오늘날 레이저는 수많은 종류가 등장하였으며 출력개선은 물론 장치의 규모도 나날이 Compact하게 발전하였다. 또한 그 활용성도 대단히 증가하여 의료, 과학, 군사분야를 시작으로 1990년에 이르면서 산업 전 분야에 파급되어 원자력, 전기／전자, 자동차, 반도체 등 주요산업의 제품수준을 향상시키는 핵심기술로 이용되고 있다. 레이저는 이와 같이 새로운 생산도구로서 위치를 확립 시키면서 산업분야의 다양성과 함께 가공산업에서 요구되는 레이저 관련 기술도 다양하게 진보하고 있는 추세이다. (중략)

21세기의 정보화 사회에는 많은 양의 정보를 신속하게 전달하며 처리하는 기술이 요구될 것이라는 것은 누구나 예상하는바 이다. 하지만, 20세기의 과학발전을 주도했던 전자소자는 이러한 요구에 부응하기 어렵다는 것이 전문가들의 공통된 견해이며 그 대안을 광을 이용한 광소자에서 찾고 있다. 헌데, 기존의 광소자들로는 효율과 소자의 크기 면에서 한계를 보이고 있어 그 한계를 극복할 대안이 요구되어진다.(중략)

The inertial fusion research at ILE, Osaka moves to the fast ignition scheme with using PW laser system to achieve hot core plasma of keV-temperature by heating additionally the dense plasma imploded by the multi-beam Gekko laser system. The solid-state lasers have been developed of the peak-power from TW to PW region with the chirped pulse amplification (CPA) and optical parametric amplification (OPA) technology. (omitted)

본 연구에서는 연속발진 출력을 얻기 위해서 일차적으로 수소와 불소를 연소시켜 발생된 열에너지를 이용하여 불소분자($F_2$)를 원자상태의 불소(F)로 분리하고, 이 불소원자(F)를 초음속 노즐을 통해서 흐르게 한 후 중수소(D$_2$)와 화학 반응시켜 활성매질인 들뜬상태의 중수소분자(D$F_{*}$ )를 얻는다. 발진된 레이저 최대 출력 값은 약 11.5㎾이며, 발진라인은 10개로 최대 세기를 갖는 라인은 Pl(10)-3.752$\mu\textrm{m}$이다. 또한 최적의 유량조건에서 얻은 화학 효율은 약 16 %, specific power는 약 188J／g이다. (중략)

완전 광 레이블 스위칭 기술은 차세대 광 인터넷에서 요구되는 투명성과 낮은 latency를 주기 위한 핵심기술이다. 패킷 스위칭 시스템은 각 노드에서 레이블을 이용해 패킷을 교환하는 방식으로 각 라우터에서는 이전 라우터에서 전달해 은 레이블을 분석하고 그 레이블 신호에 따라서 목적지로 포워딩 시키게 된다. 레이블을 교환하는 기술은 MLS 또는 완전 광 레이블 스위칭 (Optical label Switching： OLS) 네트웍에서 scalability를 구현하기 위한 핵심 기술이 된다. (중략)

광 솔리톤은 고속, 장거리 광통신시스템에서 분산과 self-phase modulation(SPM)에 의한 문제를 해결하기 위한 효과적인 기술 중의 하나이다. 현재, 솔리톤 전송은 장거리 해저 광전송시스템 뿐만 아니라 중거리 및 근거리 고속 전송시스템에서도 적용하기 위한 연구가 집중되고 있다. 특히, 솔리톤 전송은 광전중계기 없이 장거리 전송이 가능한 장점으로 인하여 기존의 중, 단거리링크를 초고속링크로 업그레이드하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. (중략)

Polymer optical fibers (POFs) are being considered as important high-speed communication media in the area of local area networks, datalinks and optical sensors. Large core diameter (500～1000 $\mu$m) and large numerical aperture (0.2~0.9) in a POF allow easy processing and connectorization, low cost high efficiency of beam coupling from LDs or LEDs, and complete immunity to EMI／EMR. There are many reports about 2.5 Gbps transmission the polymethylmethacrylate (PMMA) graded index (GI) POF over a distance of 100 m. (omitted)

지난 수년간 인터넷 보급에 따른 급격한 통신량 증가에 따른 요구는 차세대 통신 기술인 WDM을 구축하게 되었고 이에 따라 WDM 라우팅 기술과 스위칭 기술이 절실히 필요로 하게 되었다. WDM에 있어서 다른 경로나 목적지로 신호를 보내기 위해서는 신호의 파장이 변환 되어야 하므로 신호의 파장변환은 라우팅에 있어 핵심적인 기술 중 하나로 인식되어지고 있다 현재 사용되어지고 있는 전광 파장 변환기는 주로 SOA (Semiconductor Optical Amplifier)의 비선형 특성인 XGM, XPM, FWM등을 이용한 것으로서 편광 민감성, ASE에 의한 SNR 감소, 신호크기 변형과 높은 가격으로 인해 안정적인 파장변환기로 쓰기에는 다소 무리가 있다. (중략)

측면 연마 광섬유 결합기는 비록 제작 공정이 다소 복잡하지만 다양한 응용이 가능하기 때문에 많은 연구가 진행 되어 왔다. 특히 최근에는 광센서나 초고속 광통신망에 편광 유지 광섬유를 이용한 광학소자의 필요성이 증가 하고 있다. 본 논문은 얇은 중간 금속 층을 가지는 측면 연마 편광 유지 광섬유 결합기를 이용한 편광 분리기에 관한 실험 연구 결과를 보고한다. (중략)

Erbium doped fiber (EDF) sources are useful devices for characterization of optical components for wavelength division multiplexing (WDM) fiber optic communication system. Therefore, there are many efforts to extend the bandwidth and to increase the power of the light source. Especially, L-band ASE source uses the low inversion state of EDF. It makes the power efficiency very low and needs a lot of fiber as several times as the fiber needed in C-band ASE generation. (omitted)

광섬유 가변 감쇠기는 광증폭기, add／drop 모듈, Mux／Demux, 광송수신기 등 중요한 광통신 시스템의 입력 및 출력 광신호 레벨을 적절하게 제어하기 위해 요구되는 중요한 소자이다. 가변 감쇠기는 높은 신뢰성, 높은 해상도, 작은 삽입손실, 낮은 편광 및 파장 의존성 손실 등이 요구되어 진다. 가변 광감쇠기는 평면 기판에 형성된 도파로 의 열광학 효과나 전기광학 효과를 이용하는 기법과 MEMS 기술에 기초한 방법이 잘 알려져 있다. (중략)

We propose the new gain-flattened filter utilizing tapered silica-based fiber for high capacity WDM optical communication systems. The gain excursion of Gain flattening filters is less than 0.5 dB over the 40 nm(1525 nm ～1565 nm).

A wide variety of devices and systems exist whose main function is to generate an image. These devices and systems are used for many different purposes and find applications in many different walks of life. We are all very familiar with some of these systems such as the photographic camera (that can produce a permanent record of a scene on sensitized sheet material) and the television set (that can receive a suitably coded electromagnetic signal broadcast through space and convert it into an image). (omitted)

각종 렌즈 및 카메라, 망원경, 현미경 등 다양한 광학계들이 설계 및 개발 되고 있는 시점에서 그 성능을 정확하게 평가하는 것이 매우 중요하다. 광학계의 성능 평가를 위해서는 크게 정성적인 방법과 정량적인 방법으로 나눌 수 있는데, 정성적인 방법에 의한 평가는 분해능 표판이나 주기적인 격자의 상을 스크린 등에 결상시킨 후 사람의 눈을 통해서 한계 분해능을 평가하는 방법이다. 정량적인 방법에 의한 평가는 OTF(Optical Transfer Function)를 측정하거나 설계 자료를 통해 계산해 내는 것이다. (중략)

본 연구에서는 통신해양기상위성의 기상관측 탑재체인 기상 영상기(Imager)의 개발을 위해 정지궤도 위성의 분광 채널별 Modulation Transfer Function (MTF) 특성을 현재 운영 및 개발 중인 위성 영상기 기술 범위에서 분석하였다. 통신해양기상위성은 국내 최초로 통신, 해양, 기상 3분야 복합 임무를 수행하는 정지제도 위성으로 2003년부터 개발되어 2008년 발사 예정이다. (중략)

광학박막을 제작하는 많은 방법 중에서 이온빔 보조 증착방법은 이온빔을 사용해 박막에 운동량을 전달하여 주고 반응 이온빔의 산화를 촉진시켜주는 장점이 있으며, 스퍼터링은 증착입자의 에너지가 높아서 조밀하한 박막을 제작할 수 있다 그러나 단점으로 이온빔 보조 증착의 경우 증착입자가 낮은 에너지를 갖으며, 높은 에너지를 사용하는 경우 고가의 장비가 필요하게 된다. 그리고 스퍼터링의 경우 낮은 압력하에서 증착됨으로 증착률이 낮다. (중략)

광통신 분야에서 광신호의 장거리 전송에 따른 세기 감소를 보강하기 위해 쓰이는 광섬유증폭기는 현재 1.3 $\mu\textrm{m}$ 대역, 1.45 $\mu\textrm{m}$ 대역 및 1.5 $\mu\textrm{m}$ 대역에서 작동하는 희토류 이온 첨가 광섬유 광증폭기가 개발되어 쓰이고 있다. 한편 ETRI에서는 기존 광통신에 쓰이는 광 증폭기에 추가해 더 넓은 파장대를 광통신에 쓸 수 있도록 하는 새로운 파장대역의 광 증폭기 구현을 가능케하고 나아가 광통신 용량을 기존보다 휠씬 더 큰 10 Tbps급 이상으로 늘이기 위해 1.6 $\mu\textrm{m}$ 파장대인 U 밴드대 광증폭기용 광섬유인 Pr 첨가 셀레나이드 유리 조성의 신소재를 개발하였는데, 본 연구에서는 Ge-Sb-Ga-Se 계열의 Pr 첨가 셀레나이드 유리의 굴절률을 분광타원 법 (spectroscopic ellipsometry)을 사용하여 결정하였다. (중략)

To increase the high-density data storage, a new technique of Super-resolution near-field structure (Super-RENS) consisted of glass／SiN／Sb or AgOx／SiN has been proposed and investigated intensively as a promising structure for near-field ultrahigh-density optical storage. Hence it is important to determine the optical properties of AgOx by using ellipsometry. AgOx thin films were prepared by using magnetron sputtering technique while oxygen flow rate was varied, and the film growth of AgOx were monitored by using in situ ellipsometer. (omitted)

전기적 저항이 낮은 투명 박막 물질은 현재 flat panel display, electroluminescent device, thin film transistor, solar cell 등 여러 분야에서 연구되고 있다. 그 중에서도 특히 ZnO：Ga는 현재 많이 쓰이는 ITO보다 화학적, 열적으로 안정한 상태를 보이는 투명 전도 산화막 물질로써 본 연구에서는 분광타원법을 이용하여 ZnO：Ga의 광학적 특성을 분석하였다. 본 연구를 위한 시료는 온도에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막, $O_2$의 압력에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막, Ga의 doping 농도에 따른 ZnO：Ga／Sapphire 박막으로 제작하였으며, 위상변조형 분광타원계(spectroscopic Phase Modulated Ellipsometer, Jobin-Yvon, UVISEL)를 사용하여 측정대역을 0.74 ~ 4.5 eV, 입사각을 70$^{\circ}$로 하여 측정하였다. (중략)

둘 이상의 부분으로 나누어질 수 있는 계의 전체상태함수를 각각의 부분 계의 상태함수의 텐서 곱으로 나타낼 수 없는 경우 이 계의 상태를 양자 얽힘 상태라고 한다. 이러한 양자 얽힘 상태는 양자 원격 전송이나 양자 암호 등의 양자정보 이론에서 핵심적인 부분을 차지한다. 지금까지 가장 성공적인 얽힘 상태 구현 방법은 매개 하향 변환을 이용한 광자의 편광 상태의 얽힘을 구현하는 것이다. 광자가 아닌 다른 양자 계에서 얽힘 상태를 구현하자는 논의 역시 계속 있어 왔으며, 그 중에서 공동 QED를 이용한 얽힘 상태의 구현에 관한 연구는 최근에 발전된 공동 QED 부분의 기술로 인해 가장 활발한 분야이다. (중략)

A light stop and retrieval phenomenon, which is a simple extension of coherence transfer from two-photon to one-photon via resonant Raman interactions and nondegenerate four-wave mixing processes, is analyzed for dynamic quantum information processing.

전자기 유도 투과란 매질 속을 진행하는 빛의 투과가 다른 강한 빛의 작용으로 증가하게 되는 결맞음 현상을 말한다. 이러한 전자기 유도 투과는 또한 굴절율의 변화를 동반하게 되며, 그 결과 매질을 진행해 나가는 레이저빔은 유도 집속 및 확산, 또는 자체집속 및 확산의 제거 등을 겪게 된다. 이러한 원리를 이용하여 M. Jain 등은 납 증기에서 원공명 조건의 결맞음 밀도 포획을 이용한 자체집속의 제거에 성공한바 있다. (중략)

일반적으로 고전적 파동 이론의 범주 내에서 설명할 수 없는 빛의 성질을 빛의 비고전성이라 부르고, 이러한 비고전성을 갖는 빛을 비고전적 빛이라 부른다. 빛의 비고전성은 비고전도를 통하여 정량적으로 기술될 수 있다. 본 논문에서는 단일 모드 빛에 대하여 정의된 빛의 비고전도를 다중 모드 빛으로 확장시키고, 이를 다중 모드 빛의 얽힘성과 비교하여 분석하고자 한다. 빛의 밀도 연산자에 대한 결맞음 상태 표현을 통하여 고전적 빛과 비고전적 빛을 구분할 수 있다. (중략)

원자가 전자기파와 상호작용할 때 원자 전이의 결맞음 여기 (coherent excitation of atomic transitions)는 일반적인 현상이다. 이 상호작용은 라비 진동 (Rabi oscillation), 자유 유도 감쇠 (free induction decay), 단열 밀도 이송 (adiabatic population transfer), 결맞음 과도 (coherent transients； CT) 등 다양한 결과를 가져온다. 특히, 전자기파의 주파수가 원자의 공진주파수를 중심으로 스윕될 때 결맞음 과도 현상 (coherent transient phenomenon)은 밀도 반전 (population reversal)을 유도하기도 한다. (중략)

본 연구에서는 레이저로 원자의 속도를 줄이고 집속하여 얻은 고밀도 저속 원자빔을 이용하여 Ramsey 신호를 얻는 원자 시계를 설계하고 제작하였다. 우선 30 Hz 수준의 Ramsey 신호 선폭을 얻기 위해 40 cm 의 Ramsey 공진기를 설계 제작하였으며 공진주파수를 측정하고, 공진주파수를 시계전이 주파수에 맞도록 튜닝(tuning) 하였다. 제작된 H-plane Ramsey 공진기를 설치할 수 있는 진공조와 정자장을 발생시키기 위한 정자장 발생장치를 설계 제작하였다. 지자장의 영향을 최소화하기 위해 자기차폐통을 설계 제작하였다. (중략)

세슘 원자 주파수 표준기에서 사용되는 램지 방법은 세슘 원자 빔을 U-자형 마이크로파 공진기로 지나게 하여 마이크로파와 시간 간격을 두고 두 번 상호작용하게 함으로써 간섭형 원자 공진 신호를 얻는 방법이다(그림 1). 이 방법을 사용하면 그림 2와 같은 공진 신호를 얻는데 이를 램지 신호라 한다. 원자 주파수 표준기의 정확도 평가를 위해서는 사용된 세슘 원자 빔의 속도 분포를 알아야 하는데, 이 램지 신호를 이용하여 속도 분포를 구할 수 있다. (중략)

현재 전 세계적으로 정보 통신 분야에서는 혁신적인 변화와 발전이 진행되고 있다. 전자상거래의 상용화를 비롯하여, 인터넷 사용 인구의 폭발적인 증가와 더불어 정보의 양 또한 기하 급수적으로 증가하고 있다. 이에 따라, 기존에 사용되던 정보 저장, 전달／처리 및 표시 매체로는 현재의 정보 통신 수요를 만족시키기가 어렵기 때문에, 현재 출시되는 제품에 비해 몇 천배 이상의 성능 향상이 요구되고 있으며, 기하급수적으로 증가하고 있는 정보를 효과적으로 저장, 전달／처리 및 표시하기 위한 요소 기술 중의 하나로 신개념의 ‘초고밀도’, ‘초고속’ 정보 저장, 전달／처리 및 표시 매체의 개발이 전 세계적인 과제로 대두되고 있다. (중략)

포토 폴리머를 광 소자 재료로 이용할 경우 경제성 및 다른 수동 광 소자와의 집적이 가능하므로 최근 들어 많은 관심의 대상이 되고 있다. 특히, 포토 폴리머는 광 소자로서 가격 경쟁력을 높일 수 있으므로 차세대 광 소자 매질로서의 가능성이 매우 높다. 또한, 포토 폴리머는 고감도, 간단한 실시간 처리, 저렴한 가격 등의 이점 때문에 광굴절 결정보다 홀로 그래픽 저장기술 응용에 손쉽게 적용할 수 있다. (중략)

최근 들어 홀로그래픽 데이터 스토리지의 상용화를 위한 많은 연구가 국내외에서 진행되고 있다. 그런데 성공적인 상용화를 위해서는 개발될 시스템의 가격을 낮추고 기존의 광 메모리와 호환성을 갖추는 것이 중요한 과제로 여겨지고 있다. 이를 달성하기 위한 한 방법으로 비트 단위의 기록 재생 방법을 도입한 holographic ROM System이 제안되었다. 이러한 시스템에서는 일반 DVD나 CD와 거의 유사한 구조를 가지고 있어 저렴하면서도 기존의 광 메모리와도 호환성을 갖는 제품을 만들 수 있을 것으로 예측된다. (중략)

A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

Charged particles can be accelerated to relativistic high energies by high power (＞ terawatt) laser beams. We have a research project on laser and plasma-based advanced accelerators in Center for Advanced Accelerators at Korea Electrotechnology Research Institute (KERI), in which the 2 TW (1.4 J／700 fs) Ti：sapphire／Nd：glass hybrid laser system and a He plasma will be used for particle acceleration experiments. In this presentation, we introduce the ongoing research activities and the planned experiments at KERI.

Stereo-lithography using the two photon absorption(TPA) makes micro structures with great resolution. The technique is applied to correcting photomask, 3-D photonic crystal, 3-D optical storage, 3-D lithography and so on. In contrast to a conventional stereo-lithography with single-photon absorption which has a size problem caused by the geometrical diffraction limit, the stereo-lithography with TPA has no size limit. (omitted)

고출력 반도체 레이저는 EDFA의 펌핑소스, frequency-doubling 또는 tripling을 통한 자외선 혹은 가시광선의 생성, 의료 등 많은 응용분야를 가지고 있다. 특히 테이퍼드형 반도체 레이저는 대면적 레이저 다이오드와는 달리 단일모드를 만들어내는 리지영역과 이 빔이 회절없이 전파하며 고출력을 만들어내는 이득영역으로 되어 있어 고출력의 빔을 얻을 수 있을 뿐 아니라 고출력 발진시에도 횡적 안정성을 가지는 빔을 얻을 수가 있다. (중략)

Quasi-Phase-Matching(QPM)을 이용한 Optical Parametric Oscillation(OPO)은 높은 효율과 작은 Walk-off 효과를 보인다는 장점을 가지고 있다. 그러나 작은 펌프빛의 크기로 인한 빛세기의 증가는 optical damage와 photorefractive effect 야기하고, 이러한 요인으로 안정적인 고출력 연속발진에 있어서는 그 한계가 있으리라고 생각되어진다. 본 연구에서는 주기가 27.7 $mu extrm{m}$인 Periodically poled LiNbO$_3$(PPLN)을 비선형매질로 이용하여 10 kHz의 고반복률을 갖는 다이오드 펌프 Nd：YAG 레이저에서의 Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation의 Signal파의 출력특성 및 안정화에 대하여 조사를 하였다. (중략)

산소-요오드 화학레이저(Chemical Oxygen iodine Laser： COIL)는 화학반응에 의해 발생되는 막대한 에너지를 변환시켜 레이저발진을 일으키는 기술로서 화학반응물의 양에 비례하여 출력을 높일 수 있어서 MW급 이상의 고출력이 가능한 레이저이다. 화학반응에 의해 레이저빔이 발생되는 COIL은 화학반응량에 비례하여 높은 화학에너지를 발생시키게 되며, 빛 에너지로 변환되어 고출력레이저가 가능해 진다. (중략)

시력 진단장비로는 자각식 측정법인 시력표, 타각식 계측기로는 검영기와 자동굴절력측정기 등이 있으나 눈도 일반 광학계와 같이 공간적으로 불균일한 광학적 특성을 가지기 때문에 눈의 광학적 기능을 정확하게 진단하기 위해서는 광학수차의 공간 분포를 정밀하게 측정할 필요가 있다. 광학수차는 시력의 한계를 규정하고 안광학 기기의 설계에 있어서 중요한 요소이다. 눈의 광학수차를 측정하기 위한 파면분석기에는 공간분해굴절계, Tscherning 파면분석기, 광선추적파면분석기, 주사실틈굴절계, 그리고 Shack-Hartmann 파면분석기(SH 파면분석기) 등이 있으며, SH 파면분석기는 적응광학계에서도 유용하게 사용되고 있다. (중략)

안구는 외막, 중막, 내막, 등으로 이루어져 있고, 그 중에서 가장 중요한 부분의 망막이다. 망막은 외부 물체에서 오는 빛을 받아 그 양을 정량적으로 분척하여 뇌로 보내는 역할을 한다. 이로 인해서 망막이 손상되면 눈에 치명적인 영향을 주어 자칫 시력을 잃을 수 있다. 안과에서 의사들은 정확한 병명을 진단하거나 안전한 수술을 하기 위해서 명확한 망막의 상을 얻어야 한다. 본 연구는 공초점 방식으로 망막 영상을 획득하기 위한 연구로써, 폴리곤 미터, 갈바노 미터 등의 복잡한 광학적 시스템이 제안되었다. (중략)

Digital Radiograpy ＆ Fluoroscopy(DRF 또는 DR 또는 DF)는 cone beam을 이용하여 인체를 투과한 X선을 영상증배관(Image Intensifying Tube： IIT)을 통하여 가시광선으로 변환시킨 후 영상을 카메라로 보내고, 이곳에서 발생한 영상정보를 디지털로 처리하여 모니터를 통해 눈에 보이는 영상으로 만드는 방법으로 IIT에 기초한 디지털 방사선 촬영술이라고도 한다. DF 방법은 즉시 영상 표시와 진단이 가능하기 때문에 즉시성이 요구되는 심장이나 두복부 등의 순환기 분야에서 DSA(Digital Subtraction Angiography) 장비로 이용되고 있고, 순환기뿐만 아니라 위를 중심으로 한 소화관(식도, 위, 소장, 대장, 직장)의 분야에서 적용 가능하다. (중략)

설진(舌診)은 한의학에서 망진(望診)의 한 분야로, 환자의 설질(舌質)과 설태(舌苔)의 변화를 관찰함으로써 질병을 진찰하는 방법이다. 임상에서 설진은 의사들의 주관적인 지식과 경험에 의해서 결정되며, 광원이나 주변 환경의 밝기의 차와 같은 외부적인 요인에 의해서 영향을 받는다. 또한 진단의 결과들은 정량적으로 저장, 관리되고 있지 않다. 그러므로 설진의 조직적이고 정량적인 진단 표준을 제공하고, 객관적인 설 진단법을 구축하기 위해서 디지털화된 설진시스템의 개발이 필요하다. (중략)

The psychophysical experiments were carried out by a panel of eleven observers on the image difference pairs displayed on the LCD (liquid crystal display)to quantify the quality changes of complex images imparted by the typical image processing operations. There were six different kinds of pairs according to their original image. The three types of visual tests performed were： pair-to-pair comparison of image differences for ordering the differences between images introduced by single or combination of image lightness change, contrast change, blurring, and sharpening, perceptibility and acceptability tests using ascending or descending series of image difference pairs ordered according to the size of their visual differences. (omitted)

PC의 대량 보급과 인터넷 케이블 망의 전지역적 구축을 통해 디지털 정보의 교류가 활발히 이루어지고 있다. 이에 따라 아날로그 이미지를 디지털화 하는 디지털 카메라나 스캐너와 같은 이미지 입력 장치와, 디지털 이미지를 눈으로 볼 수 있게 하는 모니터나 프린터와 같은 이미지 출력 장치로 구성되는 디지털 이미징 장치들의 사용이 일상화되고 있다. TV나 컴퓨터 모니터를 통한 인터넷 상품 구매는 이미 보편화되어 있고, 스캐너를 사용하여 사진을 스캔하여 수정이나 합성 등의 편집을 한 후 이미지를 웹에 올리거나 사진 프린터로 다시 뽑는 일에도 익숙해져 있다. (중략)

단일 소자로 외부의 제어회로를 통해 여러 파장으로 발진파장을 제어할 수 있는 파장가변 레이저 다이오드는 고정된 파장으로 발진하는 레이저 다이오드에 비해 여러 경제적 이점을 가지며 보다 유연한 광 네트워크의 구성이 가능하게 한다. 이러한 이유로 현재까지 다양한 구조의 파장가변 레이저 다이오드가 제안되고 개발되어 왔다. 본 논문에서는 새로운 구조의 광대역 파장가변 레이저 다이오드를 제안하였다. (중략)

현대 시대에 광통신 시스템은 안정적이고 높은 단일 모드를 갖는 광원을 필요로 한다. 이 조건을 만족하는 λ／4 phase shifted DFB는 높은 단일모드 생성을 보였으나 high spatial hole burning문제점을 가지고 있다. λ／4 phase shift를 사용하지 않은 dual-pitch grating DFB가 소개되었지만 제작상의 어려움을 가지고 있다. 또 다른 구조인 selection-free tapered stripe DFB lasers가 제안되었는데 제작이 간단하면서도 높은 단일모드 생성을 보였다. (중략)

정사각형 (sqaure) 구조 미소공진기는 Q값이 큰 4-bounce whispering gallery mode (WGM)가 존재 할 수 있고, 외부 도파로와 표면감쇠파 결합을 통해 상호작용할 때, 결합 길이가 매우 길어질 수 있어, 광통신용 Add／Drop Filter, 광집적회로 등의 저문턱 미소공진기 레이저 등의 광소자 분야에 적용하려는 연구가 최근 진행되고 있다. 그러나 단일 경계면을 갖는 사각 공진기는 공간 모드가 매우 많은 multimode 특성을 띄기 때문에 응용에 있어 단점이 된다. (중략)

초고속 광전송 네트워크에 사용되는 광부품으로 단일 모드 광섬유와의 낮은 광 결합 손실을 가지는 레이저 다이오드 개발이 필수적이다. 이러한 레이저 다이오드의 요구되는 특성으로써 저가의 광부품 제작을 위해 thermoelectric cooler 없이 고온에서 안정된 동작을 하는 uncooled type에, 광 isolator 도움없이 광반사에 의한 광손실을 줄여야 한다. 이러한 요건을 충족시키기 위하여 선택적 영역 MOCVD성장을 이용한 InP／InGaAsP 계열의 SSC-LD(spot-size converter integrated LD)를 연구하여 왔다. (중략)

최근 들어 저가용 광통신 소자를 제조하기 위한 방법으로 TEC를 사용하지 않는 비냉각형(uncooled) 레이저에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이를 위해 반도체 레이저를 형성하는 화합물 반도체 재료 적인 측면에서는 기존에 널리 사용되는 InGaAsP계 물질에 비해 AlGaInAs계 물질구조는 큰 conduction band offset ($\Delta$Ec=$\Delta$O.72Eg) 등으로 인해 고온에서 전자의 overflow를 억제하고 균일한 hole injection으로 인해 우수한 고온특성과 높은 이득(gain)을 보이는 장점을 지니고 있다. (중략)

We developed a wavelength selectable 8-channel WDM otpical transmitter. The module consisted of two 4-channel DFB-LD arrays monolithically integrated with a 1x4 Power combiner and an SOA. It operated at 1550 nm and 200 GHz spacing.

PIN photodiode has been used in solid-state detector for x-ray detection as a photosensor of visible light from scintillator. Since the light from CWO is short wavelength having peak at 490nm, the light is absorbed within a very shallow layer near the surface of the photodiode before arriving at the depletion layer and does not contribute to the signal. In designing the PIN photodiode, it is important to make the p-layer as shallow as possible. (omitted)

본 논문은 초고속 광통신용 검출기로 사용되고 있는 InP／InGaAs Avalanche Photodiode (APD)에 대한 연구로서 구조 변화에 따른 APD의 특성에 대해 연구하였다. 채택된 APB의 기본 구조는 Separated Absorption, Grading, Charge and Multiplication (SAGCM)구조로 u-InP 의 두께 3.5$\mu\textrm{m}$에~2.9$\mu\textrm{m}$ 만큼 Zn diffusion 하였으며, u-InGaAs 의 흡수층 두께는 0.8$\mu\textrm{m}$ 로 하였다. charge sheet 층의 도핑 농도는 ~ 3.5 $\times$ 10／sup 12／／cm／sup 2／ 이고, 전극 구조는 back side illumination type이다. (중략)

광통신 분야에서 장파장 p-i-n 광 검출기는. 현재와 미래의 양자 회로 설계나 통신, 측정 시스템에 핵심 부품으로 인정 받아왔다. 특히, 소자의 측면에서 입사되어 오는 광 신호를 검출하여 전기신호로 바꾸어주는 구조의 검출기는 빠른 속도로 신호를 처리하면서도 높은 감도를 가질 수 있어 큰 관심의 대상이 되어 왔다. 그러나 이와 같은 훌륭한 성능에도 불구하고, 소자 제작의 어려움과 낮은 신뢰성 등은 소자의 유용성에 의심을 가지게 하는 역할을 하였다. (중략)

We have fabricated a side-illuminated p-i-n photodetectors with evanescently-coupled waveguides for surface hybrid integration in low-cost modules. We adopted WGPD of evanescently-coupled type to have high responsivity and coupling tolerance, and to avoid any reliability problem. This proposed photodetectors have a high responsivity of 1.10 A／W at a wavelength of 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$. The 1dB coupling tolerance to cleaved fiber and photodetectors is $\pm$3.5 ${\mu}{\textrm}{m}$ in the vertical direction and $\pm$11 ${\mu}{\textrm}{m}$ in the horizontal direction.

The interest of THz technology has been growing fast due to the potential of its vast applications. Today´s THz technology pursues semiconductor based miniature electronic devices operating at undeveloped electromagnetic frequency band between 100 GHz and 10 THz. Tremendous research progresses on THz technology have been made for decades. However, it is limited in the power and performance of THz sources and systems for real applications. (omitted)

실리콘은 반도체 산업에 이용되는 주된 물질로, 원가, 기능성, 신뢰도 등의 면에서 이점을 가지고 있기 때문에 실리콘칩 위에 기존의 전기적 소자와 광전기적 소자들을 집적하고자 하는 노력이 계속되고 있다. 특히 실리콘 나노결정 (nc-Si)으로부터 가시광 방출을 관측한 이래, 이를 기반으로 한 광학적 능동매질에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 최근에는 nc-Si을 이용한 LED와 어븀이 첨가된 nc-Si을 이용한 nc-Si／silica 광 도파로 광증폭기에서의 광학적 이득이 보고 된 바 있다. (중략)

Holographic demultiplexer for the wavelength-division multiplexing optical communication system is proposed, and some experimental results are presented. To record the multiple holographic grating channels in the Fe：LiNbO$_3$ crystal, angular multiplexing and High-Low thermal fixing method are used.

광통신 시스템에는 다양한 광소자들이 삽입되어 사용된다. 특히 보다 많은 정보의 전송을 위하여 WBM 소자들이 흔히 사용되고 있다. 이와 같이 data 처리용량 및 속도 증가에 대응하기 위한 광섬유의 개발이 활발하게 연구되고 있으며 data 전송용량이 증가되면 channel 파장 대역폭이 좁아지게 되고 전송 속도가 증가되면 색분산 등 광섬유의 비선형성에 의한 영향이 크게 나타나게 된다. 또한 장거리 통신망 등에서는 온도 변화에 의해 분산 기울기 변화가 전송 제한 요인이 된다. (중략)

최근 급속히 성장하고 있는 Wavelength-division-multiplexing (WDM) 시스템에 파장가변 필터는 핵심적인 소자로 적용될 수 있으며, 높은 가격 경쟁력과 광학 필터로서 좋은 특성과 높은 가변 특성을 구현할 수 있다. 이러한 파장가변 필터는 multi-beam 간섭을 이용하고, Micro electro mechanical systems (MEMS) 공정 기술인 벌크 마이크로 머시닝 기술을 이용하여 구현되어지고 있다. 또한 파장 가변 필터는 Optical-performance monitoring, Spectrometer, Optical noise filter, Sensor 등 여러 분야에 응용될 수 있다. (중략)

첨단 기술의 급속한 발달과 함께 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화, PDA 등과 같이 휴대가 간편하면서 초고속, 대용량, 고기능을 가진 많은 제품들의 등장으로 언제, 어디서나, 누구와도 커뮤니케이션이 가능한 세상이 되고 있는 상황에서 표시 디스플레이는 사람과 기계를 연결하는 인터페이스 역할을 하기 때문에 그 중요성은 점점 커지고 있다. 하지만 기존의 CRT나 LCD 만으로는 디스플레이 제품에 대한 현대인들의 한없는 욕구를 만족시키기엔 한계가 있기 때문에 인간공학적이고 고기능화 등에 부합할 수 있는 새로운 평판 디스플레이로 점차 비중이 옮겨가고 있는 추세이다. (중략)

조명각 변조방식에 의한 3차원 디스플레이 모듈의 구성요소는 back light unit(BLU), stripe-patterned LC shutter, lenticular lens sheet이다. 이런 3차원 디스플레이 에서 조명각도의 올바른 변조를 위해서는 stripe-patterned LC shutter, lenticular lens sheet 상호 결합이 가장 중요하다. 그림 1 은 이러한 입체영상 module의 개념도이다. 그림과 같이 LC shutter위에 적절한 렌티큘러 렌즈 어레이를 설치할 때, 줄무늬 모양의 면 광원에서 방출된 빛이 한번은 정확히 오른쪽 눈으로 다음 번에는 왼쪽 눈으로 향하게 하여 양안 시차에 의해 3D영상이 보이도록 하는 것이 이 모듈의 핵심원리이다. (중략)

아조벤젠 고분자는 광 정보저장 및 광 스위치 소자 등의 응용가능성 때문에 많은 연구가 진행되어왔다. 이것은 바로 아조 분자가 가지고 있는 두 이성체 간의 광 이성화 과정에 의한 아조 분자의 정렬에 의한 광 유도 anisotropy가 생기는 특성과 더불어 아조 분자의 이동에 의한 표면 부조가 형성됨이 보고된 이후에 광 정보 저장은 물론 액정의 배향이나 phase mask로의 응용, 특히 photonic band gap(PBG) 효과를 기대 할 수 있는 주기구조 형성에의 응용성 때문에 더욱 관심이 집중되고 있다.

LCD(Liquid Crystal Display)는 얇고, 가벼우며 소비전력이 적기 때문에, 휴대성 및 이동성이 높아 소비량이 급속도로 증가하고 있다. 또한 90년도 이후 LCD에 대한 연구 개발이 집중되고 제조기술이 향상됨에 따라 제품의 가격이 떨어져서 LCD의 효용가치는 더욱 높아지고 있다. 하지만, 현재 주로 사용되고 있는 Nematic 액정의 경우에 화면 표시 속도가 느려, 원활한 동화상을 구현하기에는 잔상이 남는 단점이 있다. (중략)

레이저 광선이 발명이 된 이래로 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적 장치의 필요성이 매우 컸으며, 이를 이용한 응용장치가 많이 있다. 그러나, 불행히도 이제까지 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적인 단일 요소가 개발된 적이 없었다. 이 레이저 빔을 360도 전 방향으로 발사시키는 광학적 장치는 회전거울 혹은 회전 홀로그램을 이용한 것이 고작이었다. 하지만, 이러한 회전식장치는 장치의 복잡성, 회전 모터의 회전축의 오차 등 여러 가지 불편한 점이나, 유지보수의 어려움 등을 가지고 있었다. (중략)

1차원의 레이저빔을 공간내의 전방향으로 퍼트리는 새로운 광학기기인 중공형 원통 프리즘에 대해 보고하고자 한다. 중공형 원통 프리즘은 아래의 그림 1과 같이 속이 빈 유리튜브의 구조를 가진다. 레이저광이 유리관의 표면에 입사되면 반사 및 굴절의 현상이 나타난다. 일반적으로 유리는 굴절률이 공기보다 높아 내부반사가 여러 번 일어나므로 유리관 표면에 입사된 레이저빔은 유리관의 곡면을 따라 진행하면서 반사 또는 굴절의 과정을 반복적으로 거치게 된다. (중략)

일반적으로 광학계를 설계하는 데 있어서 몇 가지 단계를 거치게 되는데, 이 중 최종설계의 성공여부를 좌우하는 가장 중요한 단계는 기초설계라 할 수 있다. 기초설계는 최적화에 필요한 초기데이터를 결정하는 것으로써, 현재 다양한 방법이 제안되어지고 있지만, 가장 체계적인 방법으로 생각되는 것은 자이델(Seidel) 3차 수차론을 활용하는 것이다. 자이델 3차 수차론으로부터 수차식들은 설계 변수들이 복합적으로 커플링된 고차방정식으로 표현이 되고, 이를 또한 해석적으로 표현되는 제한조건들과 함께 수치 해석적으로 풀면 기초설계에 필요한 여러 설계 변수들이 결정된다. (중략)

쌍안경이나 망원경과 같은 장비를 통해 사물을 관측할 때, 사용자는 손떨림에 의한 상의 흔들림을 쉽게 경험한다. 이러한 상의 흔들림은 관측 장비의 배율이 클수록 두드러지기 때문에 흔들림을 줄이는 장치 없이 높은 배율의 상을 얻는 것은 한계를 가지게 된다. 그러므로 일반적으로 8배 이상의 배율을 가지는 관측 장비가 목적에 맞게 이용되기 위해서는 손떨림과 같은 높은 진동수와 낮은 진폭을 가지는 진동에 대해 상을 안정화시키기 위한 장치를 필요로 한다. (중략)

편광 방향이 단일 모드로 유지되는 광섬유와 파장이 780nm인 반도체 레이저를 사용하여 간결한 구조의 beam scanning 타입의 비편광 공초점 현미경을 구성하였다. 일반적인 공초점 현미경은 세포내의 생명 현상을 보다 잘 이해 할 수 있는 장비이기 때문에 기존의 현미경으로는 연구할 수 없던 생명현상을 연구할 수 있도록 여러 가지 강력한 연구수단을 제공하고 있다. 살아 움직이는 생명체를 관찰할 수 있는 공초점 현미경에서 중요한 것은 속도와 투과 깊이이고, 장기의 표면을 관찰하기 위해서는 크기가 작아야 한다. (중략)

Medium-sized Aperture Camera (MAC)는 근적도궤도(Near Equatorial Orbit) 지구관측위성 MACSAT의 주탑재체로, 우리나라의 (주)쎄트렉아이와 말레이시아의 ATSB社와 오는 2004년 발사를 목표로 공동 개발되고 있다. MAC은 push-broom 방식의 전자광학 탑재체로, 지상해상도 2.5 m를 가지는 PAN band 1개, 지상해상도 5 m를 가지는 Multi-Spectral band 4 개를 가지고, 지상의 swath width는 20 km를 가진다. (중략)

Medium-sized Aperture Camera (MAC)는 근적도궤도(Near Equatorial Orbit) 지구관측위성 MACSAT의 주탑재체로, 우리나라의 (주)쎄트렉아이와 말레이시아의 ATSB社와 오는 2004년 발사를 목표로 공동 개발되고 있다. MAC은 push-broom 방식의 전자광학 탑재체로, 지상해상도 2.5 m를 가지는 PAN band 1개, 지상해상도 5 m를 가지는 Multi-Spectral band 4 개를 가지고, 지상의 swath width는 20 km를 가진다. (중략)

반사경을 지지하는 데에 있어서의 기계적, 열적 변형이 광학 부품에 미치는 영향을 최소화 하도록 광학 요소를 이러한 영향으로부터 차단하는 기계 장치를 플렉셔(flexure)라고 한다. 기계적 영향은 중력, 관성, 진동에 의한 하중 및 조립 시의 오차에 의한 응력 등에 의해 발생하는 변형을 말한다. 또한 열적 영향은 열적 평형 상태와 과도 상태 하에서 주위 환경의 온도변화에 의한 변형을 말한다. 예를 들어 작은 열팽창 계수를 가진 반사경 또는 렌즈와 큰 열팽창 계수를 갖는 지지구조가 어떤 온도 하에서 조립된 후 처음 온도와 다른 온도에 놓이는 경우를 생각해 보자. (중략)

인공위성 카메라는 발사 시 발생하는 하중조건(진동, 충격 등)과 우주 환경(무중력, 진공, 복사 등)하에서 카메라 내부의 각종 광학부품과 그를 지지하는 구조물의 변형으로 인해 광학적 성능 전반에 큰 영향을 받는다. 특히 높은 신뢰성이 요구되는 고해상도 지구관측용 광학카메라의 경우 광학적 현상과 기계적 현상을 동시에 체계적으로 고려하는 광기계 해석 및 설계(opto-mechanical analysis and design)가 필수적이다. 그 중에서도 목표로 하는 광학적 성능을 얻기 위한 위성용 카메라 주반사경의 설계기술이 가장 중요한 부분에 속한다. (중략)

제조기술이 발전함에 따라 회절 복합 렌즈(diffractive hybrid lens)를 사용한 광학계 설계에 대한 많은 연구가 보고 되고 있다. 본 연구에서는 회절 복합 렌즈를 사용한 F／l.0인 광학계를 설계하여 비열화 특성을 분석하였다. 성능조건으로는 MTF가 50% 일 때 사용된 영상센서의 Nyquist 주파수인 11.11cys／mm로 하였다. 사용된 검출기 사양은 픽셀 크기 45um, 픽셀 수 320$\times$240 이며, fill factor 는 무시하였다. 광학계의 유효초점거리는 171.73mm 이다. (중략)

열상카메라는 빛이 전혀 없는 야간에도 선명한 영상을 획득할 수 있도록 구성된 장비이다. 이러한 열상카메라는 야간 영상 획득에 있어서 많은 분야에서 사용되고 또한 반드시 사용되어야만 한다. 또한 열상카메라를 구성하기 위하여 사용되는 렌즈의 재질은 온도에 대한 굴절률의 변화가 크고 경도가 낮아 외부 환경에 대한 영향성이 크다. 열상카메라의 성능에 영향을 주는 외부 환경 요소로는 열상카메라가 사용되는 환경에서 발생하는 진동의 요인과 내부 및 외부로부터 받는 온도에 대한 요인이다. (중략)

산업계에서의 다양한 제품 개발로 인해 새로운 형상 측정기술이 요구된다. 칩패키지와 실리콘 웨이퍼로 대표되는 광산란 표면 특성을 가진 제품들의 형상 측정은 거친 표면을 가진 반면 수마이크로의 형상 측정 정밀도를 요구하기 때문에 기존의 측정법으로는 기대하는 성과를 이루지 못해왔다. 현재까지 기존의 정통적인 측정법을 통해 측정 시도되어 온 방법들은 다음과 같이 두 방법으로 요약된다. 첫째, Kwon과 Han등은 경면(specular surface)을 측정하던 정통적인 간섭계에 10.6$\mu$m파장의 $CO_2$레이저를 광원으로 사용함으로써 가시광선 영역에서의 광산란 표면을 적외부 영역에서 경면화 하여 측정하였다. (중략)

렌즈와 거울의 형상을 정밀하게 측정하고 평가하는 광학시험에 많은 형태의 광간섭계가 개발되고 사용되어왔다. 그 중, 회절격자를 광선분할기로 사용하는 광간섭계들을 통칭하여 회절격자 간섭계라 부른다. 회절격자 간섭계는 별개의 광학표면을 사용하지 않고 회절격자에서 회절된 파면을 직접 기준파면으로 사용할 수 있으므로, 격자의 형태, 주기를 선정하여 기준파면과 측정파면을 원하는 방향으로 재생하여 다양한 형태의 간섭계를 만들 수 있다.(중략)

비구면은 점광원에서 출발한 광이 측정면에서 반사한 후 다시 한 점으로 모이지 않아 일반적인 간섭계로 측정하는데 어려움이 있다. 이 때 비구면이 만들어내는 파면과 반대되는 파면을 생성하는 null compensator를 설치하여 null test를 수행할 수 있다. CGH는 렌즈나 거울과 같은 기계적인 가공을 하지 않고, 이론상 수식적으로 표현이 가능한 모든 파면을 만들 수 있으므로 많이 사용되어 왔다. (중략)

A reliable algorithm was developed for the analysis of the machined aspheric surfaces with the stylus instrument. The research was done prior to the evaluation of the uncertainties in the aspheric surfaces analysis, which essentially require the knowledge on the algorithm. The developed algorithm considered two important factors： pickup configuration(pivoted arm) and the stylus radius. (omitted)

PMP(Phase Measuring Profilometry)측정법은 투영계와 기록계의 기하학적 구성과 광학계의 정렬적인 문제에 의해서 기본적으로 오차를 가지고 측정된다. 일반적으로 PMP 형상 측정에서 측정면과 광학계의 높이가 피 측정면에 비해서 상당히 큰 경우, CCD 카메라에서 높이 방향으로 측정영역이 작아지게됨으로써 측정위상이 기준면에서의 위치와 높이 방향에 따라서 다르게 나타나고 프로젝터가 측정면에 투영되는 간섭무의의 피치가 다르게 적용된다. (중략)

적응광학(AO； adaptive optics) 시스템의 중요한 구성요소인 파면측정 장치(wavefront sensor)는 변형거울(deformable mirror)과 제어용 컴퓨터에 연결되어 파면보정을 실시간으로 처리할 수 있도록 파면의 왜곡정보를 제공한다. 제작된 Shack-Hartmann 파면측정 장치는 배열렌즈(array lens), 빔 축소 광학계, CCD 카메라 등으로 구성되어있는데, 측정된 파면의 정보는 영상처리 보드가 내장된 제어용 컴퓨터를 사용하여 분석한 뒤 실시간으로 보정장치를 구동할 수 있도록 설계되었다. (중략)

본 논문에서는 레이저 빔의 파면을 고속으로 정밀하게 측정하기 위한 신호처리 알고리즘을 연구하였다. 레이저 빔의 파면 정보는 Shack-Hartmann 센서 내부의 CCD 카메라에 획득되는 점영상으로부터 기울기 정보를 추출하여 구할 수 있다. 컴퓨터는 영상처리 보드를 이용하여 하트만 센서 내부의 카메라에 획득되는 영상을 양자화된 디지털 값으로 획득한 후 이를 컴퓨터 메모리에 저장한다. 하트만 센서 내부의 CCD 카메라에 촬상되는 레이저 빔 영상은 CCD 픽셀들에 의하여 이산 샘플링되고, 이 영상은 컴퓨터 내부에 장착된 영상처리 전용 보드에 의하여 양자화된 디지털 값으로 변환된다. (중략)

위상특이점이라고도 불리는 광 보텍스(optical vortex)를 포함한 빔은 파면의 특이성 때문에 많은 관심을 끌어왔다. 위상을 정의할 수 없는 위상특이점을 따라서는 빔의 동일위상파면이 소용돌이 형태를 가진다. 그 소용돌이 정도는 위상전하(topological charge) 라는 양으로 특징지을 수 있다. 광 보텍스는 선형 및 비선형적 특성에 대해 많은 연구가 이루어져왔다. 레이저 공진기를 변형하거나, 홀로그램이나 위상마스크에 레이저를 조사하여 보텍스를 발생시키는 방법 등의 여러 방법이 알려져 있다. (중략)

이광자흡수는 Χ$^{(3)}$ 의 허수부로 표현되는 3차 비선형 흡수 효과로, 이광자 흡수확률은 입사빛 세기의 제곱에 비례한다. 특수한 단량체 분자들은 이광자흡수를 통해 빛을 흡수하여 중합과정의 에너지원으로 사용한다. 이 때 에너지의 threshold가 있으므로 초점 부근에서만 반응이 일어나게 되어, 이광자흡수를 통한 광중합과정은 회절효율 한계를 벗어난 미세구조 제작에 응용된다. 또 긴 파장의 빛을 이용하므로 입사 빛이 시료에 깊이 침투하여 3차원 구조제작, 3차원 data 저장 등의 분야에서 높은 응용성을 지닌다. (중략)

A cholesteric liquid crystal (CLC) system exhibits one-dimensional (1-D) Photonic bandgap (PBG) characteristics in the transmission spectrum through a selective Bragg reflection. Related to the nonlinear optical (NLO) processes in a PBG structure of CLC, the inherent periodicity has been exploited to Phase-match the fundamental and the harmonic waves through the umklapp Processes. Near bandgap edges of a CLC, harmonic generations have been shown to be enhanced significantly through the field localization. (omitted)

아조벤젠 그룹의 trans-cis-trans photo isomerization 특성에 의한 광배향 (photoinduced orientation) 성질을 이용하여 아조벤젠이 함유된 폴리머박막에 표면 부조 격자 (surface relief grating)를 만드는 것은 널리 알려져 있다. 특히 최근 들어, 비선형 물질의 주기적인 배열 구조를 만들기 위해서 surface relief grating을 corona poling 하는 방법들이 연구되어 지고 있다. poling된 surface relief grating은 poling 방향으로의 azo분자의 극질서가 유도되기 때문에, $C_{{\infty}v}$점대칭을 가지는 비등방 회절 격자(anisotropic grating)가 되며 2차 비선형 특성 중의 하나인 선형 전기 광학 효과를 나타낼 수 있다. (중략)

We have determined the orientational distribution functions (OBFs) at both air and substrate isotropic interfaces of a chiral chitosan bio-polymer film by the measurements of surface second-harmonic generation (SHG). It was shown that the simultaneous SHG analysis of both interfaces, based on the macroscopic and microscopic relations, provides all the informations on the nonlinear optical (NLO) activity. (omitted)

비선형 광학은 새로운 광원 개발, 광신호의 전광 고속 처리 같은 분야에 응용 가능하기 때문에 비선형 광학 특성이 좋은 물질의 개발과 정해진 특성을 극대화시킬 수 있는 여러 가지 위상정합 방법의 개발이 진행되고 있다. 우리는 특성이 클 뿐 아니라 만들기 쉽고 제조가격이 싸다는 장점을 갖는 유기 고분자에 대해 2차 비선형 광학 계수를 측정해 보았는데, 단순히 계수의 크기만을 측정하지 않고 계수의 부호도 직접 관찰하여 고분자를 이용한 준위상정합의 가능성을 확인하였다. (중략)

아조색소를 함유하는 폴리머필름은 Photonics분야에서 그 응용가능성 때문에 집중적인 연구의 대상이 되었다. 부피폴리머필름에서의 아조벤젠유도체의 trans-cis isomerization은 편광홀로그램, optical channel waveguide, reversable optical memory에서 이용되었다. 특히 최근에는 DRl／PMMA의 비공명영역에서 부피홀로그램에서 고회절효율과 Degenerate Four Wave Mixing에서 높은 반사율을 얻어내는 보고가 있었다. (중략)

안정 동위원소는 원자력, 정밀전자, 제약 및 의료 분야 등에서 다양하게 사용되고 있다(그림1 참고). 원자로의 핵반응 조절을 위해 chemical shim으로 사용되는 B-10과 low activation 내부식성 재료인 감손 아연(Zn depleted in Zn-64)은 원자력 분야에서 사용되는 대표적인 안정 동위원소이다. 정밀 전자 분야에서 low alpha lead (LAL： Pb-210이 제거된 납)는 고집적 반도체 패킹 시 soft error를 줄이는 솔더 물질로 사용되고 있고, Si-28 은 열전도도가 높은 새로운 반도체 소재로 부각되고 있다. (중략)

진공 환경 및 가스에 함유된 미량의 수증기를 정량적으로 분석할 수 있는 계측기는 각종 산업 분야에서 그 필요성이 절실하다. 몇 가지 예를 들면 다음과 같다. 전구 속에 함유된 수증기로 인해 야기되는 텅스텐 필라멘트의 산화현상은 전구의 수명을 현저히 감소시킨다. 밀봉된 금속 전기소자 표면에 흡착된 수증기를 통해 누전 현상이 발생함으로써 소자가 비정상적으로 동작될 우려가 있다. 반도체 산업분야에서는 1 ppb의 수증기가 64 Mb DRAM 제조에 영향을 줄 수 있다는 것이 보고된 바 있다. (중략)

가스 상태의 반응 공정을 이용하는 반도체, 플라즈마, 연소 및 촉매를 이용한 유해가스처리와 대기환경 등에서는 반응을 주도하는 활성기(radical)의 역할 그리고 극미량(sub-ppm 수준)으로 존재하는 유해가스 성분등을 실시간으로 추적하는 것은 매우 중요하다. 현재 사용되고 있는 비 광학적 미량 가스 측정 장비들은 측정 대상 가스성분과 측정 장치의 프로브 사이의 물리적인 접촉이 요구되므로 감지시간이 늦고, 프로브 오염에 따른 hysteresis, 회복시간(recovery time)의 지연, 활성(부식성) 가스 샘플에 의한 감지기능 저하 등을 유발한다. (중략)

Czochralski 방법으로 KMg $F_3$：S $m^{2+}$ 결정을 성장시키고 고 분해 레이저 분광법을 이용하여, 형광특성을 조사하였다. S $m^{2+}$ 이온이 KMg $F_3$ 결정에서 $C_{4v}$, $C_{2v}$, $C_{3v}$ 및 $O_{h}$ 형광 방출 사이트를 가진다는 것을 확인하였고, 아울러 각 사이트의 에너지 준위를 구하였다. 구하였다.

자체집광(Self-focusing)현상은 매우 높은 집적도를 가지는 광기록매체의 제작에 응용 가능하기 때문에 많은 연구자들에 의해 광범위하게 연구되어왔다. 그동안의 연구에서는 자체집광에 대한 분석방법으로서 빛살의 벡터특성을 무시한 비선형 슈뢰딩거 방정식(nonlinear Schr dinger equation)을 이용하였는데, 이 경우 축상으로 대칭적인 빛살이 입사될 때 발생되는 다중 필라멘테이션(Multiple Filamentation)현상은 입사빛살에 첨가되는 random noise에 기인한다는 것이 유일한 해석방법이었다. (중략)

근접장 광학 현미경에 사용되는 다양한 탐침 중 가장 널리 사용되는 근접장 탐침은 잡아끌거나 식각하는 방식으로 첨단부를 뽀족하게 한 후 수십 내지 수백 나노미터 직경의 개구 만을 남겨두고 금속 코팅한 광섬유 탐침이다. 하지만 이렇게 제작되는 광섬유 탐침에는 뽀족한 기하학적인 모양과 깨지기 쉬운 재질 특성으로 인하여 내구성이 떨어지고 작은 개구 각도로 인하여 광 전달율이 매우낮으며 탐침을 근접장 영역에 진입시킨 후 시료와 탐침 간의 거리를 유지시키기 위해서 매우 복잡한 거리 유지 장치가 필요하다는 단점들이 있다. (중략)

최근 들어 단일 양자점이나 단일 분자에 대한 분광 연구가 매우 관심을 끌고 있는데, 이는 미세구조 물질의 근본 물성을 밝히고자 하는 물리적인 관점뿐만 아니라 이를 실제적으로 이용하려는 실용적인 관점에서도 매우 중요한 주제이기 때문이다. 그러나 단일 양자점이나 단일 분자의 분광을 위해서는 공간적인 분해능이 우수할 뿐만 아니라 그 계에서 나오는 매우 미약한 광 신호를 검출하여야 하는 고도의 기술이 필요하다. (중략)

현재까지 많은 자체집광(Self-focusing)현상대한 많은 실험적인 연구와 이론적인 연구가 있어 왔다. 이 대표적인 광학적 비선형 현상중 하나인 자체집광현상은 물질의 종류나 구조에 따라 여러 가지 형태로 나타난다. 특히, 근래들어 비선형 박막에서 일어나는 자체집광 현사을 근접장(near-field)영역에서 관측한 실험이 있어왔다. 회절한계이하의 빔 크기를 형성시키기 위하여 자체집광현상을 이용하려는 이러한 연구는 광 메모리와 같은 응용분야에 효과적으로 응용되리라 예상된다. (중략)

물질에 큰 전기장을 가하였을 때 그 물질의 전기 감수율이 선형이 아닌 비선형관계를 갖게 되는데, 이로 인하여 선형계에서는 볼 수 없는 여러 가지 특이한 현상들이 관측된다. 이러한 비선형적인 현상 중에서 자체집광현상은 Guassian세기 분포를 가지는 빛을 매질에 통과시켰을 때 시료가 얇은 렌즈처럼 작용하는 것으로 설명할 수 있다. 비선형 효과에 의하여 레이저빔이 본래의 특성과 달라질 수 있고 빔의 심각한 변형을 일어난다. (중략)

광센서로 이용되는 광섬유 브라고 격자(이하 FBG)는 주변 환경에 대한 반응을 공진파장의 이동으로 나타내기 때문에 이것을 측정하기 위해서는 광 스펙트럼 분석기(OSA)가 반드시 필요하다 그러나 상용화된 광 스펙트럼 분석기는 고가이며 부피가 커서 광섬유 격자가 광센서로 상용화되는데 걸림돌이 되어 왔다. 이런 단점을 보완하기 위해서 많은 연구가 진행되어 왔으며 그 중에서 가장 잘 알려진 기술로는 Mach-Zehnder Inteferometer(MZI) 같은 간섭계를 이용한 방법과 Fabry-Perot (FP) filter, acousto-optic filter, FBG-based filters 등과 같은 변조기를 사용하여 광신호를 전기 신호로 바꿔 실시간으로 측정하는 방법들이 있다. (중략)

가속도 센서는 물체의 움직임, 속도의 변화, 충격, 진동 등의 동적힘을 순시적으로 감지하여 유용한 정보로 변환시키는 장치이다. 본 논문에서는 실리콘 기계 구조물과 광섬유형 Fabry - Perot 센서(FFPI)를 사용하여 광섬유 간섭계형 가속도 센서를 제작하였으며 실리콘 구조물의 구조를 변경하여 용도에 적합한 다양한 센서를 제작할 수 있음을 보였다. 광 간섭계는 그 구조에 따라 Fabry - Perot$^{[2]}$ , Mach-Zender$^{[3]}$ , Michelson$^{[4]}$ , Sagnac$^{[5]}$ 등으로 구분되면 이러한 간섭계 중에서 Fabry - Perot 간섭계는 측정영역이 두 반사막의 거리로 정확하게 정의되며 반사막의 거리를 조절하여 좁은 영역에서의 측정이 가능하고 고감도를 갖는다. (중략)

광섬유형 센서는 전자기적 간섭에 강하고 높은 감도와 원거리 측정 등의 장점뿐만 아니라 낮은 삽입 손실, 높은 기계적인 신뢰성, 원거리 측정과 같은 장점을 가지고 있어 광통신 기술뿐 아니라 기초과학및 응용 과학분야의 계측에 활발히 이용되고 있다. 온도센서의 경우 센서의 재료가 온도에 견디는 정도에 따라 측정범위가 좌우되므로 광섬유형 센서의 경우 넓은 온도범위에서 측정이 가능하며 다양한 구조의 센서구현이 용이하다. (중략)

광섬유 브래그 격자(Fiber Bragg Grating, FBG)는 좁은 선폭과 적은 삽입손실 등의 뛰어난 스펙트럼 특성을 가지고 있어, 고밀도 파장분할 다중화 방식을 이용한 광통신 시스템과 여러 종류의 광섬유센서에 응용되고 있다. 브래그 격자의 광학적 스펙트럼을 능동적으로 조절하기 위하여, 광섬유에 열이나 스트레인을 인가하거나, 음파와 빛의 결합을 이용한 방법이 제안되었으며, 특히 음향 광학 브래그 격자 변조기(Acousto-Optic Superlattice Modulator)는 종 방향 음파(Longitudinal Acoustic Wave)를 이용하여 파장과 크기의 조절이 가능한 사이드 밴드(Side Band)를 생성해 내었다. (중략)

광섬유 OTDR 센서는 전자기 잡음이 없으며 원거리 가시 및 다중화가 가능한 유망한 센서이다. 광섬유 내부를 진행하는 빛은 광섬유의 밀도 변화에 따라 미소한 광산란이 연속적으로 발생하게 되는데 이러한 광산란을 레일리 (Rayleigh) 광산란이라고 한다. OTDR 센서는 펄스광을 광섬유에 입사한후 되돌아오는 레일리 산란광을 측정하면서 임의의 위치에 주어지는 외란의 영향을 후방 산란광의 감소로 알아내는 센서이다. 광섬유 OTDR 센서에 관련한 연구는 다음과 같다. (중략)

광통신 시스템에 필요한 여러 가지 광소자들과 광섬유간의 결합손실을 줄이고 결합거리를 향상시키기 위한 연구가 많이 이루어져 왔다. 광섬유의 클래딩 모드를 이용하여 정렬오차를 줄인 광커넥터에 대한 결과가 보고된 바 있다. 그러나, 장주기 광섬유격자를 통하여 여기된 광섬유의 클래딩 모드는 외부환경에 매우 민감하여 외부 접촉에 의한 손실과 공진 파장의 변화 등이 문제로 제시되었다. 본 연구에서는 코어와 통상의 클래딩 사이에 또 하나의 클래딩 층을 갖는 이중 클래딩 구조의 광섬유에 장주기 격자를 만들고, 장주기 격자에 의하여 여기된 여러 클래딩 모드 가운데 광섬유의 코어와 내부 클래딩 층으로만 주로 진행하는 첫 번째 클래딩 모드를 사용하는 광커넥터를 제안한다. (중략)

We demonstrate a novel OFDR system with compactness and short measurement time based on the use of a wavelength-swept mode-locked fiber laser. The optical source uses an intra-cavity tunable Fabry-Perot filter as a tuning element. The fiber laser sweeps 20 nm in less than 10 ms. Spatial resolution of 100 fm and total measurement range of several centimeters are demonstrate

광집적회로의 등장으로 그 설계에 있어서 다양한 구조의 광배선은 필수적 요소가 되었다. 일반적으로 전기적 배선 및 소자간에 전자기파의 간섭으로 인해 신호의 왜곡이 야기될 뿐 아니라 기생정전효과 등에 의해 소자 시간지연이 유발되듯이, 광 집적회로에서도 광배선간 감쇄필드의 겹침으로 인해 원하지 않는 광결합이 발생하게 된다. 이러한 광집적회로내에서의 이러한 불필요한 광결합을 줄이기 위해서 곡선형 구조의 광배선들이 이용되며 대부분의 경우 이러한 곡선형 도파로 부분의 광결합은 무시된다. (중략)

고밀도 광집적회로의 광도파로는 단일모드 광섬유와 굴절률의 차이 및 코어 크기에 의해 모드 부정합 문제가 존재한다. 본 논문은 이러한 모드 부정합 문제를 해결할 수 있는 모드 크기 변환기를 설계 하고 3-D Beam Propagation Method (BPM)을 이용하여 분석하였다. 모드 크기 변환기술에는 마이크로 렌즈, 테이퍼 광섬유, 렌즈화 광섬유가 사용되고 있으나 이는 패키징 가격이 높으며 광섬유와의 정렬 문제가 존재하므로, 집적된 실리콘 기판위에 제작하는 모드 크기 변환기에 대한 연구가 다각도에서 시도되고 있다. (중략)

Y-형 분배기(Y-branch) 소자는 광 집적 회로(Optical Integrated Circuit)에 있어서 중요한 요소이다. 두 부분의 출력 분기 영역에 대하여 입사광을 균일하게 나눠주는 특징을 갖고 있으며 광 스위치, Mach-Zehnder 간섭기 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 분기 부분에서 구조적인 영향으로 손실이 발생하며, 또한 미세한 분기 부분을 제작함에 있어서 공정상의 어려움으로 인해 손실이 발생하는 경우도 있다. (중략)

집적 광학(Integrated Optics) 소자에서 기존 광도파로와 광결정 도파로 간의 효율적 결합 및 접속의 안정성은 매우 중요한 과제이다. 기존의 단일모드 광도파로의 폭은 수 $mu extrm{m}$ 정도임에 비하여, 광 결정을 이용한 단일 결함 도파로인 경우 그 폭은 보통 1$\mu\textrm{m}$ 이하이다. 또한 광결정 도파로의 광 가둠 효과가 우수하여 기존 도파로와의 결합 사이에 모드 부정합 현상이 발생하며, 이것은 광결정 도파로의 광결합 효율은 낮게 하는 요인이 된다. (중략)

평면광도파로 브래그격자는 광도파로 내부의 코어의 굴절률을 주기적으로 또는 비주기적으로 변화시켜 특정 파장의 빛을 반사시키거나 투과손실로 작용하게하는 광소자이다. 이러한 광소자는 광가감다중화기, 분산보상기, 파장선택형 반사거울, 파장제거필터, 증폭기의 이득평탄화, 광스위치등 여러분야의 소자 개발의 핵심적인 기능을 부여한다. UV 엑시머레이저의 출력을 게르마늄이 첨가된 실리카 유리에 조사하여 격자구조를 형성시키는 방법이 Hill 등에 의해 발표되었고 이후, 홀로그래피 방법, 위상마스크 방법등 여러 가지의 광섬유 격자 형성방법을 활용하여 여러종류의 광통신소자들이 연구되었다. (중략)

마이크로프로세서의 전송대역 증가와 함께 요구되어지는 집적형 광자기술은 좁은 영역에서 복잡한 광 배선들을 나열함에 따라 기존의 Electrical Interconnection들의 전자기적 분산이나 방출에 의한 결함 문제를 극복함으로써, 높은 전송 효율을 갖는 Optical Interconnection을 구현 할 수 있게 되었다. 그러나 집적화시 고려되는 배선들 간의 상호 연관성과 효율적인 특성이 문제시 되는데 이를 위한 경향성과 최적화 요소들이 필요하게 되었다.(중략)

광결합 현상은 근접한 도파로에서 발생하며 각 도파로의 에너지를 다른 도파로로 전이시킨다. 이러한 특성은 광스위치, 광변조기, 광필터 및 광결합／분리기에 널리 사용된다. 이중에서 많이 사용되는 소자중 하나가 방향성 결합기이며 크게 입력부, 접근부, 결합부로 나눌 수 있다. 이때 광결합 현상은 결합부뿐만 아니라 접근부에서도 발생하기 때문에 소멸비는 나빠지게 된다. 본 논문에서는 접근부의 입사각에 따른 소멸비 변화와 이에 대한 조건을 분석하였다. (중략)

We optimized the structure of a fully depleted optical thyristor (DOT) to achieve the faster switching speed and the lower power consumption by the depletion of charge at the lower negative voltage. The fabricated optical thyristor shows sufficient nonlinear s-shape I-V characteristics with the switching voltage of 2.85 V and the complete depletion voltage of -8.73 V. In this paper, using a finite difference method (FDM), we calculate the effects of parameters such as doping concentration and thickness of each layer to determine the optimized structure in the view of the fast and low-power-consuming operation.

The optical gain characteristics of 1550nm traveling-wave semiconductor optical amplifiers are analyzed experimentally and theoretically. The result shows that there is an optimum active layer thickness for high saturation output power.

이 연구에서는 광결정 (photonic crystal) 박막 (slab) 위에 제작된 막대형 공진기의 공진모드의 특성을 보고한다. 먼저 3차원 FDTD 방법을 이용하여 각각의 공진 모드들의 모드 형태, 공진주파수, 품위값(Q factor) 등을 구하였다. 광결정 격자의 주기가 $\alpha$ 일 때, 슬랩의 두께는 0.4 $\alpha$ , 구멍의 반지름은 0.35 $\alpha$ 로 하였다. 슬랩의 굴절률 (n) 은 실험에서 사용한 InP의 1.55 $\mu$m 에서의 굴절률 값인 3.4 로 정하였다. (중략)

광자 크리스탈 (Photonic Crystals)은 서로 다른 유전체의 주기적인 구조로 이루어져 있으며, 전자기파가 특정한 주파수 범위에서 전파하지 못하고 차단되는 영역인 광자 밴드갭 (Photonic Band Gap)이 존재한다. 이러한 광자 밴드갭의 존재로 인하여 빛의 흐름을 조절할 수 있다는 점 때문에 반사거울, 휘어진 도파로(bent waveguide), 레이저, 채널 드롭핑 필터(channel dropping filter) 등 여러 가지 다양한 분야에 응용될 수 있다. (중략)

광자 크리스탈의 밴드 구조가 다른 물질이 접하는 경계면으로 구성되는 이종 접합 구조(Heteorostructure)는 단일 구조에서 관찰할 수 없는 특성을 보유하고 있으므로 관심을 끌고 있다. 이를 이용한 다 파장 add-drop 필터, 2D-3D 하이브리드 구조에 의한 무 회절 손실 도파로, beam splitter와 combiner 등의 연구 결과가 최근에 제시되었다. 본 논문에서는 positive 굴절율과 negative 굴절율을 갖는 광자 크리스탈이 이종 접합 구조를 형성할 때의 굴절 작용의 변화를 실린더의 반지름 변화에 따라 고찰하였다. (중략)

SOI (Silicon On insulator)는 SiO$_2$와 같은 절연체 위에 실리콘 (Si) 박막층이 놓여있는 구조로서 전자나 광소자들이 실리콘 박막층 위에 만들어진다. SOI의 기본적인 생각은 기생 정전용량 (parasitic capacitance)을 감소시킴으로서 소자의 스위칭 속도를 더 빠르게 하는 것이다. 최근에 초고속 광소자와 단위 광소자들의 집적을 위해 실리콘 이외의 GaAs, InP, SiC 등의 반도체 박막을 절연층 위에 만드는 연구가 많이 진행되고있다. (중략)

MZI 하나를 이용하여 한 단을 구성한 CWDM 설계에서는 출력 특성이 sine wave 의 제곱 특성을 가지므로 각 채널당 통과 대역이 좁다. 이러한 특성은 WDM System 에서 Laser Source 의 온도 변화에 의한 파장 변화에 대해 좋은 특성을 보이지 못함을 의미한다. 따라서 Laser Source 의 파장 변화에 좋은 특성을 갖는 넓은 통과대역을 갖을 필요가 있다. 본 연구 그룹은 MZI 2개와 3개를 이용하여 평평한 출력 특성을 갖는 4 채널 CWDM 광 도파로 소자의 설계와 해석을 발표한바 있다. (중략)

오늘날 급속한 인터넷 사용량 증가로 인해 광통신 시스템의 고속화와 대용량화의 필요성은 점점 커지고 있다. 이에 광신호 처리에 있어서 초고속 광 스위칭과 파장분할 다중화 방식이 활발히 연구되고있으며, 특히 주기적으로 분극 반전된 리튬나오베이트(LiNbO$_3$：PPLN)를 이용한 스위칭 소자나 파장 변환기에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. PPLN 제작을 위하여 최근에는 고압의 전계를 리튬나오베이트(LiNbO$_3$)에 인가하는 방법이 우수한 특성으로 인하여 주로 사용되고 있다. (중략)

최근 공진기 형태가 없는 2차원 광결정(photonic crystal) 레이저가 그것의 2차원 되먹임과 거울 없는 발진 현상과 같은 특이한 특성으로 인해 많은 관심을 끌고 있다. 이러한 레이저는 photonic band edge에서 빛의 군속도의 감소에 근거하여 작동한다. 이 photonic crystal band edge 레이저는 2차원 형태의 Distributed-Feedback(DFB) 레이저 형태로 볼 수 있다. 지금까지 보고된 레이저는 0.1 정도의 매우 작은 굴절률 변화를 가지고 있고 크기가 (100$\mu$m)$^2$이상으로 상당히 크다. (중략)

2차원 슬랩 형태의 단일 결함 레이저는 낮은 발진 문턱값과 작은 모드 부피로 인해 문턱 없는 레이저의 동작 가능성, 광자 집적 회로에서의 광원 소자 등으로 각광을 받고 있다. 광결정은 결정 구조에 따라 삼각격자와 사각격자로 나눌 수 있는데, 특히 삼각격자의 경우 사각격자에 비해 밴드갭이 보다 넓은 주파수 영역에 걸쳐 나타나므로, 공진기와 도파로서의 응용에 더 적합한 소재로 연구되고 있다. 2차원 삼각구조 단일 결함 광결정은 60$^{\circ}$회전에 대하여 대칭성을 가지므로, 군론에 따라 기본적으로 60$^{\circ}$,120$^{\circ}$,180$^{\circ}$,360$^{\circ}$의 회전 대칭성을 가지고 있는 네 종류의 모드가 존재한다. (중략)

경계면 근처에서의 에바네슨트파의 상호작용은 입사, 반사 및 굴절된 평면파의 삼중모드로 설명한다. 경계에서 굴절률이 낮은 영역에 위치한 DCM 색소분자에 의한 자발방출은 굴절률이 높은 영역에서 입사된 삼중모드와 굴절률이 낮은 영역에서 입사한 삼중모드와 상호작용을 하며, 광 측정기에서는 이 두 모드의 선형결합을 보게된다. 자발방출에 대한 실험결과는 이러한 이론을 뒷받침 해준다. (중략)

최근 유전체와 유전체, 유전체와 금속 물질 경계면에서 일어나는 계면 현상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 유전체와 유전체 경계면에 형성된 소산파의 크기를 maxwell의 방정식을 이용하여 계산하고, 광학 trap을 이용한 광압 측정법을 사용하여 경계면에서 소산파의 크기를 실험적으로 측정하였다. 광압 측정 장치는 그림 1과 같다. (중략)

비대칭형 미소공진기는 방향성방출을 가지기 때문에 원형공진의 단점인 등방성 방출특성을 극복하기 위한 대안으로 많은 흥미를 끌어왔다. 또한 공진기 내에서 빛살궤적이 혼돈현상을 보이기 때문에 고전혼돈과 양자혼돈현상을 연구하기 위한 좋은 시스템을 제공한다. 우리는 높은 신뢰도의 사중극자변형 공진기를 만들기 위해 측면에서 공기를 불던 기존의 방법 대신 비원형 노즐을 이용하는 방법을 개발하였다. (중략)

고차조화파를 이용하면 고가의 방사광 가속기로 발생시키는 연엑스선 영역의 빛을 작은 비용과 작은 규모의 장비로 발생시킬 수 있으며, 더욱이 짧은 시간 폭과 우수한 결맞음성을 가지고 있어 많은 주목을 받고 있다. 고차조화파를 실제적인 응용분야에 폭넓게 사용하기 위해서는 고휘도의 고차조화파 발생이 필수적이라고 할 수 있다. (중략)

The characterization of laser mirrors is important for obtaining proper performance of femtosecond lasers. Characteristics of laser mirrors are usually described in terms of their reflectivity at a certain wavelength. In femtosecond laser applications, however, the dispersion property of the mirror should be considered because the temporal shape of a femtosecond light pulse changes during the reflection at the mirrors. (omitted)

광학기술의 의학적 응용은 1900년 루비레이저가 개발되고 이어서 다양한 레이저가 개발되면서부터다. 레이저를 이용하면서 최소침습적 수술이 가능해졌고, 내시경을 사용하여 체내 부분에 대한 시술도 가능해졌다. 최근에는 레이저, 발광다이오드, 램프 같은 광원을 소스로 하고 광검출기를 센서로 하는 광학 기술을 이용한 생리상태 측정에 대한 연구가 진행되고 있다.

일반적으로 생체조직의 온도상승은 진통작용, 순환촉진 등의 치료 효과를 나타낸다(표 1 참조). 우리는 이러한 치료효과를 체온에 따른 혈류량의 변화와 상관관계가 있음을 가정하고 이를 non-invasive한 방법으로 직접 측정함으로써 병변의 치유정도나 진행 과정 등을 직·간접적으로 관찰하기 위한 가능성을 연구하였다. (중략)

OCT (Optical Coherence Tomography)는 여러 단층영상 촬영기법의 하나로써 절개 없이도 생체의 복잡한 내부구조를 고분해능으로 이미징할 수 있는 장점을 갖고 있다. 고분해능 OCT 이미지는 사용되는 광원에 의해서 결정되는데 가우시안 형태를 갖는 넓은 파장대역의 광원일수록 높은 분해능이 가능하게 된다. OCT에서 사용되는 광원의 종류는 SLD, EELED, ASE등이 사용되고 있다. 그 중에서 ASE광원은 높은 출력 파워를 갖고 넓은 파장대역을 포함하지만 스펙트럼의 형태가 가우시안이 아닌 단점을 가지고 있다. (중략)

Composite materials are widely used in industry because of its high ration of strength vs. weight, and consequently many nondestructive methods have been developing to find stress or subsurface defects like crack, and delamination inside composite material. Among them, optical inspection methods have been widely neglected because of translucent or opaque nature of composite. (omitted)

최근 수년간 polarimetry, Raman spectroscopy, near infrared (NIR) absorption spectroscopy, NIR scattering, optoacoustics 등의 방법을 통하여 비침습적으로 Glucose의 농도를 측정하려는 연구가 많이 시도되었다. 일반적으로 이들 방법은 sensitivity 와 signal-to-noise ratio가 매우 낮고 복잡한 알고리즘이 요구되어져 glucose 농도 측정에 한계가 있음이 드러났다. 본 연구에서는 polarization sensitive low coherence interferometer (PS-LCI) 기법을 이용하여 농도에 따른 stokes parameters를 측정함으로써 비침습적으로 glucose를 측정하는 것이 가능한지 알아보는데 그 목적이 있다. (중략)

위상 부호 다중화 시스템에서 cross talk 잡음은 기준빔 성분들간의 180$^{\circ}$와 다른 위상 천이 오차, 기준빔 성분들의 Bragg 격자로부터 불균일한 회절 세기들, 혹은 non-Bragg-matched 격자로부터 회절 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 cross talk의 다른 원인들이 최소화된 시스템에서 위상 천이 오차만이 존재할 때 이전 연구들과 달리 유한한 contrast ratio를 갖는 이진 랜덤 이차원 이미지들을 광굴절 결정체에 위상 부호 다중화하고 복원할 때 얻어지는 신호대 잡음비(SNR)을 계산하고 이를 실험 측정 결과와 비교한다. (중략)

In this paper, Gaussian apodized volume grating for demultiplexer is implemented. A 22-channel demultiplexer based on that grating is optically demonstrated. The channel spacing, the interchannel cross-talk level and the channel uniformity of 0.8 nm, -30 dB and 1.5 dB, respectively, are obtained.(omitted)

광 회절한계를 극복한 기록밀도 향상 기술로 대두된 근접장 응용 정보저장기술은 차세대 광 정보저장의 핵심기술로 간주되고 있다. 근접장을 응용한 기술에는, 근접장 헤드구조의 관점에서, 근접장 효과 렌즈(SIL), 탐침형, 미소구멍레이저, 안테나 구조 등 나노크기 Aperture를 가지는 구조 등이 있다. 그러나 각각의 근접장 헤드구조에 적합한 특히, 탐침형 근접장 방식에 적합한 근접장 매체에 대한 활발한 연구는 아직 진행되고 있지 않다. (중략)

대량의 정보가 생산되고 유통되는 21 세기 정보화 사회에 있어 정보사기 및 위조는 가깝게는 은행, 사업자, 소비자를 위시한 경제 활동 관계자로부터 크게는 정보 사회 전 분야에 있어 가장 시급하고 중요한 과제이다. 그러나 높은 단계의 보안성을 갖으며 실-시간 처리가 가능한 전자적 보안 시스템의 부재는 정보보호 기술개발의 다급함에도 불구하고 정보보호를 위한 해를 제시하지 못하고 있는 실정이다. 기존의 정보보안 장치에서 정보의 암호화는 암호 키(key)를 이용하여 전자적인 방법으로 암호화해 전송하고, 전송된 신호를 전자적인 방법으로 복호화하는 과정을 통해 이로어졌다. (중략)

집적 결상에서 기본영상의 이동 또는 크기 변화 등은 재생광학계의 정렬 오차 또는 재생상 개선을 위한 의도적 변환 때문에 나타난다. 기본 영상의 변환이 재생영상에 미치는 영향에 대한 연구는 집적결상계의 성능 평가에 필수적이다. 본 논문에서는 기본영상의 확대와 축소 변환이 재생영상의 크기와 시야각, 깊이감에 미치는 영향에 대해 연구하였다.

링 레이저 자이로스코프는 회전각을 검출하는 센서로서 광학식이 가지는 정밀함과 견고성으로 관성항법을 비롯한 운동 제어를 필요로 하는 여러 분야에서 기존의 기계식 자이로스코프를 대체해 오고 있다. 링 레이저 자이로는 세 개 또는 네 개의 반사경으로 밀폐된 고리형 공진기를 구성하고 He-Ne 기체를 봉입하여 방전시킴으로써 서로 반대 방향으로 진행하는 레이저를 동시에 발진시키면 Sagnac 효과에 의해 공진기의 회전각에 비례하여 두 레이저의 주파수 차이가 발생하는 원리를 이용한다. (중략)

링레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope-이하 RLG)는 비행기, 유도무기, 선박, 지상무기 등의 관성항법장치(Inertial Navigation System)에 사용되는 각속도 센서로서 항체의 위치와 자세 정보를 제공하는 핵심 구성품 중의 하나이다. 각속도 검출 원리는 삼각형 또는 사각형의 공진기에 He과 Ne을 혼합한 이득매질을 사용하여 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜서 Sagnac 효과에 의해 외부의 회전 입력을 받을 때 서로 다른 광 경로의 차이로 인한 두 빔의 간섭으로 회전각을 검출한다. (중략)

광통신 분야의 연구 중 근거리 광통신 분야에 적용하기 위한 Plastic Optical Fiber(POF)에 관한 연구와 개발이 활발히 이루어지고 있다. POF의 광전송 특성을 결정짓는 요소 중 가장 중요한 특성이 바로 굴절률 분포이다. 이에 따라 그동안 다양한 형태의 POF 굴절률 측정 방법이 연구되어 왔다. 기존 Glass Optical Fiber의 굴절률 분포 측정 방법 중 가장 일반적이고 효과적인 방법 중 하나는 coherent 빛의 간섭을 이용한 transverse interferograms을 분석하는 방법으로 Fizeau 간섭계와 같은 간섭계를 이용하여 위상변화를 측정하고 측정한 위상을 tomography적인 해석방법을 통해 굴절률 분포를 계산하는 방법이다. (중략)

계측분야에서 물체의 변형정도를 알아내는 광학적인 방법으로 물체에 격자를 부착하여 격자의 변위에 의한 무아레 무늬(moir fringes)를 이용하여 물체의 변형정도를 알아내는 방법이 있다. 최근에 본 그룹에서 물체의 변형정도를 피치간격으로 측정할 수 있고, 한 피치 내의 세밀한 부분은 유사한 두 개의 격자가 겹쳐서 형성되는 버니어 무아레 무늬를 이용하여 세부적인 변위 정도를 알아낼 수 있는 방법을 제안하였다. (중략)

광도의 기본 단위인 칸델라(Candela) 눈금은 물론 복사조도(irradiance), 조명도(illuminance)와 같은 유도 단위를 실현하기 위해서는 검출기의 시야를 한정하는 개구면적의 정밀한 측정이 필요하다. 여기에서는 가장자리의 광학적 검출방법에 의한 개구면적의 산출방식을 소개하고, 가우시안광에 의한 면적 측정법의 측정값과도 비교하여 그 결과를 보여준다. 기존의 개구 면적 측정방식으로 한가지 방법은 탐촉자를 물리적으로 접촉시켜서 개구의 가장자리를 결정하고, 개구의 기하학적 모양을 원으로 가정하여 면적을 산출하는 방식이 있는데, 이 방법을 사용하면 기계적인 접촉에 의하여 칼날과 같았던 개구의 가장자리가 손상을 입게 되기 때문에 측정이 잘못되는 것은 물론이고, 이렇게 측정된 개구를 사용하게되면 손상된 부위에 의한 면적의 변화와 이로 인한 산란이 증가하게 된다. (중략)

광도 측정의 기본단위인 칸델라 눈금을 확립하는 방법에는 흑체에서 방출되는 분광복사휘도를 기준으로 사용하는 광원 기반 방법과 극저온 절대 복사계(absolute cryogenic radiometer； ACR)로 부터 출발하여 실현하는 검출기 기반의 두 가지 방법이 사용된다. ACR를 사용하면서 검출기 기반 칸델라 눈금의 불확도가 흑체의 온도 측정 불확도로부터 전파되는 불확도 보다 휠씬 작기 때문에 각국의 국가 측정 표준 대표기관에서 검출기 기반 칸텔라 눈금을 실현하고, 교정이나 측정 서비스를 제공하고 있다. (중략)

TiO$_2$ 박막은 높은 굴절률과 유전 상수를 가지며, 가시광선과 근적외선 영역에서 우수한 투과성을 나타낸다. 따라서, 전기적, 광학적 특성이 우수한 광학코팅에 응용되고 있다. 또한 화학적으로 안정하고 비교적 큰 에너지 밴드 갭을 지닌 반도체 물질로서 유전체 다층 박막을 제작하는데 있어서 중요한 물질로 사용되고 있다. TiO$_2$ 박막을 제작하기 위한 물리적인 방법으로는 sputtering, anodic 또는 thermal, e-beam evaporation 등이 이용되고 있으며, sol-gel법, CVD 등과 같은 화학적인 방법도 이용되고 있다. (중략)

Significant research interest in the growth and characterization of $Y_2$O$_3$：Eu$^{3+}$ thin films has been shown over the last few years because of the promise for applications of display devices. Although an Eu-doped oxysulfide (Eu： $Y_2$O$_2$S) which has an efficiency of 13％ has been used for a traditional cathode ray tube (CRT) red phosphor, the sulfide system is known to degrade rapidly under the high current densities needed for field-emission display (FED) technology. (omitted)d)

최근 음성, 화상 및 동영상 등의 대용량 정보전송 요구에 따라 광 통신용 광학 박막의 필요성이 점차 증대되고 있으며, 특히 광통신에서 주로 사용되는 두 파장영역(1300nm／1500nm)을 분리하는 1300nm／1500nm 경계 필터는 WDM 양방향 광통신 시스템 등에 많이 응용 되고 있다. 광통신용 광학 박막은 보통 그 증착 두께가 일반 광학 박막에 비해 매우 두꺼우므로 증착 시 두께 조절의 어려움이 있을 수 있으며, 오랜 시간 증착 하는 동안 증착조건의 변화에 의해 증착물질의 광학상수의 변화 등 여러 가지 문제점들을 가질 수 있다. (중략)

금속 박막 위의 알칸티올분자의 흡착에 의한 자기조립단분자막(SAMs)은 접착 방지, 마찰 저하 등의 기능을 가진 코팅층으로서의 응용과 분자 또는 생분자의 미세 구조물 형성을 위한 방법으로 널리 연구되어지고 있다. 이러한 연구 중에서 자기조림단분자막(SAMs)의 매우 얇은 두께(수 nm)의 특성을 활용하여 AFM tip Scratching Lithography 또는 알칸티올 포토패터닝(alkanethiol Photopatterning) 방법을 사용함으로써 microscale의 패턴을 형성하는 연구 결과가 많은 이들의 관심을 받아왔다. (중략)

근접장 측정에서 가장 많이 쓰이는 근접장 광섬유 탐침은 몇가지 단점을 가지고 있다. 단점 중 하나는 광 전달율이 매우 낮다는 점이다. 전형적으로 근접장 광섬유 탐침의 aperture가 100nm일때 빛이 통과할 때의 광 전달율은 $10^{-5}$만큼 떨어진다. 그리고 sample과 probe간의 수십 nm의 근접장거리를 유지하기 위해 복잡한 장치가 필요하다는 점이다. 이러한 단점을 보완하여 본 연구실에서는 근접장 측정에서 핵심이 되는 근접장 광섬유 탐침의 새로운 개념인 나노 탐침 제작을 연구하였다. (중략)

반도체 공정에서 위상 소자를 적용하는데 있어, 그 위상항을 ITFA 방법을 적용하여 계산하였고 계산된 위상 소자에 따른 광출력 회절효율을 계산하였다. 이러한 회절 효율의 계산은 출력 평면 내에만 해당되는 것이고, 이외의 영역으로 출력이 소실되는 경우를 고려하지 않았다. 또한, 위상항의 양자화 깊이의 변화에 대하여 입력광이 위상소자를 지난 후의 광출력 효율에 대하여 계산하였다.

삶의 질이 높아감에 따라 환경에 대한 사람들의 관심이 늘어가고 있다. 그중 미소량으로도 인체에 치명적인 해를 주는 유기인 화합물에 대한 실시간 모니터링 기술이 요구되고 있다. 이를 검출할 수 있는 센서로서 광학식 센서는 기존의 센서(반도체식, 전기화학식 등)에 비하여 선택성과 반응전후의 복귀성 및 온·습도의 영향 등의 문제를 개선할 수 있다. 기존의 광학식 센서는 원적외선 영역을 이용하는데 이는 광학식 센서의 경우 높은 감도를 보이나 이들 시스템은 냉각장치를 요구하며 장비의 가격이 고가인 단점이 있다. (중략)

본 연구에서는 푸리에 변환법에 의한 위상정보 추출 기술을 개발하고, 주파수 영역에서의 창함수 필터에 따른 위상추출 특성을 분석하였다. 푸리에 변환법은 위상이동법과는 달리 정현파 패턴이 투영된 하나의 영상만을 이용하여 3차원 형상정보를 추출할 수 있는 장점이 있다. 획득된 영상은 오일러 공식으로부터 다음과 같이 표현할 수 있다. (중략)

초음파는 일반적으로 물질의 내부결함을 측정하거나 결정입경과 같은 물질의 특성을 측정하는데 사용된다. 현재 초음파를 검지하는 방법으로는 탐촉자를 물질에 접촉시켜서 초음파를 측정하는 접촉식 방법이 널리 사용되고 있다. 따라서, 이러한 접촉식 초음파 검출방법은 원격탐사를 하는데에 어려움이 있다. 이런 문제점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 패브리-페로 간섭계(Fabry-Perot interferometer)를 이용하여 비접촉식으로 초음파를 검출하는 방법에 대하여 실험하였다. (중략)

Nowadays as the concerns with global environmental issue increase, the application of TiO$_2$ to the treatment of polluted air and wastewater has become more and more widespread because of its promising photocatalytic performance. The photocatalytic activity of TiO$_2$ is greatly influenced by its crystal structure, particle size, surface area and porosity. (omitted)

원자간력-현미경(Atomic Force Microscope)은 비파괴적인 방법으로 광소자의 단면 형상과 거칠기에 관한 정보를 원자단위의 해상도로 얻어낼 수 있다. 그러나 탐침의 형상에 의해서 공간분해능에 제한을 받는다. 이 문제를 해결하기 위해, 원자간력-현미경 탐침의 끝부분에 나노튜브를 부착하였다. 주사형 전자현미경에 설치한 나노조작기를 사용하여 나노튜브를 탐침에 밀착하도록 이동시킨 후에, 탄화물 증착으로 접착시키는 방법을 사용하였다.