• Title/Summary/Keyword: thin-film optics

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$Li_2O$의 삼출이 없는 $LiNbO_3$ 광도파로의 제조방법 (New Fabrication Method of $Ti:LiNbO_3$ Waveguide with Suppressed Out-Diffusion)

  • 김상혁;김상국;조재철;최상삼
    • 한국광학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.149-152
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    • 1991
  • 리튬나이오베이트 결정에 Ti를 열확산시켜 광도파로를 만드는 방법에서 문제가 되는 out-diffusion(삼출) 문제를 해결하는 방안으로 확산과정 이전에 $SiO_2$ 박막을 시료 위해 입히고 Ti을 열확산시켜 광도파로를 제조하는 방법을 제안하였으며, 기존의 방법에 의해서 만들어진 광도파로와 본 연구의 방법에 의해서 만든 광도파로의 근시야상(near field pattern)을 비교하였다.

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Interferometric Snapshot Spectro-ellipsometry: Calibration and Systematic Error Analysis

  • Dembele, Vamara;Choi, Inho;Kheiryzadehkhanghah, Saeid;Choi, Sukhyun;Kim, Junho;Kim, Cheong Song;Kim, Daesuk
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.345-352
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    • 2020
  • We describe a calibration method to improve the accuracy of interferometric snapshot spectroscopic ellipsometry employing a dual-spectrometer sensor scheme. Conventional spectral wavelength calibration of a spectrometer has been performed by using a calibration lamp having multiple peaks at specific wavelength. This paper shows that such a conventional spectrometer calibration method is inappropriate for the proposed interferometric snapshot spectroscopic ellipsometry to obtain highly accurate ellipsometric phase information. And also, systematic error analysis of interferometric snapshot spectroscopic ellipsometry is conducted experimentally.

Deformation of the PDMS Membrane for a Liquid Lens Under Hydraulic Pressure

  • Gu, Haipeng;Gan, Zihao;Hong, Huajie;He, Keyan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.391-401
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    • 2021
  • In the present study, a hyperelastic constitutive model is built by complying with a simplified hyperelastic strain energy function, which yields the numerical solution for a deformed polydimethylsiloxane (PDMS) membrane in the case of axisymmetric hydraulic pressure. Moreover, a nonlinear equilibrium model is deduced to accurately express the deformation of the membrane, laying a basis for precise analysis of the optical transfer function. Comparison to experimental and simulated data suggests that the model is capable of accurately characterizing the deformation behavior of the membrane. Furthermore, the stretch ratio derived from the model applies to the geometrical optimization of the deformed membrane.

SBC 시스템 구성을 위한 단순한 구조를 가지는 고효율 무편광 유전체 다층박막 회절격자 설계 (Design of a Simply Structured High-efficiency Polarization-independent Multilayer Dielectric Grating for Spectral Beam Combining)

  • 조현주;김관하;김동환;이용수;김상인;조준용;김현태;곽영섭
    • 한국광학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.169-175
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    • 2020
  • 격자의 구조가 간단하고 격자의 대조비가 낮은 SBC 시스템 구성을 위한 무편광 유전체 다층박막 회절격자를 설계하였다. SBC 방법으로 결합한 빔의 빔 품질을 높게 유지하기 위하여 회절격자의 파면 왜곡이 최소화되는 구조를 제안하였으며, 오염에 의한 흡수가 발생하지 않고 회절격자를 제작할 수 있는 구조로 회절격자를 최적화 설계하였다. 설계된 회절격자는 1055 nm 중심파장에서 Littrow 각도로 입사하는 경우 무편광 -1차 회절 효율이 99.36%이었으며, 96% 이상의 무편광 회절 효율을 나타내는 공정 여분이 확보되어 있음을 확인하였다.

졸-겔법으로 제작된 저온 TiO2 박막의 촉매농도에 따른 광분해 특성 분석 (Properties of Low-Temperature Sol-Gel TiO2 Thin Films with Catalyst Content)

  • 홍현주;허민찬;한성홍;김의정;이충우;주종현
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.296-302
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    • 2006
  • 졸-겔법으로 촉매농도에 따라 저온 $TiO_2$ 졸을 제조한 후, 침지코팅법을 이용하여 $TiO_2$ 박막을 제작하였다. 제작된 저온 $TiO_2$ 박막의 광학적, 구조적, 광활성 특성을 조사하였다. 0.10 mol, 0.25 mol, 0.50 mol과 0.75 mol의 촉매농도로 제작된 저온 $TiO_2$ 박막은 가시광 영역에서 높은 투과율 특성을 나타내었다. XRD 스펙트럼 결과에 의하면 촉매농도가 증가함에 따라 아나타제 결정구조에서 루타일 결정구조로의 상전이가 촉진되고 결정크기는 촉매농도가 증가함에 따라 아나타제 결정크기가 감소하였다. SEM 결과로부터 $TiO_2$ 박막의 표면입자크기가 0.25 mol의 측매농도에서 가장 작았다. 아나타제 결정구조를 가지는 0.10 mol, 0.25 mol과 0.50 mol의 $TiO_2$ 박막 존재 하에서 메틸렌블루가 완전히 광분해 되는 것을 확인하였다.

유전체 박막 거울 내장형 광섬유 결합기 (Dielectric Thin Film Mirror Embedded Optical Fiber Couplers)

  • 신종덕
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.420-427
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    • 1993
  • 융착 접속 기술을 이용하여 다중모우드 광섬유와 단일 모우드 광섬유내에 유전체 박막 거울을 제작하였다. $45{\circ}$ 유전체 거울이 내장된 광섬유는 극소형이며, 광학적인 손실이 매우 작고(1.3 ${\mu}m$에서, 다중 모우드 광섬유의 경우 0.2dB, 단일 모우드 광섬유의 경우 0.5dB), 기계적 강도가 우수한 결합기로 사용될 수 있다. 반사율은 파장에 따라 변화하며, 편광에 매우 민감하였다. 백색광을 사용하여 유전체 거울로부터 반사되는 출력 파워를 원거리 스캔하며 측정하였을 때 출력 빔의 모양은 거의 원형 대칭으로써 최대 파워의 5%에서 측정된 종횡비는 1.09이었다. 다이오우드 레이저 광원을 사용하여 측정한 다중모우드 광섬유 결합기의 광분파율은 종래의 FBT(Fused Biconical Taper) 결합기보다 입력 광신호의 결합 조건에 따른 변화가 훨씬 적어서 사용하는 광통신 시스템의 모우드 잡음에 덜 민감하다. 광섬유 축에 수직하게 증착된 다층 유전체 거울들의 반사율 스펙트럼 특성을 측정하였으며, 행렬 해석법을 사용하여 실험 결과를 분석, 고찰하였다.

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열광학 장주기 격자를 유도하는 히터 배열의 인자들이 파워 소모에 미치는 영향 (Influence of the Parameters of a Heater Array Inducing a Thermo-optic Long-period Grating on its Power Consumption)

  • 권민석
    • 한국광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.315-319
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    • 2008
  • 열광학 장주기 격자를 이용한 노치 필터의 파워 소모를 이론적으로 살펴 보았다. 여기서 열광학 장주기 격자는 주기적인 히터들과 패드들로 구성된 히터 배열에 의해 유발된다. 히터 배열에서 소모되는 파워는 열광학 장주기 격자를 유발하는 줄(joule) 열로 전환되기 때문에, 그 파워를 조절함으로써 노치 필터의 특성을 동적으로 제어할 수 있다. 적절한 결합 효율을 얻기 위해 히터 배열에 가하는 파워는 히터 배열의 인자들에 의존하는데, 이 인자들은 히터의 폭과 길이, 패드의 폭, 그리고 히터 배열을 구성하는 금속 박막의 두께이다. 이 인자들이 파워 소모에 미치는 영향을 이론적으로 해석하는 근사적인 방법을 설명하고, 설명한 방법을 사용하여 인자들의 변화에 따른 파워 소모의 변화를 해석한다. 해석 결과로부터 파워 소모를 줄이기 위해 필요한 인자 선택의 기준을 도출한다.

기판의 표면에너지가 반사경의 산란에 미치는 영향 (Effect of Substrata Surface Energy on Light Scattering of a Low Loss Mirror)

  • 이범식;유연석;이재철;허덕재;조현주
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.452-460
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    • 2007
  • ZERODUR와 용융 석영으로 저산란 반사경을 제작하고 산란 특성을 연구하였다. Bowl feed 법을 이용하여 초연마면인 표면거칠기 0.326 ${\AA}$인 용융 석영 기판과 표면거칠기 0.292 ${\AA}$의 ZERODUR 기판을 얻었다. 이온빔 스퍼터링 방법으로 초연마된 기판 위에 $SiO_2$$Ta_2O_5$를 교번으로 22층을 증착하여 다층박막 고반사 거울을 얻었다. 용융 석영 반사경과 ZERODUR 반사경의 산란이 각각 4.6 ppm과 30.9 ppm으로 측정되었으며, 이로부터 산란이 매우 작은 경우 기판의 표면거칠기가 산란을 결정하는 주요 파라미터가 아니라는 것을 알았다. 나아가 반사경의 표면거칠기를 AFM으로 측정한 결과. ZERODUR 반사경이 용융 석영 반사경 보다 박막의 표면거칠기가 2.3배 더 높게 측정 되었다. 이 결과는 기판-박막 경계면에서 박막 형성 초기에 기판의 화학조성 또는 결정방향과 증착물질의 상호관계로 인하여 박막 형성 초기에 표면거칠기가 급격히 나빠져서 발생하는 것으로 유추되었다. SEO 300A으로 접촉각 측정을 하여 Giriflaco-Good-Fowkees-Young 방법으로 표면에너지를 계산하였다. 표면거칠기 0.46 ${\AA}$을 갖는 용융 석영 기판이 표면거칠기 0.31 ${\AA}$을 갖는 ZERODUR 기판보다 접촉각이 더 작고 표면에너지는 크게 나타났다. 이러한 차이가 기판 종류에 따라 박막형성 초기에 표면거칠기를 다르게 하는 한 요인으로 판단되며, 기판의 표면에너지가 높을수록 미려한 박막표면을 얻는 것으로 확인되었다. ZERODUR의 표면에너지 차이를 설명하기 위해 XPS 분석으로 용융 석영은 Si, O로 구성되었고 ZERODUR는 Si, O, Al, Na 그리고 F로 구성되었다는 것을 알 수 있었다.

Pd이 코팅된 단일모드 광섬유 센서를 이용한 수소 검출 시스템 (Hydrogen Detection System Based on Pd Coated Single Mode Fiber Sensor)

  • 김광택;박선옥;황보승;마재평;백세종;임기건;김태언;김회종
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.389-394
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    • 2007
  • 단일모드 광섬유를 이용한 수소센서의 특성을 이론 및 실험으로 분석하였다. 검출 소재로 팔라듐(Pd:palladium) 필름을 이용하였고 광섬유와 Pd 사이의 접착력을 강화하기 위해 니켈(Ni) 필름을 사용하였다. 제작된 센서의 반응감도와 반응시간은 팔라듐 박막의 두께에 크게 의존하였다. 단일모드 광섬유 끝단에 접착층으로 5 nm 두께의 Ni 박막과 감응막으로 10 nm 두께의 Pd가 코팅된 센서는 0.6 dB의 반사도의 변화와 $3{\sim}5$초의 반응시간을 보였다.

AIP 와 스퍼터링으로 복합증착된 420 스테인리스강의 TiN과 CrN 박막에 미치는 중간층의 영향 (Effect of Interlayer on TiN and CrN Thin Films of STS 420 Hybrid-Deposited by AlP and DC Magnetron Sputtering)

  • 최웅섭;김현승;박범수;이경구;이도재;이광민
    • 한국재료학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.256-262
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    • 2007
  • Effects of interlayer and the combination of different coating methods on the mechanical and corrosion behaviors of TiN and CrN coated on 420 stainless steel have been studied. STS 420 specimen were tempered at $300^{\circ}C$ for 1 hr in vacuum furnace. The TiN and CrN thin film with 2 ${\mu}m$ thickness were coated by arc ion plating and DC magnetron sputtering following the formation of interlayer for pure titanium and chromium with 0.2 ${\mu}m$ thickness. The microstructure and surface analysis of the specimen were conducted by using SEM, XRD and roughness tester. Mechanical properties such as hardness and adhesion also were examined. XRD patterns of TiN thin films showed that preferred TiN (111) orientation was observed. The peaks of CrN (111) and $Cr_2N$ (300) were only observed in CrN thin films deposited by arc ion plating. Both TiN and CrN deposited by arc ion plating had the higher adhesion and hardness compared to those formed by magnetron sputtering. The specimen of TiN and CrN on which interlayer deposited by magnetron sputtering and thin film deposited by arc ion plating had the highest adhesion with 22.2 N and 19.2 N. respectively. TiN and CrN samples shown the most noble corrosion potentials when the interlayers were deposited by using magnetron sputtering and the metal nitrides were deposited by using arc ion plating. The most noble corrosion potentials of TiN and CrN were found to be approximately -170 and -70 mV, respectively.