초록 ▼

1. THz 발생을 위한 펨토초 극초단 Ti:Sapphire 레이저 시스템 및 THz 광학계 구축
2. 광전도 안테나를 이용한 THz 파 발생 및 계측
$\cdot$ THz 발생 및 계측용 광전도 안테나 (LT-GaAs) 설계 및 제작
$\cdot$ THz 파 펄스폭: 0.5 ps, THz 발진 주파수 : 0.1 - 3 THz
$\cdot$ THz 스텍트럼폭 : 1 THz, 중심주파수 : 0.3 - 0.5 THz, SNR 1000;1
3. 비선형

1. THz 발생을 위한 펨토초 극초단 Ti:Sapphire 레이저 시스템 및 THz 광학계 구축
2. 광전도 안테나를 이용한 THz 파 발생 및 계측
$\cdot$ THz 발생 및 계측용 광전도 안테나 (LT-GaAs) 설계 및 제작
$\cdot$ THz 파 펄스폭: 0.5 ps, THz 발진 주파수 : 0.1 - 3 THz
$\cdot$ THz 스텍트럼폭 : 1 THz, 중심주파수 : 0.3 - 0.5 THz, SNR 1000;1
3. 비선형 결정(ZnTe)을 이용한 광정류에 의한 THz 파 발생
$\cdot$ THz 파 펄스폭: 0.25 ps, THz 발진 주파수 : 0.1 - 3 THz
$\cdot$ 광정류 방식의 THz파 발생 특성 개선: 발생효율(출력): 약 $27\%$ 개선
주파수대역; $46\%$ 개선(0.1 - 2.6 THz 에서 0.1 - 3.8 THz까지)
4. 반도체 표면을 이용한 THz 파 발생 연구
$\cdot$ p-InAs / n-InAs 반도체 이용 광대역 THz 파 발생
$\cdot$광대역 THz 주파수 획득: 100 GHz - 3 THz, SNR 1000:1
$\cdot$ THz 전계 및 강도의 시공간 분포 측정
5. E/O sampling기법을 적용한 THz 파 계측연구
$\cdot$ ZnTe 결정을 이용한 E/O sampling 시스템 구현
$\cdot$ E/O sampling을 통한 THz 파 검출 특성 실험적 분석
6. 시영역 THz 분광시스템 (THz-TDS) 개발
$\cdot$ THz TDS법을 이용한 물질분석: 유기용매, 주류, 화포추진제, 폴리머류
7. THz 영상 시스템 (T-Ray Imaging System) 개발
$\cdot$ 반사형 THz 분광/영상시스템 구축
$\cdot$ T-Ray image의 획득 클로버잎, 지폐의 숨은 그림, 땅콩, 멸치, 주화
$\cdot$ 영상 해상도 개선을 위한 처리 기법 개발

Abstract ▼

1. Development of THz wave generation and detection techniques
$\cdot$ THz generation: photoconductive antenna, optical rectification, semiconductor surface field
$\cdot$ THz detection: photoconductive antenna, electro-optic sampling
$\cdot$ THz wave frequen

1. Development of THz wave generation and detection techniques
$\cdot$ THz generation: photoconductive antenna, optical rectification, semiconductor surface field
$\cdot$ THz detection: photoconductive antenna, electro-optic sampling
$\cdot$ THz wave frequency: 100 GHz - 3 THz (center frequency 1 THz)
2. Development of THz time domain spectroscopy and imaging system
$\cdot$ Spatial resolution: 500 ${\mu}m$
$\cdot$ SNR (signal to noise ratio) : more than 1000

목차 Contents

• 표지 ...1
• 제출문 ...2
• 보고서 초록 ...4
• 요약문 ...6
• SUMMARY ...9
• CONTENTS ...12
• 목차 ...15
• 제 1 장 연구개발 과제의 개요...18
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...21
• 제 1 절 국외의 테라헤르츠파 연구 개발 현황...21
• 1. 미국...21
• 2. 유럽...23
• 3. 일본...29
• 4. 기타 국외 기술 개발 현황...31
• 제 2 절 국내의 테라헤르츠파 연구 개발 현황...33
• 제 3 절 테라헤르츠 기술 특허 분석(1990-2004)...34
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...36
• 제 1 절 테라헤르츠파 발생 및 계측을 위한 기본 시스템 구축...36
• 1. 초고속 레이저 시스템...36
• 2. 계측 및 광학계...38
• 제 2 절 광전도 안테나에 의한 테라헤르츠파의 발생 및 계측...40
• 1. 광전도 안테나의 구조와 제작...40
• 2. 테라헤르츠파의 발생과 측정...42
• 3. 광전도 안테나를 이용한 테라헤르츠파 발생 및 검출 특성...43
• 제 3 절 광정류법에 의한 테라헤르츠파의 발생 및 계측...52
• 1. 비선형 매질 내에서의 광정류 현상...52
• 2. ZnTe 결정을 이용한 광정류에 의한 테라헤르츠파 발생특성...54
• 제 4 절 반도체 표면 전계를 이용한 테라헤르츠파의 발생 및 계측...64
• 1. 반도체 표면전계를 이용한 테라헤르츠파의 발생원리...64
• 2. InAs 반도체 표면을 이용한 테라헤르츠파의 발생...66
• 3. InAs 표면으로부터의 테라헤르츠파 발생 특성...67
• 4. 테라헤르츠파의 공간전파 특성...70
• 제 5 절 테라헤르츠파 시영역 분광법에 의한 시료의 특성분석...80
• 1. 테라헤르츠파 분광기술(THz-TDS)...80
• 2. 액체 및 고체 물질에 대한 분광특성...81
• 제 6 절 테라헤르츠파 이미징을 이용한 구조분석...89
• 1. 테라헤르츠파 이미징(T-Ray Imaging)...89
• 2. 실험방법...90
• 3. 펄스 피크값 또는 위상정보를 이용한 이미징...91
• 4. 펄스 피크값과 위상값을 조합한 이미징...93
• 5. 이미지 처리를 통한 해상도 향상...99
• 6. 반사형 이미징 시스템을 이용한 T-Ray 영상...101
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...105
• 제 1 절 연구개발 목표의 달성도...105
• 1. 1 차년도...105
• 2. 2 차년도...106
• 3. 계량적 연구성과...106
• 제 2 절 연구결과의 관련분야 기술 발전에의 기여도...108
• 1. 기술적 측면...108
• 2. 경제 사회적 측면...109
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...111
• 제 1 절 바이오 기술...111
• 제 2 절 국방 및 보안분야...116
• 제 3 절 나노기술...117
• 제 4 절 정보기술...118
• 제 5 절 환경기술...120
• 제 6 절 우주기술...120
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...122
• 제 1 절 해외단기 연수 통하여 수집한 자료...122
• 제 2 절 국외 학술대회 참가를 통한 해외 기술정보수집...142
• 1. CLEO 2004 학회 자료...142
• 2. 35th Workshop: Physics and Technology of THz Photonics...149
• 3. TeraTech 2005 International Workshop...160
• 제 7 장 참고문헌...166
• 부록...169