• 제목/요약/키워드: 반사형 회절격자

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곡선형 조파시스템 개발 (Development of Curve-Shaped Wave Generation System)

  • 이창훈;김민균;조용준;구석근
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2004년도 학술발표회
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    • pp.468-473
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    • 2004
  • 본 연구에서는 기존의 ㅡ자형, ㄴ자형, ㄷ자형 조파시스템이 경사진 방향으로 가동될 때 발생되는 에너지의 불연속성으로 인한 회절철상이나 구조물에서 반사된 파가 조파판에서 발생하는 재 반사 철상의 단점을 보완할 수 있도록 곡선형태의 조파판을 배치하여 수치실험을 행하였다. 조파판을 곡선형으로 배치시켜 실험 대상물에서부터 반사된 파가 가능한 조파판에 직각으로 부딪치도록 유도하였다. 편미분 격자생성기법을 도입하여 구성된 곡선형 격자망에서 Copeland(1985)의 완경사 방정식을 이용하여 수치해석 하였다. 우선, 1차원 실험영역에서 파를 생성하여 대상구조물에서 반사되어 돌아온 반사파 성분을 조파판에서 흡수하면서 입사파를 생성하는 현상을 재현하였다. 그 후, 실험영역을 2차원으로 확장시켜 조파판을 곡선형으로 배치하여 수치 실험하여 진행파와 회절파의 중첩으로 고안된 해석해와 수치 해를 비교하려다. 그 결과, 기존의 조파시스템에 비하여 에너지 불연속선에서의 회절 현상도 발생하지 않고 반사파 성분을 효율적으로 흡수하는데 효과적임을 알아냈다.

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반사형 광 폴리머의 효율 안정을 위한 편광특성 분석 (Analysis of Polarization Characteristics of Reflection Type Photopolymer for Stabilization)

  • 김은석;김남
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권7호
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    • pp.36-42
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    • 2000
  • 광 폴리머(photopolymer)에 의한 편광 회전과 제작된 격자에서 나타나는 회절효율의 불안정을 분석하였으며, 특히 반사형 광 폴리머의 내부 복굴절(birefringence)에 의해 회절효율의 변화가 발생함을 밝혔다. 광 폴리머를 지지하고 있는 Mylar 기판(base sheet)은 고분자 물질로, 가공 중에 발생한 연신에 의해 복굴절이 발생하여 밤의 편광 상태를 회전시킴으로써 격자의 회절효율을 불안정하게 만드는 원인이 된다. Mylar 기판을 통과하는 빔의 편광 상태를 감광성이 없는 He-Ne 레이저를 사용하여 유리판 위에 접촉된 상태에서 방향을 조절하여 광원의 편광 상태와 평행하게 고정시킬 수 있었으며, 이로 인해 매우 안정적인 회절효율을 갖는 회절격자를 제작할 수 있었다.

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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.

무편광 유전체 다층박막 회절격자의 효율 보정 (Diffraction-efficiency Correction of Polarization-independent Multilayer Dielectric Gratings)

  • 조현주;김관하;김동환;이용수;김상인;조준용;김현태
    • 한국광학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.22-27
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    • 2022
  • 격자의 구조가 간단하고 격자의 대조비가 낮은 SBC 시스템 구성을 위한 무편광 유전체 다층박막 회절격자를 제작하였다. 제작된 박막의 굴절률과 두께 오차로 인하여, 제작된 회절격자의 회절 효율은 설계보다 낮은 값을 나타내었다. 오차를 발생시킨 원인을 분석하고, 제작된 회절격자 위에 추가의 코팅을 통하여 회절 효율 보정이 가능함을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과를 확인하기 위하여 제작된 회절격자 위에 Ta2O5 추가층을 제작하고 회절격자를 측정한 결과 회절 효율 보상이 이루어졌으며, 최고 91.7%의 무편광 회절 효율을 얻었다.

모드 전송선로 이론의 고유치 문제를 사용한 주기적인 blazed 2D 회절격자의 정확한 분석 (Rigorous Analysis of Periodic Blazed 2D Diffraction Grating using Eigenvalue Problem of Modal Transmission-Line Theory)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.173-178
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    • 2019
  • Blazed 격자구조에 의한 광 신호의 회절 특성을 분석하기 위하여 처음으로 격자구조의 Toeplitz 유전율 tensor를 2D spatial Fourier 급수로 정의하고 공식화하였다. 그때 각 층에서의 필드들은 고유치 문제에 기초하여 표현하였으며, 완전한 해는 적절한 경계 값 문제에 의존하는 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용하여 정확하게 유도하였다. 비대칭형 blazed 격자구조의 Toeplitz 유전율 tensor에 기초하여 대칭형과 톱니형 격자구조의 Toeplitz 행렬을 정의하고 각 격자구조에 대한 회절특성을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 비대칭형과 대칭형 구조는 무반사 (anti-reflection) GMR 필터 특성을 나타내었으며, 대칭형 구조가 비대칭형 구조보다 광대역 필터특성을 보였다. 이에 반하여 톱니형 격자 구조는 무반사보다 무투과 (anti-transmission) 필터의 특성이 더욱 강하게 나타났다.

집적형 ${\lambda}/4$ 위상 천이 회절격자 필터의 제작성 연구 (On the Fabricability of Planar Integrable Optical Band-pass Filters with Phase-shifted Gratings)

  • 김상배
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권6호
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    • pp.52-60
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    • 1999
  • 유효 굴절을 전달 매트릭스 방법을 이용하여 위상 천이 회절격자 필터의 구조상의 비이상성의 영향을 살펴봄으로써 이 필터의 제작성을 검토하였다. 계산 결과, 위상 천이 오차나 회절결자 주기의 랜덤 변이는 이들 오차에 따른 공진 파장의 변화가 필터의 투과 대역폭 이내에 있어야 함을 알 수 있었다. ITU 기준에 따른 파장과 대역폭을 기준으로 할 때, 이는 상대 오차가 0.1% 이내여야 함을 의미하며, 이 정도의 허용 오차는 회절격자의 제작에 큰 부담으로 작용한다. 필터 끝면 반사는 투과대역의 ripple을 증가시키므로 ripple을 0.25dB 이하로 줄이려면 반사율이 1% 이하로 되어야 한다. 또 위상 천이 필터는 다중 반사에 따른 공진현상을 이용하기 때문에 도파로 손실은 증배되어 나타남을 보였으며, 도파로 손실이 1dB/cm로 낮아도 약 0.2dB의 투과 손실이 나타났다. 이 연구 결과는 파장 다중화 방식 협대역 투과 필터를 설계하고 제작하는데 있어 기본 자료로서 중요한 의미를 가진다.

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Photopolymer를 이용한 반사형 회절격자의 효율 및 동적특성 분석 (Dynamic characteristics and diffraction efficiency of reflection grating in photopolymer)

  • 최윤선;윤병호;김남
    • 한국광학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.315-320
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    • 1998
  • 홀로그래픽 기록매질 중 광정보처리나 광메로리 등에 응용연구가 활발히 진행되고 있는 포토폴리머(photopolymer)의 특성과 구조를 분석하였다. 특히, Du Pont 폴토폴리머 OmniDex 706반사형 필름을 사용하여 노광량과 입사각도에 대한 실험을 하였고 유리건판에서 반사된 빛에 의해 생기는 간섭 패턴을 분석하였다. 광중합반응시 홑몸체(monomer)의 암반응을 이용하여 고정된 노광량에서 노출시간의 변화, 노출후 확산시간 지연이란 동적인 파라미터를 설정하여 노출시간(exposure time) 6.25ch, 노출후 확산시간 지연(diffusion time delay)2분에서 회절효율의 성능을 10[%]향상시켰다.

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집적화된 분광모듈 구현을 위한 고분자 기반의 비등간격 평면나노회절격자 제작 (Fabrication of a Polymeric Planar Nano-diffraction Grating with Nonuniform Pitch for an Integrated Spectrometer Module)

  • 김환기;오승훈;최현용;박준헌;이현용
    • 한국광학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.53-58
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    • 2017
  • 본 논문은 집적화된 소형의 분광모듈 구현을 위한 나노회절격자의 설계 및 제작에 관한 연구이다. 제안된 평면 구조의 나노회절격자는 회절격자로부터 반사된 빛을 집광하기 위하여 비등간격의 구조로 설계되었으며, 400 nm에서 650 nm까지의 파장 대역폭에서 균등한 분해능을 가지도록 비대칭 V 홈 구조를 가지도록 설계되었다. 최적 설계된 나노회절격자를 저가, 대량 생산에 적합한 UV-NIL 공정을 통해 제작하기 위하여 FT-IR 흡수스펙트럼을 분석하였으며, 이를 통해 5 nm 이내의 치수 정밀도를 가진 고분자 나노회절격자를 제작 할 수 있었다. 제작된 고분자 기반 나노회절격자를 이용한 집적형 분광모듈은 250 nm의 파장 대역폭에서 각 첨두파장의 기준으로 5 nm의 균등한 파장 분해능을 확인하였으며, 이는 다양한 분광모듈의 적용분야에 적용될 것으로 기대된다.

InGaAs PD 어레이와 광섬유 격자를 이용한 준분배형 전력설비 안전진단 시스템 (A Quasi-Distributed Fiber-Optic Sensor System using an InGaAs PD Array and FBG Sensors for the Safety Monitoring of Electric Power Systems)

  • 김현진;박형준;송민호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.86-91
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    • 2010
  • 광섬유 격자를 이용한 센서 네트워크를 이용하여 준분배형 전력설비 안전진단 시스템을 구성하였다. FBG를 이용한 센서는 한 개의 라인에 복수의 센서가 설치가능하며, 전자기 노이즈에 영향을 받지 않는 특성을 가진다. 광섬유 격자에서 반사되는 파장의 신호를 분석하기 위하여 InGaAs PD 어레이와 홀로그램 회절격자를 이용하여 구조가 간단하면서도 고속의 파장복조가 가능하도록 하였다. 제안한 시스템의 정확도를 개선하기 위해 가우시안 라인피팅을 적용하였고, 높은 파장 정밀도(4[pm])와 동작 안정성을 얻을 수 있음을 확인하였다.