• 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)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.166-167
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• 2000

일반적으로 수십 피코초 레이저 펄스를 이용한 GaAs bulk 상태 시료의 비선형 흡수 관찰 실험에서는 200Mw/$cm^{2b}$ 이하에서는 여기된 자유전하 운반자 흡수효과는 무시한다.$^{(1)}$ 그러나 수 나노초의 레이저 펄스를 이용할 경우, 이광자 흡수에 의해 여기된 자유전하 운반자들이 긴 수명시간으로 인해 재결합되지 않고 여기된 상태에 축적되어 짐에 따라, 레이저 빛을 재흡수 하는 확률이 높아져 낮은 세기의 빛에도 불구하고 비선형 흡수 효과가 크게 나타난다.$^{(2)}$ 불순물이 첨가되지 않은 GaAs bulk 상태의 경우 자유전하 운반자 소멸 시간은 수 나노초 영역으로 알려지고 있다.$^{(4)}$ 본 실험에서는 수 MW/$cm^2$의 매우 낮은 영역의 세기에서 순수한 GaAs의 bulk에 대하여 실험한 결과 비선형 흡수가 나타남을 관찰하였으며, 더불어 자유전하 흡수 계수를 여러 가지 세기의 빛에서 측정한 결과 자유전하 흡수 단면적이 빛의 세기에 따라 변화하는 것을 관찰하였다. (중략)략)

• 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)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.440-441
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• 2013

현재 친환경 에너지에 대한 관심의 증대로 인하여 박막 태양전지 연구에 대한 수요가 증가하고 있다. 특히 InGaN 기반의 박막태양전지는 태양 스펙트럼 전체를 흡수 할 수 있는 넓은 흡수 대역, 비교적 높은 흡수 계수 ($>{\sim}10^5cm^{-1}$) 및 전자의 이동도 등으로 인하여 연구가 활발히 진행되고 있다. InGaN 박막 태양전지의 경우 ITO 층을 전류확산 층으로 많이 사용되는데, 일반적으로 평평한 박막의 형태를 갖는다. 이 평면 ITO 층에 dot을 형성하게 되면 상대적인 굴절률의 차이를 감소시켜 반사되는 빛의 양을 감소시킬 수 있어 태양전지가 흡수할 수 있는 빛의 양을 증가시켜 태양전지의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 장파장대의 빛의 경우 투과도가 높아 태양전지의 흡수 층을 투과할 가능성을 인하여 효율이 저하될 수 있다. 따라서 반사판을 사용하게 되면 빛의 광학적 경로를 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있다. 알루미늄의 경우 InGaN 태양전지의 흡수대역에서 반사도가 90% 이상으로 알려져 있어 반사판으로 사용되기에 적절하여 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 FDTD 툴을 이용하여 ITO dot과 알루미늄 반사판을 이용하여 효율이 향상된 InGaN 박막태양전지의 시뮬레이션을 수행하였다. ITO dot이 존재하는 전류 확산층과 알루미늄 반사판의 투과도 및 반사율을 먼저 계산한 후 태양전지 구조에 적용하여 전류-전압 특성, 외부 양자효율 특성을 예측하였다. Fig. 1은 시뮬레이션된 InGaN 박막태양전지의 구조이다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.194-195
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• 2012

박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(＞5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(＜ 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.200-201
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• 2000

원자와 빛의 결맞음 효과로서 나타나는 많은 흥미로운 현상들 중에서 전자기파 유도 투과(Electro-magnetic Induced Transparency ; EIT)는 원자가 공진주파수를 가진 레이저와 상호작용하였을 때, 광자를 흡수하지 않고 투과하는 현상으로서, 주로 3준위 구도에서 연구되어왔다. 그러나 최근 축퇴된 2준위 구도에서 원자와 빛의 결맞음 효과가 연구되면서 EIT와 정반대의 현상인 전자기 유도 흡수(Electromagnetic Induced Absorption ; EIA)의 관측이 보고되었고 그것과 연관된 물리적 특성들의 연구가 시도되고 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.122-123
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• 2000

혈중 성분, 또는 생체 시료와 빛의 상호작용에 관한 연구는 비침습적 정량분석, 또는 생체 조직의 상태 분석의 가능성을 의미하므로 많은 분야에서 연구가 진행되고 있다. 최근에는 원적외선 검출소자가 급속히 개발됨에 따라 원적외선(8~15$mu extrm{m}$)영역에서의 생체 시료 및 성분들의 정량적인 분석과 영상에 관한 연구가 큰 주목을 받고 있다. 그중 혈중 Glucose 성분의 정량분석에 관한 연구는 여러가지 분광법-특히 NIR 영역에서 흡수, 투과, ATR, NMR 등-으로 활발히 연구되고 있으며$^{1)}$ , 최근에는 FIR 영역에서 혈중 성분들이 특정한 흡수 봉우리를 가지고 있음이 확인되어 이 영역에서의 분광법과 정량 분석에 대한 관심이 고조되고 있다. 본 연구에서는 혈중 성분들의 원적외선 영역에서 빛과의 상호작용인 흡수 spectrum을 측정하여 정량분석에 대한 가능성을 확인하였다. 생체를 이루는 가장 기본인 물에 대한 흡수 spectrum의 연구를 먼저 수행하였고, 혈중 성분중 Glucose, Hb, Albumin 등의 수용액을 농도별로 흡수 spectrum측정을 하였다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제26권2호
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• pp.110-114
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• 2015

본 논문에서는 스위칭 가능한 브래그 반사판의 한 종류인 콜레스테릭 액정 셀에 염료를 주입함으로써 입사각에 따라 단파장대로 이동된 반사광을 제거하는 셀을 구현하였다. 액정과 카이랄 도펀트를 일정 비율로 혼합하여 원하는 파장대역을 반사하는 콜레스테릭 액정 셀을 제작하였고, 이에 특정한 파장대역을 흡수하는 성질을 가지는 이색성 염료를 혼합함으로써, 빛의 입사각이 증가할 때 단파장으로 이동된 빛을 흡수하여 초기에 설계된 색을 유지할 수 있다. 염료를 혼합하지 않은 콜레스테릭 액정 셀에서는 입사각에 따라서 반사 된 빛이 눈에 띄게 단파장대로 이동되는데 반해, 제안된 방법에서는 염료의 혼합 비율이 1, 2 wt%로 증가할수록 단파장대로 이동된 빛을 더 잘 흡수하는 것을 확인하였다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.7-14
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• 2007

본 연구에서는 스테인드글라스 렌더링을 위한 조명 모델을 제안한다. 본 기법은 스테인드글라스에서 중요시되는 광학적 요소를 렌더링 알고리즘에 반영하여 보다 사실적인 스테인드글라스 결과 영상을 만들어낸다. 이를 위해 3단계의 작업을 수행하게 되는데 먼저 스테인드글라스의 표면과 빛의 방향에 의해서 영향을 받게 되는 확산광과 빛과 시선의 각도에 따라 달라지는 하이라이트를 계산한다. 그 다음으로 프레넬 항을 이용하여 스테인드글라스에 투과된 빛의 양을 계산한다. 그 후, 각 유리조각의 색상에 따른 빛의 흡수를 표현하여 사실적인 스테인드글라스 영상을 만든다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.534-537
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• 2019

광학적 손실은 태양전지 표면에 조사되는 빛이 태양전지 내부로 흡수되지 않고 표면에서 반사되어 발생하는 손실이다. 이러한 빛의 반사로 인한 광학적 손실을 줄이고 태양전지의 변환 효율을 높이기 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 유리기판 표면을 습식 식각을 사용하여 표면을 거칠게 형성해 식각된 표면의 구조적 특성을 평가하였고, 분광기를 통해 식각된 표면의 광학적 특성을 분석하였다. 식각을 통해 형성되는 분화구 모양의 거친 표면은 입사되는 빛을 태양전지 내부로 재흡수하여 빛의 반사를 줄어들었고, 이에 따라 투과되는 빛이 증가하였음을 확인하였다.