• 제목/요약/키워드: refractive indices

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폴리머 광도파로 브래그 격자 기반의 근적외선 레이저 (Near Infrared Laser Based on Polymer Waveguide Bragg Grating)

  • 김경조;손남선;김준휘;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.179-183
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    • 2011
  • 근적외선 대역에서 동작 가능한 가변파장레이저 구현을 위하여 브래그 격자와 반도체 광증폭기로 구성된 외부 공진기 형태의 레이저를 제작하였다. 폴리머 광도파로는 굴절률이 1.462, 1.435 인 ZPU 폴리머를 이용하여 제작되었다. 근적외선 파장에서 반사를 일으키는 브래그 격자의 제작을 위해서는 주기가 875 nm 로서 비교적 크고 제작이 손쉬운 3차 브래그 격자를 이용하였다. 폴리머 광도파로 브래그 반사기를 이용하여 제작된 근적외선 외부공진 레이저는 850 nm 파장에서 0 dBm의 출력 파워와 0.2 nm의 20-dB bandwidth, 40 dB 이상의 Side Mode Suppression Ratio을 가지는 단일 모드 레이저 특성을 보였다.

실리카 광도파로용 SiON 후막 특성에서 RF Power와 $SiH_4$/($N_2$O+$N_2$) Ratio가 미치는 영향 (The Effect of RF Power and $SiH_4$/($N_2$O+$N_2$) Ratio in Properties of SiON Thick Film for Silica Optical Waveguide)

  • 김용탁;조성민;서용곤;임영민;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1150-1154
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    • 2001
  • 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법을 이용하여 실리카 광도파막의 코어로 이용되는 규소질산화막(SiON)을 Si 웨이퍼 위에 SiH$_4$,$N_2$O, $N_2$가스를 혼합하여 저온(32$0^{\circ}C$)에서 증착하였다. Prism coupler 측정을 통해 SiON 굴절률 1.4663~1.5496을 얻었으며, SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비와 rf power가 각각 0.33과 150W에서 8.67$mu extrm{m}$/h의 증착률을 나타내었다. 또한 SiH$_4$/($N_2$O+$N_2$) 유량비가 감소함에 따라 SiON막의 roughness는 41~6$\AA$까지 감소하였다.

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태양광 모듈의 구조디자인과 설치각도에 따른 출력예측 (Prediction of Output Power for PV Module with Tilted Angle and Structural Design)

  • 고재우;윤나리;민용기;정태희;원창섭;안형근
    • 전기학회논문지
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    • 제62권3호
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    • pp.371-375
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    • 2013
  • A new model about output power prediction of PV module with various tilted angles and cell to cell distances has been proposed in this paper. Light intensity arrived on a solar cell could be changed by characteristics of PV module materials. Refractive indices, thickness and absorption coefficients of glass, EVA, solar cell and Backsheet are used to predict output. Also, the incident angle of light is changed 0 to 90[$^{\circ}$] and cell to cell distances are 5, 10 15[mm]. Two types of light incident on a solar cell are considered which are direct to a solar cell and reflected from Backsheet. The intensity of the incident light directly into the solar cell is reduced through glass and EVA about 17.5[%] in theoretical way. It has an error of 2.26[%] compared with experimental result. The results for compare theoretical with experimental data is validated within the error of 6.3[%]. This paper would be a research material to predict output power when the PV module is installed outdoor or a building.

나노임프린팅 기술을 이용한 유연성 브래그 반사 광도파로 소자 (Bragg Reflecting Waveguide Device Fabricated on a Flexible Substrate using a Nano-imprinting Technology)

  • 김경조;이정아;오민철
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.149-154
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    • 2007
  • 저가의 소자 개발이 가능한 나노임프린팅 공정을 도입하여 510 nm 주기의 브래그 격자 구조를 가지는 폴리머 광도파로 소자를 제작하였다. 폴리머 격자 광소자의 온도 의존성을 감소시키기 위한 방법으로 플라스틱 박막으로 이루어진 유연성 기판상에 브래그 격자를 제작하는 것이 필요하다. 임프린팅 공정을 손쉽게 수행하기 위한 광도파로 구조를 채택하였으며, 코아와 클래딩의 굴절률이 각각 1.540, 1.430인 폴리머를 이용하여 코아 두께가 $3{\mu}m$인 단일모드 광도파로 구조를 얻을 수 있었다. 유연성 기판 브래그 격자 광도파로 소자의 특성을 Si기판 브래그 격자 광도파로 소자와 비교하여 관측한 결과, 유연성 기판 도입에 따른 브래그 반사 소자의 성능 저하는 나타나지 않았다.

Ultralow-n SiO2 Thin Films Synthesized Using Organic Nanoparticles Template

  • Dung, Mai Xuan;Lee, June-Key;Soun, Woo-Sik;Jeong, Hyun-Dam
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제31권12호
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    • pp.3593-3599
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    • 2010
  • In an original effort, this lab attempted to employ polystyrene nanoparticles as a template for the synthesis of ordered and highly porous macroporous $SiO_2$ thin films, utilizing their high combustion temperature and narrow size distribution. However, polystyrene nanoparticle thin films were not obtained due to the low interaction between individual particles and between the particle and silicon substrate. However, polystyrene-polyacrylic acid (PS-AA) colloidal particles of a core-shell structure were synthesized by a one-pot miniemulsion polymerization approach, with hydrophilic polyacrylic acid tails on the particle surface that improved interaction between individual particles and between the particle and silicon substrate. The PS-AA thin films were spin-coated in the thickness ranges from monolayer to approximately $1.0\;{\mu}m$. Using the PS-AA thin films as sacrificial templates, macroporous $SiO_2$ thin films were successfully synthesized by vapor deposition or conventional solution sol-gel infiltration methods. Inspection with field emission scanning electron microscopy (FE-SEM) showed that the macroporous $SiO_2$ thin films consist of interconnected air balls (~100 nm). Typical macroporous $SiO_2$ thin films showed ultralow refractive indices ranging from 1.098 to 1.138 at 633 nm, according to the infiltration conditions, which were confirmed by spectroscopy ellipsometry (SE) measurements. This research shows how the synthetic control of the macromolecule such as hydrophilic polystyrene nanopaticles and silicate sol precursors innovates the optical properties and processabilities for actual applications.

광대역 파장가변 이중 링 공진기 Add/Drop 필터 (Widely Tunable Double-Ring-Resonator Add/Drop Filter)

  • 이동현;이태형;박준오;김수현;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.216-220
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    • 2007
  • 본 논문에서는 굴절률 차이가 큰 폴리머 광 도파로를 이용하여 광대역 파장가변이 가능한 이중 링 공진기 Add/Drop 필터를 제작하였다. Add/Drop 필터의 제작시 공정 오차에 둔감한 특성을 갖도록 광 결합기를 설계하였다. 코어와 클래딩의 굴절률은 1550 nm 파장 대역에서 각각 1.51, 1.378로 약 $100{\mu}m$ 정도의 곡률 반경을 가지는 곡선 도파로를 수용할 수 있다. 두 개의 링이 동시에 공진하는 파장 대역에서 Drop 특성은 이웃하는 피크 좌다 약 2.9 dB 이상 높은 특성을 보였다. 이 필터는 반사형 반도체 광증폭기 등과의 하이브리드 집적을 통하여 광대역 파장 가변 레이저 다이오드를 구현하는데 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

Cyclic olefin copolymer (COC) 폴리머 프리즘을 사용한 광섬유 기반 표면 플라즈몬 공명 (SPR) 바이오 센서 (A fiber optic surface plasmon resonance (SPR) sensorusing cyclic olefin copolymer (COC) polymer prism)

  • 윤성식;이수현;안종혁;이종현
    • 센서학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.369-374
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    • 2008
  • A novel fiber optic surface plasmon resonance (SPR) sensor using cyclic olefin copolymer (COC) prism with the spectral modulation is presented. The SPR sensor chip is fabricated using the SU-8 photolithography, Ni-electroplating and COC injection molding process. The sidewall of the COC prism is partially deposited with Au/Cr (45/2.nm thickness) by e-beam evaporator, and the thermal bonding process is conducted for micro fluidic channels and optical fibers alignment. The SPR spectrum for a phosphate buffered saline (0.1.M PBS, pH.7.2) solution shows a distinctive dip at 1300.nm wavelength, which shifts toward longer wavelength with respect to the bovine serum albumin (BSA)concentrations. The sensitivity of the wavelength shift is $1.16\;nm{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}{\mu}l^{-1}$. From the wavelength of SPR dips, the refractive indices (RI) of the BSA solutions can be theoretically calculated using Kretchmann configuration, and the change rate of the RI was found to be $2.3{\times}10^{-5}RI{\cdot}{\mu}g^{-1}{\cdot}l^{-1}$. The realized fiber optic SPR sensor with a COC prism has clearly shown the feasibility of a new disposable, low cost and miniaturized SPR biosensor for biochemical molecular analyses.

Study on Distortion Compensation of Underwater Archaeological Images Acquired through a Fisheye Lens and Practical Suggestions for Underwater Photography - A Case of Taean Mado Shipwreck No. 1 and No. 2 -

  • Jung, Young-Hwa;Kim, Gyuho;Yoo, Woo Sik
    • 보존과학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.312-321
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    • 2021
  • Underwater archaeology relies heavily on photography and video image recording during surveillances and excavations like ordinary archaeological studies on land. All underwater images suffer poor image quality and distortions due to poor visibility, low contrast and blur, caused by differences in refractive indices of water and air, properties of selected lenses and shapes of viewports. In the Yellow Sea (between mainland China and the Korean peninsula), the visibility underwater is far less than 1 m, typically in the range of 30 cm to 50 cm, on even a clear day, due to very high turbidity. For photographing 1 m x 1 m grids underwater, a very wide view angle (180°) fisheye lens with an 8 mm focal length is intentionally used despite unwanted severe barrel-shaped image distortion, even with a dome port camera housing. It is very difficult to map wide underwater archaeological excavation sites by combining severely distorted images. Development of practical compensation methods for distorted underwater images acquired through the fisheye lens is strongly desired. In this study, the source of image distortion in underwater photography is investigated. We have identified the source of image distortion as the mismatching, in optical axis and focal points, between dome port housing and fisheye lens. A practical image distortion compensation method, using customized image processing software, was explored and verified using archived underwater excavation images for effectiveness in underwater archaeological applications. To minimize unusable area due to severe distortion after distortion compensation, practical underwater photography guidelines are suggested.

RF Magnetron 스퍼터링 공정을 이용한 BIPV용 산화 금속 다중층 컬러 유리 구현 기술 연구 (Metal Oxide Multi-Layer Color Glass by Radio Frequency Magnetron Sputtering for Building Integrated Photovoltaic System)

  • ;안현식;김민회;이재현;최윤석
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1056-1061
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    • 2018
  • 본 연구에서는 건물 외벽 태양광 발전 통합 시스템(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System)용 컬러 유리의 구조를 제안하고 이를 구현하기 위한 공정 기술을 개발하였다. 굴절률 값이 다른 두 종류의 산화 금속 박막을 집적함으로써 투과도가 우수하면서도 서로 다른 컬러를 구현할 수 있음을 파동광학에 기반한 전산모사를 통해서 확인하였다. 선택된 구조를 구현하기 위해 RF Magnetron 증착 방법을 통해 목표로 하는 두께를 균일하게 얻을 수 있는 공정을 개발하였다. 실험 시편에 대한 광학적 분석을 전산모사 결과와 비교하여 분석한 결과, 원하는 컬러 유리를 랩 스케일에서 안정적으로 구현할 수 있음을 알 수 있었으며, 상온에서 일주일 이상의 안정성을 갖는 것을 확인하였다. 이러한 기술은 BIPV 건축물을 구축하는 데에 유용할 것으로 기대된다.

Theoretical Investigation on Collinear Phase Matching Stimulated Polariton Scattering Generating THz Waves with a KTP Crystal

  • Tan, Lian;Yuan, Bin;Li, Yongjun;Wang, Silei;Zhang, Hongtao;Bing, Pibin;Yao, Jianquan;Li, Zhongyang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권4호
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    • pp.342-349
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    • 2019
  • We present a theoretical research concerning terahertz (THz) wave generation with $KTiOPO_4$ (KTP) by collinear phase matching (CPM) stimulated polariton scattering (SPS). Both CPM and corresponding nonzero nonlinear coefficients can be simultaneously realized with $s{\rightarrow}f+f$ in yz plane, $s{\rightarrow}f+s$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane and $s{\rightarrow}f+f$ with ${\theta}$ < ${\Omega}$ in xz plane. The effective nonlinear coefficients including electronic nonlinearities and ionic nonlinearities are calculated. Based on the parameter values of refractive indices, absorption coefficients and effective nonlinear coefficients, we simulate THz wave intensities generated with CPM SPS by solving coupled wave equations and give the relationship among the maximum THz wave intensity, optimal crystal length and the angle ${\theta}$. The calculation results demonstrate that CPM SPS with KTP can generate THz waves with high intensities and quantum conversion efficiencies.