빛과 생체와의 interaction에 대한 연구, 레이저의 소형화와 신뢰성 향상, 빛 전달장치와 주변장치의 다양화등에 힘입어 레이저의 의학적 응용은 급속히 늘고 있다. 파장 및 照射모드의 연구로 치료의 質이 향상되고 있으며, 광섬유와 내시경을 통한 Minimally Invasive Surgery는 독자적인 수술 장르로 구축되고 있다. 새로운 레이저 수술 및 치료 procedure가 개발되고 있으며, 암진단 치려 및 진단장치등으로 응용 영역도 확대되어 레이저는 21세기 의학에서 절대적인 위치를 차지할 것으로 전망된다.

반절연 InP를 전류 차단층으로 사용하는 초고속 변조 Distributed Feedback (DFB) 레이저의 다이오드를 제작 하였다. Grating이 형성된 InP 기판에 유기금속 증착법 (MOVPE)을 사용하여 다중 양자 우물 구조 성장 시켜 메사구조를 연성 한후, 전류 차단층으로 반절연 InP를 성장 하였다. 제작된 레이저 다이오드는 평균 문턱전류 10 mA, 기울기효율 14%이며, 30mA 구동 전류에서 10GHz 이상의 3dB 대역폭 특성을 보였다.

광도파로와 반도체 광증폭기를 직접하여 1.3$\mu$m 과장대에서 동작하는 2x2 InGaAsP/InP LD-gate형 광스위치를 제작하였다. 광스위치의 특성으로 광섬유 입출력간의 총삽입 손실이 6~10dB 이었고, 소광비가 40dB 이상으로서 세계적인 수준의 양호한 결과를 얻었다. 제작된 광스위치는 광도파로와 반도체 광증폭기 간의 높은 광 결합 효율을 얻기 위하여 RIE(Reactive Ion Etching) 에 의한 건식 식긱과 4회에 걸친 OMVPE(Organo Metallic Vapor Phase Epitaxy) 결정 성장을 이용하였으녀, 수동 도파로와 LD 사이의 광 결합 효율이 '90% 이상이 됨을 확인하였다. d;라힌 결과는 광집적화의 연구에 상당한 기에를 할 것으로 기대된다.

반도체 광증폭기는 어븀첨가 광섬유증폭기게 비하여 높은 잡음지수, 낮은 포화출력파워, 높은 편광의존성, 주파수처핑 등의 성질을 갖기 때문에, 광신호를 증폭하기 위한 응용은 매우 제한적이다. 그러나 이득분포화 현상에 의하여 유도되는 비선형 굴절률 계수가 매우 크기 때문에, 관신호 처리를 위한 기능소자로서의 응용 가능성은 매우 높다. 본 논문에서는 시분할 역다중화기, 고속 파장변환기, 주파수 처핑 보상기 등 반도체 광증폭기의 비선형 굴절률을 이용한 여러 가지 응용분야를 소개하고 이러한 응용에 있어서 반도체 광증폭기의 장점과 한계를 논한다.

13C2H2분자의 1.54949$\mu$m 회전-진동 전이 흡스선을 이용하여 DFB LD의 발전주파수를 안정화 시킴으로써 이를 주파수대욕 광 다중통신(OFDM)의 표준주파수를 광동기 신호로 활용하는 방안에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 DFB LD의 발진주파수의 변화에 따른 기체 Cell의 투과한 빛의 세기의 변화를 연산 처리하여 이를 안정화 Loop에 대한 error 신호로 사용하여 줌으로써 MHz 이내에 주파수 안정도를 갖는 광 동기신호를 구성하였다. 이러한 안정화 방법을 이용하여 이제까지 제안된 다른 방법에 비하여 광학계통과 광신호처리 과정을 크게 단순화 된, 또한 동작중 자체 진단 및 자동복구 기능을 갖춘 이상적인 신호를 구성하였다.

광전송 초고속화되면서 광전송시스팀의 성능에 영향을 미치는 여러 가지 물리적 현상 중에서 광섬유의 편광모드분산에 관하여 고찰하였다. 단일모드 광섬유의 편광특성 해석은 Principal States of Polarization의 변화에 대한 확률모델로서 Maxwellqnsvh를 갖는 확률분포함수를 적용하였다. 이 가정하에서 IM/DD 광통신시스팀에서 편광모델로부터 시스템의 페이딩 특성을 예측하고 이를 기준으로 전송용량의 한계 및 미래의 대용량 광전송시스팀의 전송방식에 대해서도 검토하였다.

For massicely parallel optical interconnections, we propose three types of planar optical configurations for crossover photonic switching netweek, backboard optical signal distribution, and high speed packet address detection. The planar overalsy allow 2-D pixel arrays located on a wafer scale intergated circuit to be interconnected in a compact and vibrationally robust configuration. By the laser writing technique surface relief of microopical Fresnel lenses and multiplex gratigs used in the planar optics are successfully fabricated.

Examples of advanced digital electro-optic imaging systems for the satellite remote sensing applications are introduced including multispectral focal plane assembly for newly proposed 1-m spatial resolution capability.

부분간섭조명과 central obscuration의 Optical Transfer Function(OTF) 에의 영향을 조사해보고, 이의 programing 기법을 소개하며, 모든 3차 수차와 5차 구면수차가 제거된 5반사광학계에 적용하여 축소배율(M = +1/5)을 갖는 리소그래피용 광학계로서의 가능성을 알아보았다. 이렇게 하여 얻어진 광학계 central obscuration이 약 31%이고 과월을 ArF excimer 레이저( 파장 0.193$\mu$m) 로 하는 nearly inchorent illumination($\sigma$ = 1.0)인 경우 NA가 0.45이며 분해능이 50% MTF 기준치와 초점심도 0.8$\mu$m에 대해 약 600cycles/mm 정도인 성능을 갖는 시스템이 되었다.

한국전자통신연구소에서 개발된 바 있는 KrF 엑시머 레이저 스탭퍼의 개발 과정과 그 결과를 보이고, 동시에 현재 개발중인 ArF 엑시머 레이저 스텝퍼의 진행상황을 보고한다. 본 논문에서는 스탭퍼의 주요 구성요소인 조명계, 투영광학계, 웨이퍼 자동초점 및 자동정렬 시스템을 중심으로 설명하여, KrF와 ArF 에시머 레이저 스탭퍼간의 차이점과 그 특성들을 상호 비교한다.

In-situ, 실시간 측정을 위해 상업화 모형의 He-Ne 타원해석기 및 고속 분광 타원해석기(SE, Spectoscopic Ellipsometer)를 제작하였다. 후자의 경우 1024개의 화소를 가진 광학 다채널분석기 (OMA, Optical Multichannel Analyzer)를 이용한 RP형 분광타원해석기로써 1.5∼5.0eV의 측정 파장대역을 가지며, 한 스펙트럼의 측정시간은 약 100msec이다. cos 와 tanΨ의 정확도는 각각 약0.01이하로 측정되었다. 이러한 in-situ 타원해석기들을 사용하여 Au, ZnS 박막들의 성장 초기단계에서의 박막구조의 변화, 성장속도 그리고 HF식각후의 Si 자연산화층(SiO2)의 초기 성장과정을 밝히고 SiO2/c-Si 시료의 온도를 비 접촉적, 비간석적으로 기존의 방법에 의한 결과와 비교하였다.

간섭필터 제작시 고굴절률 박막으로 많이 사용되는 TiO2 박막을 이온빔 보조증착 방법으로 제작하여 광학적, 기계적 특성을 연구하였다. 보조증착용 이온초으로는 End-Hall 형 이온총을 자체제작하여 사용하였다. 증착속도, 이온빔의 전류빌도, 산소 주입량 등을 주요 증착변수로 하여 TiO2 박막의 광학상수와, 기계적 성질에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 박막의 조밀도와 굴절률이 증가하여, 대기중에 노출시 파장이동이 없는 고품질의 간섭필터 제작에 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

레이저가 출현한 이래 여러 가지 응용기술이 개발되어 왔고, 실제로 다방면에서 활용되고 있다. 그러나 그 수요가 기대한 것만큼 확인되지 못하고 한계점에 도달하였다고 볼수 있다. 이 문제점들응 수요 요구, 기술적인 측면, 경제적인 측면 등에서 분석해보고, 앞으로 산업화를 촉진하고 더 많은 창출하기 위해서 할 과제들을 논하고자 한다.

레이저응용중 산업적으로 가장 활발한 분야는 가공과 광계측이다. 레이저 가공과 관련하여 광섬유 전송특성으로 각광 받고 있는 Nd:YAG 레이저의 산업적 활용에 대하여 논하며 특히, 최근에 개발된 kW 급 Nd:YAG 레이저의 산업적활용면에서 괄목할 만한 성과를 이룬 원자령분야에서의 보수용접과 과련 용접장치 개발 및 용접특성 연구에 대하여 기술하며 산업분야에서 중요한 안루미늄의 레이저용접 추세 및 전망에 대하여 기술하였다. 또한, 광계측중 산업적으로 가장 활발히 활용되는 삼각측량과 간섭계를 이용한 비파괴검사에 대하여 적용사례 중심으로 논의하였다.

In this paper, we propose a new a new EOST by using the optical JTC(joint transform correlator) as the feature extraction park, because the JTC can adaptively detect the relative displacements of moving targest. Firstly, we derive the BPEJCT(binary phase extraction JTC) which is a phase type JTC and can remove the intracless correlation peaks of the conventional JTC. Then, especially we hardware construction for driving the BPEJTC in real, and with the Kalman target estimation alogorithm, we carried out a target tracking experiment only to show the possibility of real-time implementation of the EOST.

분수차 퓨리에(Fouier) 변환은 퓨리에 면환을 일반화시킨 것으로, 위치와 공간주파수의 복합적인 표현을 주나, 한 개의 렌즈를 광학적 구현이 역시 가능하다. 광신호처리에서 많이 사용되는 정합 필터를 구성하는 퓨리에 면환을 각각 분수차로 일반화시킴으로서, 위치 필터와 공간주파수 필터의 특성이 복합된 새로운 필터를 구성할 수 있게 된다. 이 필터 구조는 신경회로망의 학습으로 대치된다. 최대경사법과 오차역전파(error back-propagation)에 기초한 학습 법칙이 유도되고, 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 제시된다.

3차원 영상 기술에는 여러 가지 종류가 있다. 지금까지 알려진 방법중 가장 뛰어난 3차원 영상기술은 홀로그래피이다. 그러나 헐러그래피를 이용하여 3차원 TV를 구현하는 데는 많은 문제점이 있다. 그 문제점 중의 하나가 홀로그램이 가지고 있는 많은 데이터 량이다. 홀로 그램의 1cm2당에 포함된 데이터 량은 1Gbits이상이다. 그 외에도 천연색 재생, 자연 광경의 찰영 문제 등 여러 가지가 있다. 기술적 어려움을 제외하고도 기존 기술에의 적용 가능성도 문제가 있다. 이러한 문제점을 고려할 때 그래픽 방식의 3차원 TV의 개발은 장기적 측면에서 추진해야 한다.

Anomalously large real space charge transfer through thick barries in GaAs asymmetric double quantum wells is studied by photoluminesence exitation. This inter-well excitonic transfer is very large when the barrier is the Al0.3Ga0.7As alloy, but disappears when the barrier is GaAs/AlAs digital alloy with an equivalent Al concentration of 0.28. These resilts combined with observed x and barrier thickness depence suggest that the spatial fluctuation of the atomic arrangment of Ga and Al in the alloy may be responsible for this transfer. This picture is supported by the quantum mechanical calculation in three dimensions which takes into account the side fluctuation effects.

A reduced description of the dynamics of carriers in excited semiconductors is presented. Fristly, a time-convolutionless equation of motion for the reduced density operator is derved from the microscopic Liouville wquation operator method. Secondly, the quantum kinetic equations for intercting electron-hole parirs near band-edge in semiconductors under an extermal optical field are obtained from the equation of motion for the reduced density operator. The non-Markovian optical gain of a driven semiconductor is derived including the many-body effects. plasma screening and excitinic effects are taken into account using as effective Hamiltonian in the time-dependent Hartree-Fock approximation. it is shown that the line shape of optical-gain spectra gain is enhanced by the exicitonic effects caused by the attrative electron-hole Coulomb interaction and the interference effects (renormalized memory effects) between the extermal driving filed and the intermal driving Filed and the stochastic reservoir of the system.

세슘원자에 대한 레이저 쿨링용 광원으로 사용하기 위해 다이오드 레이저의 서폭을 축소하고 발진 주파수 및 출력을 동시에 안정화 시키는 연구를 수행하였다. 자유발진 상태에서 약 30 MHz 이고, 출력이 10mW인 다이오드 레이저에 유이창으로 Q 갑이 낮은 외부 공진기를 구성함으로써 발진선폭을 약 5MHz로 줄일수 있었다. 그리고 세슘원자의 포화흡수 스펙트럽의 교차공진 흡수선에 레이저 주파수를 안정시키기 위해 주입전류를 10kHz 로 변조하고, lock-in amp 의 출력단에서 나오는 주파수 오차신호를 전류공급장치와 유리창이 부착된 PZT로 동시에 피드백시켰다. 또한 오차신호를 레이저 다이오드의 온도 조절장치로 피드백 시킴으로써 주파수와 동시에 레이저 출력을 안정화시킬 수 있었다. 이 때의 출력의 변동폭은 약 0.03% 로서 온도로 피드백 시키지 않는 경우에 비해 약 260배 안정된 결과를 얻었다. 그리고 컴퓨터를 이용해서 흡수선의 peak 값을 매 10초마다 검색하고 이 값이 최대가 되도록 PZT 전압을 조절함으로써 레이저 주파수를 세슘원자의 흡수선의 봉우리에 1주일 이상 안정화시킬 수 있었다. 주파수 안정도 측정을 위해 Zeeman 이동된 포화흡수 스펙트로미터를 구성하였으며, 측정된 주파수 안정도 (Allan 분산의 제곱근)는 적분시간 1초 일 때 1.2x10-10 이었다.

최근 본 대학교에 설치 운용되는 브릴루앙 산란 실험장치 및 응용범위 소개하교, 그 실험장치를 이용하여 조사한 PbMoO4의 탄성특성의 결과에 대하여 논의한다.

Nonlinear optical absorption in solid films of poly(3-octyl thiophene) (P3OT) sensitized with methanofullerene was inverstigated for wacelengths from 620 to 960nm. The nonlinear absorption is ehnanced over that in either of the component materials by more than two orders orders of magitude at 760nm. The large nonlinearity results from effient photoinduced interm olecular charge transfer from P3OT to methanofullerene, followed by absorption in the charge separated excited state. P3OT/fullerene films are promising as reverse saturable absorbers and the optical limiting performance is demonstrated at 760nm.

레이저 계측기술의 일반적인 장점인 비접촉방식에 의한 측정 가능, 측정의 정밀 정확도 향상, 높은 검지도 등의 장점으로 연소현상을 진단하기 위하여 여러 가지 레이저 게측지술이 사용되고 있다. 레이저를 이용한 연소진단 기술 중 가장 널리 사용되고 있는 CARS, 레이저 형광유도 기술, 축퇴사광파 혼합기술에 대한 연구를 수행하였다. CARS 기술은 관련 측정기술과 실제 화염의 구조를 분석하는 응용연구를 하였으며, 산업적인 응용을 위한 장비를개발하였다. 그리고, 레이저 형광 유도 기술을 적용하여 화염 내부에서의 OH 농도를 측정하였다. 최근 활발히 연구되고 있는 축퇴사광파 혼합기술을 이용한 연소기체 진단법을 연구하기 위하여, 분광기를 구성하고 화염 내에서 OH 농도를 측정하여 레이저 유도형광법으로 측정한 결과와 비교 하여 서로 일치하는 결과를 얻었다.

피고초 및 펨퍼초 펄스를 얻기 위한 동기형(Synchrous mode-locking) 및 혼합형 모드결합(Hybrid mode-locking) 방식이 색소레이저에서의 출력특성에 대하여 연구하였다. 피고초 및 펨퍼스 펄스의 발생원리에 대하여 논하고, 군속도 분산과 자기위상변조와 같은 펨퍼토 펄스의 형성원리 사이의 연관성에 대하여 논한다. 또한 펨도초 펄스의 시분해 응용으로 축퇴 4광파 혼합법으로 미소반도체 CdSSe(Re645)에서 위상이완시간(Dephasing time)의 측정에 관하여 논한다.

A high-power Nb:glass laser system(Simmyung I) has been contructed and tested. In this system, we used a Nb:YLF laser as a master oscillator, a 4-pass amplifier for pre-amplification, 5 stages of rod amplifiers, and spatial filtering and image reaying usits. The system has demonstrated in excess of 80J(2TW) with 40 psec(FWHM) pulse duration. Output energy, gain and spatial were measured at each amplification stage. With this laser system a preliminary X-ray generation experiment was performed. Pinhole images, X-ray diode signals and X-ray speriment were obtained for the irradiated target of copper. Detailed descriptions of the system performance and the X-tay generation experiment are presented.

Additive-pulse modelocking 시법을 이용하여 레이저 다이오드에 의해 펌핑된 Nb:YLF 레이저에서 1.5 ps의 펄스폭을 갖는 펄스를 얻었으며, Kerr-lens modelocking 기법에 의해 Ti:S 레이저에서 27fs의 펄스를 얻었다. 이러한 극초단 레이저의 구성과 모드록팅 원리를 설명하며, 이들을 효울적을 증폭하여 극초단 고출력 레이저로 구성하는 Chirped pulse amplification 기법에 대해 설명한다.

화상표시자의 기본특성은 밝기와 명암대비이다. 액정표시자에서는 이러한 특정들을 결정하는 요소들이 많고, 이들 사이의 관계가 복잡하여 최적고건을 최적조건을 찾기 어렵다. 이 논문에서는 빛의 편광상태와 광학소자의 편광투과특성을 각각 뽀앙카레공에서의 백터와 기하학적변환으로 나타내어, 이를 바탕으로 화상의 특성을 나타내는 양을 정의하고, 이들을 최적화하는 설계방법을 설명하며, 이 방법을 실험적으로 확인한다.

광의 초고속성의 본질을 이용한 시간다중 공간분할 광교환 시스템이 처음으로 구현되었다. 단순한 공간분할 광교환방식에 비해 뛰어난 확장성과 간단한 하드웨어로 화상 및 음성신호의 지점대 지점간의 교환 및 멀티 캐스팅의 서비스가 가능하다. 스위칭 사간, 수용 가입자 수, 동기분제, 손실과 광출력의 분배, 광압축 등을 통하여 본 시스템의 특성을 분석해 본다.

Technology development toward the use of LiNbO3-based acoustic tunable filters as WDM 2$\times$2 cross-connect switches is reviewed. Recenly, it was found that a fundamental behavior of multi-wavelength Bragg scattering critically affects the crosstalk performance of the acousto-optic tunable filter. We revuew serveral reported methods of overcoming the performance degradation. We will eventually ask whether the device is up to task of WDM optical switching.