An optical grism for education is fabricated and tested. It is composed of a transmission grating as dispersion element and a prism as diffraction angle compensation device. The transmission grating is Edmundoptics #49-584(spatial frequency 600 lines/mm, dimension 50 mm × 50 mm). The prism is the fused silica type with angles (41.3 , -48.7 , -90 ). The grism device is fabricated by bonding the transmission grating and the prism with an optical adhesive. The zig for assembling the grism, telescope and camera is composed of an aluminum tube, an aluminum disk ring and a T-ring camera adaptor. The fabricated optical grism spectrograph is tested in laboratory using Halogen lamp and Neon lamp with DSLR camera. And the grism assembled with reflector telescope is tested in a field using stellar light. The results show good agreements with design parameters. The wavelength coverage range of the grism is 250 nm at the un-deviated wavelength of 506 nm. The wavelength resolution is 0.11 nm/pixel.

목 적: 중심파장이 656.3nm에서 반치폭이 약 8nm이고 투과율이 92%인 협대역 H-α imaging 필터를 설계·제작하고, 이 필터의 박막 특성을 연구하고자 한다. 방 법: 전자빔 증착기를 이용하여 Ti3O5/SiO2 다층박막으로 656.3nm 대역투과필터와 Hb600 적외선 차단필터를 만든 후, 분광광도계로 투과율과 대역폭을 확인하였다. SEM사진을 이용하여 적외선차단필터 단면을 관찰하였고, XRD 데이터로부터 박막의 구조를 알 수 있었으며, XPS 분석으로부터 박막 성분을 확인하였다. 결 과: 협대역 H- imaging 필터에서 대역투과필터의 최적조건은 30층, 반사방지막 코팅층은 6층, 적외선차단필터는 32층으로 설계·제작되었다. 제작된 H- imaging 필터의 최대파장피크가 이론치에 비교했을 때 약 0.7nm로 공차가 거의 없는 것을 알 수 있었다. XRD 분석으로 대역투과 필터와 반사방지막 코팅층은 비정질로, 적외선 차단 필터는 결정질으로 코팅되는 것을 확인하였다. SEM 사진에 의해 적외선 차단필터의 코팅 층을 확인하였고, XPS 분석에 의해 대역필터의 가장 바깥층이 SiO2층임을 확인할 수 있었다. 결 론: Ti3O5/SiO2 다층박막을 이용하여 30층의 대역투과 필터와 32층의 적외선차단필터를 제작하여 657nm 중심파장에서 8nm 반치폭을 가지며 투과율은 92%인 협대역 H-α imaging 필터를 제작하였으며, 제작된 필터는 설계치와 거의 비슷한 투과율과 반치폭을 가짐을 알 수 있었다.

1x2 방향성결합형 광 변조기를 LiNbO3 기판상에 양자교환에 의한 자기정렬 방식으로 제작하였다. 양자교환후 광 도파로의 안정을 위해 열처리를 하였다. 본 연구에서는 광 도파로를 제작한 후 열처리 시간에 의한 도파로의 굴절을 변화의 관계에 대하여 연구하였으며 전계효과가 우수한 자기정렬방식을 선택하였다. 제작된 1x2 방향성결합형 광 변조기는 변조전압 8.0V에서 크로스토오크가 -29.5dB의 매우 우수한 특성을 나타내었다.

본 연구에서는 이득 평탄화된 어븀첨가 광섬유 증폭기를 제작하였다. 이득 평탄화 필터는 주기적으로 배열된 금속선을 이용하여 유도되는 장주기 광섬유 격자로 구현하였다. 980 nm 펌핑 레이저에 의해 증폭된 자발방출 출력 스펙트럼의 C-밴드 파장 영역에서 이득 리플을 제작된 필터를 적용하여 1 dB 이내로 억제하였다. 다중 채널을 동시에 증폭시킬 수 있는 성능은 페브리 페롯 레이저 다이오드를 이용하여 측정하였고 C-밴드에서 20 dB 이상 증폭시킬 수 있음을 보여주었다. 이 증폭기는 파장분할 다중화 방식의 장거리 광 전송에서 다중 채널을 동시에 증폭하는 효과적인 방법을 제공할 것이다.

황섬유의 최저손실 파장영역인 1.55μm에서 고출력으로 안정하게 농작하는 광센서용 광원인 반도체 레이저를 제작하기 위하여 이론적인 해석을 수행한 후 제작하였다. 활성영역과 SCH층의 재료는 Ln1-xGaxAsyP1-y를 사용하였다. 광센서용 광원으로 사용되기 위해서는 넓은 스펙트럼 폭을 가지며, 가간섭 길이가 짧은 특성을 가지는 조건을 만족해야 한다. 따라서, 반도체 레이저에서 레이징을 억제시켜 줌으로써 넓은 스펙트럼 폭을 가지도록 설계를 하였고, 광섬유와 결합효율을 높일 수 있도록 tapered 형태의 스트라입 구조를 채택하여 마스크 패턴을 형성하였다. 또한, 레이징을 억제하기 위하여 후면에 윈도우 영역을 두었고, 측방향으로 경사각을 두어 반사도를 낮추도록 설계 및 제작하였다. 7도와 15도의 측면 경사각을 가지는 구조와 굽은 스트라입 구조를 가지는 소자를 제작하여 특성을 측정한 결과, 광센서용 광원으로서 적용이 가능한 광출력 특성과 넓은 스펙트럼 폭을 가졌다.