• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.1
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• pp.1-4
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• 1999

A confocal microscope system was used to study the bursts of fluorescence photons from single dye molecules excited at 638 nm by a short-pulsed diode laser with a repetition rate of 17 MHz. A red dye, JA22, in ethylene glycol solution was used as a sample. The fluorescence decay curves of single molecules were acquired using a time-correlated single photon counting and analyzed by a maximum likelihood estimator. It was possible to measure the fluorescence decay times with an error probability of 21% at photon number of more than 40 per dye molecule.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2004.08a
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• pp.153-156
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• 2004

광 전송 마이크로 셀룰라 시스템과 부반송파 다중 송신 시스템 같은 마이크로파 광 전송기술을 이용한 시스템들은 송신기의 비선형성에 의해서 발생하는 많은 왜곡 성분들, 특히 레이저 다이오드에서 발생한 왜곡 성분들에 의해서 많은 성능의 제한을 받는다. 이러한 왜곡 성분들을 제거하기 위해서 광 피드포워드 방식을 이용한 광 송신기를 제안하였다. 제작된 피드포워드 선형화 아날로그 광 송신기는 2.1 GHz 투톤 실험에서 38 dB의 IMD 개선 효과를 보였다. 여기에서 위상 천이기와 전압 가변 감쇄기는 신호 크기 허용오차를 0.1 dB, 위상 허용오차 $1^{\circ}$범위 이내에서 설계하였다. 이를 위해서 세밀한 위상과 크기의 조정이 가능한 위상 천이기와 전압 가변 감쇄기를 제작하였고, 측정한 결과, 전압 가변에 따른 위상 변화량과 크기 변화량은 각각 위상 천이기는 $90^{\circ}$, 전압 가변 감쇄기는 14 dB를 기록하였다.

• New Physics: Sae Mulli
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• v.68 no.12
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• pp.1308-1314
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• 2018

$Er^{3+}$ and $Yb^{3+}$ co-doped $Y_3Ga_5O_{12}$ polycrystalline powders were prepared by using a solid-state reaction method, and their crystallinities were measured using X-ray diffraction. According to the results of X-ray diffraction, the powders showed a polycrystalline tetragonal structure. The photoluminescence and the upconversion luminescence properties of the $(Y_{0.85-x}Yb_{0.15})_3Ga_5O_{12}:Er^{3+}_x$ (x = 0.03, 0.06, 0.09, 0.12 and 0.15) phosphors were investigated in detail. Green and red upconversion emissions were observed for the phosphors excited by 980 nm radiation from a semiconductor laser. The powders exhibited strong green and weak red upconversion emission peaks at 553 and 660 nm, respectively. Also, their upconversion processes were explained using an energy-diagram analysis and the strongest upconversion intensity was emitted by the powder with a 0.12 mol $Er^{3+}$ ion concentration.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.27 no.1
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• pp.1-17
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• 2016

Over the past two decades, fiber-based lasers have made remarkable progress, now having reached power levels exceeding kilowatts and drawing a huge amount of attention from academy and industry as a replacement technology for bulk lasers. In this paper we review the significant factors that have led to the progress of fiber lasers, such as gain-fiber regimes based on ytterbium-doped silica, optical pumping schemes through the combination of laser diodes and double-clad fiber geometries, and tandem schemes for minimizing quantum defects. Furthermore, we discuss various power-limitation issues that are expected to incur with respect to the ultimate power scaling of fiber lasers, such as efficiency degradation, thermal hazard, and system-instability growth in fiber lasers, and various relevant methods to alleviate the aforementioned issues. This discussion includes fiber nonlinear effects, fiber damage, and modal-instability issues, which become more significant as the power level is scaled up. In addition, we also review beam-combining techniques, which are currently receiving a lot of attention as an alternative solution to the power-scaling limitation of high-power fiber lasers. In particular, we focus more on the discussion of the schematics of a spectral beam-combining system and their individual requirements. Finally, we discuss prospects for the future development of fiber laser technologies, for them to leap forward from where they are now, and to continue to advance in terms of their power scalability.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.7 no.4
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• pp.419-427
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• 1996

Thermally-stabilized fiber-optic current sensors are proposed and demonstrated. The sensor head is made of two coil formers combined perpendicularly. In this sensor head, bending-induced birefringences can be reduced to the level much smaller than those of the single former type because the eigen-axes of the two perpendicular coil formers are made orthogonal to each other. Moreover, thermal variation of the birefringence is also expected to be minimized by the orthogonality of the two polarization eigen-axes. We changed the temperature slowly in the range of 20~45$^{\circ}C$ during 100 minutes. The overall linearity of the sensor is better than 1.2% in the range of 0~1000A. The long-term fluctuation of the sensor is less than 1% when measured for 3 hours at 500A and room temperature. Two orthogonally-polarized laser diodes are combined together to make the incident beam unpolarized. In the signal processing, the signals are separated by two parts and normalized respectively, which minimize the efects of optical fluctuations coming from sources, connectors, etc.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.26 no.3
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• pp.319-325
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• 2015

Submicron-sized $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ upconversion phosphor particles were synthesized by spray pyrolysis, and their luminescent properties were characterized by changing the concentration of $Er^{3+}$ and $Yb^{3+}$. $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ showed an intense green and red emission due to the $^4S_{3/2}$ or $^2H_{11/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ and $^4F_{9/2}{\rightarrow}^4I_{15/2}$ transition of $Er^{3+}$ ions, respectively. In terms of the emission intensity, the optimal concentrations of Er and Yb were 1.0 % and 2.0%, respectively, and the concentration quenching was found to occur via the dipole-dipole interaction. Upconversion mechanism was discussed by using the dependency of emission intensities on pumping powers and considering the dominant depletion processes of intermediate energy levels for the red and green emission with changing the $Er^{3+}$ concentration. An energy transfer from $Yb^{3+}$ to $Er^{3+}$ in $CeO_2$ host was mainly involved in ground-state absorption (GSA), and non-radiative relaxation from $^4I_{11/2}$ to $^4I_{13/2}$ of $Er^{3+}$ was accelerated by the $Yb^{3+}$ co-doping. As a result, the $Yb^{3+}$ co-doping led to greatly enhance the upconversion intensity with increasing ratios of the red to green emission. Finally, it is revealed that the upconversion emission is achieved by two photon processes in which the linear decay dominates the depletion of intermediate energy levels for green and red emissions for $CeO_2:Er^{3+}/Yb^{3+}$ phosphor.

• Proceedings of the Membrane Society of Korea Conference
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• 1996.06a
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• pp.91-120
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• 1996

경제발전과 더불어 산업의 많은 분야에서 순수 및 초순순의 사용이 증가하고 있으나, 환경오염에 의한 원수의 오염에 따라 순수 및 초순순제조의 장치비와 처리비용의 증가가 야기되고 있다. 현재 국내에는 화력, 원자력발전소를 비롯하여 열병합발전소, 석유화학공장, 제약회사, 전기 전자부품회사, 반도체회사 및 철강회사 등 많은 분야에서 순수 및 초순수 제조장치의 구성과 성능이 많은 차이를 나타내고 있다. 국내의 초순수 제조장치는 90% 이상이 이온교환수지를 사용하는 이온교환법과 UF, R/O System과 같은 Membrane을 사용하는 Membrane System을 병행하여 적용하고 있다. 국내 초순수처리 Plant에서는 통상 전처리 System과 1차 순수제조 System 및 초순수 System이 상호 연결되어 Plant가 구성 운영되고 있다. 전처리 System에는 응집침전, 여과 흡착, 살균 등이 적용되고 있으며 여과 System에 Membrane을 적용할 수 있으나 국내에서는 특별한 경우를 제외하고 대부분 전처리 여과 System에 Media Filter를 사용한다. 전처리 System도 순수처리 장치의 전처리로는 없어서는 안되는 System이지만 여기에는 전처리 System을 제외하고 국내에서 적용하고 있는 초순수처리 System의 공정현황과 각 System별 특징을 설명하고 있다. 초순순 System에는 요구 수질에 따라 다소 차이가 있지만 반도체 공업에서 사용되는 초순수 System이 이중 최고의 Grade로 반도체공업에서 적용되고 있는 System을 기준하였다. 특히 Membrane을 적용한 초순수제조 System이 증가하고 있어 R/O, ED, EDR, CDI, (EDI)와 같은 Membrane System의 특성과 원리를 검토하였다.대적으로 높은 산소확산계수와 물에 대해서는 낮은 투과도를 가져야 한다. 높은 산소확산계수는 반응을 빠르게 하는 잇점이 있으며 물에 대한 낮은 투과도는 센서내의 전해질 물질을 유지보호하는 역할을 한다. 분리막이 산소전극에 이용될 경우 높은 산소 확산계수 이외에도 적절한 기계적 강도, 열적 안정성 등이 요구된다. 몰입이 가능하여 임계치가 저하된 것으로 여겨진다. 또한 광학적 이득의 존재는 이 구조에 의한 극단파장 반도체 레이저다이오드의 실현 가능성을 나타내는 것이다.548 mL에 비해 통계학적으로 의의 있게 적었다(p<0.05). 결론: 관상동맥우회로 조성수술에서 전방온혈심정지액을 사용할 때 희석되지 많은 고농도 포타슘은 fliud overload와 수혈을 피하고 delivery kit를 사용하지 않음으로써 효과적이고 만족할 만한 심근보호 효과를 보였다.를 보였다.4주까지에서는 비교적 폐포는 정상적 구조를 유지하면서 부분적으로 소폐동맥 중막의 비후와 간질에 호산구 침윤의 소견이 특징적으로 관찰되었다. 결론: 분리 폐 관류는 정맥주입 방법에 비해 고농도의 cisplatin 투여로 인한 다른 장기에서의 농도 증가 없이 폐 조직에 약 50배 정도의 고농도 cisplatin을 투여할 수 있었으며, 또한 분리 폐 관류 시 cisplatin에 의한 직접적 폐 독성은 발견되지 않았다이 낮았으나 통계학적 의의는 없었다[10.0%(4/40) : 8.2%(20/244), p>0.05]. 결론: 비디오흉강경술에서 재발을 낮추기 위해 수술시 폐야 전체를 관찰하여 존재하는 폐기포를 놓치지 않는 것이 중요하며, 폐기포를 확인하지 못한 경우와 이차성 자연기흉에 대해서는 흉막유착술에 더 세심한 주의가 필요하다는 것을 확인하였다. 비디오흉강경수술은 통증이 적고, 입원기간이 짧고, 사회

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.08a
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• pp.134-135
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• 2011

양자점은 전자와 양공을 3차원으로 속박 시키므로 기존의 bulk나 양자우물보다 양자점을 이용한 레이저 다이오드의 경우 낮은 문턱 전류, 높은 미분이득 및 온도 안전성의 장점이 있을 거라 기대되고 있다. 그러나, 양자점은 낮은 areal coverage 때문에 높은 속박효율을 얻지 못하고 있다. 이러한 양자점의 문제점을 해결하기 위해 양자점을 양자우물 안에 성장시켜 운반자들의 포획을 향상시키는 방법들이 연구되고 있다. 양자우물 안에 양자점을 넣으면 양자우물이 운반자들의 포획을 증가 시키고, 열적 방출도 억제하여 온도 안정성이 향상 되는 것으로 알려져 있다. 광통신 대역의 1.3 ${\mu}m$ 경우, GaAs계를 이용하여 InAs 양자점을 strained InGaAs 박막을 우물층으로 한 dot-in-a-well 구조의 연구는 몇몇 보고된 바 있다. 그러나 InP계를 사용하는 1.55 ${\mu}m$ 대역에서 dot-in-a-well구조의 연구는 아직 미미하다. 본 연구에서는 유기 금속 화학 증착법(metal organic chemical vapor deposition)을 이용하여 InP 기판 위에 InAs 양자점을 자발성장법으로 성장하였으며 dot-in-a-well 구조에서 우물층으로 1.35 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.69}Ga_{0.31}As_{0.67}P_{0.33}$ (1.35Q)를, 장벽층으로는 1.1 ${\mu}m$ 파장의 $In_{0.85}Ga_{0.15}As_{0.32}P_{0.68}$(1.1Q)를 사용하였다. 양자우물층과 장벽층은 모두 InP 기판과 격자가 일치하는 조건으로 성장하였다. III족 원료로는 trimethylindium (TMI)와 trimethylgalium (TMGa)을 사용하였으며 V족 원료 가스로는 $PH_3$ 100%, $AsH_3$ 100%를, carrier gas로는 $H_2$를 사용하였다. InP buffer층의 성장 온도는 640$^{\circ}C$이며 양자점 성장 온도는 520$^{\circ}C$이다. 양자점 형성은 원자력간 현미경(Atomic force microscopy)를 이용하여 확인하였으며, 박막의 결정성은 쌍결정 회절분석(Double crystal x-ray deffractometry)를 이용하여 확인하였다. 확인된 성장 조건을 이용하여 양자점 시료를 성장하였으며 광여기분광법(Photoluminescence)을 이용하여 광특성을 분석하였다. Fig. 1은 dot in a barrier 와 dot-in-a-well 시료의 성장구조이다. Fig. 1(a)는 일반적인 dot-in-a-barrier 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장한 후 양자점을 성장하였다. 그 후 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 1(b)는 dot-in-a-well 구조로 InP buffer층을 성장하고 1.1Q를 100 nm 성장 후 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하였다. 그 위에 InAs 양자점을 성장하였다. 그 후에 1.35Q 우물층을 4 nm 성장하고 1.1Q 100 nm와 InP 100 nm로 capping하였다. Fig. 2는 dot-in-a-barrier 시료와 dot-in-a-well 시료의 상온 PL data이다. Dot-in-a-barrier 시료의 PL 파장은 1544 nm이며 반치폭은 79.70 meV이다. Dot-in-a-well 시료의 파장은 1546 nm이며 반치폭은 70.80 meV이다. 두 시료의 PL 파장 변화는 없으며, 반치폭은 dot-in-a-well 시료가 8.9 meV 감소하였다. Dot-in-a-well 시료의 PL peak 강도는 57% 증가하였으며 적분강도(integration intensity)는 45%가 증가하였다. PL 데이터에서 높은 에너지의 반치폭 변화는 없으며 낮은 에너지의 반치폭은 8 meV 감소하였다. 적분강도 증가에서 dot-in-a-well 구조가 dot-in-a-barrier 구조보다 전자-양공의 재결합이 증가한다는 것을 알 수 있으며, 반치폭 변화로부터 특히 높은 에너지를 갖는 작은 양자점에서의 재결합이 증가 된 것을 알 수 있다. 이는 양자우물이 장벽보다 전자-양공의 구속력을 증가시키기 때문에 양자점에 전자와 양공의 공급을 증가시키기 때문이다. 따라서 낮은 에너지를 가지는 양자점을 모두 채우고 높은 에너지를 가지는 양자점까지 채우게 되므로, 높은 에너지를 가지는 양자점에서의 전자-양공 재결합이 증가되었기 때문이다. 뿐만 아니라 파장 변화 없이 PL peak 강도와 적분강도가 증가하고 낮은 에너지 쪽의 반치폭이 감소한 것으로부터 에너지가 낮은 양자점보다는 에너지가 높은 양자점에서의 전자-양공 재결합율이 급증하였음을 알 수 있다. 우리는 이와 같은 연구에서 InP계를 이용해 1.55 ${\mu}m$에서도 dot in a well구조를 성장 하여 더 좋은 특성을 낼 수 있으며 앞으로 많은 연구가 필요할 것이라 생각한다.