• 제목/요약/키워드: Second-harmonic generation

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지속시간 펨토초 수준의 빛펄스틀 재는 이차조화파발생 프로그(SHG FROG) 장치 개발 (Development of FROG Hardware and Software System for the Measurement of Femto-Seconds Ultrashort Laser Pulses)

  • 양병관;김진승
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.278-284
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    • 2004
  • 지속시간이 펨토초 수준에 이르는 빛펄스의 전기장 및 위상의 시간적 변화를 잴 수 있는 "이차조화파 발생 프로그(SHG FROG: Second Harmonic Generation Frequency Resolved Optical Gating)" 장치 및 소프트웨어를 개발하고 성능을 확인하였다. 이 장치를 써서 잰 실험값으로부터 빛펄스를 복원하는데는 "주요성분 일반 투영(PCGP: Principal Component Generalized Projection)" 방식에 더하여 프로그 궤적의 주파수 및 시간지연 "한계값(marginal)"과 이차조화파의 분광분포에 대한 조건을 덧붙임으로써 복원과정의 안정성과 수렴속도를 개선하였다.

Mg:$LiNbO_3$ 에서 제2고조파발생의 온도 및 직류전장 의존도 (Temperature and DC Electric Field Dependence of Second Harmonic Generation in Mg:$LiNbO_3$)

  • 진용성
    • 한국광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.84-89
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    • 1993
  • Mg(4 mole%):LiNb$O_3$에서 제 2고조파발생특성을 온도와 직류전장의 함수로 측정하여, Mg:LiNb$O_3$ 결정의 공간적 균일성을 조사 하였다. 발생된 제2고조파및의 세기가 위상정합된 상태의 최대값으로부터 최초로 0이 되는 온도가 결정의 광축으로 가해준 직류전장의 변화에 선형적으로 변위함을 관찰하였다. 이로부터, 최초로 Mg가 4mole% 첨가된 Mg:LiNb$O_3$ 의 전기광계수가 Congruent LiNb$O_3$의 해당하는 값보다 1.5배가 더 큼을 알 수 있었다.

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유기재료의 이상분산을 이용한 파장변환 (Frequency conversion using anomalous dispersion of organic material)

  • 김응수;김민성;강신원
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.103-108
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    • 2005
  • Poled polymer를 사용하여 도파로구조를 제작하고 2차 비선형광학현상에 의해 제 2고조파(SHG)글 발생시켰다. 기본파와 제 2고조파 사이의 위상정합은 poled polymer의 이상분산 특성을 이용하여 기본파 도파모드(TM$_{0}$)로부터 제 2고조파 도파모드(TM$_{0}$)를 실현하였다. 이때 발생되는 제 2고조파의 power는 위상정합이 가능한 다른 모드의 기본파로부터 발생한 제 2고조파의 power보다 크게 됨을 이론적으로 확인하였고, 위상정합이 가능한 도파로를 제작하였다. 기본파로서 Ti-sapphire laser(740 nm)를 사용하여 근자외 영역의 제 2고조파(370 nm)를 관찰하였다.

향상된 고조파 검출 능력을 갖는 계통연계 인버터의 하이브리드 단독운전 방지기법 (A Hybrid Anti-islanding Detection Scheme for Utility Interactive Inverter with Enhanced Harmonic Extraction Capability)

  • 강성욱;김경화
    • 전력전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.312-319
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    • 2014
  • When distributed generation such as a wind power system is connected to the grid, it should meet grid requirements like IEEE Std. 1547, which regulates the anti-islanding method. Since the islanding may cause damage on electrical equipments or safety hazards for utility line worker, a distributed generation should detect it as soon as possible. This paper proposes a hybrid anti-islanding method coupled with the active and passive detection methods. To enhance the harmonic extraction capability for an active harmonic injection method, cascaded second-order band-pass filter and signal processing scheme are employed. Simulation and experiments are carried out under the islanding test condition specified in IEEE Std. 1547. Passive over/under voltage and over/under frequency methods are combined with the active method to improve the detection speed under certain condition. The simulation and experimental results are presented to verify that the proposed hybrid anti-islanding method can effectively detect the islanding.

Theoretical Investigation of the Generation of Broad Spectrum Second Harmonics in Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 Crystals

  • Kim, Ilhwan;Lee, Donghwa;Lee, Kwang Jo
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.458-465
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    • 2021
  • Borate nonlinear optical crystals have been used as frequency conversion devices in many fields due to their unique transparency and nonlinearity from ultraviolet to visible spectral range. In this study, we theoretically and numerically investigate the properties of broadband second harmonic generation (SHG) in the recently reported Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 (BMBF) crystal. The technique is based on the simultaneous achievement of birefringence phase matching and group velocity matching between interacting waves. We discussed all factors required for broadband SHG in the BMBF in terms of two types of phase matching and group velocity matching conditions, the beam propagation direction and the corresponding effective nonlinearity and spatial walk-off, and the spectral responses. The results show that bandwidths calculated in the broadband SHG scheme are 220.90 nm (for Type I) and 165.85 nm (for Type II) in full-width-half-maximum (FWHM). The central wavelength in each case is 2047.76 nm for Type I and 1828.66 nm for Type II at room temperature. The results were compared with the non-broadband scheme at the telecom C-band.

Preparation and Nonlinear Optical Properties of Novel Polyesters with Enhanced Thermal Stability of Second Harmonic Generation

  • Kim, Jin-Hyang;Won, Dong-Seon;Lee, Ju-Yeon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권1호
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    • pp.181-186
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    • 2008
  • 2,5-Di-(2'-hydroxyethoxy)-4'-nitrostilbene (3) was prepared and polycondensed with terephthaloyl chloride, adipoyl chloride, and sebacoyl chloride to yield novel T-type polyesters (4-6) containing the NLO-chromophores dioxynitrostilbenyl groups, which constituted parts of the polymer backbones. Polymers 4-6 are soluble in common organic solvents such as acetone and N,N-dimethylformamide. They showed thermal stability up to 260 oC in thermogravimetric analysis with glass-transition temperatures obtained from differential scanning calorimetry in the range 90-95 oC. The second harmonic generation (SHG) coefficients (d33) of poled polymer films at the 1064 nm fundamental wavelength were around 1.42 ´ 10-9 esu. The dipole alignment exhibited high thermal stability up to 5 oC higher than glass-transition temperature (Tg), and there was no SHG decay below 100 oC due to the partial main-chain character of polymer structure, which is acceptable for NLO device applications.

Synthesis and Properties of Novel T-type Nonlinear Optical Polyurethane Containing Tricyanovinylthienyl Group with Enhanced Thermal Stability of Dipole Alignment

  • Cho, You-Jin;Kim, Mi-Sung;Lee, Ju-Yeon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권2호
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    • pp.424-430
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    • 2011
  • A novel T-type polyurethane 7 containing 1-(2,5-dioxyphenyl)-2-(5-(1,2,2-tricyanovinyl)-2-thienyl)ethenes as NLO chromophores, which constitute part of the polymer backbone, was prepared. Polyurethane 7 is soluble in common organic solvents such as DMF and DMSO. It shows a thermal stability up to $270^{\circ}C$ from TGA thermogram with $T_g$ value obtained from DSC thermogram near $155^{\circ}C$. The second harmonic generation (SHG) coefficient ($d_{33}$) of poled polymer film at 1560 nm fundamental wavelength is $3.56{\times}10^{-9}$ esu. Polymer 7 exhibits a thermal stability even at $5^{\circ}C$ higher than $T_g$, and no significant SHG decay is observed below $160^{\circ}C$, which is acceptable for nonlinear optical device applications.

주기적 분극반전된 LiN$bO_3$ 결정의 제작과 유사위상정합 2차조화파 발생 (Fabrication of periodically poled lithium niobate and quasi-phase matched second harmonic generation)

  • 노정훈;김홍기;전옥엽;차명식;김봉기;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.306-307
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    • 2000
  • 1962년 Armstrong 등에 의해 second harmonic generation(SHG) 의 이론이 완성된 후 SHG 효율을 높이기 위한 방법으로 비선형성이 큰 물질의 개발과 더불어 위상정합(phase matching)을 만족시키는 여러가지 방법이 연구 되었다. 특히 위상정합의 경우 지금까지는 복굴절을 이용하는 방법이 널리 사용되었으나 이 경우 입사광의 파장이 제한적이고, 많은 무기물 결정에서 비선형광학계수의 가장 큰 텐서 성분인 $d_{zzz}$를 사용할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 반면 유사위상정합(Quasi-phase matching:QPM) 은 비선형광학계수( $d_{zzz}$)의 방향을 결맞음 길이(coherence length)마다 분극반전 시켜주어 2차 조화파의 진폭을 길이방향으로 계속 증가시키는 방법으로 구역반전된 길이를 조절하면 거의 모든 파장에 대해 비임계 위상정합( $d_{zzz}$ 사용)이 가능하고, 2차 조화파가 기본파의 전파경로에서 벗어나는 walk-off 현상이 없어 SHG 전환효율을 극대화할 수 있다. (중략). (중략)

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표면 제2고조파 발생을 이용한 색소 Rd6G박막층의 손상 분석 (Detection of Damage of Rd6G Film Using Surface Second-Harmonic Generation)

  • 유대혁;고춘수;임용식;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.272-277
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    • 1994
  • 색소 Rd6G박막층에서의 표면손상을 제2고조파 발생법을 응용하여 분석하였다. 유리기판 위에 스핀코팅 방법으로 Rd6G박막을 만들고 Rd6G의 강한 흡수선 근방의 Q-switched Nd:YAG 레이저의 제2고조파(532nm)를 입사시켜 손상영역을 만들었다. 여기에 기저빔 $(1.06\mu\textrm{m})$을 입사시켰을 때 손상부분에서 표면 제2고조파 신호의 세기가 감소함을 이용하여 손상부분의 모양과 범위를 측정하였다. 이 결과는 광학현미경으로 직접 관찰한 결과와 일치하였다.

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Second-harmonic Generation of Treated-STO Surface

  • Kang, Bong-Hoon
    • 한국세라믹학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.142-145
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    • 2012
  • In order to investigate the surface SHG, (110) pure STO single crystals were exposed to a reducing atmosphere to induce the reduction of the Ti ion and the release of oxygen from the lattice compensating the reduction of the Ti ions. The anisotropy and asymmetry of SHG intensity explains a slight shrinkage. The incoming fundamental wave was polarized either in the $p$-in or $s$-in to the plane of incidence for the reflection geometry. The SH polarization diagram could be described by the electric dipole and/or quadrupole contribution of reduced STO single crystal surface.