• 제목/요약/키워드: refractive index dispersion

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Guiding Properties of Square-lattice Photonic Crystal Fibers

  • Im Jooeun;Kim Jinchae;Paek Un-Chul;Lee Byeong Ha
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제9권4호
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    • pp.140-144
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    • 2005
  • In this paper we have investigated the guiding properties of photonic crystal fibers (PCFs) with a square-lattice of air-holes in the cladding. We have shown numerical results of PCFs with various air hole sizes and hole-to-hole spacings over a wide wavelength range. The group velocity dispersion, effective area and effective refractive index of PCF have been calculated numerically. The waveguide dispersion has greatly affected the group velocity dispersion when hole-to-hole spacing is about $1{\mu}m$. The effective area is quite flat over the wide spectral range whether the hole-to-hole spacing is large or ratio of diameter to pitch is large. From the field distribution, we found that the field is tightly confined within the core region of PCF when the pitch is $3{\mu}m$ and the air-filling fraction is 0.9.

$\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$에서 저분산을 갖는 이중-클래드 광섬유의 설계 (Design of Doubly-Clad Optical Fibers with Low Dispersion for $\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$)

  • 정석원;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.156-164
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    • 1995
  • 광섬유의 스칼라 파동방정식을 토대로 임의의 굴절율 분포를 갖는 광섬유의 분산특성을 해석하였다. 스칼라 파동방정식을 해석하기 위해서 2차 보간함수를 사용한 1차원 유한요소법을 적용하였다. DC형 광섬유를 대상으로 하였으며, 총분산을 최소화할 수 있는 굴절율분포를 조사하였다. $\lambda=1.3, 1.55{\mu}m$두 파장에서 동시에 분산이 거의 0이 되는 설계치를 찾을 수 있었다. 그리고 $\lambda=1.4~1.7{\mu}m$에 걸쳐서 1.0ps/km.nm 이하의 평탄분산특성을 갖고 $\lambda=1.55{\mu}m$에서 0.65ps/km.nm의 분선을 갖는 설계치도 찾을 수 있었다.

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광 MMI와 방향성 결합기에 기초한 새로운 바이오 센서 플랫폼의 구현 (Implementation of Novel Bio-sensor Platform based on Optical MMI and Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.163-168
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    • 2023
  • 본 논문에서는 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기(DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMI)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 또한, 실리콘 기판에 통합할 수 있도록 평면 기술을 사용하여 실현하였다. 먼저, DC와 MMIC의 분산곡선을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 슬롯 광 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화당 높은 유효 지수 변화가 얻어졌으며, 그 감도는 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.

Influence of Diverse Atmospheric Conditions on Optical Properties of a Pulse Laser in a Time-of-Flight Laser Range Finder

  • Shim, Young Bo;Kwon, Oh-Jang;Choi, Hyun-Yong;Han, Young-Geun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권1호
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    • pp.1-6
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    • 2015
  • We investigate the propagation characteristics of a pulse laser in a time-of-flight laser range finder (TOF-LRF) system with variations in atmospheric conditions, such as temperature, pressure, relative humidity, and the concentration of $CO_2$. The measurement error of distance related with the group velocity change in the TOF-LRF system is analyzed by considering the refractive index of the standard atmosphere with variations in atmospheric conditions. The dependence of the pulse width broadening induced by chromatic dispersion of the standard atmosphere on the operating wavelength and the initial pulse width of the light sources is discussed. The transmission of air with variations in the relative humidity or the concentration of $CO_2$ is analyzed by using different values of absorption coefficients depending on the operation wavelength of the light source in the TOF-LRF system.

Terahertz Complex Refractive Index and Guiding of White Staghorn Coral

  • Kang, Chul;Kim, Myunghwan;Kim, Hyeongmun;Park, Jin Young;Kim, Bok Hyeon;Maeng, Inhee;Choi, SooBong;Kim, Soeun;Kee, Chul-Sik
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.370-374
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    • 2021
  • Corals are the remains of animals that grow on warm beaches. They have been used as decorative jewels because of their variety of colors, and as medicinal materials for treating cancers, AIDS, and other therapeutic uses because of their chemical elements. Corals are mainly composed of calcium carbonate (CaCO3) and have many air pores, tens to hundreds of micrometers in size. The refractive indices and absorption coefficients of dried sliced staghorn corals are investigated using terahertz time-domain spectroscopy. The measured values are similar to those for CaCO3, as expected. It is observed that a sample with a microstructure formed by air pores can guide terahertz waves. The dispersion, effective index, and loss of the guiding modes of coral core surrounded by five triangular air pores are numerically calculated. The simulated spatial distribution of the electric field of the guide mode at 1.25 THz shows the mode to be tightly confined to the core.

졸겔법으로 제작된 Al-doped ZnO 박막의 Aluminum Chloride 농도에 따른 구조적 및 광학적 특성 (Effects of Aluminum Chloride Concentrations on Structural and Optical Properties of Al-doped ZnO Thin Films Prepared by the Sol-Gel Method)

  • 조관식;김민수;임광국;이재용;임재영
    • 대한금속재료학회지
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    • 제50권11호
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    • pp.847-854
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    • 2012
  • Al-doped ZnO (AZO) thin films were grown on quartz substrates by the sol-gel method. The effects of the Al mole fraction on the structural and optical properties of the AZO thin films were investigated by scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and UV-VIS spectroscopy. The particle size of the AZO thin films decreased with an increase in Al concentrations. The optical parameters, the optical band gap, absorption coefficient, refractive index, dispersion parameter, and optical conductivity, were studied in order to investigate the effects of Al concentration on the optical properties of AZO thin films. The dispersion energy, single-oscillator energy, average oscillator wavelength, average oscillator strength, and refractive index at an infinite wavelength of the AZO thin films were affected by the Al incorporation. The optical conductivity of the AZO thin films also increased with increasing photon energy.

이온 교환 채널 유리 도파로의 도파광 분포특성 (The guided field distribution characteristics in the ion-exchange channel glass waveguide)

  • 박정일;박태성;천석표;정홍배
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제8권3호
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    • pp.332-339
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    • 1995
  • In this paper, it was investigated the guided field intensity distribution of the channel in the silver & potassium ion-exchange glass-waveguide. The guided field intensity distribution analysis of ion-exchange glass-waveguide was based on the combination of the WKB dispersion relationship method with a Gaussian distribution function of refractive index profile and the Field Shadow method to the modeling of the channel waveguide. As the results of the channel waveguide modeling, it was represented 2-dimensional and 3-dimensional field distribution of ion-exchange glass waveguide.

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일반광섬유격자의 분산보상 특성 분석 (The characteristics of dispersion compensation in uniform fiber grating)

  • 이종훈;송정환;이경식;이유섭;전찬오;전건익
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.1834-1836
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    • 1998
  • The characteristics of dispersion compensation in uniform fiber grating is studied according to grating length, the refractive index modulation depth, and Gaussian window parameter(G). A 50cm-long uniform grating apodized by Gaussian function(G=10) with bandwidth of ${\sim}0.8nm$ and small noise is designed.

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Jellison Modine 분산식을 이용한 ZnS의 광학상수 결정 (Determination of Optical Constants of ZnS Using Jellison-Modine Dispersion Relation)

  • 박명희
    • 한국안광학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.85-90
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    • 2007
  • 안경렌즈의 무반사 코팅물질로 사용되는 황화아연(Zinc Sulphide : ZnS)의 단일박막을 실리콘과 슬라이드 유리 기판위에 스핀코팅방법으로 증착하였다. 박막 증착 후 변입사각분광타원계(VASE : Variable Angle Spectroscopic Ellipsometer)를 사용하여 1.5~5.0 eV 광 에너지 영역에서 타원 각(ellipsometry angle) ${\Delta}$, ${\Psi}$를 측정하였다. 이 측정결과들을 Jellison Modine 분산관계식을 사용하여 최적맞춤하고, 매개변수들을 구하여 박막의 광학상수인 굴절계수 $n({\lambda})$와 소광계수 $k({\lambda})$를 결정하였다.

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급속 열처리 온도가 HfO2 박막의 구조적 및 광학적 특성에 미치는 효과 (Effect of RTA Temperature on the Structural and Optical Properties of HfO2 Thin Films)

  • 정윤근;정양희;강성준
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.497-504
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    • 2019
  • 본 연구에서는 고주파 마그네트론 스퍼터링 법을 이용하여 $HfO_2$ 박막을 제작하고, 질소 분위기에서 급속 열처리 온도에 따른 $HfO_2$ 박막의 구조적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD 측정을 통해 열처리 유무에 상관없이 $HfO_2$ 박막은 다결정 구조를 가짐을 확인할 수 있었고, 열처리 온도가 증가함에 따라 반가폭은 감소하는 추세를 나타내었다. 박막의 표면을 AFM 으로 조사한 결과, $600^{\circ}C$ 에서 열처리한 박막의 표면 거칠기가 3.454 nm 로 가장 작은 값을 나타내었다. 모든 $HfO_2$ 박막들은 가시광 영역에서 약 80% 정도의 투과도를 나타내었다. 또한 투과도와 반사도로부터 구한 굴절률과 셀마이어 분산 관계로부터, 파장에 따른 $HfO_2$ 의 굴절률을 예측할 수 있었다. $600^{\circ}C$ 에서 열처리 한 $HfO_2$ 박막이 2.0223 (${\lambda}=632nm$) 의 높은 굴절률과 0.963 의 높은 우수한 충진율을 나타내었다.