• 제목/요약/키워드: Optical diffraction

검색결과 1,397건 처리시간 0.032초

Ag 중간층 두께에 따른 ZnO 박막의 광학적, 전기적 특성 연구 (Effect of Ag interlayer on the optical and electrical properties of ZnO thin films)

  • 김현진;장진규;최재욱;이연학;허성보;공영민;김대일
    • 한국표면공학회지
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.91-95
    • /
    • 2022
  • ZnO single layer (60 nm thick) and ZnO with Ag interlayer (ZnO/Ag/ZnO; ZAZ) films were deposited on the glass substrates by using radio frequency (RF) and direct current (DC) magnetron sputter to evaluate the effectiveness of Ag interlayer on the optical visible transmittance and the conductivity of the films. In the ZAZ films, the thickness of ZnO layers was kept at 30 nm, while the Ag thickness was varied as 5, 10, 15 and 20 nm. In X-ray diffraction (XRD) analysis, ZnO films show the (002) diffraction peak and ZAZ films also show the weak ZnO (002) peak and Ag (111) diffraction peak. As a thickness of Ag interlayer increased to 20 nm, the grain size of the Ag films enlarged to 11.42 nm and the optical band gap also increased from 4.15 to 4.22 eV with carrier concentration increasing from 4.9 to 10.5×1021 cm-3. In figure of merit measurements, the ZAZ films with a 10 nm thick Ag interlayer showed the higher figure of merit of 4.0×10-3 Ω-1 than the ZnO single layer and another ZAZ films. From the experimental result, it is assumed that the Ag interlayer enhanced effectively the opto-electrical performance of the ZAZ films.

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
    • /
    • 제28권2호
    • /
    • pp.53-58
    • /
    • 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.

CPA 시스템 구성을 위한 고효율 투과형 유전체 회절격자 설계 (Design of High Efficiency Transmission Dielectric Grating for Chirped Pulse Amplification)

  • 조현주;정재우;이상현;김수종;이정섭;진대현;정지호;손승현
    • 한국광학회지
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.260-266
    • /
    • 2022
  • 2개의 결합층과 2개의 격자 층으로 구성된 회절격자 구조를 형성하고, 최적화 기법을 통하여 -1차에서 높은 투과 회절 효율을 가지는 회절격자를 설계하였다. 설계된 회절격자는 설계 중심파장에서 99.997%의 transverse electric wave 회절 효율을 가지고 있었으며, 95% 이상의 회절 효율을 유지하는 파장 폭이 80 nm이고 입사각 폭이 20.0°이었다. 회절격자 공차 분석을 수행하여 95% 이상의 회절 효율을 가지기 위한 두께 공차가 최소 60 nm 이상 확보되어 있고, 내부각도 10° 이내의 사다리꼴 모양에서도 회절 효율을 유지할 수 있음을 확인하였다.

회절 역문제로 유도한 변조된 Gauss 동함수에 대한 결상계의 OTF (A modulated Gaussian pupil derived from diffraction inverse problem approach and the characteristics of the OTF of the system)

  • 송영란;이민희;이상수
    • 한국광학회지
    • /
    • 제8권2호
    • /
    • pp.95-98
    • /
    • 1997
  • Gauss 초기함수 $e^{-\sigma}$$^{2}$$x^{2}$/에 $e^{-q{\omega}}$$_{0}$ vertical bar x vertical bar를 곱하여 선폭을 더욱 예리하게 하여 역문제(Inverse Problem)로 동함수를 구하고 다시 유한구경에서 결상하는 광파의 회절강도 분포를 구하였다. 이 광학계의 OTF를 구하고 이 값을 변조하지 않은 Gauss 동함수의 (OTF)$_{1.0}$ 의 값과 비교한 결과 변조된 Gauss 동함수의 OTF가 (OTF)$_{1.0}$ 보다 같거나 작음을 보였다. 회절 역문제취급에서 Gauss함수의 선폭을 무조건 예리하게 한다하여 OTF가 향상되지 않는다는 사실을 증명하였다.

  • PDF

이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 이용한 비구면 형상 측정용 위상편이 회절격자 간섭계 (Diffraction grating interferometer for null testing of aspheric surface with binary amplitude CGH)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
    • /
    • 제15권4호
    • /
    • pp.313-320
    • /
    • 2004
  • 위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.

Diffraction Behaviors of New Photopolymers Containing the Dendritic Molecule

  • Kim Go Woon;Jun Woong Gi;Lee Sang Kyu;Cho Min Ju;Jin Jung-Il;Choi Dong Hoon
    • Macromolecular Research
    • /
    • 제13권6호
    • /
    • pp.477-482
    • /
    • 2005
  • Photopolymers are attractive materials for holographic 3-D data storage because of their high photosensitivity and large refractive index modulation. We synthesized the six-armed dendrimer for fabricating the new photopolymer. It was prepared using the initiating mixture of hexaarylbiimidazole (HABI), mercapto-benzoxazole (MOBZ), and 2,6-bis(4-diethylaminobenzylidene)cyclopentanone (DEAW), which is sensitive to 514 nm wavelength. The holographic gratings were fabricated successfully in these photopolymer samples by conventional optical interference method. We investigated the effect of dendrimer, either as a binder or as a plasticizer in the cellulose acetate butyrate (CAB), on the diffraction behavior. The addition of only 1 wt$\%$ of dendrimer-I into the CAB significantly increased the diffraction efficiency. The sample doped with dendrimer showed around 80-83$\%$ of the diffraction efficiency.

사다리꼴 회절격자에서 테이퍼 측면의 광학적 효과에 대한 정확한 분석 (Rigorous Analysis for Optical Impacts of Tapered Sidewall Profile on Trapezoidal Diffraction Grating)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
    • /
    • 제20권5호
    • /
    • pp.151-156
    • /
    • 2020
  • 주기적인 사다리꼴 격자구조에서 광 신호의 회절 특성과 테이퍼 측면의 중요한 효과를 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. 이에 기초하여, 사다리꼴 형태의 굴절률 분포를 갖는 격자구조의 테이퍼 측면 프로파일이 서브 파장 격자 반사기 설계에 어떠한 영향을 미치는지 자세하게 수치해석 하였다. 사다리꼴 격자구조의 회절특성에 기초한 수치해석 결과, 테이퍼 측벽 프로파일은 반사 대역폭, 평균 반사율, 그리고 밴드 에지를 결정하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.

기판 인가 전압에 따른 IWO 박막의 전기적, 광학적 특성 (Influence of Substrate Bias Voltage on the Electrical and Optical Properties of IWO Thin Films)

  • 최재욱;이연학;박민성;공영민;김대일
    • 한국재료학회지
    • /
    • 제33권9호
    • /
    • pp.372-376
    • /
    • 2023
  • Transparent conductive tungsten (W) doped indium oxide (In2O3; IWO) films were deposited at different substrate bias voltage (-Vb) conditions at room temperature on glass substrates by radio frequency (RF) magnetron sputtering and the influence of the substrate bias voltage on the optical and electrical properties was investigated. As the substrate bias voltage increased to -350 Vb, the IWO films showed a lower resistivity of 2.06 × 10-4 Ωcm. The lowest resistivity observed for the film deposited at -350 Vb could be attributed to its higher mobility, of 31.8 cm2/Vs compared with that (6.2 cm2/Vs) of the films deposited without a substrate bias voltage (0 Vb). The highest visible transmittance of 84.1 % was also observed for the films deposited at the -350 Vb condition. The X-ray diffraction observation indicated the IWO films deposited without substrate bias voltage were amorphous phase without any diffraction peaks, while the films deposited with bias voltage were polycrystalline with a low In2O3 (222) diffraction peak and relatively high intensity (431) and (046) diffraction peaks. From the observed visible transmittance and electrical properties, it is concluded that the opto-electrical performance of the polycrystalline IWO film deposited by RF magnetron sputtering can be enhanced with effective substrate bias voltage conditions.

Thermo-optical Analysis and Correction Method for an Optical Window in Low Temperature and Vacuum

  • Ruoyan Wang;Ruihu Ni;Zhishan Gao;Lingjie Wang;Qun Yuan
    • Current Optics and Photonics
    • /
    • 제7권2호
    • /
    • pp.213-221
    • /
    • 2023
  • The optical window, as a part of the collimator system, is the connector between the outside light source and the optical system inside a vacuum tank. The temperature and pressure difference between the two sides of the optical window cause not only thermoelastic deformation, but also refractive-index irregularities. To suppress the influence of these two changes on the performance of the collimator system, thermo-optical analysis is employed. Coefficients that characterize the deformations and refractive-index distributions are derived through finite-element analysis, and then imported into the collimator system using a user-defined surface in ZEMAX. The temperature and pressure difference imposed on the window seriously degrade the system performance of the collimator. A decentered and tilted lens group is designed to correct both field aberrations and the thermal effects of the window. Through lens-interval adjustment of the lens group, the diffraction-limited performance of the collimator can be maintained with a vacuum level of 10-5 Pa and inside temperature ranging from -100 ℃ to 20 ℃.

측면입사광에 대한 SiOx 무반사 회절격자 결합 c-Si PV 서브-모듈의 광전변환효율 향상 (Improvement of Solar Conversion Efficiency in a c-Si PV Sub-Module Integrated with SiOx Anti-Reflection Grating for Oblique Optical Irradiation)

  • 심지현;김제하
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.325-330
    • /
    • 2017
  • We fabricated 1-D and 2-D diffraction gratings of SiOx anti-reflection (AR) film grown on a quartz substrate and integrated them into a c-Si photovoltaic (PV) submodule. The light-trapping effect of the resulting submodules was studied in terms of the oblique optical incident angle, ${\theta}_i$. As the ${\theta}_i$ increased, solar conversion efficiency, ${\eta}$, was improved as expected by the increased optical transmission caused by the grating. For ${\theta}_i{\leq}30^{\circ}$, the relative solar conversion efficiency, ${\Delta}{\eta}$, of a 1-D SiOx (t=300 nm) grating, compared to that of a flat SiOx AR-coated integrated PV submodule, was improved very little, with a small variation of within 2%, but increased markedly for ${\theta}_i{\geq}40^{\circ}$. We observed a change of ${\Delta}{\eta}$ as large as 10.7% and 9.5% for the SiOx grating of period t=800 nm and 1200 nm, respectively. For a 2-D SiOx (t=300 nm) grating integrated PV submodule, however, the optical trapping behavior was similar in terms of ${\theta}_i$ but its variation was small, within ${\pm}1.0%$.