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무족화 첩 광섬유 격자 재구성을 위한 혼합 최적화 방법
윤재순,임기건,Youn, Jaesoon,Im, Kiegon 한국광학회 2016 한국광학회지 Vol.27 No.6
광섬유 격자의 반사스펙트럼을 분석하여 무족화 첩 광섬유 격자를 재구성하는 혼합 최적화 방법을 제안한다. 반사 스펙트럼의 힐버트 변환을 사용하여 설계 변수들의 추정값을 결정하고 층분리 알고리즘을 활용한 차분진화 최적화를 통하여 격자의 설계변수들을 최종 확정하였다. 특성 격자 주기 변화율 2 nm/cm인 무족화 첩 격자에 대한 계산 결과는 격자주기 변화율에 대해 $6{\times}10^{-5}nm/cm$, 굴절률 변조에 대해 $3{\times}10^{-9}$의 정확도로 설계 변수를 재구성할 수 있었으며 종래의 최적화 방법에 비하여 신속성과 신뢰성을 개선할 수 있음을 확인하였다. We have studied the hybrid method for reconstructing apodized chirped fiber Bragg gratings, using both an analytic estimation of grating parameters and an optimization algorithm. The Hilbert transform of the reflection spectrum was utilized to estimate grating parameters, and then the layer-peeling algorithm was used to obtain refined parameter values by the differential-evolution optimization process. Calculations for a fiber Bragg grating with wavelength chirp rate 2 nm/cm were obtained with an accuracy of $6{\times}10^{-5}nm/cm$ for the chirp rate and $3{\times}10^{-9}nm/cm$ for the index modulation, with much improved calculation speed and high reliability.
Si을 기판으로한 P₂O5 - SiO₂ 광도파로의 제작 및 손실측정
이형종(Hyung Jong Lee),임기건(Kiegon Im),정창섭(Chang Sub Chung),정환재(Hwanjae Jung),김진승(Jin Seung Kim) 한국광학회 1992 한국광학회지 Vol.3 No.4
저압화학기상증착법으로 Si 기판에 P₂O_5-SiO₂ 광도파박막계를 제작하였다. 제작된 박막의 광도파손실율은 1.65㏈/㎝이었으나 1100℃에서 열처리한 뒤에는 0.1㏈/㎝ 이하로 크게 감소하였다. 레이저 노광법과 활성이온식각법으로 광도파로를 제작하여 1100℃에서 열처리하였다. 열처리 결과 도파로 코어의 모양은 사각형에서 반원형으로 바뀌었으며, 0.6328 ㎛에서 0.03㏈/㎝ 그리고 1.53 ㎛에서 0.04㏈/㎝의 낮은 도파손실율을 나타내었다. 도파로의 도파손실율이 감소하는 이유로는 고온 열처리과정에서, 첫째 박막조직과 결합하여 광흡수를 일으키는 수소가 확산 방출되고, 둘째 광산란을 일으키는 도파로의 거친 계면 및 박막조직이 재형성되며, 셋째 식각법으로 도파로를 만들때 생기는 도파로 코어의 거친 계면이 매끄럽게되어 도파광의 산란손실이 줄어들기 때문으로 생각된다. A low loss optical waveguide of P₂O_5-SiO₂ on Si substrate is produced by using the chemical vapour deposition method of SiO₂ thin films used in Si technology. Propagation loss of the waveguide layer was 1.65 ㏈/㎝ as produced and reduced down to 0.1 ㏈/㎝ after heat treatment at 1100℃. By using laser lithography and reactive ion etching method P₂O_5-SiO₂ waveguide was produced and subsequently annealed at 1100℃. As a result of this annealing the shape of the waveguide core was changed from rectangular to semi-circular form, and the propagation loss was reduced as down to 0.03 ㏈/㎝ at 0.6328 ㎛ and 0.04 ㏈/㎝ at 1.53 ㎛. We think that the mechanism of the reduction in propagation loss during the heat treatment is. the following: 1) The hydrogen bonding in waveguide layer, which causes absorption loss, is dissociated and diffused out. 2) The roughness of the interface and the micro-structure of the waveguide layer is removed. 3) The irregularities in the cross-sectional shape of the waveguide which was induced during the lithographic process were disappeared by flowing of the waveguide core.
LPCVD P₂O5 - SiO₂ 집적광학박막의 제작 및 특성연구 (1) : TEOS와 TMPite의 LPCVD
정환재(Hwanjae Jung),이형종(Hyung Jong Lee),임기건(Kiegon Im),전은숙(Eun Suk Jeon),정이선(Yisun Chung),김진승(Jin Seung Kim),양순철(Soon Chul Yang) 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.3
Si 기판 위에 low pressure chemical vapor deposition 방법에 의해 TEOS (tetraethylorthosilicate)와 TMPite (trimethylphosphite)를 재료로하여 집적광학용 P₂O_5-SiO₂ 박막을 만들고 그 특성을 조사하였다. TEOS의 반응에 TMPite가 참여함으로서 반응활성화에너지는 54.6㎉/mole에서 39.2㎉/mole로 크게 낮아졌으며 박막의 증착속도와 P 농도는 TMPite의 유량에 비례하여 증가하였다. 또한 증착용도가 높을수록 박막의 증착속도는 증가하나 P 농도는 감소하였다. 제작된 박막의 굴절률은 P 농도 1wt% 당 0.0019로 P 농도에 비례하여 증가하였다. 측정된 박막 불균일도는 두께 ±7% 및 P 농도 ±0.5 wt% 정도로서 이러한 불균일성은 주로 TMPite의 불균일한 수송에 기인함을 보였다. 또한 P 농도가 10 wt%이상인 박막을 대기중에 장시간 노출하면 표면에 인산이 석출됨을 확인하였다. We made P₂O_5-SiO₂ films on silicon for integrated optics application by low pressure chemical vapor deposition using TEOS (tetraethylorthosilicate) and TMPite (trimethylphosphite) and studied the deposition characteristics. The activation energy of the reaction was changed from 54.6㎉/mole to 39.2㎉/mole by incorporating the TMPite into the reaction of TEOS. The deposition rate and the P concentration of films increased in proportion to the flow of TMPite. As the deposition temperature increased, the deposition rate of the films increased but the P concentration decreased. The fabricated films showed the increase of refractive index of 0.0019 per 1 wt% of P concentration. The nonuniformity of films was ±7% in thickness and ±0.5 wt% in P concentration and we showed this' nonuniformity is due to the nonuniform transport of TMPite. The films of more than 10 wt% P concentration developed phosphoric acid on its surface when exposed to air for long time.
유영태,김재열,노경보,양동조,오용석,임기건,김지환 한국공작기계학회 2003 한국생산제조학회지 Vol.12 No.6
With the increased use of lasers in industrial welding applications, techniques for monitoring and controlling these processes become increasingly important. It is very important that we understand the dynamic behaviors of the laser induced plume in welding because the laser induced plume has considerable effects on welding efficiency and the quality of materials. As the plume fluctuation was associated with keyhole instability, unstable vapor plume indicated the process was unstable and would result in poor welds. An Infrared Themal-vision Camera can be utilized compensate for incurracies encountered in real-time monitoring during laser welding. We have results that instabilities of plume are closely dated with hot cracking and defect of laser welding.