• 제목/요약/키워드: refractive index profile

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고온 양자교환법으로 제작된 LiNbO3 도파로의 굴절률 분포 (Characterization of refractive index profile in LiNbO3 waveguides fabricated by high temperature proton exchange method)

  • 신명진;조현주;이재철
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.563-568
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    • 2004
  • 저손실의 높은 편광 소멸비를 갖는 LiNbO$_3$ 도파로를 만들기 위하여 고온 양자교환 방법을 이용하였다. 이 방법으로 제작된 도파로의 굴절률 특성을 분석하기 위하여 프리즘 결합기 방법으로 도파 모드를 측정하고 IWKB(inverse WKB) 방법을 사용하여 표면 굴절률 변화와 깊이에 대한 굴절률 분포 특성을 관찰하였다. 이러한 방법으로 고온 양자교환법의 주요 인자인 양자교환 온도, LS 농도, 양자교환 시간에 대한 굴절률 변화를 분석하였다.

이온교환 평판도파로의 실효굴절율 측정 및 해석 (Analysis and Measurement of Effective Refractive Indices with Ion-exchanged Slab Waveguide)

  • 천석표;박정일;박태성;정홍배
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.73-76
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    • 1995
  • In this study, the slab waveguide was fabricated using potassium-nitride(KNO$_3$) or silver-nitride (AgNO$_3$) molten sources by ion-exchange process. The effective refractive indices of waveguide were measured by Prism-Coupling method. and The characteristics of waveguide(mode dispersion, effective diffusion depth. surface refractive index, diffusion coefficient, and refractive index profile etc,) were investigated by WKB method, In the case of potassium ion-exchange, the computer calculation showed that the refractive index profile of waveguide followed Gaussian function, the surface refractive index increased with ion-exchange time and the effective diffusion depth increased a little as ion-exchange time increased, while the surface refractive index of silver ion-exchanged waveguide decreased with ion-exchange time because of the ion depletion on the surface of waveguide, and the effective diffusion depth seriously with ion-exchange tim. Double ion-exchanged waveguide was fabricated by performing silver ion-exchange after potassium ion-exchange. Double ion-exchanged waveguide had a tight mode binding force since the surface refractive index was larger than single step ion-exchanged waveguide.

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Analytic Solution for an Eaton Lens for Rotating 90°

  • Zhao, Cun-Hua
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.326-329
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    • 2020
  • The Eaton lens, with spherical symmetry to its refractive index, was described by Eaton in 1952 and was found recently in the design of an invisible sphere for cloaking. In this paper, an Eaton lens for rotating 90° was designed using Luneburg theory, by which we found it was a fourth-order equation in the refractive index n. Therefore, the refractive index n has four roots. The equation in n was solved and studied using mathematical technology. The unsuitable complex roots of the equation should be dropped; consequently, only one of the four roots remained. To verify the refractive-index profile, the only root was solved for, before a simulation using finite-element analysis (FEA) was performed. The simulation showed that all rays will bend 90° to the right. The result of the simulation is identical to our expectation. This treatment provides a possible method for rotating light at many other angles.

회절위상현미경을 이용한 광섬유의 굴절률 프로파일 측정 (Measurement of Refractive Index Profile of Optical Fiber Using the Diffraction Phase Microscope)

  • ;문석배
    • 한국광학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.135-142
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    • 2012
  • 본 연구에서는 공동경로간섭계(common-path interferometer)에 기반한 회절위상현미경(diffraction phase microscopy)을 이용한 광섬유의 굴절률 프로파일(refractive index profile) 측정기술을 개발하였다. 투과형 회절격자를 이용하여 광섬유 시료를 통과한 빛으로부터 핀홀을 이용하여 영의 공간주파수 성분만을 갖는 기준광을 생성하고, 기준광을 다시 시료의 위상정보를 갖는 시료광과 간섭시키는 방법을 통해 시료의 위상정보를 가진 간섭무늬를 형성시켰다. 이렇게 얻어진 간섭 이미지로부터 수치적 처리과정을 거쳐 공간적 위상정보 곧, 위상 이미지를 획득하고 이 데이터를 역아벨변환(inverse Abel transform)을 통해 굴절률 프로파일로 변환할 수 있었다. 이때 클래딩과 광섬유 주변의 매질 사이의 굴절률차로 인해 발생하는 배경위상을 이론적으로 얻어진 함수형태에 맞춰 예측하고 이를 측정된 위상에서 제거하는 배경위상제거 방법을 개발하여 사용하였다. 이를 통해 광섬유 코어 부근의 위상정보만으로도 굴절률 프로파일을 성공적으로 이뤄질 수 있음이 입증되었다. 본 연구를 통하여 회절위상현미경 특유의 측정 안정성과 편의성을 가진 광섬유 굴절률 프로파일 측정장치를 개발하였고 광섬유 및 도파로의 굴절률 분포를 비파괴적으로 분석할 수 있어 광섬유 및 광섬유소자 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

파장 1.55$mu extrm{m}$에서 이중굴절율 분포를 가진 광섬유의 특성에 관한 연구 (A Study on the characteristics of the Double Refractive Index Fiber in the 1.55$mu extrm{m}$)

  • 최태일;이주형;최병하
    • 한국통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.571-577
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    • 1989
  • 본 논문에서는 최저 손실 파장인 1.55cmum에서 단일모드 광섬유 특성을 연구하기 위하여 사다리꼴 분포를 일반화 시킨 이중굴적율 분포 [a승분포(a=2-$\infty$)+삼각형분포]를 제안하고 색분산 특성[색분산을 영(zero)으로 하는 최적 코어반경, 상대 굴적율차의 최소치, 파장에 대한 색분산의 변화율]을 구하였다. 그리고 파장 1.55um에서 계단형 분포보다 큰 코어 직경을 갖는 삼각형 분포와 특성을 비교해서 좋은 특성을 얻을 수 있었고, a의 값을 2-$\infty$범위로 변화시키면서 특성을 구한 결과 a의 값이 2 이상에서도 거의 같은 특성을 얻었다. 그러므로 사다리꼴 분포의 계단형 부분이 a승 분포(a=2-$\infty$) 형태로 제조되어도 같은 특성을 가지는 이론적 연구결과를 얻었다. 또한 본 논문에서 제안한 굴절율 분포는 a의 값에 따라서 여러 굴절율 분포를 나타내므로, 다중 크래딩 광섬유, Segmentaed Core Fiber 등에 이 굴절율 분포를 적용하여 여러 특성을 연구할 수 있다.

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다파장 광원을 이용한 위상 물체의 2 차원 굴절률 분포와 두께 측정을 위한 분리 알고리즘 (Separation Algorithm for 2D Refractive Index Distribution and Thickness Measurement of Transparent Objects using Multi-wavelength Source)

  • 이광천;류성윤;이윤우;곽윤근;김수현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.72-78
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    • 2009
  • We propose the separation algorithm to simultaneously measure two-dimensional refractive index distribution and thickness profile of transparent samples using three wavelengths. The optical system was based on the Mach-zehnder interferometer with LD (Laser Diode)-based multi-wavelength sources. A LCR (Liquid Crystal Retarder) was used to obtain interference images at four phase states and then the optical phase of the object is calculated by four-bucket algorithm. Experimental results with a glass rod are provided at the different wavelengths of 635nm, 660nm and 675nm. The refractive indices of the sample are distributed with accuracy of less than 0.0005 and the thickness profile of sample was cylindrical type. This result demonstrates that it is possible to separate refractive index distribution and thickness profile of samples in two dimensions using the proposed algorithm.

Generation of Graded Index Profile of Poly(methyl methacrylate) by a Photochemical Reaction

  • Yun, Hyun-Chu;Im, Sang-Hyuk;Suh, Duck-Jong;Park, O-Ok;Kwon, Moo-Hyun
    • Macromolecular Research
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    • 제11권4호
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    • pp.236-240
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    • 2003
  • Fabrication of a graded index profile was possible via photochemical reaction of cinnamoyl groups with 350 nm wavelength UV light to form crosslinked structures. Such structural change may induce the change in the refractive index. In order to generate graded index profile in the PMMA polymer optical fiber (POF) with cinnamoyl groups by photochemistry, a methyl methacrylate monomer containing a cinnamoyl functional group in the side chain were prepared. This monomer was then copolymerized with methyl methacrylate with various compositions not only to utilize advantages of poly(methyl methacrylate) but also to overcome the drawbacks of the cinnamate homopolymer. Changes of refractive indices were investigated with various contents of cinnamoyl group and varying irradiation time. Large change in the refractive index (${\Delta}{\approx}0.01$) and its proper profile shape ($g{\approx}2.2$) can be obtained by changing irradiation time.

Nondestructive Optical Measurement of Refractive-index Profile of Graded-index Lenses

  • Lee, Byoung-Hwak;Shin, Nae-Ho;Jeong, Kwan;Park, Myoung-Jin;Kim, Byung-Gyu;Yoo, Jang-Hoon;Kim, Dae-Geun;Yun, Ki-Hyuck;Lee, Kew-Seung;Kim, Kyung-Hwan;Kim, Dae-Kyu;Park, Seung-Han
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권4호
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    • pp.468-471
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    • 2009
  • We propose a simple nondestructive method to obtain refractive-index profiles of a graded-index (GRIN) light-focusing rod by means of a diffraction grating. In our proposed method, a laser beam is illuminated through a diffraction grating perpendicular to the axis of the GRIN lens and the separation between the zeroth and first-order diffraction peaks is measured and analyzed. The results demonstrate that the refractive-index profiles of commercially available GRIN lenses can be successfully reconstructed.