 수 있었다.
A study of the non-linear optical properties of nanocrystal-Si embedded in SiO2 has been performed by using the z-scan method in the nanosecond and femtosecond ranges. Substoichiometric SiOx films were grown by plasma-enhanced chemical-vapor deposition(PECVD) on silica substrates for Si excesses up to 24 at/%. An annealing at $1250^{\circ}C$ for 1 hour was performed in order to precipitate nanocrystal-Si, as shown by EFTEM images. Z-scan results have shown that, by using 5-ns pulses, the non-linear process is ruled by thermal effects and only a negative contribution can be observed in the non-linear refractive index, with typical values around $-10-10cm^2/W$. On the other hand, femtosecond excitation has revealed a pure electronic contribution to the nonlinear refractive index, obtaining values in the order of 10-12 cm2/W. Simulations of heat propagation have shown that the onset of the temperature rise is delayed more than half pulse-width respect to the starting edge of the excitation. A maximum temperature increase of ${\Delta}T=123.1^{\circ}C$ has been found after 3.5ns of the laser pulse maximum. In order to minimize the thermal contribution to the z-scan transmittance and extract the electronic part, the sample response has been analyzed during the first few nanoseconds. By this method we found a reduction of 20% in the thermal effects. So that, shorter pulses have to be used obtain just pure electronic nonlinearities.
무색투명하고 순수한 단결정을 얻기 위하여 $TiO_{2}$(rutile) 단결정을 floating zone법으로 성장하였다. 성장된 결정을 c축에 수직 및 수평하게 절단하여 500~1000 nm 범위의 파장에서 선형 굴절율을 측정하였으며 흡수스펙트롬으로부터 optical energy band gap이 2.99 eV임을 알 수 있었다. $TiO_{2}$(rutile) 단결정의 $\chi^{(3)}$ 값을 반경험적인 모델을 기반으로 하여 $SiO_{2}$ quartz 단결정의 $\chi^{(3)}$ 값과 비교하여 분석하였다. 또한 제 3 비선형광학 특성에 있어서의 Ti$\^{4+}$의 영향을 해석하기 위해 second hyperpolarizability, ${\gamma}$(Ti$\^{4+}$)를 계산하였다.
비선형 Kerr 매질을 통과하는 Gaussian 빔에 대해 aberration-free approximation과 Huygens-Fresnel 회절 이론을 적용하여 Z-scan 투과율에 대한 해석해를 유도하였다. 비정질 $As_2S_3$ 박막에 대해 Z-scan 실험을 수행하였으며 이론과 비교하여 잘 일치함을 알았다. 633nm 파장에서 측정된 비선형 굴절률${\gamma}$의 크기와 기호 $+8.65{\times}10^{-6}\textrm{cm}^2/W$이며, 또한 먼 영역(far-field)에서 빔 세기분포를 측정하여 자기 집광(self-focusing)효과를 가시적으로 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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