• Title/Summary/Keyword: 광정렬

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$LiNbO_3$에 의한 1$\times$2 방향성결합형 광 변조기 제작 및 특성 연구 (A Study on Fabrication and Characterization of Directional Coupler 1$\times$2 Optical Modulator Using $LiNbO_3$)

  • 강기성;소대화
    • 한국재료학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.462-469
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    • 1996
  • 1x2 방향성결합형 광 변조기를 LiNbO3 기판상에 양자교환에 의한 자기정렬 방식으로 제작하였다. 양자교환후 광 도파로의 안정을 위해 열처리를 하였다. 본 연구에서는 광 도파로를 제작한 후 열처리 시간에 의한 도파로의 굴절을 변화의 관계에 대하여 연구하였으며 전계효과가 우수한 자기정렬방식을 선택하였다. 제작된 1x2 방향성결합형 광 변조기는 변조전압 8.0V에서 크로스토오크가 -29.5dB의 매우 우수한 특성을 나타내었다.

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안티모니 셀레나이드 태양전지의 연구 개발 동향: 에너지 밴드 정렬 최적화

  • 신병하;지승환
    • 한국태양광발전학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.18-28
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    • 2023
  • 지구상에 풍부하며 저독성 소재인 안티모니 셀레나이드(Sb2Se3)는 재료가 갖는 우수한 광전자적 특성과 장기 내구성으로 차세대 태양전지 소자로 크게 주목 받고 있다. 또한, 비교적 짧은 연구기간 동안 빠른 성장 속도를 보여줬으며, 2014년 2.26%에서 8년의 연구기간 동안 약 5배인 2022년 10.57%를 달성하였다. 하지만, 여전히 기존의 칼코지나이드계 박막 태양전지인 CdTe(22.1%) 및 Cu(In,Ga)Se2(23.35%)가 달성한 효율에 비해 낮은 변환 효율을 보이고 있으며, 이는 계면에서 발생하는 캐리어 재결합으로 인한 개방전압 손실 문제가 주 원인으로 대두되고 있다. 따라서, Sb2Se3 광 흡수층에 인접한 전자 및 정공 수송층 사이에 적절한 밴드 정렬을 구축하여 캐리어 재결합 손실을 줄이는 것이 고효율 Sb2Se3 태양전지를 구현하기 위한 핵심 전략 중 하나이다. 본 원고에서는 Sb2Se3 광 흡수층의 기본적인 특성과 Sb2Se3 태양전지의 최근 연구 성과에 대해 간략하게 설명하고자 하며, 특히 전자 및 정공 수송층 적용을 통한 에너지 밴드 정렬 최적화에 관련된 내용을 중점적으로 소개하고자 한다. 또한, Sb2Se3 박막 태양전지 성능의 병목 현상을 극복하기 위한 잠재적인 연구 방향에 대해서도 논하고자 한다.

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콜리메이터와 파면측정기를 이용한 고해상도 전자광학 탑재체의 제2 반사경 정렬법 (Alignment method of the secondary mirror of high resolution electro-optical payload using collimator and wave front sensor)

  • 장홍술;정대준;육영춘;김성희;고대호;이승훈
    • 항공우주기술
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    • 제10권2호
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    • pp.101-104
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    • 2011
  • 고해상도 전자광학 탑재체의 주 반사경과 제2 반사경 간 조립 정렬은 전체 카메라 시스템의 조립 단계 중 가장 중요한 단계이다. 제 2 반사경의 정렬에는 파면센서와 콜리메이터를 사용하였는데 간섭계 보다는 크기가 작고 다루기가 편하기 때문이다. 본 논문에서는 고해상도 전자광학 탑재체의 제 2 반사경에 대한 정렬 방법과 절차에 대해 소개 하고자 한다.

광 PCB 접속용 플러거블 렌즈의 설계 및 제작 연구 (A Study on the design and fabrication of Pluggable Lens for Optical PCB Interconnection)

  • 김정훈;이태호;김동민;정명영
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.25-29
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    • 2014
  • 본 연구에서는 기존의 PCB의 한계를 극복할 수 있는 광 PCB에 대한 연구를 수행하였으며, 고효율 수동정렬을 위한 플러거블 렌즈구조를 제안하였다. 제안된 구조는 광 도파로 수동 정렬시 발생할 수 있는 렌즈와 도파로 간의 정렬 오차를 개선하고자 도파로와 렌즈를 합한 형태이다. 또한 탈착에 의해 손상되는 렌즈표면을 보호하기 위한 보호벽 형태를 지님으로써, 고효율의 수동정렬이 가능하게 하였다. 최적화 시뮬레이션을 통하여 구조를 설계하였고, 반복적 포토 리소그래피와 열적 리플로우 공정을 통하여 플러거블 렌즈 구조 제작을 위한 공정 연구를 수행하였다. 렌즈일체형 플러거블 접속구조의 광도파로를 PDMS복제공정으로 제작된 mold를 이용하여 임프린트 공정을 통해 제작하였다. 따라서 본 논문에서는 수동정렬이 가능한 광PCB접속용 플러거블 렌즈 구조의 제작이 가능함을 확인하였다.

광전자 소자 응용을 위한 수직 정렬된 ZnO Nanorod Array를 이용한 계층 나노구조

  • 고영환;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.126-126
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    • 2011
  • 수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.

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자동 광섬유 정렬 장치의 설계 및 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Development of Automatic Optical Fiber Aligner)

  • 김병희;엄철;최영석
    • 산업기술연구
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    • 제22권B호
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    • pp.241-249
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    • 2002
  • Optical fiber is indispensable for optical communication systems that transmit large volumes of data at high speed, but super precision technology in sub-micron units is required for optical axis adjustment. We developed the automatic optical fiber by image processing and automatic loading system. we have developed 6-axis micro stage system for I/O optical fiber arrays, the initial automatic aligning system software for a input optical array by the image processing technique, fast I/O-synchronous aligning strategy, the automatic loading/unloading system and the automatic UV bonding mechanism. In order to adjust the alignment it used on PC based motion controller, a $10{\mu}m$ repeat-detailed drawing of automatic loading system is developed by a primary line up for high detailed drawing. Also, at this researches used the image processing system and algorithm instead of the existing a primary hand-line up and fiber input array and waveguide chip formed in line by automatic.

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The Effect of Sb doping on $SnO_2$ nanowires: Change of UV response and surface characteristic

  • 김윤철;하정숙
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.269-269
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    • 2010
  • $SnO_2$ 나노선은 n-type의 전기적 특성과 우수한 광 특성을 보이며, 전자소자, 광소자 뿐 아니라 다양한 종류의 가스 센서 등에 응용되고 있다. 그러나 $SnO_2$ 나노선은 공기중에서 전기적으로 불안정한 특성을 보이며, 도핑을 하지 않은 나노선 소자에서는 전자의 모빌러티가 높지 않다는 단점을 갖고 있다. 이를 개선하고자 본 연구에서는 화학기상증착법 (Chemical Vapor Deposition)으로 Sb을 도핑한 $SnO_2$ 나노선을 성장하여 전계방출효과 트랜지스터 (field effect transistor: FET)를 제작하여 전기적 특성과 UV 반응성의 변화를 측정하였다. Sb 도핑 양을 늘려감에 따라 전기적 특성이 반도체 특성에서 점점 금속 특성으로 변하는 것과 게이트 전압의 영향을 적게 받는 것을 확인하였다. 또한 도핑을 해준 $SnO_2$ 나노선의 경우 UV 반응과 회복 시간이 기존에 비하여 크게 감소하여 UV 센서에 더욱 적합해진 것을 확인하였다. 또한, 슬라이딩 트랜스퍼 공정을 이용하여 나노선을 원하는 기판에 정렬된 상태로 전이할 때 도핑한 나노선은 표면특성의 변화로 정렬도가 크게 감소하는 것을 확인하였고, 기판에 윤활제를 사용하여 정렬도를 높일 수 있었다.

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Micro-block Stacking 방법으로 제작한 집적형 Triplexer 제작 및 특성 측정 (Fabrication of the Integrated Triplexer Using Micro Block Stacking Method)

  • 윤현재;김진원
    • 한국광학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.217-221
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    • 2012
  • 본 논문에서는 정밀 세라믹 부품을 이용한 MBS(Micro-Block Stacking) 방법으로 1550 nm 파장의 아날로그 신호 수신과 1310nm/1490nm 파장의 디지털 신호 송, 수신이 가능한 8 pin mini DIL 형태의 집적형 Triplexer를 제작하였다. 제작된 전체 어셈블리는 $5.40mm{\times}2.15mm{\times}1.05mm$ 크기로 통신용 광모듈 국제 표준인 MSA(Multi Source Agreement) 규격의 SFP(Small Form Pluggable) 광모듈 제작이 가능하다. 자동 능동 광정렬 장비를 사용하여 제작된 집적형 Triplexer를 단일모드 광섬유에 광정렬하였을 때, 1310 nm 송신부 최대 광출력이 -14.5 dBm이었고, 송신부에 의하여 위치가 자동 정렬된 1550 nm와 1490 nm 수신부 수신감도는 각각 0.83 A/W, 0.73 A/W로 단거리 통신에 적용 가능한 값을 얻었다.

Image Processing을 이용한 자동 광 정렬 장치 개발 (The development of automatic optical aligner with using the image processing)

  • 엄철;김병희;김성근;최영석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.536-539
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    • 2002
  • In this paper, we developed the automatic optical fiber aligner by image processing and automatic loading system. Optical fiber is indispensable for optical communication systems that transmit large volumes of data at high speed, but super-precision technology in sub-micron units is required for optical axis adjustment, we have developed 6-axis micro stage system for I/O optical fiber arrays, the initial automatic aligning system/software for a input optical array by the image processing technique, fast I/O-synchronous aligning strategy, the automatic loading/unloading system and the automatic UV bonding mechanism. In order to adjust the alignment it used on PC based motion controller, a $10\mu\textrm{mm}$ repeat-detailed drawing of automatic loading system is developed by a primary line up for high detailed drawing. Also, at this researches used the image processing system and algorithm instead of the existing a primary hand-line up. and fiber input array and waveguide chip formed in line by automatic. Therefore, the developed and manufactured optical aligning system in this research fulfills the great role of support industry for major electronics manufacturers, telecommunications companies, universities, government agencies and other research institutions.

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