초록 ▼

비선형 흡수율이 $10^{-9}$esu 이상, 반응시간이 ps이하인 비균질계 및 균질계 비선형 유리재료를 개발하고, 이를 이용하여 광부품의 제조 기술을 개발함을 본 연구의 최종 목표로 하였다. 이를 위하여 당해년도인 2차년도에는 비선형 흡수율이 $10^{-9}$esu 이상, 반응시간이 ps이하인 비균질계 및 균질계 광학유리를 개발하고, 비선형 광특성 평가 기술을 확립하고자 하였다.비균질계 비선형 광학유리 개발연구에서는 1차년도 연구결과를 토대로 하여, aluminoborosilicate 유리

비선형 흡수율이 $10^{-9}$esu 이상, 반응시간이 ps이하인 비균질계 및 균질계 비선형 유리재료를 개발하고, 이를 이용하여 광부품의 제조 기술을 개발함을 본 연구의 최종 목표로 하였다. 이를 위하여 당해년도인 2차년도에는 비선형 흡수율이 $10^{-9}$esu 이상, 반응시간이 ps이하인 비균질계 및 균질계 광학유리를 개발하고, 비선형 광특성 평가 기술을 확립하고자 하였다.비균질계 비선형 광학유리 개발연구에서는 1차년도 연구결과를 토대로 하여, aluminoborosilicate 유리 system에 반도체 미립자로서 CuCI이 석출되는 비선형 광학유리의 조성을 결정하여 제조하였다. 환원제 첨가량, 냉각속도, 열처리온도 및 열처리시간등의 제조 공정 조건이 비선형 광학유리의 특성에 미치는 영향을 실험 및 분석하여 최적 제조 공정 조건을 확립하였다. 또한 제조된 비선형 광학유리의 물리적·열적·광학적 특성을 측정 및 분석 평가하였다.균질계 비선형 광학유리 개발 연구에서는 비선형성이 우수할 것으로 기대되는 Chalcogenide계 비선형 광학유리 조성을 개발 및 제조하고, 제조된 Chalcogenide계 비선형 광학유리의 물리적·열적·광학적 특성을 측정 및 분석 평가하였다.또한 비선형 광특성 평가 기술 개발 연구에서는 제조된 비선형 광학유리의 비선형 흡수율을 DFWM방법으로 응답시간은 시간상관 단광자 장치를 이용하여 측정하여, 비성형 광학유리의 비선형 광특성 평가 기술을 확립하였다.

Abstract ▼

For the development of excellent heterogeneous nonlinear optical glasses, aluminoborosilicate glass system doped with CuCI nanocrystals was selected and manufactured. The optimum processing conditions for the best nonlinear optical properties such as, third-order nonlinear susceptibility and respons

For the development of excellent heterogeneous nonlinear optical glasses, aluminoborosilicate glass system doped with CuCI nanocrystals was selected and manufactured. The optimum processing conditions for the best nonlinear optical properties such as, third-order nonlinear susceptibility and response time, were established. Then physical, thermal, and optical properties of the CuCI doped SDG(semiconductor Doped Glass) were measured and analyzed.In case of homogeneous nonlinear optical glasses, composition and processing conditions of chalcogenide glasses, with high optical nonlinearity were determined. Physical, thermal, and optical properties of the homogeneous nonlinear optical glasses were studied.For developing the characterization methods of nonlinear optical properties, measurement systems for the nonlinear optical susceptibility and the response time were construted and the nonlinear optical properties were measured and analyzed

목차 Contents

• 제 1 장. 서론...37
• 1. 연구목표 및 내용...37
• 2. 반도체 미립자 분산 비선형 광학유리(SDG)...40
• 2-1. Cut-off filter...40
• 2-2. SDG의 제조...44
• 2-3. SDG의 특성 분석...47
• 2-4. CuCl doped SDG...50
• (1) CuCl doped SDG의 제조...50
• (2) CuCl doped SDG의 광특성...55
• (3) CuCl doped SDG의 비선형 광특성...62
• 제 2 장. 비선형 광학유리의 제조 및 특성분석...71
• 1. CuCl doped SDG 조성...71
• 2. CuCl doped SDG 제조전 예비실험...73
• 2-1. $Cu^+$의 산화 억제...73
• 2-2. 냉각속도...77
• 3. 용융 및 석출법에 의한 SDG의 제조...84
• 4. 제조된 시편의 분석 실험 방법...87
• 4-1. 물리적 특성...87
• 4-2. 열적 특성...90
• 4-3. 선형 굴절율...91
• 4-4. 비선형 광특성...92
• 제 3 장. 비선형 광학유리의 특성...94
• 1. 물리적 특성...94
• 1-1. 밀도...94
• 1-2. XRD...96
• 1-3. 석출 미립자의 반경...96
• 2. 열적 특성...103
• 2-1. DTA 및 TMA...103
• 2-2. Viscosity...110
• 3. 화학적 특성...112
• 4. 선형 광특성...114
• 4-1. 굴절율...114
• 4-2. 투광 spectra...114
• 4-3. 흡수 spectra...116
• 4-4. 저온 흡수 spectra...129
• 5. 비선형광특성...129
• 5-1. ${\chi}^{(3)}$...132
• 5-2. 응답시간...134
• 제 4 장. 결론...136
• 제 5 장. 참고문헌...139
• 제 6 장. 위탁과제...144
• Ⅰ. 위탁과제1 : 균질계 비선형 광학유리 개발 (포항공대 : 허종)...145
• Ⅱ. 위탁과제2 : 비선형 광특성 평가기술 개발 (이화여대 : 이민영)...179