• 제목/요약/키워드: 비선형광학효과

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밀도 반전된 Nd:YAG에서의 자체 발진 위상공액 레이저 (Self-starting phase conjugate laser in population inverted Nd:YAG)

  • 김동환
    • 한국광학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.357-361
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    • 1997
  • 밀도반전된 Nd:YAG에서 자체 교차하는 빔경로를 구성하여 위상공액파 레이저를 발진 시켰다. 서로 교차하는 두빔에 의한 spatial hole burning에 의해 3차 비선형 분극이 유도되어 레이저 공진기 내부의 위상 왜곡(phase distortion)이 자체 보정됨을 관측하였고, 레이저 이득체내에서 형성되는 동적 부피 격자의 생성과 소멸에 의한 효과로 반치폭 20 나노초의 자연 Q-switched 레이저 펄스가 발진되었다. 평균 펄스당 출력 에너지는 10 Hz 동작에서 200 mJ로 측정되었으며, 최대 전체 출력 효율은 0.8%로 나타났다.

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GaAs의 2광자 여기된 자유전하 흡수 단면적의 빔세기 의존성 연구 (Study of the dependence of two-photon-absorption generated free carrier absorption cross-section in GaAs)

  • 김상천;장준영;전성만;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.252-253
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    • 2000
  • 본 실험에서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰 하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다.$^{(1)}$ GaAs의 굴절률이 3.6으로 매우 커서 Fabry-Perot 효과가 나타나므로 시료의 한쪽 면을 SiN로 무반사 코팅을 하여 실험 하였다. GaAs의 표면은 쉽게 레이저 빛에 의해 손상을 입는 것을 고려하여 같은 자리에서 여러 번의 실험을 하여 같은 결과가 나오는 것을 확인하여 실험 결과를 얻었다. 사용된 레이저는 Nd:YAG 레이저로서 1.064 $mu extrm{m}$의 파장에서 7 나노초의 펄스를 방출한다. 빛의 세기는 편광기와 half wave plate를 이용하여 변화 시켰다. (중략)

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유/무기 졸-겔 재료에 광기능성 유기물의 나노 분산 (Nano-dispersion of the Organics in the Organic/Inorganic Sol-Gel Hybrid Matrices)

  • 백인찬;석상일;진문영;이창진
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 춘계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.218-218
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    • 2003
  • 21세기 정보기반사회에서는 정보처리량의 증가로 인한 대용량 정보 교환을 위하여 신호처리의 고속화/광대역화가 요구되어진다. 완전 광통신망의 구축에 의한 대용량의 광통신을 위해서는 고속이며, 집적화가 가능한 저가의 광전자 소자 개발이 필요하다. 광전자 소자 중 전기-광학 변조 효과를 이용한 광소자의 구현을 위한 소재로서 극성 배향된 비선형 광학 유기고분자 소재는 가공성이 뛰어나 원하는 형태의 광도파로로 제조할 수 있다는 장점에 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 아직 전기광학계수의 향상과 더불어 유기고분자가 가지고 있는 열 및 광화학적 안정성이 낮은 기본적인 문제점과 폴링(poling)에 의해 배향된 극성이 시간에 따라 완화되는 문제의 해결이 요구되고 있다. 이러한 문제점 해결을 위한 기초 연구로 유기물을 졸-겔 매트릭스에 나노 사이즈로 분산하는 방법으로 유기물의 내화학적 안정성을 향상하고자 시도하였다. 잘 알려져 있는 바와 같이 유/무기 하이브리드 졸-겔 재료는 광 투광성이 우수하고 저온에서의 재료 합성과 저가 공정이 가능하여 광기능성 유기물의 호스트(host) 재료로 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 MTMS(methyltrimethoxysilane)과 TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate)를 0-100 mol%로 혼합하고 가수분해하는 방법으로 친수성/친유성 특성을 제어하여, 분산되는 유기물의 사이즈를 조정하였다. 각 실험 조건에 따른 유기물 분산체의 크기를 SEM 및 TEM으로 관찰하였으며, 나노 사이즈로 분산된 유/무기 졸-겔 코팅막의 광학적 특성을 프리즘 커플러를 이용하여 조사하였다.

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Landsat-7 ETM+영상을 이용한 산림지역의 혼합화소분석 (Spectral Mixture Analysis in forest using Landsat-7 ETM+)

  • 이지민;이규성
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2003년도 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.157-162
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    • 2003
  • 중저해상도 광학영상의 순간시야각(instantaneous filed of view -IFOV)에 포함되는 공간에는 반사특성이 상이한 두 개 이상의 지표물이 존재하는 경우가 대부분이다. 영상분류와 같은 기존의 영상처리기법에서는 하나의 화소가 단일의 지표물을 대표한다는 가정에서 접근하였으나, 최근 화소의 혼합정도를 세분하는 분광혼합분석(spectral mixture analysis)기법이 개발되고 있다. 분광혼합분석법을 이용하여 혼합된 화소에 포함된 지표물을 분해(unmixing) 하고 그 효과를 분석하고자 하여 경기도 광릉국립수목원의 시험림 지역을 대상으로 Landsat-7 ETM+영상을 이용하여 선형혼합 모델을 적용하였고, 그 결과 각각의 화소를 6개의 End-member의 혼합비로 구분하였다. Endmember의 비율을 나타낸 영상을 분석하여 점유비율에 따른 활엽수와 침엽수의 구분을 할 수 있었고, 각 임상별의 특징도 얻을 수 있었다. 특히 침엽수의 경우 그림자의 효과가 높다는 특성도 파악 할 수 있었다. 분광혼합분석법은 기존의 전통 분류방법과는 달리 다양한 산림의 정보를 추출해 낼 수 있다.

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Optical characteristics of InGaN/GaN quantum dots formed in the apex of pyramidal structure

  • 여환섭;심영출;조용훈
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.240-240
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    • 2016
  • 반도체 양자점은 불연속적인 에너지준위의 특성 때문에 고전적인 빛과는 다른 단일광자를 방출하여 양자정보 처리과정에 기본 요소로써 사용 될 수 있다. III-Nitride (III-N) 반도체 물질은 III족 원소의 구성비를 조절하였을 때 밴드갭 에너지차이가 크므로 깊은 양자 우물을 만들 수 있으며 최근에는 기존에 연구되던 III-Arsenide 기반의 반도체 양자점과 다르게 상온 (300 K) 동작 가능한 단일광자 방출원이 개발되었다.[1] 또한 약한 split-off 에너지 때문에 양자점 모양에 작은 비대칭성만 존재해도 큰 선형편광도를 가질 수 있다. 하지만 III-N 반도체 양자점의 이러한 특성에도 불구하고 이종기판과의 격자상수 불일치에 따른 많은 threading dislocation, 압전효과에 의한 큰 내부전기장에 의해 발광 효율이 떨어지는 등의 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 반도체 양자점을 3차원 구조체와 결합하여 threading dislocation 및 내부전기장을 줄이는 연구들이 진행되고 있다.[2] 본 연구에서는 선택적 영역 성장 방식을 통해 마이크로미터 크기를 가지는 피라미드 형태의 3차원 구조체를 이용, 피라미드의 꼭지점에 형성된 InGaN/GaN 양자점의 광학적 특성에 대해 분석하였다. 저온(9 K)에서 마이크로 photoluminescence 측정을 통해 양자점의 발광파장이 피라미드의 옆면의 파장과는 다름을 확인하였다. 여기광의 세기에 따른 양자점의 발광 세기 측정하여 여기광에 선형 비례함을 보이고, 양자점의 편광도를 측정하여 선형 편광임을 확인하였다. 마지막으로, 광량에 대해 시간에 따른 상관관계를 측정함으로써 양자점이 양자 발광체의 특성을 보이는 지 확인하였다.

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파장 가변 및 스위칭이 가능한 쌍파장 어븀 첨가 광섬유 레이저 (Dual Wavelength Erbium-doped Fiber Laser with Lasing Wavelength Switchability and Tunability)

  • 박상오;심영보;윤민석;추수호;김현주;권오장;한영근
    • 한국광학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.181-184
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    • 2010
  • 본 논문에서는 파장 가변과 동시에 스위칭이 가능한 쌍파장 어븀 첨가 광섬유 레이저를 실험적으로 구현하였다. 희토류 첨가 광섬유를 이득 매질로 사용하고 두 개의 선형 공진기를 중첩하여 파장 스위칭 효과를 구현하였다. 음향광학 변조기로 두 레이저 발진 파장들 사이에 선택적으로 스위칭하는 기능을 가지면서 동시에 광섬유 격자에 인장력 및 수축력을 인가하여 발진 파장을 가변할 수 있는 기능성 쌍파장 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 파장 가변형 쌍파장 스위칭 레이저는 높은 소광비와 가변성, 넓은 가변 대역폭, 그리고 빠른 안정응답시간 등 이전의 기술에 비해 더 좋은 장점들을 가지고 있다. 파장 스위치를 하는 모든 경우에 대해 40 dB이상의 높은 소광비를 가지는 고성능의 광섬유 레이저를 구현하였다. 제안된 쌍파장 광섬유 레이저의 출력은 안정적이고 출력 변동은 0.6 dB 이하로 측정되었다. 발진 파장의 가변성 변화는 ~7.2 nm/$m^{-1}$로 측정되었다.

모드 잠금된 펄스 레이저와 연속 발진하는 반도체 레이저를 이용한 합주파수 생성 (Sum-frequency Generation Using a Mode-locked Pulsed Laser and a Continuous-wave Diode Laser)

  • 김현학;박남훈;염동일;차명식;문한섭
    • 한국광학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.62-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 모드 잠금된 ps-펄스 광섬유 레이저와 연속 발진하는 좁은 선폭의 반도체 레이저를 이용하여 주기적 분극반전된 LiNbO3(periodically poled lithium niobate; PPLN) 결정에서 합주파수 생성 연구를 수행하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저는 중심 파장이 1560.7 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 1.1 nm이며, 연속 발진 반도체 레이저는 중심 파장이 1551 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 6 MHz로 동작한다. 합주파수 생성을 효과적으로 수행하기 위해서 하나의 단일 모드 광섬유를 이용하여 PPLN 결정 내부에서 두 펌프 광원을 공간적으로 완전히 중첩하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저와 좁은 선폭의 연속발진 반도체 레이저에 의해서 모드 잠금된 펄스 형태의 778 nm인 합주파수 생성을 스펙트럼과 시간적인 변화로 확인하였다. 본 연구 결과는 주파수 제어가 가능한 광주파수 빗(optical frequency comb)을 이용한 광주파수 측정 및 고분해 레이저 분광 연구 등 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

저 복굴절 광섬유의 자기광학적 특성 (Magnetooptical Properties of low Birefringent Optical Fiber)

  • 나채동;김영수
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제5권1호
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    • pp.31-39
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    • 1991
  • 편광유지 광섬유의 한 종류인 저 복굴절 광섬유의 고유복굴절 및 자기광학 효과에 의한 편광 특성을 이론적으로 해석하고 실험하였다. 일반 단일모드 광섬유에 비해 편광유지 특성이 양호하게 나타났으며, 실험결과 본 실험에 사용된 광섬유(길이: 68.28cm, 163.72cm, 139.52cm)의 편광도는 0.818이상으로 특정되었다. 입력 편광각에 대한 출력 편광각의 변화는 $9^{\circ}$이하로 측정되었다. 자계 측정 실험결과 10kAT까지의 자계 강도를 선형적으로 측정할 수 있었으며 최대 오차는 4kTA에서 1.95%였다.

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Azobenzene 유도체 LB막의 광학적 특성 및 비선형 광학 효과 (Nonlinear Optical Effect and Optical Properties of Azobenzene Derivative LB Lilm)

  • 신동명;최강훈;강도열;정치섭
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1994년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.225-227
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    • 1994
  • The second-order nonlinear optical effect, especially the second harmonic generation, in Langmuir-Blodgett(LB) films have get much attention over the past few years. For second harmonic generation(SHG) of the ultrathin organic films, the multilayer structure of the film should have the noncentrosymmetric arrangements of molecules. The Langmuir-Blodgett technique can result in the production of thin films of precisely controlled dimensions and structure. In this paper, n-octadecyl 4-(4'-nitrophenylazo)-1-naphthyl ether, ONNE(azohenzene derivative), was synthesized and the optical properties of ONNE was studied. Nonccntrosymmctric Z-type LB films of ONNE were prepared and SHG intensity of the film were measured. The structural characteristics of floating monolayer(L film) and LB film of ONNE were discussed with $\pi$-A isotherm. UV-visible absorption spectroscopy and spectroscopic ellipsometry. The polarized UV-visible absorption spectroscopy and SHO intensity suggest the molecular orientation in LB film.

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코로나 극성배향이 비선형 고분자박막의 복소굴절율에 미치는 영향 및 배향효과의 정량화 (Refractive index change of nonlinear polymer thin films induced by corona poling and quantitative evaluation of poling effect)

  • 길현옥;김상준;방현용;김상열
    • 한국광학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.181-187
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    • 1999
  • 대표적인 이차 비선형 광학 물질인 곁가지형 NPP(N-(4-nitrophenyI)-(L)-prolinol) 고분자 박막을 스핀코팅으로 제작하였다. 위상변조방식의 분광타원해석기를 사용하여 코로나 특성배향법으로 온도와 전기장을 변화시켜가며 실시간으로 타원해석 스펙트럼을 측정하였다. 광투과영역에서의 타원해석상수를 모델링분석하여 박막의 두께를 구하였고, 광합수영역에서는 타원해석상수의 역방계산을 통해 굴절율과 소광계수를 구하였다. 분광광도계를 사용하여 배향 전후 각각의 상태에 따른 광 투과율 스펙트럼을 측정한 후 이를 되먹임 관계식에 적용하여 구한 소광계수가 분광타원해석법으로 결정한 결과와 일치함을 확인하였다. 또한 두께가 비교적 얇은 시료의 타원해석 스펙트럼을 코로나배향 전후에 걸쳐 분석한 후 시료 면에 수직한 수직 복소굴절율과 시료 면에 평행한 수평 복소굴절율을 각각 결정하였다. 이 수직과 복소굴절율을 기준데이터로 사용하고 모델링 과정을 적용하여 배향의 각 단계별로 유효 수직조성비를 결정하여 두꺼운 고분자 박막의 배향된 정도를 정량화하는 분석모델을 제시하였다.

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