일반기술
물리학 > 기타 광학
레이져를 이용한 광간섭 측정기술은 고체나 열, 유체뿐아니라 초고속 항공공학 분야에서도 널리 이용되고 있다. 광학기술의 주요 장점은 점 측정이 아니고 대상물 전체에 대한 측정 데이터를 추출할수 있는 면측정이고, 비접촉 측정이며, 또 고해상도의 필름이나 CCD 카메라를 이용하여 레이져 광원 파장의 1/100정도까지 구현할수 있는 초정밀 측정이 가능한 것이다. 본 광학 실험실에서 광간섭 기술을 이용하여 측정할수 있는 변수들은 변위, 온도, 압력, 밀도, 진동패턴, 입자속도등으로 이를위하여 힐륨-니온, 아르곤-이온, 다이오드 및 CO2 레이져를 비롯하여 각종 미터기 및 광학 부품들을 구비하고 있다. 각 변수들을 올바르게 측정하기 위해서는 그에 적합한 광계측 시스템의 구축과 측정 결과로 얻어지는 간섭무늬 이미지에 대한 해석이 필수적인데, 본 광학 실험실은 홀로그래픽 간섭계 주축으로 위상전위, 트윈만-그린, 피죠, 마크-젠다 간섭계등의 구축에 대한 여러 가지 노하우를 가지고 있으며 간섭이미지 해석을 위한 여러가지 실시간용 프로그램을 개발해 놓고 있다. 검사자동화는 이러한 측정기술을 바탕으로 본 실험실이 속해 있는 자동화 공학과의 중심기술인 센서, PLC, 로봇응용 기술등과 함께 구현할 수 있다.
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
물리학 > 기타 광학
광검출기는 입력된 광신호를 전기신호로 바꾸는 소자로서, 입력된 광신호에 의해 물질내에서 여기된 전자와 정공(hole)을, 이들이 재결합되기 전에 분리하여 전극으로 추출해내는 원리에 의해 작동한다. 이를 위하여 금속과 반도체사이의 Schottky 접합이나, 반도체간의 pn접합 특성을 이용한다. 입사광의 파장범위에 따라 응용분야가 달라지며, 이에따라 광흡수와 여기에 적합한 다른 에너지갭을 갖는 다양한 반도체가 사용된다. 일반적으로 광통신용으로는 1.31 ~1.55 ㎛의 파장의 흡수를 위하여 InP에 격자정합된 InGaAs를 사용하며, 가시광의 검출을 위해서는 저가의 Si이 사용되기도한다. 응용범위와 소자의 요구규격에 따라서 평면형과 메사형 등의 다양한 구조를 갖는 광검출기가 설계, 제작될 수 있는데, 광검출기의 설계, 제작시에는 일반적인 동작전압인 -5V에서 누설전류(leakage current)와 정전용량(capacitance)을 최소화 하면서 양자효율(광신호의 전기신호로의 변환효율)을 최대화 할 수 있도록 하여야한다
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
물리학 > 기타 광학
·정보표시장치의 평가기술 개발 ·다중광선을 이용한 광디스크 드라이브의 픽업설계에 관한 연구 ·광픽업용 홀로그래픽 광학소자 개발 ·고출력 단펄스 엑시머 레이저 및 응용기술 개발 ·자외선 특성평가기술 개발 ·광계측 기술을 위한 홀로그래픽 광학소자 개발연구 ·양방향 층밀리기 간섭기술을 위한 광학변수 측정기술 개발 ·MTF 측정에 의한 CCD 평가기술 개발 ·CCD를 이용한 실시간 렌즈 평가기술개발
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- 한국생산기술연구원
- 등록일
- 2000-08-29
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일반기술
물리학 > 기타 광학
활성슬러지 공정에서 폭기조와 침전조의 미생물의 농도나 기타 수중 부유물질 농도를 측정할 수 있는 광학적 원리를 이용한 계측기기 회로 설계＊노이즈 필터를 장착하여 외부에서 발생하는 노이즈 제거＊발광부와 수광부는 LED(530nm)와 수광 감도가 좋은 CdS 셀을 사용＊과도한 전압으로 인한 LED 손상 예방을 위해 LED와 CdS 셀 주변에 저항을 장착＊수광부에서 검출된 전압을 출력하기 위해서 DC volt meter를 상용
- 보유기관
- 부산대학교
- 등록일
- 2000-11-22
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물리학 > 기타 광학
＊활성슬러지 공정에서 저농도 폭기조와 고농도 침전조의 미생물의 농도나 기타 수중 부유물질농도를 측정할 수 있는 광학적 원리를 이용한 계측기기 제조＊시료를 통과하는 이중흐름관이중흐름관이 장착된 부유물질의 농도 계측기기는 기존의 계측기기에 비해 저농도에서 고농도 영역까지 정밀한 계측이 가능
- 보유기관
- 부산대학교
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
물리학 > 기타 광학
대상물질을 외부로 순환시키는 외부순환방식 도입으로 계측기기의 지상 배치 가능＊방수 처리에 따른 기술적 문제 해결＊계측기의 유지보수 용이＊제작경비 절감
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- 부산대학교
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
물리학 > 기타 광학
본 발명은 레이저를 이용한 유체 회전체, 이동체 등의 속도 측정 방법으로서, 특히 LDV(Laser Doppler Velocimeter) 방식과 시차(Time of Flight) 방식을 결합 이용한 유체 속도 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.종래의 레이저를 이용한 속도 측정 방법에는, LDV를 이용한 측정 방법, 시차 방식에 의한 측정 방법, 홀로그래피 방법 및스페클을 이용한 측정 방법이 있다.이 중에서 홀로그래피 방법은 순간적인 두번의 노출 촬영에 의해 물체의 움직임을 측정하는 방법으로서, 비교적 측정 물체의 크기가 크고 느린 속도로 움직이는 경우에 적합하다. 스페클을 이용한 속도 측정 방법은 레이저 광이 난반사 표면에서 반사되었을때 생기는 스페클 현상을 이용하는 방법으로서, 상당히 거친 표면을 가진 고체의 속도를 측정하는데 적합하다. 홀로그래피 방법과 스페클을 이용한 속도 측정 방법은 주로 크기가 큰 물체의 진동이나 변형 등을 측정하는데 적합하며 본 발명에 따른 LDV 방식과 시차 방식을 결합 이용한 속도 측정 방법과는 측정 대상 및 응용 분야가 다르다.이에 비하여 LDV 방식과 시차 방식은 먼지나 연소 가스의 입자와 같이 크기가 매우 작은 입자의 속도를 측정하는데 사용된다. LDV 방식이나 시차 방식을 이용한 유체 속도 측정의 경우는 유체 내에 주입된 입자를 이용하고, 회전체나 이동체의속도 측정의 경우는 회전체나 이동체의 몸체에 부착된 탐침자를 사용하여 감지 영역을 스캐닝하며, 이때 생기는 산란광을광 검출기로 검출하여 결차로 나타나는 파의 주기나 파형의 폭을 측정함에 의해 속도를 측정한다.LDV 방식은 도플러 효과를 시용한 속도 측정 방법으로서, 즉 움직이고 있는 물체에 의해 산란된 파가 그 물체의 움직임에대한 정보를 가지고 있다는 것을 응용한 것이다.
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-11-22
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일반기술
물리학 > 기타 광학
차원형상의 자동 측정방법17402슬릿광을 이용하여 3차원형상으로 측정하는 방법에 있어서, 여러개의 직선이 일정간격으로 형성된 격자르 투영하여 만들어진 다중 슬릿광을 측정물체에 투사하고, 측정물체상에 형성된 광의 궤적을 포착하여 영상알고리즘에 의해 측정물체의 3차원형상의 산출함을 특징으로 하는 다중 슬릿광을 이용한 3차원형상의 자동측정방법.1. 슬릿광을 이용하여 3차원형상을 측정하는 방법에 있어서, 여러개의 직선이 일정간격으로 형성된 격자의 슬릿을 투과한 빛을 결상렌즈를 이용하여 결상시킨 다중 슬릿광을 측정물체에 투사하고, 측정물체상에 형성된 광의 궤적을포착하여 영상알고리즘에 의해 측정물체의 3차원형상을 산출함을 특징으로 하는 다중 슬릿광을 이용한 3차원형상의 자동측정방법.2. 제1항에 있어서, 정밀 이송장치를 이용하여 슬릿광 투사기의 영상면에서 일정간격으로 격자를 이동하면서측정간격(P)를 갖는 측정데이타를 P/n만큼 조밀하게 하여 보간효과를 얻는 것을 특징으로 하는 다중 슬릿광을 이용한 3차원형상의 자동측정방법
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- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2000-12-15
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일반기술
물리학 > 기타 광학
본 기술은 짧은 길이의 광섬유에 대한 색분산을 보다 정밀하고 용이하게 측정하는데 적합한 광섬유의 색분산 측정 장치에 관한 것이다.기존의 간섭계를 이용한 코릴레이션 방법은 실험실에서 간단하게 사용할 수 있고, 수 미터 정도의 짧은 광섬유의 색분산을 측정할 수 있다는 장점을 갖고 있기는 하지만, 광 스펙트럼 분석기와 같은 고가의 장비를 필요로 하며, 그렇지 않은 경우에는 측정의 정확도가 떨어진다는 문제가 있다. 즉, 기존의 광섬유 색분산 측정기술은 고가의 가변파장 레이저와 분광기 등을 필요로 하거나 수백 미터 이하의 짧은 길이의 광섬유의 분산을 정밀하게 측정하는데 많은 어려움이 있었다.따라서, 본 기술은 광미세거리 측정기술과 푸리에 분광법을 이용하여 짧은 길이의 광섬유에 대한 색분산을 정확히 측정하고자 한다.본 기술에 의한 광섬유의 색분산 측정 장치는 광섬유의 색분산을 측정하기 위해 제 1 광원을 이용하여 광신호를 발생하고 이를 공기 중으로 전송하며, 공기 중으로 전송된 광신호를 다시 광섬유 내로 투과시켜 광신호의 세기에 따른 간섭무늬 데이터를 측정하는 제 1 간섭계, 제 2 광원을 이용하여 공기의 흐름에 따라 변화되는 간섭무늬의 스캐닝 포지션을 검출하여 광섬유의 미세거리에 따른 간섭무늬 데이터를 측정하는 제 2 간섭계, 제 1 간섭계로부터의 데이터를 푸리에 변환하여 파장에 따른 광섬유의 굴절률의 차를 산출하고, 산출된 굴절률을 파장에 대하여 미분하여 광섬유의 색분산을 산출하는 컴퓨터를 포함하여 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 기존의 광섬유 분산 측정장치에 비하여 간단한 광섬유의 색분산 측정 방법을 제공할 수 있으며, 이를 위한 시스템을 구현함에 있어서 고가의 가변파장 레지저나 분광기 등을 사용하지 않게 됨으로서 그 비용을 현저하게 절감할 수 있는 효과가 있으며, 1m 정도의 짧은 길이의 광섬유의 분산값을 매우 정밀하게 측정할 수 있게 됨으로서 측정하고자 하는 파장에서 흡수나 손실계수가 큰 경우에도 정확한 색분산을 측정할 수 있다.
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- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
물리학 > 기타 광학
본 기술은 광양자테 레이저가 시각도에 따라 다른 파장의 빛을 발진시키는 성질을 이용한 각도 및 고도 측정 장치에 관한 것이다.기존의 표면 방출형 레이저 다이오드는 대개 수 mA이상에서 동작하여 일정한 전류를 인가할 때 일정한 파장만이 발진되는 반면, 전류를 변화시킴에 따라 발생하는 온도 변화에 비례하여 파장이 변화하는 특성을 갖는다. 또한, 표면 방출형 레이저 다이오드는 표면에 수직인 각도로만 레이저가 발진되는 특성을 가지므로 각도 변화를 감지하기 곤란한 문제가 있었다.반면, 본 기술에서는 시각도에 따라 각각 다른 파장의 빛을 발진하는 광양자테 레이저를 이용한 각도 및 고도 측정장치를 구현할 수 있다본 기술에 의한 광양자테 레이저를 이용한 각도 및 고도 측정장치는 상부반사판과 하부반사판 사이에 판상구조로 형성되어 그 테두리 부근에서 판상면의 수직선에 대한 시각도에 따라 각각 다른 파장의 빛을 발진시키는 광양자테 레이저, 광양자테 레이저에서 발진된 빛을 굴절 및 반사시키는 반사표적, 반사표적에서 굴절 및 반사된 빛을 모아 그 파장 특성을 검출하는 광 스펙트럼 분석기를 포함하여 구성되어 있다. 광양자테 레이저는 기판 위에 판상구조로 형성되어 상부에서 전달된 빛을 다시 상부로 반사시키는 하부 반사판, 하부 반사판 위에 판상구조로 형성되어 외부에서 주입된 전자와 정공이 결합하여 판상면의 수직선에 대하여 임의의 시각도로 빛을 발생시키는 활성층, 활성층 위에 판상구조로 형성되어 하부에서 전달된 빛을 다시 하부로 반사시키는 상부 반사판, 하나 이상의 전극으로 구성되어 활성층에 상하부에서 전자와 정공을 공급하는 접속층을 포함하여, 활성층에 주입된 전자와 정공이 결합하여 판상면의 수직선에 대하여 임의의 시각도로 빛을 발진시킨다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 3D PQR 레이저에서 각도에 따라 다른 파장을 발진되는 성질을 이용하여 일정한 구조물의 각도 및 고도 측정이 가능하다는 효과가 있다
- 보유기관
- 포항공과대학교
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 링 레이저를 이용하여 다양한 물리량을 측정하고, 링 레이저를 이용하는 간섭계에서 링 레이저의 미세한 움직임이 측정에 주는 영향을 최소화하는 외부 공진기형 링레이저를 이용한 고정밀도 링레이저 간섭계에 관한 것이다.기존의 링레이저 자이로를 록인 존 내에서 동작시키는 경우는 회전을 주지 않는 경우와 마찬가지로 두 반대방향 진행파의 발진주파수에는 변화가 없어 맥놀이가 생기기 않으므로 단순한 링레이저의 기능만을 수행한다는 문제점이 있었다.반면, 본 기술에서는 링레이저 자이로의 두 개의 반사경을 통해 나오는 두 개의 빔을 이 링레이저로부터 일정한 거리만큼 떨어져 있는 대응하는 외부 반사경을 이용하여 링레이저로 다시 되돌리는 구조의 외부 공진기를 달아 외부 공진기의 길이를 피측정 물리량으로 제어할 수 있도록 하여, 외부 공진기의 길이 변화에 따라 링레이저 공진기내에서 서로 반대방향으로 진행하는 두 레이저빔의 간섭에 의해 생성되는 펄스의 수를 계수함으로써 물리량을 측정할 수 있다본 기술에 의한 외부 공진기형 링레이저를 이용한 고정밀도 링레이저 간섭계는 광센싱 장치와 링레이저 공진기를 포함한다. 광센싱 장치는 링레이저 공진기 및 하나 이상의 외부 반사경을 포함하고, 링레이저 공진기는 다수의 내부 반사경을 포함한다. 링레이저 공진기 내에는 서로 반대방향으로 전파하는 파장이 동일한 두 개의 레이저빔이 존재하고, 두 반대방향 진행빔의 일부가 다수의 내부 반사경을 통해 투과된다. 외부 반사경은 다수의 내부 반사경 중 두 개의 서로 다른 각각의 내부 반사경으로부터 투과된 빔 중 한 개씩 선택하되, 선택된 두 개의 투과빔은 서로 다른 반대방향 진행빔들의 조합이 되도록 선택하여, 선택된 두 개의 투과빔을 반사시켜 후방 진행파로 만들어 투과빔의 경로를 역으로 따라 두 개의 서로 다른 내부 반사경을 통해 다시 링레이저 공진기 내로 주입시키는 역할을 한다. 두 개의 내부 반사경으로부터 이에 대응하는 외부 반사경에 이르는 광 경로를 피측정량에 따라 변화시키도록 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 간섭계의 출력은 두 반대방향 진행파의 출력빔 강도의 합과 차이 그리고 위상차이에 의한 간섭무늬의 변화율로, 이들의 일부는 부궤환되어 인가전압의 변동 그리고 기타 외부 영향에 의한 링레이저의 출력빔 강도 및 주파수의 변화를 억제 또는 상쇄시켜, 고 정도 측정을 가능하게 하는 효과가 있다. 또한, 링레이저를 록인 존 영역에서 동작시킴에 의해 링레이저의 미세 움직임에 의한 측정의 영향도 최소화할 수 있다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 공진기 거울의 비정렬도와 레이저 활성 매체에서 나타나는 열렌즈의 변동에 의한 레이저 출력의 변화를 최소화시켜 펄스형 고체 레이저 공진기용으로 사용할 수 있는 고체 레이저 공진기에 관한 것이다.기존의 연속 발진용 공진기를 펄스형 공진기에 사용할 경우에는 공진기 거울의 비정렬 감도가 비교적 크게 되며, 비정렬 감도를 작게 한 연속 발진용 공진기를 사용할 경우에도 후방 거울면 근처에서 초점이 셜貪때문에 파워 밀도가 높아져 후방 거울이 손상된다는 문제가 있다.반면, 본 기술에서는 공진기 거울의 비정렬 감도를 향상시킬 수 있고 열 렌즈의 변동에 무관하게 안정된 출력을 얻을 수 있으며, 펄스형 고체 레이저 공진기용으로도 적용할 수 있는 고 안정성 고체 레이저 공진기를 구현할 수 있다.본 기술에 의한 고 안정성 고체 레이저 공진기는 레이저 발진 파장에 대하여 적어도 부분적으로 투과성인 전방 반사 수단, 봉 형상의 레이저 활성 매체 및 후방 반사 수단이 차례로 정렬되어 있으며, 레이저 활성 매체의 후방 반사 수단과 마주하고 있는 단부가 곡률 반경(r)을 갖는 곡면으로 형성되어 있다. 후방 반사 수단은 레이저 활성 매체와 마주 보도록 정렬되어 있는 렌즈 및 코너 큐브 프리즘을 포함한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 레이저 공진기를 정렬할 때 정확하게 정렬이 안되어도 비정렬 감도가 작기 때문에 레이저 발진이 잘 일어나며, 레이저 공진기의 정렬을 쉽게 할 수 있고, 기존의 레이저 공진기 구조에서 출력 에너지가 최대에서 최소로 변하는 거울의 기울임 각도 범위내에서는 출력 에너지의 변화가 없기 때문에 진동이나 다른 외부 요인에 의해 거울이 틀어져도 안정된 출력을 얻을 수 있으며, 열 렌즈의 초점 거리의 변화 또는 위치의 이동으로 인한 출력 변화의 폭을 최소화할 수 있기 때문에 이를 펄스형 고출력 고체 레이저에 적용할 경우에도 안정된 출력을 얻을 수 있는 효과가 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 레이저 MBE(Molecular-beam Epitaxy) 시스템용 핵심부품 제작 기술에 관한 것이다.본 기술은 엑시머 레이저, 분석 챔버, 성장 챔버 및 제어부로 구성된 Laser MBE System 의 핵심기술인 Sample Holder 자동제어, Target Holder 자동제어, Shutter 자동제어 및 고온 운영기술을 제공한다.본 기술은 레이저 MBE 시스템 설계 및 제작, 제어기술 및 고품위 인공 초격자 박막 성장기술을 제공한다.
- 보유기관
- 한국전자통신연구원
- 등록일
- 2001-05-17
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 안정적인 펨토초(f/sec)의 광 펄스열을 발생시키기 위한 새로운 형태의 8자형 광섬유 펄스 레이저에 관한 것이다.EDF를 이득 물질로 사용하고 비선형 광섬유 거울을 사용하는 기존의 8자형 펄스 광섬유레이저는 펄스가 양방향으로 광증폭기를 통과함으로써 생기는 비선형 특성인 유도 브릴유인 산란과 광증폭기의 양방향에 대한 이득의 차이에 따라서 생기는 잡음 때문에 안정적인 펄스열을 생성하기가 어려웠다.따라서, 본 기술은 DI-NOLM을 사용하여 펨토초의 안정적인 광펄스열을 생성토록 하는 비대칭 비선형 광섬유 거울을 이용한 8자형 펄스 레이저를 제공하고자 한다.본 기술에 의한 대칭 비선형 광섬유 거울을 이용한 8자형 펄스 레이저는 8자형 광섬유 레이저의 선형루프 영역에는 LD와, WDM 결합기와, EDF와, 광격리기와, BPF와, 출력단광결합기와, DCF와, PC로 구성되고, 비선형루프 영역에는 SMF와, DSF와, PC로 구성되어 선형루프 영역과 비선형루프 영역의 결합 영역에 광결합기가 위치하도록 하여 광결합기를 통해 DI-NOLM가 각각 시계방향과 반시계방향으로 진행하는 상태에서, DI-NOLM의 시계 방향으로 진행하는 광펄스는 SMF에 의해서 압축된 후 DSF를 통과하고, 반시계 방향으로 진행하는 광펄스는 DSF를 지나고 난 후에 SMF를 통과하면서 펄스폭이 압축되어 자기 스위칭된 광펄스를 생성한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 빛이 모두 광섬유 안에서 제한되므로 기존의 레이저에 비하여 그 크기가 매우 작고, 충격에 안정적이며 이동이 간편하고 광섬유 스플라이서를 통하여 쉽게 구성할 수 있다. 또한, 기존의 8자형 광섬유 레이저의 구조를 개선하여 기존의 8자형 광섬유 레이저보다 그 작동 원리가 간단하면서도 보다 안정적인 펨토초의 광펄스열을 생성할 수 있는 새로운 구조의 8자형 광섬유 레이저를 구현할 수 있다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
물리학 > 기타 광학
본 기술은 광섬유나 광도파로의 표면을 스캔하면서 표면에 서로 다른 파장을 갖는 세 개의 레이저빔을 투사하여 스캔하는 높이를 일정하게 유지시킨 상태에서 위치에 따른 표면에서의 반사율 변화를 측정하여 광섬유나 광도파로의 굴절률 분포를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.기존의 광섬유나 광도파로의 표면의 굴절률구조를 측정하는 방법에는 광섬유나 광도파로의 측면으로 빛을 입사시켜 굴절률구조에 의한 빛의 굴절정도를 측정하는 방법과, 주사 근접광 현미경을 사용하여 광섬유나 광도파로의 표면에 빛을 투사하고 광섬유의 굴절률 분포에 따른 반사율의 차이를 측정하는 방법이 있다. 그러나, 굴절현상에 의한 굴절정도를 측정하는 방법은 빛의 회절현상 때문에 미세한 광섬유나 광도파로의 구조에 따른 굴절률 분포를 측정하기 힘들다는 단점을 가지고 있다. 주사 근접광 현미경에 의한 방법은 신호 대 잡음의 비가 낮아서 측정하려는 굴절률의 미세한 변화를 측정하기 힘들고 프로브와 측정하려는 광섬유나 광도파로의 단면과의 거리변화가 조금만 있어도 측정에 많은 오류가 발생하는 단점을 가지고 있다.따라서, 본 기술은 기존의 굴절현상을 이용한 측정장치에 비하여 보다 간단하고 높은 공간 분해능과 안정성을 가지며 기존의 주사 근접광 현미경을 이용한 측정장치에 비하여 높은 신호 대 잡음비를 갖는 매우 정밀하게 굴절률 분포를 측정할 수 있는 광섬유나 광도파로 표면의 굴절률 구조 측정장치 및 방법을 제공하고자 한다.본 기술에 의한 광섬유나 광도파로 표면의 굴절률 구조 측정장치는 광섬유 끝에서 나온 서로 다른 세 개 파장의 레이저 빛의 초점을 형성하거나 굴절률 구조를 측정하려는 반사파 표면에서 반사되어 나온 빛을 다시 광섬유에 유도하는 렌즈와, 짧은 파장의 레이저와 긴 파장 레이저의 빛으 세기 차이에 의해 가해진 전압에 비례하여 광섬유 끝과 렌즈 사이의 거리를 조절하는 압전변환기와, 서로 다른 파장의 레이저의 빛을 한 광섬유를 통해 유도하거나 반사되어 나온 빛을 해당하는 레이저를 향하여 진행하도록 하는 파장분할 다중화기와, 서로 다른 파장의 레이저의 빛을 분할하거나 결합하는 광섬유 커플러와, 광섬유 커플러를 통해 나온 레이저 빛의 세기를 측정하는 광섬유 검출기와, 광섬유 검출기에서 나온 빛의 세기에서 광섬유 검출기에서 나온 빛의 세기를 빼어 증폭하는 차동 증폭기와, 광섬유 검출기에서 검출된 중간 파장 레이저의 반사된 빛의 세기를 측정할 수 있도록 반사면 표면을 스캔하는 x축 스캐너 및 y축 스캐너를 포함한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 기존 굴절현상을 이용한 측정장치에 비하여 높은 공간 분해능을 가지며 주사 근접광 현미경을 이용한 측정장비에 비하여 높은 신호 대 잡음비를 가지므로 측정오차를 매우 작게 할 수 있고 미세구조의 광섬유나 광도파로의 설계와 제작에 있어서 꼭 필요한 굴절률 분포에 관한 측정을 매우 정밀하게 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상용화된 기존의 굴절률 측정장치에 비하여 측정 방법이 매우 간단하며 고가장비가 필요치 않으므로 상용화하기가 용이하다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
물리학 > 기타 광학
본 기술은 실제 시스템에서의 응용을 위한 원격조정 및 외부환경 조건에 민감하지 않은 광섬유의 색분산 특성 측정 방법을 제시함으로써 실제 필드에서의 전송선으로서 장거리 광섬유의 색분산 측정 및 광섬유 소자와 같은 단거리 광섬유에 대한 정확한 색분산 측정을 위한 시스템 구현이 가능토록 하는 기술에 관한 것이다.기존의 색분산 측정시스템에서 모드락킹과 Q스위칭된 Nd:YAG 레이저로 펌핑시키는 실리카 광섬유 라만 레이저를 이용하면, 1.1∼1.7㎛의 비교적 넓은 파장대에 대한 측정은 가능하나, 모노크로미터를 필요로 함으로서 시스템의 소형화가 어려운 단점이 있다. 또한, 6개의 InGaAsP 반도체레이저 어레이를 이용하게 되면 소형화는 가능하나, 파장분할 다중화기를 필요로 함으로서 시스템 제작에 비용이 많이 든다. 따라서, 본 기술은 실제 필드에서의 전송선으로서 장거리 광섬유의 색분산 측정을 위한 시스템 구현이 가능토록 하는 광섬유의 색분산 측정시스템 및 측정방법을 제공하고자 한다.본 기술에 의한 광섬유의 색분산 측정 시스템은 이득 스위칭에 의한 광펄스를 생성하는 다모드 레이저 다이오드와, 생성된 광펄스를 증폭시키는 광섬유증폭기와, 증폭된 광출력 펄스를 통과시켜 다모드 레이저 다이오드의 각 모드를 분리함으로써 기준 신호를 생성하는 고분산광섬유와, 고분산광섬유에 의해 분리된 각 파장에 대한 광펄스를 기준신호로 하고 이를 통과시켜 색분산 특성에 의한 광펄스 간격을 변화시키는 테스트 광섬유와, 테스트 광섬유의 색분산 특성에 의해 변화된 광펄스를 고속 검출하는 고속 광검출기와, 검출된 광펄스의 색분산을 측정하는 RF 스펙트럼 분석기를 포함한다.본 기술에 의한 광섬유의 색분산 측정 방법은 다모드 레이저 다이오드의 이득 스위칭에 의한 펄스열을 생성하고, 고분산 광섬유에 의한 모드 분리를 이용하여 파장이 각기 다른 다파장 펄스열을 생성시킴으로써 파장이 다른 다파장 펄스열이 한 경로를 지나가면서 광섬유의 색분산에 의한 시간 지연을 주파수 영역에서 측정한다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 반도체 레이저를 광원으로 이용하므로 0.7∼1.6㎛의 넓은 파장 영역에 대한 측정이 가능하다. 다모드 FP-LD를 이득스위칭하여 생성된 펄스를 광원으로 이용하므로 시스템의 저가화 및 소형화가 가능하다. 시간지연 방법을 이용하되 이에 대한 측정은 주파수 영역에서 RF 스펙트럼분석기로 측정함으로서 장거리 뿐 아니라 1m 이내의 단거리 광섬유에 대한 측정도 가능하다.
- 보유기관
- 특허법인충정
- 등록일
- 2001-05-18
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
오늘날 편광에 따른 빛의 진행 방향을 선택하는 기술로는 광 고립기를 이용하여 특정 편광만을 한쪽 방향으로만 진행하게 하는 방법이 널리 이용되고 있다. 이러한 기존의 방법은 고리형 공진기 레이저에서 하나의 직선 편광이 한쪽 방향으로만 진행하기 때문에 역방향으로 진행하는 빛의 간섭에 의한 영향을 배제할 수 있는 효과가 있다. 하지만, 이러한 기존의 방법으로서는 빛이 한쪽 방향으로만 진행하기 때문에 반대 방향으로 진행하는 레이저광을 얻을 수 없는 단점이 있다.본 기술에서는 입사광 빛의 편광의 회전방향을 변경시키는 제1광학수단과 입사광을 소정의 각도로 회전시키는 제2광학수단 및 입사광 중 특정성분의 광만을 통과시키는 제3광학수단으로 이루어진 편광의존형 방향성 고립기 및 이를 이용한 고리형 공진기레이저에서 서로 직교하는 빛의 편광상태를 서로 반대방향으로 진행하도록 하여 레이저를 양방향으로 발진시킴과 동시에 이득 매질 내에서 서로 간섭을 일으키지 않게 하였다.본 기술에 따르면 광원으로부터의 빛의 파장을 결합하거나 분할하는 파장분할기와 파장분할결합기로부터 빛을 증폭하는 증폭 매질과 파장분할결합기로부터의 빛을 특정방향으로만 진행시키는 편광의존형 방향성 고립기와 증폭 매질 및 편광의존형 방향성 고립기를 통과한 빛 중에서 수평 또는 수직으로 편광된 빛을 출력하는 결합기를 구비하되, 편광의존형 방향성 고립기는 광이 진행하는 경로상에 배치되어 입사하는 광의 진행방향에 따라 입사광 빛의 편광의 회전방향을 변경시키는 한쌍의 제1광학수단과 입사광을 소정의 각도로 회전시키는 한쌍의 제2광학수단과 한쌍의 제2광학수단 사이에 입사광의 성분중 특정성분의 광만을 통과시키는 제3광학수단을 구비하는 고리형 공진기레이저로 구성하여 빛의 편광상태에 따라 그 진행방향을 결정할 수 있기 때문에 양방향으로 독립적 발진하는 레이저 출력을 얻을 수 있고 이득 매질 내에서 서로 간섭을 일으키지 않게 된다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-21
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본기술은 초점이 형성된 레이져를 이용한 굽은 경질 표면의 평탄화 방법에 관한 것이다. 보통 레이져를 이용하여 굴곡이 있는 면을 평평하게 하기 위해서는 레이져를 표면에서 높은 산부분이 선택적으로 빨리 제거될 수 있도록 하는 방법이 관건이다. 그 중 한 방법은 레이저를 표면에 조사하기전에 경질 표면의 굽은 위치를 확인 한 후, 표면의 높은 부분에 레이저를 위치시켜서 그 부분만을 집중적으로 깍아내는 것이다. 그러나 이러한 방법은 매우번거롭고 복잡하다. 또한 표면이 부분적으로 돌출한 경우에는 적용할 수 있으나 표면이 전체적으로 곡률을 가지고 굽어있는 경우에는 적용하기가 어렵다. 또 다른 방법은 별도의 레이저를 이용하여 표면의 돌출정도를 인식하고 표면의 굴곡에 따라 표면에 조사되는 레이져의 파워를 조절하는 것이다. 그러나 이러한 방법은 현재 개념만이 제시되었을 뿐 실제적으로 구현되지는 않았고, 다수의 레이저를 동시에 사용하고 이들을 연결하여 연동시킬 수 있는 복잡한 설치가 필요하다. 본 기술에서는 레이저가 렌즈에 투과되어 제한된 위치에 초점이 형성되는 원리를 이용하여 레이저를 이용한 경질표면의 평탄화방법, 특히 굴곡부분을 선택적으로 신속히 제거하는 간단하고 효율적인 경질 표면의 평탄화 방법을 제공한다본 기술에 의한 초점이 형성된 레이져를 이용한 굽은 경질 표면의 평탄화 방법의 특징은 레이저가 렌즈에 투과되어 제한된 위치에 초점이 형성되는 원리를 이용한 것에 있다. 평평하지 않은 표면에 렌즈로 초점을 형성한 레이저를 주사(scan)하면, 위치에 따라 표면에 형성된 정도가 달라지고 주사된 레이저 빔의 에너지 밀도도 위치에 따라 달라지며, 따라서 각 부분에서 물질이 제거되는 속도가 달라진다. 레이저를 표면중 가장높은 부분에서 초점이 형성되도록 한 후 표면전체를 레이저 빔으로 주사하면, 높은 부분일수록 레이저 초점에 가까이 위치하여 레이저 에너지 밀도가 큰 상태에 있으므로 레이저에 의한 물질의 제거가 빨리일어나게 되어 전체표면이 평평해진다. 또한 레이저의 초점을 점진적으로 아래로 조절하면서 표면전체를 주사함으로써 평평도를 더욱 증가시킬 수 있다. 이러한 기술은 다이아몬드와 같이 단단한 물질의 표면을 연마하여 웨이퍼 형태로 용이하게 가공할 수 있고 표면이 부분적으로 돌출한 경우 뿐만아니라 표면이 전체적으로 곡률을 가지고 굽어 있는 경우에도 적용될 수 있다. 특히 합성도중 큰 응력이 걸려, 휘어진 상태로 얻어진 막 표면을 평평한 웨이퍼 형태로 만드는데 적합하다. 그리고 다수의 레이저의 복잡한 설치가 필요없이 간단하고 효율적인 방법으로 경질재료의 표면을 연마할 수 있게된다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-11
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 초고속 광통신 시스템의 광시분할방식에 활용할 수 있는 초고속 광펄스열 발생장치에 관한 것이다.기존의 어븀 첨가 광섬유 레이저는 충분한 이득을 얻기 위하여 십 수미터 이상의 긴 공진기 구조를 갖을 수밖에 없었고 이러한 이유에서 이득매체로서 사용되는 어븀첨가 광섬유의 상준위 여기시간이 수 밀리초로 길어지기 때문에 주위환경의 섭동에 의한 출력 펄스열의 불안정성이 존재하는 문제점이 있었다.반면, 본 기술에서는 기존의 어븀 첨가 광섬유 대신 반도체 광증폭기를 이득매체로 하여 초단 광펄스열을 발생시킴으로써 광섬유 레이저에 비해 주위환경의 섭동, 즉 온도변화나 진동에 대한 영향을 덜 받게 되어 출력 광펄스열의 안정성을 향상시킬 수 있도록 구현할 수 있다본 기술에 의한 능동형 모드 록킹된 고리형 반도체-광섬유 레이저는 레이저 공진기의 내부손실보다 이득이 많도록 내부손실율에 따라 초기 파워전원을 공급하는 파워공급기와, 파워공급기로부터 공급된 전기에너지를 레이저 광으로 변환시키는 이득체 역할을 하는 반도체 광증폭기와, 반도체 광증폭기가 작동됨에 따라 레이저 광의 투과 대 반사를 소정 비율로 하여 연속 발진시키는 출력커플러와, 레이저 공진기 내의 레이저 광펄스가 단일 편광상태로 발진할 수 있도록 편광을 조절하는 편광조절기와, 레이저 공진기 내의 광 파장을 안정시키기 위해 레이저 중심파장이 원하는 영역에서 발진할 수 있도록 필터링하는 파장가변필터와, 레이저 공진기 내에서 레이저 광의 연속발진상태가 확인되면 레이저 공진기의 길이에 해당되는 주파수의 정수배로 RF 주파수를 발생시키는 RF 신호발생기와, RF 신호발생기로부터 소정 주파수를 공급받아 십 수 피코초 수준의 초단 펄스열이 발생되도록 소정 반복율을 갖고 스위칭하는 광세기 변조기와, 레이저 공진기 내에서 레이저 광이 역방향 궤환되는 것을 방지해주는 광고립기를 포함하여 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 기존의 광섬유 레이저에 비해 주위환경의 섭동, 즉 온도변화나 진동에 대한 영향을 덜 받게 되어 출력 광펄스열의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다, 따라서, 초고속 대용량 광통신을 실현하기 위한 40Gbps급 광시분할방식 초고속 광통신시스템에서 10Gbps급 송신단 광원 또는 수신부의 디멀티플랙싱에 사용되는 광 위상잠금회로내의 클럭 펄스광원으로서 유용하게 활용할 수 있다
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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일반기술
물리학 > 레이저 광학(R12)
본 기술은 광섬유 브래그격자(FBG)를 이용한 광섬유 레이저(공진기) 및 광섬유 장주기 격자를 광학필터로 사용하는 all-fiber 파장 변환기로 이루어지는 광섬유 격자 레이저 센서에 관한 것이다.기존의 FBG센서에 가해진 물리량은 FBG에서 반사되는 광폭스펙트럼의 파장성분을 파악하거나, 또는 FBG를 광섬유 레이저 공진기의 반사경으로 사용하여 그 발진파장을 관측하므로써 알아낼 수 있다. 광폭광원을 이용하는 경우 동작이 안정적이고 비용이 저렴하다는 장점이 있으나, FBG에서 반사되는 빛의 양은 그리 크지 않으므로 센서출력의 크기와 신호 대 잡음비가 낮다는 단점을 가지고 있다.반면, 본 기술에서는 광섬유 브래그 격자를 광섬유 레이저의 파장선택 반사경과 센서헤드로 동시에 사용함으로써, 출력신호의 레벨과 신호 대 잡음비를 향상할 수 있고, 브래그 격자에 가해지는 물리량에 따라 변화하는 브래그 파장의 변화를 넓은 동작영역에서 측정하고, 매질에 따른 센서의 설계를 용히하게 하기 위하여 장주기 광섬유 격자를 광학필터로 이용하도록 구현할 수 있다.본 기술에 의한 광섬유 레이저 센서 시스템은 일측에는 광섬유 레이저의 파장선택 반사경과 센서헤드로 동시에 사용되는 광섬유 브래그 격자를 배치하고, 타측에는 미러가 배치되는 공진기와, 공진기로부터 광섬유 레이저 출력 신호를 두 개의 동일한 광신호로 분할하기 위한 광섬유 커플러와, 분할된 광신호 중 하나를 수용하여 기준광검출기에서 기준 전류를 발생하는 기준아암 및 분할된 광신호 중 다른 하나를 수용하여 신호광검출기에서 신호 전류를 생성하는 신호아암으로 구성된 브래그 파장 변환기로 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 벌크 필터를 사용할 경우에 비하여 시스템의 안정성과 효율 및 센서 제작상의 경제성을 현격하게 증가시킬 수 있고, 장주기 격자의 제조과정중 적절한 간격을 가지는 광량마스크와 자외선 조사시간의 조절을 통하여 대역소거 곡선의 깊이와 폭을 조절할 수 있으므로 센서의 정밀도와 파장영역을 자유롭게 선택할 수 있다는 효과가 있다. 또한, 광섬유 격자에 가해지는 외부 인장력과 동적인 진동 신호에 대한 해석을 할 수 있으며, 센서에 가해지는 온도 변화에 대해서도 인장력과 동일한 해석이 가능하여 지능구조물에 적용할 센서 네트워크의 실현을 위하여 다중점에 대한 신호 해석을 가능하게 할 수 있다는 효과가 있다.
- 보유기관
- 한국과학기술연구원
- 등록일
- 2001-05-04
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