• 제목/요약/키워드: Negative refraction

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Negative-refraction Effect for Both TE and TM Polarizations in Two-dimensional Annular Photonic Crystals

  • Wu, Hong;Li, Feng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권1호
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    • pp.47-52
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    • 2018
  • We systematically investigated the negative-refraction effect for both TE and TM polarizations in annular photonic crystals. Since two polarization waves are excited in different bands, they result in different refractive angles, and so polarization beam splitters can be made of annular photonic crystals. It was found that, in comparison to normal square-lattice air-hole photonic crystals, annular photonic crystals have a much wider common frequency band between TE-1 and TM-2, which is quite beneficial to finding the overlap between the negative-refraction regions belonging to TE-1 and TM-2 respectively. Further analyses of equifrequency surfaces and the electric-field distribution of annular photonic crystals with different parameters have not only demonstrated how the filling factor of annular cells affects the formation of the common negative-refraction region between TE-1 and TM-2, but also revealed some ways to improve the performance of a polarization beam splitter based on the negative-refraction effect in an annular photonic crystal.

Antisymmetric-Symmetric Mode Conversion of Ultrasonic Lamb Waves and Negative Refraction on Thin Steel Plate

  • Sung, Jin Woo;Kim, Young H.
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.270-275
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    • 2013
  • In this study, focusing of ultrasonic Lamb wave by negative refraction with mode conversion from antisymmetric to symmetric mode was investigated. When a wave propagates backward by negative refraction, the energy flux is antiparallel to the phase velocity. Backward propagation of Lamb wave is quite well known, but the behavior of backward Lamb wave at an interface has rarely been investigated. A pin-type transducer is used to detect Lamb wave propagating on a steel plate with a step change in thickness. Conversion from forward to backward propagating mode leads to negative refraction and thus wave focusing. By comparing the amplitudes of received Lamb waves at a specific frequency measured at different distance between transmitter and interface, the focusing of Lamb wave due to negative refraction was confirmed.

학령기 근시아동에서 비조절마비 자동굴절검사, 검영법, 조절마비 자동굴절검사에 의한 굴절검사값의 비교 (Comparison of Noncycloplegic Autorefraction, Manifest Refraction and Cycloplegic Autorefraction in School-aged Children)

  • 김대영;이군자;박상배;김효진
    • 한국안광학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.123-130
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    • 2010
  • 목적: 학령기 근시 아동을 대상으로 조절마비 전과 후의 자동굴절검사값 및 검영법에 의한 굴절검사값을 비교하였다. 방법: 6~14세 사이의 근시성 굴절이상 아동 105명(210안, $10.28{\pm}1.59$세)을 대상으로 자동굴절검사와 검영기에 의한 굴절검사를 시행하고, 조절마비제를 점안한 후 자동굴절검사기를 이용하여 조절마비굴절검사를 실시하였다. 결과: 자동굴절검사, 검영기에 의한 굴절검사 및 조절마비굴절검사는 서로 유의한 상관성을 보였으나 자동굴절검사기로 측정한 검사값은 조절마비굴절검사값보다 근시도와 난시도에서 모두 큰 값으로 측정되었다(p<0.001). 210 안중 근시도와 난시도에서 -0.5 Diopter(D) 이상의 차이를 보인 경우는 각각 대상자의 40안(19%) 및 19안(9%)로 나타났으며, 근시도와 난시도가 클수록 조절마비제에 의한 측정값의 차이가 더 크게 나타났다. 결론: 학령기 근시아동의 경우 조절마비 전 자동굴절검사값은 검영법 및 조절마비 굴절검사값과 차이가 있기 때문에 안경처방 시 자각식 굴절검사가 반드시 필요하며, 회귀식으로부터 얻은 조절마비굴절검사값은 자각적 굴절검사 시 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Near-infrared Subwavelength Imaging and Focusing Analysis of a Square Lattice Photonic Crystal Made from Partitioned Cylinders

  • Dastjerdi, Somayeh Rafiee;Ghanaatshoar, Majid;Hattori, Toshiaki
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권3호
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    • pp.262-268
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    • 2013
  • We study the focusing properties of a two-dimensional square-lattice photonic crystal (PC) comprising silica and germanium partitioned cylinders in air background. The finite difference time domain (FDTD) method with periodic boundary condition is utilized to calculate the dispersion band diagram and the FDTD method incorporating the perfectly matched layer boundary condition is employed to simulate the image formation. In contrast to the common square PCs in which the negative refraction effect occurs in the first photonic band without negative phase propagation, in our suggested model system, the frequency with negative refraction exists in the second band and in near-infrared region. In this case, the wave propagates with a negative phase velocity and the evanescent waves can be supported. We also discuss the dependency of the image resolution and its location on surface termination, source location, and slab thickness. According to the simulation results, spatial resolution of the proposed PC lens is below the radiation wavelength.

Novel Planar Metamaterial with a Negative Refractive Index

  • Kim, Dong-Ho;Choi, Jae-Ick
    • ETRI Journal
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    • 제31권2호
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    • pp.225-227
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    • 2009
  • A new planar metamaterial (MTM) with simultaneous negative values of permittivity (${\varepsilon}$) and permeability (${\mu}$) is proposed. Our MTM is composed of two identical copper patterns etched on both sides of dielectric laminate, which is very thin and easy to fabricate. Unlike conventional MTMs, the proposed structure shows a negative refractive index (NRI) behavior with respect to a normally incident wave. To explain the underlying principle of the NRI characteristics, an equivalent resonant circuit model based on surface current density distribution is investigated. An eigenmode analysis and a three-dimensional wave simulation for the stacked MTM prism are also performed to verify the existence of negative refraction. The experimental results from the transmission and reflection measurement ensure the validity of our design approach and show good agreement with the theoretically predicted effective medium parameters.

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다른 온도에서 유전 특성을 통한 사이클로헥산-메틸 아세테이드 바이너리 시스템의 상호관계 (Interaction of Cyclohexane-Methyl Acetate Binary System through Dielectric Properties at Different Temperatures)

  • Kamble, Siddharth P.;Sudake, Y.S.;Patil, S.S.;Khirade, P.W.;Mehrotra, S.C.
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.373-378
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    • 2011
  • 본 논문은288, 298, 308, 318 K에서 구성 요소의 전체 영역에서 이성분 혼합물과 그 특징을 발표하였다. 각각의 다른 온도에서 초과유전상수, 초과 몰 부피, 초과 굴절률, 몰 굴절, 초과 몰 굴절은 실험적으로 측정된 이전의 파라미터 값으로부터 계산되었고 Redlich-Kister 식으로 확인했다. 초과 유전상수, 초과 몰 부피, 초과 몰 편광은 음수인 반면에 초과 굴절률은 모든 온도에 대해 메틸 아세테이드의 전체 몰 분율에서 양수이다. 본 결과는 이성분 혼합물에서 발생하는 분자 사이의 상호작용을 고려하여 논의 되었다. Redlich-Kister 다항식의 예측된 계수와 계수에 따른 표준오차 또한 보고되었다.

광양 폐광산의 산성광산배수의 유동경로 및 폐광석 탐지를 위한 지구물리탐사 (Geophysical surveys for delineation of leachate flows from AMD and buried rock wastes in Kwangyang abandoned mine)

  • 김지수;한수형;윤왕중;김대화;이경주;최상훈;이평구
    • 자원환경지질
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    • 제36권2호
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    • pp.123-131
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    • 2003
  • 광양 폐광산의 갱구와 폐광석 적치장에서 발생되는 산성광산배수에 의한 침출수의 특성, 유동경로, 투기채널 및 매립된 폐광석의 탐지를 위해 복합 지구물리탐사(전기비저항, 자연전위, 지하투과레이다, 탄성파굴절법)를 수행하여 상관 해석하였다. 폐광산에서 유출되는 침출수는 강우에 의한 영향으로 우기에 많이 유출되며 산성광산배수의 지표용출 지점에서 측정된 침출수의 전기전도도는 0.977-1.110 mS/cm이다. 전기비저항탐사 결과 침출수는 두 개의 유동경로로 흐르다가 좁아지는 합류지점에서 일부는 그대로 통과하고 일부는 지표용출의 형태로 나타나 지표 및 지하 수계 및 토양을 오염시키는 것으로 확인되었다. 이러한 침출수의 유동경로는 자연전위탐사 결과 음의 최소값, 지하투과레이다탐사 결과 낮은 투과심도와 탄성파굴절법탐사 격과 저속도대의 분포 특성과 일치한다. 전기비저항탐사 결과에서 나타나는 천부 고비저항대는 레이다파의 회절현상과 상관되어 매립된 폐광석의 영향으로 추정된다. 약 1-1.25 m 깊이에서 일관성 있게 나타나는 지하투과레이다 반사 영상은 산성광산배수의 배출 통로인 매설 파이프에 의한 것으로 해석된다.

하이퍼볼릭 메타물질: 깊은 서브파장 나노포토닉스를 위한 신개념 플랫폼

  • 노준석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.78-78
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    • 2015
  • Metamaterials, artificially structured nanomaterials, have enabled unprecedented phenomena such as invisibility cloaking and negative refraction. Especially, hyperbolic metamaterials also known as indefinite metamaterials have unique dispersion relation where the principal components of its permittivity tensors are not all with the same signs and magnitudes. Such extraordinary dispersion relation results in hyperbolic dispersion relations which lead to a number of interesting phenomena, such as super-resolution effect which transfers evanescent waves to propagating waves at its interface with normal materials and, the propagation of electromagnetic waves with very large wavevectors comparing they are evanescent waves and thus decay quickly in natural materials. In this abstract, I will focus discussing our efforts in achieving the unique optical property overcoming diffraction limit to achieve several extraordinary metamaterials and metadevices demonstration. First, I will present super-resolution imaging device called "hyperlens", which is the first experimental demonstration of near- to far-field imaging at visible light with resolution beyond the diffraction limit in two lateral dimensions. Second, I will show another unique application of metamaterials for miniaturizing optical cavity, a key component to make lasers, into the nanoscale for the first time. It shows the cavity array which successfully captured light in 20nm dimension and show very high figure of merit experimentally. Last, I will discuss the future direction of the hyperbolic metamaterial and outlook for the practical applications. I believe our efforts in sub-wavelength metamaterials having such extraordinary optical properties will lead to further advanced nanophotonics and nanooptics research.

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진주지역 근시 안경착용 초등학생들의 굴절교정상태와 조절기능의 검사 (Examination of Refractive Correction and Accommodative Ability on Myopic Elementary School Children Wearing Glasses in Jinju City)

  • 남운고;조현국;손정식;곽호원;문병연
    • 한국안광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.109-114
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    • 2009
  • 목적: 진주지역에서 무작위로 선정된 근시 안경착용 초등학생들을 대상으로 착용안경의 굴절교정상태와 조절기능 상태를 파악해 보고자 하였다. 방법: 만 8세~12세의 근시안경 착용 초등학생 60명을 대상으로 타각적 자각적 굴절검사 후 조절력 검사, 음성 양성상대조절력검사, 양안 단안 조절용이검사, 그리고 동적검영법을 실시하였다. 결과: 착용안경의 굴절교정상태는 완전교정이 7명(11.7%)이었고, 53명(88.3%)은 저교정으로 나타났다. 저교정 상태의 시력이 0.8 이상인 경우가 6명(10%), 0.8 미만인 경우가 47명(78.3%)로 나타났다. 조절기능 상태를 조사한 결과, 조절부족 4명, 조절용이성 부족 2명, 조절과다 1명, 그리고 시 기능이상 관련 조절부족이 1명의 총 8명(13.3%)이었다. 결론: 성장기에 있는 초등학생들은 굴절교정상태는 정기적인 검사를 필요로 하며, 조절기능 상태를 고려한 굴절교정이 절실히 필요한 것으로 나타났다.

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폐광 부지의 재해 및 오염대 조사관련 물리탐사자료의 고찰 (Case Studies of Geophysical Mapping of Hazard and Contaminated Zones in Abandoned Mine Lands)

  • 심민섭;주현태;김관수;김지수
    • 지질공학
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    • 제24권4호
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    • pp.525-534
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    • 2014
  • 폐광 부지에서 발생하는 대표적인 환경 문제는 산성으로 오염된 지표수와 지하수, 적재된 폐광석 및 광미, 채굴 활동으로 야기된 지반침하 현상을 들 수 있다. 이 논문은 광해 유형에 따라 재해 및 오염영역을 효율적으로 탐지했던 지구물리탐사방법들을 고찰하는데 있다. 시험 자료로서 토양오염, 산성광산배수, 지반침하, 인공차수막 파손 및 광미/폐광석 적치장을 각각 대표하는 네 개의 폐광 부지를 선택하였다. 자료 검증을 위해 물리탐사자료는 자료의 유형에 따라 시추자료(코어 샘플, 물리검층, 토모그래피 등)와 물 자료(수소이온농도, 전기전도도, 중금속원소 등)와 비교하였다. 토양오염 탐지에 있어서 낮은 전기비저항 이상대는 특히 구리, 납, 아연의 중금속 농도가 높은 지역과 부합된다. 산성광산배수의 유동 경로는 자연전위 곡선에서 음의 전위 이상대, 전기비저항자료에서의 저비저항 이상대, 지하레이더 자료에서의 얕은 투과깊이 영역으로 탐지되었다. 채굴적은 전기비저항 단면에서의 저비저항 이상대, 탄성파토모그래피에서 낮은 속도 영역, 물리검층곡선의 복합해석으로 특징되며, 정확한 위치는 코어자료와 시추공영상자료에서 잘 확인되었다. 침출수 유동을 차단하기 위해 설치된 인공차수막의 파손 구간은 전기비저항 자료에서의 국부적인 이상대로 정확히 탐지되며 매립된 폐석더미는 고비저항 이상대와 저속도 이상대로 특징된다.