• 정보저장시스템학회논문집
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• 제2권2호
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• pp.138-143
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• 2006

We developed a numerical simulator in order to study the Super-RENS/ROM (Super REsolution Near-Field Structure, Read Only Memory) using 3-dimensional FDTD (finite difference time domain) method. The simulation can be performed by three steps. In the first step, we utilized the vector-diffraction theory to calculate the characteristics of incident laser beam from the object-lens to the surface of the disk. At the second step, we fed the calculated result as an input for the main FDTD simulations on the optical layers in the disk structure. After performed the FDTD simulations, we took near-to-far field transformation for the reflected signal, from the surface of the disk to the detector. Finally, we can get reflected signal at the photo-diode. Using this developed simulator, we were able to study about the reading signal from various disk structures as a function of a laser beam position. We calculated reading signals for various pit sizes for Super-ROM structure, and it is found that the simple optical diffraction theory can not explain the reading mechanism of Super-ROM, and more complicated temperature dependent physics must be involved.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권2호
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• pp.102-109
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• 2000

본 논문에서는 체적형 결함과 균열형 결함에 대한초음파산란 현상을 모델링하기 위한 두가지 이론을 설명하였다. 동탄성 Kirchhoff 근사 (EKA)와 기하학적 회절이론 (GTD)이 각각 원주형 기공과 반무한 균열에 적용되었다. 이 두 이론은 고주파수 근사법으로 알려져 있다. 모델 결함들에 평면파가 입사하는 경우의 2차원 동탄성 산란 문제를 고려하였으며 산란장을 반사계수와 회절계수의 항으로 구하였다. 원거리에서 산란파의 변위에 대한 입사파 변위의 비를 관찰 방향의 함수로 구했으며 그 결과를 경계요소법과 비교하였다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.342-347
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• 1998

비선형 Kerr 매질을 통과하는 Gaussian 빔에 대해 aberration-free approximation과 Huygens-Fresnel 회절 이론을 적용하여 Z-scan 투과율에 대한 해석해를 유도하였다. 비정질 $As_2S_3$ 박막에 대해 Z-scan 실험을 수행하였으며 이론과 비교하여 잘 일치함을 알았다. 633nm 파장에서 측정된 비선형 굴절률${\gamma}$의 크기와 기호 $+8.65{\times}10^{-6}\textrm{cm}^2/W$이며, 또한 먼 영역(far-field)에서 빔 세기분포를 측정하여 자기 집광(self-focusing)효과를 가시적으로 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지
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• 제26권4호
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• pp.16-26
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• 1989

임의의 각을 가진 쇄기형 유전체의양 경계면을 E-편파된 평면화가 입사할 경우 발생하는 전자파의 회절패턴을 기하광학해와 모서리회절파의 합으로 표시하였다. 모서리 회절파의 회절계수는 물리광학근사로 구한 회절계수를 모서리 끝에 분포한 다극선전원으로 수정하여 구하였다. 쇄기각 $120^{circ}$, 입사각 $60^{circ}$ 인 유전체의 비전율을 2, 5, 10으로 변화시키고, 측정거리도 모서리 끝점으로 부터 5와 10파장인 경우에 대해 기하광학해와, 물리광학해, 다극선전원으로 교정한 수정해 순으로 각각의 회절패턴을 그림으로 나타내었다. 본 논문에서 구한 수정해는 모서리 끝점으로 부터 멀리 떨어진 곳에서만 유용한 점근해임을 알 수 있으나, 유전체 경계면에서 경계조건을 만족함을 보였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.21-32
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• 2004

The non-cavitating noise of underwater propeller is considered numerically in this study. The main purpose is to analyze non-cavitating noise from underwater propellers in various operating conditions with different configurations. Noise is predicted by using time-domain acoustic analogy, boundary element method, and computational hydro-acoustics. The flow field is analyzed with potential-based panel method, and then time-dependant pressure data are used as the input for Focus Williams-Hawkings formulation to predict far field acoustics. Furthermore, boundary element method and computational hydro-acoustics are also considered to investigate duct propeller and ducted multi-stage propeller to consider the reflection and diffraction of sound waves. With this methodology, noise intensity and directivity of each noise sources could be well analyzed.

• 한국해양공학회지
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• 제14권2호
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• pp.1-6
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• 2000

Wave energy absorption by a flap equipped with a harbor in a water of finite depth is studied. The wave potential is calculated by a hybrid integral equation consisting of Green integral equations associated with Rankine and Kelvin Green functions. The absorbed wave energy is calculated by both the near-field and far-field methods. The present methods can be used for the design of a flap-harbor wave energy absorber since the numerical results by the two methods are in good agreement.

• 한국해안해양공학회지
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• 제3권4호
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• pp.235-243
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• 1991

본 논문에서는 연직 2차원 파랑의 회절 및 방사문제를 효율적으로 해석할 수 있는 무한요소 개발에 대해서 연구하였다. 물체 주변의 내부영역은 통상의 유한요소로 모형화 하였으며, 외부영역은 본 연구에서 제시한 무한요소로 모형화하였다. 이 무한요소의 형상함수는 외부영역의 산란파의 거동을 고유함수의 급수해로 표시하였을 때 나타나는 진행파 항과 첫번째 산란파 항을 사용하여 결정하였으며, 수치해석 상의 효율을 증가시키기 위하여 무한요소의 요소행열 구성시 나타나게 되는 무한방향으로의 적분을 해석적으로 수행하였다. 본 무한요소의 효율성을 입증하기 위하여, 단면이 직사각형인 경우와 반원형인 부체를 대상으로 예제 해석을 수행하였다. 또한, 해석의 효율성 및 해의 정확도에 직접적으로 영향을 미치는 무한요소 위치의 기준 설정을 위한 수치실험도 수행하였다.

• 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.

• 한국해안해양공학회지
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• 제1권1호
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• pp.71-80
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• 1989

본 연구에서는 무한요소의 개념을 선형파의 회절 및 방사문제에 적용하는 방법에 대해서 연구하였다. 유체의 동압에 의한 하중은 관성력이 중요하다고 가정하여, 점성효과는 무시하였다. 물체 주변의 내부영역은 통상적인 유한요소를 사용하여 모형화하였으며, 외부영역은 특수한 형상함수를 갖는 무한요소로 모형화하였다. 본 연구에서 개발된 무한요소의 형상함수는, 외부영역의 속도포텐셜을 보다 잘 나타내기 위하여, 외부영역의 해를 해석적 고유함수로 표시하였을 때 나타나는 진행파항과 첫번째 산란파항의 점근적인 형태를 사용하여 결정하였으며, 수치해석상의 효율성을 증가시키기 위하여, 무한요소의 시스템행렬 구성시 나타나게 되는 무한방향으로의 적분을 해석적으로 수행하였다. 본 무한요소의 효율성 및 타당성을 입증하기 위하여, 실제 많이 응용되고 있는 연직 축대칭 구조물을 대상으로 수치해석을 수행하였다. 수치해석결과, 아주 적은 수의 요소로 유체영역을 분할했음에도 불구하고, 적분방정식을 이용한 기존의 여러결과들과 아주 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한, 해석의 효율성과 해의 정확도에 직접적으로 영향을 주는 무한요소의 위치와 유한요소의 크기에 대한 기준설정을 위한 수치실험도 수행하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권3호
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• pp.229-237
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• 2021

The capabilities of the near-field scanning optical microscope (NSOM) for obtaining high resolution lateral topographical images as well as for mapping the spectroscopic and optical properties of a sample below the diffraction limit of light have made it an attractive research field for most researchers dealing with optical characteristics of materials in nano scales. The apertured NSOM technique involves confining light into an aperture of sub-wavelength size and using it to illuminate a sample maintained at a distance equal to a fraction of the sub-wavelength aperture (near-field region). In this article, we present a setup for developing NSOM using a cantilever with a sub-wavelength aperture at the tip. A single laser is used for both cantilever deflection measurement and near-field sample excitation. The laser beam is focused at the apex of the cantilever where a portion of the beam is reflected and the other portion goes through the aperture and causes local near-field optical excitation of the sample, which is then raster scanned in the near-field region. The reflected beam is used for an optical beam deflection technique that yields topographical images by controlling the probe-sample in nano-distance. The fluorescence emissions signal is detected in far-field by the help of a silicon avalanche photodiode. The images obtained using this method show a good correlation between the topographical image and the mapping of the fluorescence emissions.