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Wavelength-Selective Transmittance in Nano Structure KCI 등재

나노 구조에 의한 파장별 선택적 투과성

  • 언어KOR
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대한시과학회지 (The Korean Journal of Vision Science)
대한시과학회 (The Korean Society Of Vision Science)
초록

목적 : 직경에 따른 광투과율 변화의 원인을 분석하기 위해 입사빛과 투과빛의 광특성을 분석하고, 콜라겐섬유 직경에 따른 중심파장의 투과율 변화를 분석하였다.
방법 : 투과광의 특성을 분석하기 위하여 FDTD 방식의 3D 시뮬레이터를 이용하였으며, 입사빛을 중심파장 589 nm, 파장 범위 300~900 nm인 Gaussian Modulated Continuous Wave로 하였다.
결과 : 첫째, 콜라겐섬유의 반지름이 변화하여도 시뮬레이션 공간에 대한 콜라겐섬유의 점유면적 비율에는 큰 차이가 없었다. 그러나 콜라겐섬유의 직경이 커짐에 따라 투과율 세기의 합이 줄어들었다가 20~30 nm에서 증가 하고, 30 nm에서 급격히 줄어들었다. 이에 중심파장의 변화에 따른 광특성을 분석하였고, 콜라겐섬유 직경에 따 라서 투과율이 낮아지는 파장이 다른 것을 알 수 있었다.
결론 : 실제 콜라겐과 같은 구조의 시뮬레이션에서는 입사빛의 중심파장과 관계없이 특수한 파장에서 선택적 투과 또는 흡수가 발생한다. 이를 활용하면 고효율 광학장치에 사용될 수 있는 선택적 광선의 응용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

Purpose : In order to investigate the cause of the change in light transmittance according to the diameter, the optical properties of incident light and transmitted light were analyzed. The change in transmittance of the central wavelength according to the collagen fiber diameter was analyzed.
Methods : In order to analyze the characteristics of transmitted light, a 3D simulator of the FDTD method was used. The incident light was set to a Gaussian Modulated Continuous Wave with the center wavelength of 589 nm and the wavelength range of 300 to 900 nm.
Results : Even when the radius of the collagen fiber was changed, there was no significant difference in the ratio of the area occupied by the collagen fiber to the simulation space. However, as the diameter of collagen fibers increased, the sum of the transmittance intensity decreased. It increased at 20 to 30 nm of the diameter and rapidly decreased at 30 nm again. Analyzing the optical characteristics according to the change of the central wavelength, it was found that the wavelength at which the transmittance became lowered was not constant depending on the collagen fiber diameter.
Conclusion : In the simulation of a real collagen-like structure, selective transmission or absorption occurs at a specific wavelength regardless of the range of central wavelength. It is expected that there will be applied to the selective light beam that runs high-efficiency optical devices.

목차
Abstract
Ⅰ. 서 론
Ⅱ. 재료 및 방법
Ⅲ. 결 과
    1. 콜라겐 섬유의 직경에 따른 점유 면적 비율
    2. 입사빛의 중심파장에 따른 출력 특성 분석
    3. 중심파장 변화에 따른 입사빛과 투과빛의 특성분석
Ⅳ. 고찰 및 결론
References
요 약
저자
  • Myoung-Hee Lee(Dept. of Optometry, Baekseok Culture University) | 이명희
  • Young-Chul Kim(Dept. of Optometry, Eulji University) | 김영철