• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권1호
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• pp.1-10
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• 2006

Optical transparency and high diffraction efficiency are two essential factors for high performance of the photopolymer. Optical transparency mainly depends on the miscibility between polymer binder and photopolymerized polymer, while diffraction efficiency depends on the refractive index modulation between polymer binder and photopolymerized polymer. For most of organic materials, the large refractive index difference between two polymers accompanies large structural difference that leads to the poor miscibility and thus poor optical quality via light scattering. Therefore, it is difficult to design a high-performance photopolymer satisfying both requirements. In this work, first, we prepared a new phase-stable photopolymer (PMMA) with large refractive index modulation and investigated the optical properties. Our photopolymer is based on modified poly (methyl methacrylate) as a polymer binder, acryl amide as a photopolymerizable monomer, triethanolamine as initiator, and yellow eosin as a photosensitizer at 532 nm. Diffraction efficiency over 85% and optical transmittance over 90% were obtained for the photopolymer. Second, Organic-inorganic nanocomposite films were prepared by dispersing an aromatic methacrylic monomer and a photo- initiator in organic-inorganic hybrid sol-gel matrices. The film properties could be controlled by optimizing the content of an organically modified silica precursor (TSPEG) in the sol-gel matrices. The photopolymer film modified with the organic chain (TSPEG) showed high diffraction efficiency (> 90%) under an optimized condition. High diffraction efficiency could be ascribed to the fast diffusion and efficient polymerization of monomers under interference light to generate refractive index modulation. The TSPEG modified photopolymer film could be successfully used for holographic memory.

• 한국재료학회지
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• 제19권12호
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• pp.637-643
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• 2009

In this study, we analyzed the effect of silicon oxynitride matrix on the optical properties of Au nanoparticles dispersed on composite film and explored the effectiveness of the silicon in fine tuning the refractive index of the composite film for applications in optical waveguide devices. The atomic fraction of nitrogen in $SiO_xN_y$ films was controlled by varying the relative flow ratio of nitrogen gas in reactive sputtering and was evaluated optically using an effective medium theory with Bruggeman geometry consisting of a random mixture between $SiO_2$ and $Si_3N_4$. The Au nanoparticles were embedded in the $SiO_xN_y$ matrix by employing the alternating deposition technique and clearly showed an absorption peak due to the excitation of surface plasmon. With increasing nitrogen atomic fraction in the matrix, the surface plasmon resonance wavelength shifted to a longer wavelength (a red-shift) with an enhanced resonance absorption. These characteristics were interpreted using the Maxwell-Garnett effective medium theory. The formation of a guided mode in a slab waveguide consisting of 3 $\mu$m thick Au:$SiO_xN_y$ nanocomposite film was confirmed at the telecommunication wavelength of 1550 nm by prism coupler method and compared with the case of using $SiO_2$ matrix. The use of $SiO_xN_y$ matrix provides an effective way of controlling the mode confinement while maintaining or even enhancing the surface plasmon resonance properties.

• 한국세라믹학회지
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• 제38권12호
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• pp.1150-1154
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• 2001

플라즈마 화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파막의 코어로 이용되는 규소질산화막(SiON)을 Si 웨이퍼 위에 SiH$_4$,$N_2$O, $N_2$가스를 혼합하여 저온(32$0^{\circ}C$)에서 증착하였다. Prism coupler 측정을 통해 SiON 굴절률 1.4663~1.5496을 얻었으며, SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비와 rf power가 각각 0.33과 150W에서 8.67$mu extrm{m}$/h의 증착률을 나타내었다. 또한 SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비가 감소함에 따라 SiON막의 roughness는 41~6$\AA$까지 감소하였다.

• 한국기계가공학회지
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• 제13권5호
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• pp.64-69
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• 2014

This article presents machining experiments to assess the relationship between the profile accuracy and the workpiece hardness using a natural diamond tool on an ultra-precision diamond turning machine. The study is intended to secure a corner cube prism pattern for reflective film capable of high-quality outcomes. The optical performance levels and edge images of corner cubes having various hardness levels of the copper-coated layer on a carbon steel plate are analyzed. The hardness of the workpiece has a considerable effect on the profile accuracy. The higher the hardness of the workpiece, the better the profile accuracy and the worse the edge wear of the diamond tool.

• 대한전자공학회논문지
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• 제19권5호
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• pp.5-11
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• 1982

슬라이드 글라스와 위에 1μm 가량의 산화막을 입힌 실리콘 웨이퍼 위에, 폴리우레탄이나 에폭시 등의 유기 물질을 스핀너 (spinner)로 코우팅시켜서 평판형 유전체 도파관(dielectric slab waveguide)을 제작하고, 프리즘으로 빛을 커플링 (coupling) 시켜서 광도파 현상을 화인했다. 실리콘 웨이퍼나 슬라이드 글라스 위에다 알루미늄이나 은(Ag)을 진공증착시킨 것을 기관으로 사용하여 금각판 도파관(metal clad waveguide)을 제작하고, 프리즘 2개로 커플링 (coupling), 디커플링 (decoupling)시켜서 모우드 라인(mode line)을 관찰했다. 포토리지스트 K. P. R.의 굴절율이 폴리우레탄의 굴절율보다 큰 점을 이용하여 2층 구조의 박막 프리즘을 제작하고 빛이 꺾이는 현상을 확인했다.

• 한국광학회지
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• 제20권2호
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• pp.118-122
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• 2009

PET 필름 위에 LCD 백라이트의 프리즘 집광시트의 역할을 대체 할 수 있는 microlens array(MLA) 시트를 설계하고 제작하였다. Photoresist thermal reflow 공정으로 두께 $100{\mu}m$ PET 필름 위에 MLA를 제작하였고, 노광 시간과 reflow의 온도, 시간 등의 변수에 따른 MLA의 형상 변화를 측정하였다.

• 전기학회논문지
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• 제61권3호
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• pp.433-436
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• 2012

We propose a novel micro surface plasmon resonance (SPR) sensor system based on polymer materials. The proposed SPR system consists of the incident medium with polymer waveguide and the gold thin film for sensing area. Using a polymer optical waveguide instead of a prism in SPR sensing system offers miniaturization, low cost, and potable sensing capability. The whole device performance was analyzed using the finite-difference time domain method. The optimum gold thickness in the attenuated total reflection mirror of polymer waveguide is around 50 nm and the resonance angle to generate surface plasmon wave is 68 degrees.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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• pp.578-581
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• 1999

Dot pattern print methods composed of a diffusion film and two prism sheets, have been generally used for backlighting systems of LCDs. However, this methods require complex structures and show high power consumption and optical loss. To improve these disadvantages of conventional backlight units, light guides using highly scattering optical transmissions (HSOT) polymer as scatters, have been introduced. In this study we analyzed multiple scattering effect in light guide by means of Monte carlo simulation based on Mie scattering theory and ray tracing method. As a result it was revealed that scattering intensity depends on the size of scatters. On the other hands, it was shown that scattering efficiency depends on the wavelength of fluorescent lamp as well as the size of scatters.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.156-161
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• 1998

에어로졸 화염증착법을 개발하고 이 방법을 써 실리콘 기판 위에 Pyrex 무응력 도피박막으로 제작하였다. 파이렉스 도파 박막계의 굴절률은 조절하기 위하여 지르코늄을 첨가하였으며, 지르코늄 함량이 0wt%부터 3wt5까지 변하는 경우 굴절률이 1.460부터 1.475까지 변화하였다. 파이렉스 도파로의 평판도파로형 광증폭기에 응용 가능성을 보기 위하여 어븀을 첨가하여보았으며 어븀 함량이 0wt%부터 1wt% 까지 변하는 경우 박막의 굴절률이 1.460부터 1.465 까지 변화함을 확인하였다. 프리즘 커플러를 써서 제작된 도피피막에 과을 여기시킨 결과 광집적회로에 응용이 가능한 수준의 투과성이 우수한 박막임을 확인하였다. 파이렉스 도피피막의 편광 변화에 따른 박막굴절률의 변화는 2$\times$104이하로 측정되었다.

• 한국광학회지
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• 제22권6호
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• pp.247-255
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• 2011

최근 확산기능과 집광기능을 동시에 가지는 복합필름에 대한 관심이 커지고 있다. 본 시뮬레이션연구에서는 복합필름으로 주목 받고 있는 렌티큘라 렌즈필름의 광학구조를 최적화하고 이를 기존의 백라이트가 보이는 광학 성능과 비교하였다. 보다 정확한 시뮬레이션의 수행을 위해 시험적으로 제작된 렌티큘라 렌즈필름이 보이는 휘도의 시야각 분포를 측정하였고 이 실험 결과를 재현할 수 있는 시뮬레이션 조건, 특히 도광판의 산란 패턴이 가지는 쌍방향 산란분포함수의 수학적 모델을 확보하였다. 이에 근거해서 시뮬레이션을 수행한 결과 렌티큘라 렌즈의 종횡비가 1.25, 굴절률이 1.65인 조건에서 이 필름의 집광성능이 최대가 됨을 확인하였다. 최적화된 렌티큘라 렌즈필름이 1매 포함된 백라이트 모델은 프리즘필름이 1매 포함된 기존의 백라이트에 비해 집광성능이 현저히 떨어졌지만 렌티큘라 렌즈필름 2매를 직교해서 적용하게 되면 프리즘필름 1매가 가지는 집광 성능과 비슷한 성능을 달성함과 동시에 부드러운 시야각 특성의 구현에 기여할 수 있다는 점을 확인하였다.