• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.202-206
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• 2001

Using THz time-domain spectroscopy (THz-TDS), the power absorption, the index of refraction, and the real conductivity of silica sand are measured from 0.1[Thz] to 0.5[Thz] frequency range. It is impossible to measure the characterization of the silica sand by simple electrical measurements using mechanical contacts, e.g., Hall effect or four-point probe measurements. However, the THz-TDS technique can measure not only electrical but also optical characterization of he sample. Also this technique can measure frequency dependent results. Especially, the real conductivity was increased according to THz frequency. This is unusual material compare with metal and semiconductor materials; the measured real conductivity are not followed by the simple Drude theory.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권5호
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• pp.454-460
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• 2013

We present qualitative and quantitative component analyses on compound explosives via Terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) based on a combination of wavelet thresholding and wavelength selection. Despite its importance, the field of signal processing of THz signals of compound plastic explosives is relatively unexplored. In this paper, experiment results from explosives Composition B-3 and Pentolite are newly presented, suggesting a novel signal processing procedure for in situ compound explosives detection. The proposed signal processing method demonstrates effective component analysis even in noisy and humid environments, showing significant decrease in component concentration percentage error of approximately 22.7% for Composition B-3 and 48.8% for Pentolite.

• 한국광학회지
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• 제25권2호
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• pp.72-77
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• 2014

본 논문에서는 초소형의 광섬유 결합형 테라헤르츠 모듈을 이용하여 테라헤르츠 시간영역 분광 및 영상 시스템을 구성하였다. 구성된 THz 분광 시스템을 이용하여 3 THz 이상의 자유공간에 분포되어 있는 수분의 고유 흡수 스펙트럼을 관측하였고 테라헤르츠 대역에서의 Si, $Al_2O_3$, GaAs기판에 대한 굴절률을 측정하였으며 측정을 위해 다중 반사를 고려한 전달 함수를 이용한 굴절률 측정 방법을 이용하였다. 또한, 테라헤르츠 영상 시스템을 이용하여 의료용 칼과 클립을 측정하여 250 ${\mu}m$ 간격으로 $192{\times}89$ 픽셀의 영상을 얻었다.

• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1939-1943
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• 2012

In this paper we presented the detection of the explosive material RDX using a parallel plate waveguide (PPWG) THz time domain spectroscopy (TDS). Normally the explosive materials have been characterized through identification of vibrational fingerprint spectra. Until now, most of all THz spectroscopic measurements have been made using pellet samples where disorder effects contribute to line broadening such that individual resonances merge into relatively broad absorption features. In order to avoid such disadvantages we used the technique of PPWG THz-TDS to achieve sensitive characterization of explosive material RDX. The PPWG THz-TDS used in this work well established ultrafast optoelectronic techniques to generate and detect sub-picosecond THz pulses. The explosive material was analyzed as powder layers in $112{\mu}m$ gap of metal PPWG. The thin later mass was estimated to be about $700{\mu}g$. Finally, we showed spectra of explosives from 0.2 to 2.4 THz measured using PPWG THz-TDS.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권4호
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• pp.368-372
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• 2020

We report the terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) of transdermal drug delivery in human skin. The time evolution of transdermal nicotine delivery in nicotine patches was assessed by detecting the transmission coefficient of sub-picosecond THz pulses and using a semi-analytic model based on the single-layer effective medium approximation. Using commercial nicotine patches (Nicoderm CQ^®, 7 mg/24 h), THz transmission coefficients were measured to quantitatively analyze the cumulative amounts of nicotine released from the patches in the absence of their detailed specifications, including multilayer structures and optical properties at THz frequencies. The results agreed well with measurements by conventional in vitro and in vivo methods, using a diffusion cell with high-performance liquid chromatography and blood sampling respectively. Our study revealed the ability of the THz-TDS method to be an effective alternative to existing methods for noninvasive and label-free assessments of transdermal drug delivery, showing its high promise for biomedical, pharmaceutical, and cosmetic applications.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.143-147
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• 2021

유리섬유 복합재료(GFRP) 내부 미세 박리에서 나타나는 테라헤르츠(THz) 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 미세 박리 검출 기술을 연구하였다. 테라헤르츠 시간영역 분광(THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 유리섬유 복합재료 내부의 미세 박리 크기 별 THz 신호를 측정하였고, 미세 박리 위치에서 반사되어 검출되는 THz 중첩 신호의 Full Width Half Maximum (FWHM) 값을 추출하였다. 이후, 유리섬유 복합재료의 복소굴절률을 측정하여 미세 박리 크기에 따른 미세 박리 위치에서의 THz 중첩 신호 및 FWHM 값을 계산하여 비교하였다. 이론적으로 계산된 THz 중첩 신호로부터 미세 박리 크기와 중첩 신호에서의 FWHM 값의 상관관계를 도출하였으며, 미세 박리 위치에서의 THz 신호로부터 추출된 FWHM의 분석을 통해 미세 박리 크기를 예측할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권2호
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• pp.119-124
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• 2008

최근 비파괴 검사를 위한 테라헤르츠 전자기파 기술에 대한 관심이 높아지고 있으며 특히 비파괴검사에서 많은 응용이 기대된다. 테라헤르츠 시간 영역 분광법은 이러한 테라헤르츠 기술에 핵심이 되는 기술로 많은 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 테라헤르츠 시간 영역 분광에서 비선형 전광물질을 이용하는 광정류 방식을 통해 발생된 테라헤르츠 전자기파 스펙트럼이 비선형 맥스웰 방정식의 해와 실험에 의해 결정되는 흡수, 회절, 표면간섭 효과 등을 고려한 본문의 모델을 통하여 예측가능하며 실제 티타늄:사파이어 레이저 펄스를 $400{\mu}m$ CdTe에 조사하여 발생된 테라헤르츠파 주파수 스펙트럼의 측정 결과와 비교하여 매우 유사하다는 사실을 보여준다. 이를 통하여 본문에서 소개된 모델은 다른 전광물질을 통해 발생된 테라헤르츠 스펙트럼에도 확장되어 적용 될 수 있다.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권3호
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• pp.225-229
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• 2024

This paper introduces a rapid measurement technique for the stress-optic coefficient, using terahertz time-domain spectroscopy. First we propose a design combining a four-point bending device with a scanning stage to streamline the loading process. Then we detail the measurement principle and outline the signal-processing algorithm. The experiments are carried out on Al₂O₃, a representative ceramic material. The experimental data reveal that the refractive index of Al₂O₃ exhibits a linear decrease with increasing stress. This work supplies an efficient method for stress measurement rooted in the stress-optic effect.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.317-327
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• 2018

THz 시간 영역 분광학(TDS)은 이제 성숙한 분야가 되었고, 그 기술은 전 세계적으로 수백 개의 연구실에서 사용되고 있지만, THz 시스템의 개선에 대한 여지는 아직 많이 남아있다. 도전과제의 핵심은 모드-잠김 에지 방사(edge emitting) 반도체방출 반도체 레이저와 광전도 반도체 양자 구조의 개선이다. 또한 대량 생산을 위한 기술과 3D 프리팅과 같은 혁신적인 제조 기술도 매우 효과적이다. 최근에 상용제품으로 출시된 OSCAT 시스템과 ASOPS 시스템을 이용하여 분광/영상기법을 반도체 패키지 칩에 적용하기도 하였다. 한편, THz 분광법이 정적(static)이거나 또한 시간-분해적이든 간에 모두 반도체 소재 및 반도체 나노 구조의 특성을 평가하는 데 있어서 선도적인 기법이 될 것이다. 향후에는 점점 더 좁은 영역을 탐구하는 방법이나 THz 응용 시스템을 평형상태에서 벗어나게 하는 툴(tool)로써 사용될 가능성도 높다. 또한 메타(meta) 물질을 이용하여 THz 시스템에 적용할 경우, 가변 필터와 같은 순시적인 광학 부품이 가능하므로 광여기(photoexcited) 반도체 소자(신호원)으로 이용하는 구상/디자인도 할 수 있다.

• 비파괴검사학회지
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• 제37권1호
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• pp.1-6
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• 2017

본 논문에서는 테라헤르츠파 시간분광영상시스템을 이용하여 도핑된 실리콘 웨이퍼의 물리적 특성을 측정하는 것에 관한 연구를 진행하였다. 투과모드와 $30^{\circ}$의 입사각을 가진 반사모드를 이용하여 측정하였으며 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도는 N-type과 P-type 모두에서 $10^{14}$에서 $10^{18}$까지 다양하게 준비하였다. 그 결과, 도핑 정도와 테라헤르츠파와의 상관관계를 찾았으며 이를 이용하면 모든 경우에 대한 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑 정도를 확인할 수 있다. 또한, 각 도핑된 실리콘 웨이퍼의 도핑된 두께, 굴절률, 유전율을 테라헤르츠 시간영역 파형분석을 통하여 계산할 수 있었다. 따라서, 테라헤르츠 시간분광영상화 기술은 도핑된 실리콘 웨이퍼의 굴절률과 유전율과 같은 물리적 특성뿐만 아니라 도핑 정도를 측정할 수 있는 유용한 기술이 될 것으로 기대된다.