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파장보다 작은 구멍, 광결정 레어저, 미세원반 레이저와 같은 작은 광원에 대한 연구를 먼장과 근접장 영역에서 수행하였다. 먼장 영역에서는 퍼지는 광출력을 분석하기 위해 광원을 중심으로 하는 구면위에서 측정 장비를 주사할수 있는 고체각 주사기를 제작하였고 편광분석된 이차원 각분포를 측정하였다. 근접장 영역에서는 횡력측정을 통해 광섬유 탐침을 광원 표면에 주사하는 근접장 주사광학 현미경을 제작하였고 분관된 근접장 광분포를 측정하였다. 파장보다 작은 구멍의 연구에서는, 광출력 모양을 낮은 차수의 ...

파장보다 작은 구멍, 광결정 레어저, 미세원반 레이저와 같은 작은 광원에 대한 연구를 먼장과 근접장 영역에서 수행하였다. 먼장 영역에서는 퍼지는 광출력을 분석하기 위해 광원을 중심으로 하는 구면위에서 측정 장비를 주사할수 있는 고체각 주사기를 제작하였고 편광분석된 이차원 각분포를 측정하였다. 근접장 영역에서는 횡력측정을 통해 광섬유 탐침을 광원 표면에 주사하는 근접장 주사광학 현미경을 제작하였고 분관된 근접장 광분포를 측정하였다. 파장보다 작은 구멍의 연구에서는, 광출력 모양을 낮은 차수의 벡터 구면파로 분석하여 근접장 탐침에 대한 일반적인 다중극 모델을 제안하였다. 또한 작은 구멍에서는 표면파가 발생하여 편광방향으로 진행한다는 사실을 먼장과 근접장 영역에서 확인하였다. 광결정 레이저의 연구에서는, 여러가지 공진모드를 확인하여 일차원과 이차원 모드로 구분하였다. 일차원 모드들은 TE 편광되어 있는 반면에 이차원 모드들은 여러가지 편광상태를 가진다는 것이 관찰되었다. 또한 공진 모드가 광결정에 의해 한두 주기내에서 감쇠하여 공진기 안으로 제한 된다는 사실을 확인하였다. 미세 원반레이저의 연구에서는, 위스퍼링 갤러리모드의 방위각 모드수를 먼장 분포에서 나타나는 밝은 방향의 갯수로부터 실험적으로 결정하였고 위스퍼링 갤러리모드들이 TE 편광되어 있음을 관찰하였다. 또한 발진모드들이 원반내에서 공간적으로 고정되어 있음을 먼장과 근접장 영역에서 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

We present experimental studies on small radiation sources such as subwavelength apertures, photonic crystal lasers, and microdisk lasers in their far- and near-field regimes. For the far-field characterization of highly divergent emissions, we develop a solid angle scanner which is capable of scann...

We present experimental studies on small radiation sources such as subwavelength apertures, photonic crystal lasers, and microdisk lasers in their far- and near-field regimes. For the far-field characterization of highly divergent emissions, we develop a solid angle scanner which is capable of scanning a detector and necessary optics over the surface of a sphere centered at the sources. Polarization-resolved two-dimensional angular distributions are measured with this instrument. For the near-field characterization of subwavelength structures, we develop a near-field scanning optical microscope which scans a fiber probe over the source surface with shear-force distance regulation using dual tuning forks. Spectrally-resolved near-field images are measured with this instrument. In the studies on the subwavelength apertures, the far-field emissions are decomposed into low-order vector spherical waves. Based on the analyses, a general multipole model for NSOM probes is proposed. Moreover, we find that surface waves are excited at the aperture and propagate along a polarization direction. The surface waves menifest themselves as sidelobes and polarization-dependent fringes in near- and far-field regimes of the aperture on a corrugated plane. In the studies on the photonic crystal lasers, various lasing modes excited in the hexagonal cavities defined by two-dimensional photonic crystals are identified and classified into one- and two-dimensional modes. The one(two)-dimensional modes lase when the lattice constant is small(large). The polarization state of one-dimensional modes are found to be transverse-electric, while two-dimensional modes have various polarization states. We find that the lasing modes decay in a few peiods in the photonic crystal regions. In the studies on the microdisk lasers, the azimuthal mode number of a whispering-gallery mode is experimentally determined by counting the number of bright regions in the far-field emission pattern. The polarization states of the whispering-gallery modes are found to be transverse-electric. We find that the whispering-gallery mode is spatially locked so as to preserve its field distribution under perturbation of a uncoated fiber probe. It is also shown that the emission pattern of a non-circular disk is qualitatively different from that of a circular one.

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