• 제목/요약/키워드: 비선형광학효과

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콜레스테릭 액정 폴리머 박막을 이용한 광섬유 원편광 거울 제작 및 이를 이용한 모드 록킹 된 광섬유 레이저 (Fiber optic circular polarizing mirror using polymer cholesteric liquid crystal and it's application in the mode-locked fiber laser)

  • 장도일;김경헌;김인선;김성태
    • 한국광학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.91-96
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    • 2000
  • 콜레스테릭 액정 플리머 박막을 이용한 새로운 개념의 광섬유 원편광 거울을 제작하고 그 특성을 분석하였다. 콜레스테릭 액정 거울의 광학적 특성을 보여주는 Jones Matrix를 유도하고 실험을 통하여 검증하였다. 제작된 광섬유 원편광 거울은 선형 광섬유 레이저 공진기에서 공간적 홀버닝을 제거하는데 사용 될 수 있으며, 광섬유 내에서의 비선형 편광 변화 효과를 이용한 모드록킹 동작을 얻을 수 있다. 실험을 통해 얻은 모드 록킹 된 레이저의 펄스 폭은 630fs로 측정 되었다.

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Z-scan 방법에 의한 비정질 $As_2S_3$ 박막의 비선형 굴절률 측정 (Nonlinear refractive index measurement for amorphous $As_2S_3$ thin film by Z-scan method)

  • 김성규;이영락;곽종훈;최옥식;이윤우;송재봉;서호형;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.342-347
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    • 1998
  • 비선형 Kerr 매질을 통과하는 Gaussian 빔에 대해 aberration-free approximation과 Huygens-Fresnel 회절 이론을 적용하여 Z-scan 투과율에 대한 해석해를 유도하였다. 비정질 $As_2S_3$ 박막에 대해 Z-scan 실험을 수행하였으며 이론과 비교하여 잘 일치함을 알았다. 633nm 파장에서 측정된 비선형 굴절률${\gamma}$의 크기와 기호 $+8.65{\times}10^{-6}\textrm{cm}^2/W$이며, 또한 먼 영역(far-field)에서 빔 세기분포를 측정하여 자기 집광(self-focusing)효과를 가시적으로 확인하였다.

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이광자흡수 광중합현상에서 3차원 미세구조의 제작 (3D Micro-fabrication with Two-Photon Absorption Photopolymerization)

  • 강보영;우정원;이광섭;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.162-163
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    • 2003
  • 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)

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극초단 고차솔리톤펄스를 이용한 전광위상천이스위치에서 고차 비선형상호작용에 관한 연구 (A study of nonlinear interactions in all-optical phase-shift switch using higher-order soliton pulse with femtosecond width)

  • 윤기홍;송재원
    • 한국광학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.245-250
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    • 2002
  • 전광위상천이스위치(All-optical phase-shift switch)에서 백 펨토초이하의 펄스폭을 가지는 두 극초단 직교펄스의 전파특성을 수치적으로 연구하였다. 이러한 전광스위치에서 자기라만산란 및 상호라만산란과 walk-off 효과를 고려하여, 솔리톤펄스와 고차솔리톤펄스간의 복잡한 비선형상호작용이 펄스의 형태변화, 펄스의 위상천이분포, 그리고 대조비등의 스위칭특성에 끼치는 영향들을 분석하였다. 특히 스위칭을 위해 필요한 walk-of f효과를 라만 walk-off효과에서 얻을 수 있기 때문에, 이러한 전광스위치에 전형적인 복굴절률(Δn = 2.4$\times$$10^{-5}$)을 가지는 광섬유를 사용해도 좋은 스위칭특성을 가짐을 보였다.

열렌즈 효과를 이용한 탄소 나노 튜브 분산액의 열확산도와 광학적 특성 측정 (Measurement of Thermal Diffusivity and the Optical Properties of a Carbon Nanotube Dispersion by Using the Thermal Lens Effect)

  • 박현우;김현기;김석원;이주현
    • 새물리
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    • 제68권11호
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    • pp.1167-1172
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    • 2018
  • 탄소 나노 튜브는 탄소 원자들이 육각형의 벌집모양으로 서로 연결된 고분자 탄소동소체로 다중벽일 경우 $3000W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$, 단일벽일 경우 $6000W{\cdot}m^{-1}{\cdot}K^{-1}$ 정도로 매우 높은 열전도도를 보인다. 본 연구에서는 단일 빔과 이중 빔 방법으로 열렌즈 효과를 이용하여, 1.5 M 다중벽 탄소 나노튜브 분산액의 투과율과 열확산도를 측정하였다. 단일 레이저 빔의 진행방향으로 시료를 움직이는 z-scan 방법을 통해 비선형 광학계수들을 구하고, 이중 레이저 빔을 이용하여 열확산도를 측정하였다. 펌프 빔으로는 파장 532 nm이고 세기가 100 mW인 DPSS (Diode-pumped solid state, DPSS) 레이저를 사용하였고, 프로브빔으로는 파장이 633 nm이며 세기가 5 mW인 He-Ne 레이저를 사용하였다. 실험 결과 농도가 9.99, 11.10, 16.65, 19.98 mM일 때 비선형 흡수계수는 각각 0.046, 0.051, 0.136, 0.169 m/W였다. 또한 비선형 굴절률은 0.20, 0.51, 1.25, $1.32{\times}10^{-11}m^2/W$였고, 열확산도 평균치는 $1.33{\times}10^{-6}m^2/s$이었다.

얽힘상태 광을 이용한 광학계에서 광손실 및 잡음이 동시계수에 미치는 영향 (Effects of the decorrelation and the noise on the coincidence detection in a optical system with entangled photons)

  • 김헌오;고정훈;김태수
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.246-247
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    • 2001
  • 짧은 파장의 레이저 빔이 비선형 결정에 입사할 때 긴 파장의 두 광으로 자발적으로 변환하는 매개 하향변환(parametric down-convension; PDC)과정을 통해서 양자적 상관관계를 갖는 광원을 얻을 수 있다. PDC 과정은 에너지 보존 (w$_{p}$ = w$_{s}$ + w$_{i}$)과 운동량 보존 (k$_{p}$ = k$_{s}$ + k$_{i}$)에 해당하는, 위상조화 (phase matching) 조건이 잘 만족할 때 효과적으로 일어난다. PDC에서 광자들이 아주 짧은 시간에 쌍으로 발생한다는 것과 이러한 광자쌍을 동시에 측정하는(coincidence count; 동시계수) 방법을 이용하면 효과적으로 신호와 잡음을 분리해 낼수 있고, 배경(background)이나 잡음(noise)보다 미약한 신호를 통해서도 정보를 전달할 수 있는 가능성을 제공해준다. (중략)

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광굴절 고분자에서 회절격자의 phase shift 측정 (Measurement of phase shift of the grating in photorefractive polymer)

  • 이현기;황의중;여세연;김정성;오차환;송석호;김필수;최동훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.244-245
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    • 2003
  • 광굴절 유기 고분자 재료는 1991년 IBM연구소에서 광굴절 효과를 나타내는 고분자 기억소자로의 기능성을 타진한 후에 광굴절 무기 결정에 비해 높은 회절효율의 가능성, 도핑의 용이성, 저렴한 생산비용, 다양한 응용성 등으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 실험에서는 광전도 고분자(Charge transporting molecule)인 SGC와 비선형 광학색소(NLO)인 SGM, Tg를 낮추기위한 가소제인 PEG, 전하 발생체(Photocharge generator, Sensitiser)로 이루어진 (SGC:SGM:PEG:TNF=30:60:9:1) 광굴절 고분자 복합재료의 특성을 분석하였다. (중략)

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ZnSe 반도체 양자점의 광학적 성질 연구 (The Study on Optical Properties of ZnSe Nanocrystallite Quantum Dots)

  • 최문구;임상엽;제구출;전영욱;천진우;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.254-255
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    • 2000
  • 반도체 양자점은 수 백 개에서 수 만 개에 이르는 원자들로 이루어진 미세한 결정 구조로써 독특한 물성들을 나타내므로 많은 연구가 이루어지고 있다. 양자점은 전자와 양공을 공간적으로 구속하는 양자효과에 의하여 양자점의 크기가 엑시톤의 보어 반지름보다 작아질수록 띠간격 에너지가 청색 편이하고 엑시톤의 결합 에너지가 증가하며 에너지 전이가 불연속이 되어 진동자 세기가 집중되는 등 광학적인 성질이 크게 변화하게 된다. 이미 반도체 양자우물 구조의 연구에서 나타나듯이 차원이 더욱 감소된 양자점에서는 엑시톤의 광학적 비선형성이 증가할 것으로 기대되어 유리 조직 내에 첨가시킨 반도체 미세구조나 박막 생장 기법에 의한 자발 형성 양자점, 화학적인 방법으로 얻어지는 용액상의 콜로이드등 다양한 방법들로 반도체 양자점을 제작하고 있다. 특히 양자점의 크기 분포, 모양 조절 및 양자점의 규칙적인 배열 등은 양자점의 기본적인 물성 탐구에 있어서 뿐 아니라 기능성 소자로의 응용에 있어서 잠재성이 크기 때문에 다양한 연구들이 이루어지고 있다. (중략)

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87Rb D1 전이선에서 원자결맞음을 이용한 비선형 광자기 효과 신호의 특성 (The characteristics of nonlinear magneto-optical effect based on coherent population trapping in the D1 line of Rh atoms)

  • 이림;문한섭;김중복
    • 한국광학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-6
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    • 2006
  • 우리는 6.7 kPa의 네온 버퍼가스가 포함된 루비듐 증기셀을 이용하여 $^{87}Rb$원자 $D_1$ 전이선에서 레이저의 세기, 증기 셀의 온도, 전이 선에 따른 비선형 광자기 신호(NMOE)의 특성을 조사하였다. 비선형 광자기 신호는 레이저의 세기와 증기셀의 온도가 증가함에 따라 F=2$\to$F'=2 전이선에서는 광자기 신호의 크기와 선폭이 증가하였지만, F=2$\to$F'=1 전이선에서는 확대 없이 신호의 크기만 증가됨으로써 자장 측정 민감도가 향상되는 것을 확인하였으며, 이러한 효과를 자기부준위 사이에서의 원자결맞음 구도의 차이로 설명하였다. 관측된 최적 조건에서 자기장변화에 대한 민감도는 $70pT/\sqrt{Hz}$ 이하로 계산되었다.

폴리 아세틸렌의 비선형 광학성질에 대한 양자 역학적 고찰 (Non-Linear Optical Properties of Polyacetylene Using Ab Initio Time-Dependent Hartree-Fock Theory)

  • 김승준
    • 대한화학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.317-326
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    • 1996
  • Linear polyenes, ($C_4H_6\;to\;C_{30}H_{32}$)의 frequency dependent longitudinal polarizablilty, ${\alpha}zz(\omega)$ 와 second hyperpolarizabilities, ${\gamma}zzzz(\omega)$를 6-31G basis set에서 ab initio TDHF 이론을 사용하여 계산하였다. 폴리 아세틸렌의 frequency dispersion effect를 보기 위하여 외부 전기장의 주파수 영역에 광학성질을 구한후 무한 사슬을 갖는 고분자에 대하여 extrapolate하였다. 이때걸어준 외부 전기장에서의 광학적 성질에 대한 static field 에서의 광학성질의 비를 사용하여 비공면 영역에서의 dispersion effect를 고찰하였다. 또한 광학성질에 대한 주변 사슬의 효과를 조사하였으며 공명이 일어나는 영역에서의 광학 성질을 계산하기 위한 이론적 방법을 제안하였다.

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