• 제목/요약/키워드: Wave Optics

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수정 진동자를 이용한 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope) 제작 및 특성연구 (A study on the feedback control system for near field scanning optical microscope based on the tuning fork oscillator)

  • 윤선현
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.267-272
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    • 1999
  • 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope :NSOM)의 표본과 팁의 거리 유지를 위해 소리굽쇠모양의 수정발진자 (tuning forktype quartz crystal unit)의 한쪽 다리에 광섬유를 고정시키고 광섬유 팁을 수정발진자와 같이 진동하게 만들어 사용하였다. 수정 진동자는 광섬유 팁이 시료에 얼마나 가까이 갔느냐에 따라 진폭이 바뀌게 되고 이 변화를 일반적인 방법인 레이저 빛에 의하여 읽어내는 것이 아니라 바로 수정 발진자의 임피던스 변화에 따른 전압 변화를 측정하여 알아냈다. 팁이 표면에 접근함에 따라 수정발진자 진동폭의 변화와 팁을 통해 들어오는 빛의 세기 변화 등을 측정하여 계의 감도를 조사하였다.

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Active Focusing of Light in Plasmonic Lens via Kerr Effect

  • Nasari, Hadiseh;Abrishamian, Mohammad Sadegh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권3호
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    • pp.305-312
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    • 2012
  • We numerically demonstrate the performance of a plasmonic lens composed of an array of nanoslits perforated on thin metallic film with slanted cuts on the output surface. Embedding Kerr nonlinear material in nanoslits is employed to modulate the output beam. A two dimensional nonlinear-dispersive finite-difference time-domain (2D N-D-FDTD) method is utilized. The performance parameters of the proposed lens such as focal length, full-width half-maximum, depth of focus and the efficiency of focusing are investigated. The structure is illuminated by a TM-polarized plane wave and a Gaussian beam. The effect of the beam waist of the Gaussian beam and the incident light intensity on the focusing effect is explored. An exact formula is proposed to derive electric field E from electric flux density D in a Kerr-Dispersive medium. Surface plasmon (SPs) modes and Fabry-Perot (F-P) resonances are used to explain the physical origin of the light focusing phenomenon. Focused ion beam milling can be implemented to fabricate the proposed lens. It can find valuable potential applications in integrated optics and for tuning purposes.

파장 코딩된 실시간 슬릿 공초점 현미경의 설계 (Design of spectrally encoded real-time slit confocal microscopy)

  • 김정민;강동균;권대갑
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.576-580
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    • 2005
  • New real-time confocal microscopy using spectral encoding technique and slit confocal aperture is proposed and designed. Spectral encoding technique, which encodes one-dimensional spatial information of a specimen in wavelength, and slit aperture make it possible to obtain two-dimensional lateral image of the specimen simultaneously at standard video rates without expensive scanning units such as polygon mirrors and galvano mirrors. The working principle and the configuration of the system are explained. The variation in axial responses for the simplified model of the system with normalized slit width is numerically analyzed based on the wave optics theory. Slit width that directly affects the depth discrimination of the system is determined by a compromise between axial resolution and signal intensity from the simulation result. On the assumption of the lateral sampling resolution of 50 nm, design variables and governing equations of the system are derived. The system is designed to have the mapping error less than the half pixel size, to be diffraction-limited and to have the maximum illumination efficiency. The designed system has the FOV of $12.8um{\times}9.6um$, the theoretical axial FWHM of 1.1 um and the lateral magnification of-367.8.

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광학 센서 응용을 위한 모르포 나비 날개 모방 구조 설계 (Design of Bio-Inspired Morpho Butterfly Structures for Optical Sensor Applications)

  • 김현명;이길주;김민석;김규정;송영민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.357-362
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    • 2016
  • Various species of insects display vivid colors, widely known as 'structural color' due to their optical interference. Morpho butterflies are famous for their brilliant iridescent colors, which arise from the photonic-nanostructures of optical interference on their wings. In this paper, we outline the results of a comparative study of the optical properties of bio-inspired Morpho butterfly structures with the widely known Distributed Bragg Reflector (DBR), conducted using a rigorous coupled-wave analysis (RCWA) method for the two structures. Almost analogous tendencies were observed for both Morpho and DBR structures. With variation in the surrounding media, however, Morpho structures showed an obvious peak shift while no significant changes were observed in DBR, which can be applicable.

전해질 용액내의 실리콘 단결정 표면에서 레이저로 유기되는 구리 침착 (Continuous and Pulsed Laser Induced Copper Deposition on Silicon(Si) from Liquid Electrolyte)

  • 유지영;안창남;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.50-54
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    • 1992
  • 마스크를 사용하지 않고 레이저 $(CW Ar^+$ laser, $\lambda=514.5nm)$ 광속을 이용하여 불산 용액이 첨가된 황산구리 전해질 용액내의 실리콘(Si, 100) 단결정 표면에 구리를 침착시켰으며, 이들 사이에서 일어나는 화학 반응식을 도금에서와 같이 양극 반응과 음극 반응으로 구분 하여 제안하였다. 또한 침착 되는 구리점의 직경을 전해질 용액에 첨가되는 불산용액의 양, 레이저 광속의 조사 시간과 관속의 세기에 따라 측정 분석하였다. p형 실리콘 단결정의 경우, 연속형 $Ar^+$ 레이저를 조사하였을때 구리 침착이 일어나고 펄스형 레이저 광속(Nd:YAG 레이저에 KDP결정을 사용하여 얻은 2차 고조파, $\lambda=530nm, $\tau=25nsce$)을 조사하였을 경우에는 침착이 일어나지 않았다. 그와는 반대로 n형 실리콘 단결정의 경우, 연속형 $Ar^+$ 레이저를 조사하였을 때는 구리 침착이 일어나지 않았으나, 펄스형 레이저 광속을 조사시켰을 경우에는 구리 침착이 일어남을 관찰하였다.

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좁은 간격의 테라헤르츠 다이폴 안테나를 이용한 이진신호의 발생과 검출 (The generation and detection of binary signals by narrow terahertz dipole antenna)

  • 전태인;김근주
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.430-434
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    • 2002
  • $12{\mu}{\textrm}{m}$ 길이, $5{\mu}{\textrm}{m}$ gap의 dipole 안테나에 입사되는 펨토초 레이저의 위치에 따른 테라헤르트 전자기 펄스의 크기를 관찰하였다. 비록 11volt의 작은 전압을 인가 시켰음에도 불구하고 테라헤르츠 전자기 펄스가 최대 4.7nA의 전류로 발생되었는데 이는 dipole 안테나 구조가 아닌 두 전송라인(transmission line)의 간격이 $300{\mu}{\textrm}{m}$ 떨어진 구조의 송신기(transmitter chip)에 비해 6배 작은 전압을 인가하여 3.4배 더 큰 전류가 발생됨을 알 수 있었다. 또한 팸토초 레이저로 여기 되는 dipole 안테나 구조의 송신기에 구형 교류전압을 최소 0.11volt에서 최대 10volt까지 변화시켜 테라헤르트 전자기 펄스의 최대값 크기에 따른 이진신호를 발생시켰다.

반도체 광증폭기에 기반을 둔 10 Gb/s 전광 반가산기 (10 Gb/s All-optical half adder by using semiconductor optical amplifier based devices)

  • 김재헌;전영민;변영태;이석;우덕하;김선호
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.421-424
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    • 2002
  • 반도체 광증폭기에 기반을 둔 소자들을 이용한 전광 반가산기가 처음으로 구현되었다. 전광 반가산기의 동작속도와 신호 형식은 각각 10Gb/s와 RZ였다. 전광 반가산기의 SUM과 CARRY의 동작에는 각각 전광 XOR 논리소자와 전광 AND 논리 소자가 이용되었으며 두 연산이 동시에 구현되었다.

Tilted Film-Leaded SAW 도파로를 이용한 2×2 Ti:LiNbO3 광 삽입/분기 멀티플렉서 (2×2 Ti:LiNbO3 optical add/drop multiplexers utilizing tilted film-loaded SAW waveguides)

  • 강창민;정흥식
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.657-662
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    • 2003
  • SiO$_2$ 박막형 음향파 도파로와 Hamming 가중결합 구조를 이용하여 1550nm 파장대역에서 동작하는 음향광학형 2${\times}$2 Ti:LiNbO$_3$ 광 삽입/분기 멀티플렉서를 구현하였다 제안된 소자는 두 개의 입ㆍ출력 광도파로, 두 개의 편광모드분리기와 음향광학형 편광모드 변환기로 구성되었다. 제작된 소자의 삽입손실은 -7 ㏈로 측정되었으며, ∼32 ㎽ RF 구동 파워에서 -l9 ㏈ 의 부 모드 레벨이 측정되었다. 삽입/분기 동작 특성을 확인하였으며, 3 ㏈ 통과대역폭과 tuning rate는 ∼l.5 mm, 8.1 nm/MHz 로 각각 측정되었다.

파장가변 광섬유 링 레이저를 이용한 아세틸렌(13C2H2) 분광 (Spectroscopy of acetylene (13C2H2) using a tunable erbium-doped fiber ring laser)

  • 유한영;오정미;이동한;문한섭;이원규;박갑동;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.674-679
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    • 2003
  • 본 연구에서는 C-밴드와 L-밴드 파장(1525 nm-1625 nm)에서 파장 변화가 가능한 광섬유 링 레이저를 제작하고, 이를 이용하여 아세틸렌 분자 전이선에 대한 분광연구를 수행하였다. 제작된 광섬유 링 레이저는 공진기 내부에 FFP-TF(Fiber Fabry-Perot Tunable Filter)를 이용하여 약 102 nm(1510.4-1612.6 nm)의 범위에서 파장을 연속 가변할 수 있었다. 광섬유 링 레이저의 파장가변특성을 이용하여 C-밴드(1525-1565 nm)에서 흡수선이 많은 아세틸렌($^{13}$C$_2$H$_2$)분자에서 50개 이상의 전이선에 대하여 높은 신호대 잡음비를 갖는 흡수 스펙트럼을 측정하였다.

Propagation Dynamics of a Finite-energy Airy Beam with Sinusoidal Phase in Optical Lattice

  • Huang, Xiaoyuan;Chen, Manna;Zhang, Geng;Liu, Ye;Wang, Hongcheng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권4호
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    • pp.267-272
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    • 2020
  • The propagation of a truncated Airy beam with spatial phase modulation (SPM) is investigated in Kerr nonlinearity with an optical lattice. Before the truncated Airy beam enters the optical lattice, a sinusoidal phase is introduced on the wave-front of the beam. The effect of the spatial phase modulation and optical lattice on propagation behavior is analyzed by direct numerical simulation. It is found that the propagation direction of a truncated Airy beam can be effectively controlled by adjusting the values of phase shift. The effects of optical amplitude, truncation factor, spatial modulation frequency, lattice period and lattice depth on the propagation are discussed in detail. By choosing a high modulation depth, the finite-energy Airy beam can be deflected with a large deflection angle in an optical lattice.