KR101071490B1 - Light modulator and method of light modulation - Google Patents
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Abstract
광변조기 및 광변조 방법이 개시된다. 광굴절 회절격자에 의한 표면 플라즈몬 공명을 이용한 광변조기를 제조할 수 있다. 광굴절 현상에 의해 새겨진 회절격자에 피변조광이 조사되면 금속층과 광굴절층 사이 계면에서 특정한 파장의 빛이 흡수되면서 표면 플라즈몬 공명 현상이 발생하게 된다. 회절격자의 주기는 일정한 파장의 두 개의 빛을 조사하는 각도에 의해 조절 가능하고, 이 회절격자 주기를 조절함으로써 조사된 피변조광으로부터 흡수되는 빛의 파장이 조절 가능하다.An optical modulator and a light modulation method are disclosed. An optical modulator using surface plasmon resonance by an optical refractive diffraction grating can be manufactured. When the modulated light is irradiated to the diffraction grating engraved by the photorefractive phenomenon, surface plasmon resonance occurs as light of a specific wavelength is absorbed at the interface between the metal layer and the photorefractive layer. The period of the diffraction grating can be adjusted by the angle at which two lights of constant wavelength are irradiated, and by adjusting the period of the diffraction grating, the wavelength of light absorbed from the irradiated modulated light can be adjusted.
광변조기, 표면 플라즈몬 공명, 회절격자, 광굴절 Optical modulator, surface plasmon resonance, diffraction grating, photorefractive
Description
본 발명은 광변조기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 광변조기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical modulator, and more particularly, to an optical modulator using surface plasmon resonance.
광변조기는 컬러 필터나 컬러 광원을 사용하지 않고 컬러 표시를 실현하는 디스플레이 장치, 광원 또는 광정보 처리장치로 이용될 수 있는 장치이다.An optical modulator is a device that can be used as a display device, a light source, or an optical information processing device that realizes color display without using a color filter or a color light source.
종래에 개시된 광변조기는 프리즘 결합 표면 플라즈몬 공명을 이용한 것으로 플라즈몬 파(plasmon wave)를 광학적으로 여기시키기 위해 고굴절 프리즘을 사용한다. 이러한 종래의 광변조기는 고가의 고굴절 프리즘을 사용하므로 소자의 소형화, 고직접화 등에 난점이 있어왔다.The conventional optical modulator uses a prism-coupled surface plasmon resonance and uses a high refractive prism to optically excite the plasmon wave. Since the conventional optical modulator uses an expensive high refractive prism, there have been difficulties in miniaturization and high directivity of the device.
또한, 플라즈몬 공명에 의해 흡수되는 파장이 고정되어, 변조된 광의 파장 대역을 가변할 수 없는 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage that the wavelength absorbed by the plasmon resonance is fixed, so that the wavelength band of the modulated light cannot be varied.
본 발명은 변조된 광의 파장대역을 가변시킬 수 있는 광변조기를 제공하는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an optical modulator capable of varying the wavelength band of modulated light.
또한, 변조된 광의 파장대역을 가변시킬 수 있는 광변조 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an optical modulation method capable of varying a wavelength band of modulated light.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 광변조기는 하부전극, 상기 하부전극 상에 위치하는 금속층, 상기 금속층 상에 위치하는 유기 광굴절층, 상기 광굴절층 상에 위치하는 광투과전극인 상부전극을 포함하는 광변조 소자, 및 상기 광변조 소자의 광굴절층에 한 쌍의 광들을 교차 조사하여 상기 광굴절층 내에 회절격자를 발생시키는 회절격자 발생 광원부를 포함한다.Optical modulator according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a lower electrode, a metal layer positioned on the lower electrode, an organic light refractive layer located on the metal layer, the light transmission layer located on the light refractive layer An optical modulator comprising an upper electrode as an electrode, and a diffraction grating generating light source unit generating a diffraction grating in the photorefractive layer by cross irradiating a pair of lights to the photorefractive layer of the optical modulator.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 의한 광변조 방법은 하부전극, 상기 하부전극 상에 위치하는 금속층, 상기 금속층 상에 위치하는 유기 광굴절층, 및 상기 광굴절층 상에 위치하는 광투과전극인 상부전극을 포함하는 광변조 소자를 제공하는 단계, 상기 광변조 소자의 광굴절층에 제1 사이각을 갖는 한 쌍의 광들을 교차 조사하여 상기 광굴절층 내에 제1 격자 간격을 갖는 제1 회절격자를 생성하는 단계, 상기 상부전극 상부에서 상기 제1 회절격자가 생성된 광굴절층으로 피변조광을 조사하는 단계, 및 상기 광굴절층과 상기 금속층 계면으로부터 반사된 제1 변조광을 검출하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a light modulation method according to another embodiment of the present invention, a lower electrode, a metal layer positioned on the lower electrode, an organic light refractive layer positioned on the metal layer, and a light refractive layer positioned on the metal refractive layer. Providing an optical modulator comprising an upper electrode as a light transmitting electrode, and cross irradiating a pair of lights having a first inter-angle to the optical refraction layer of the optical modulator to form a first grating gap in the optical refraction layer. Generating a first diffraction grating having a first diffraction grating, irradiating the modulated light to an optical refraction layer in which the first diffraction grating is formed on the upper electrode, and first modulated light reflected from the optical refraction layer and the metal layer interface Detecting a step.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.
상기한 바와 같은 본 발명의 광변조기에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the optical modulator of the present invention as described above has the following effects.
첫째, 광굴절층에 형성되는 회절격자 간격을 조절함으로써 조사된 피변조광 으로부터 흡수되는 빛의 파장 조절이 가능하다.First, it is possible to control the wavelength of the light absorbed from the irradiated to-be-modulated light by adjusting the diffraction grating spacing formed in the photorefractive layer.
둘째, 일정한 파장으로 조사되는 간섭광 중 어느 하나를 차단함에 의하여 광굴절층 내에 격자를 가역적으로 생성/소멸 시킬 수 있다.Second, by blocking any one of the interference light irradiated at a constant wavelength it can be reversibly generated / dissipated grating in the optical refraction layer.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and the present embodiments merely make the disclosure of the present invention complete, and are common in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 광변조기에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 참고로 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an optical modulator according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid unnecessarily obscuring the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광변조기를 구성하는 광변조 소자 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a light modulator device constituting an optical modulator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 광변조 소자는 하부전극(10), 상기 하부전극(10) 상에 위치하는 금속층(20), 상기 금속층(20) 상에 서로 이격되어 위치하는 한 쌍의 스페이서들(30), 상기 한 쌍의 스페이서들(30) 사이에 위치하는 유기 광굴절층(40) 및 상기 한 쌍의 스페이서들(30), 상기 유기 광굴절층(40) 상에 위치하는 상부전극(50)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the optical modulation device includes a
본 발명의 일 실시예에 의한 광변조기는 하부전극(10), 상기 하부전극(10) 상에 위치하는 금속층(20), 상기 금속층(20) 상에 위치하는 유기 광굴절층(40), 및 상기 광굴절층 상에 위치하는 광투과전극인 상부전극(50)을 포함하는 광변조 소자(100) 및 상기 광변조(100) 소자의 광굴절층(40)에 한 쌍의 광(131,133)들을 교차 조사하여 상기 광굴절층(40) 내에 회절격자를 발생시키는 회절격자 발생 광원부를 포함한다.An optical modulator according to an embodiment of the present invention includes a
하부전극(10)은 알루미늄(Al), 금(Au) 및 ITO(Indium Tin Oxide) 이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않고 투명한 재질의 전극이면 어느 것이나 가능하며 바람직하게는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다.The
상부전극(50)은 상기 하부전극(10)과 동일한 재질의 전극으로 이루어진다.The
금속층(20)은 박막형태로 상기 하부전극(10) 상에 형성되며 재질은 금, 은, 동 및 알루미늄 중에서 선택된 적어도 하나가 될 수 있다.The
유기 광굴절층(40)은 광굴절 재료로 이루어질 수 있다. 상기 광굴절 재료는 빛을 조사하였을 때 그 빛의 세기에 따라 굴절율이 변화하는 물질로서, 빛의 세기에 비례하여 전하를 발생시키는 광전도성과 외부 전압에 의해 굴절율이 변하는 전 기광학성질을 동시에 갖는다.The organic
상기 광굴절층(40) 재료의 일 예는, 광전도성 고분자(polymer), 비선형 광학색소(NLO chromophore), 광감응체(sensitizer)의 복합물질이며, 부가적으로 가소제(plasticizer)를 포함할 수 있다.One example of the material of the
광전도성 고분자는 PVK(poly-N-vinylcarbazole), PSX-Cz(poly[methyl-3-(9-carbazolyl)propylsiloxane]), TPD(tetraphenyldiamino-biphenol), DBOP-PPV(poly[1,4-phenylene-1,2-di(4-benzyloxyphenyl)vinylene]), TPD-PPV(triphenylaminedimer-polyphenylenevinylene) 및 PSX-Hz(poly[4-(diphenyl-hydrazonomethyl)-phenyl]-[3-(methoxy-dimethyl-silanyl)-propyl]-methyl-amine) 중 선택된 적어도 하나가 될 수 있다.Photoconductive polymers include poly-N-vinylcarbazole (PVK), poly [methyl-3- (9-carbazolyl) propylsiloxane] (PSX-Cz), tetraphenyldiamino-biphenol (TPD), and poly [1,4-phenylene (DBOP-PPV). -1,2-di (4-benzyloxyphenyl) vinylene]), triphenylaminedimer-polyphenylenevinylene (TPD-PPV) and PSX-Hz (poly [4- (diphenyl-hydrazonomethyl) -phenyl]-[3- (methoxy-dimethyl-silanyl ) -propyl] -methyl-amine).
비선형 광학색소는 DMNPAA(2,5-dimethyl-4-(p-phenylazo)anisole), AODCST(4-di(2-methoxyethyl) aminobenzylidene malononitrile), DB-IP-DC(2-{3-[(E)-2-(dibu-tylamino)-1-ethenyl]-5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile), DBDC(3-(N,N-di-n-butylaniline-4-yl)-1-dicyanomethylidene-2-cyclohexene), DCDHF(2-dicyanomethylene-3-cyano-2,5-dihydrofuran)-6, DHADC-MPN(2,N,N-dihexylamino-7-dicyanomethylidenyl-3,4,5,6,10-pentahydronaphthalene), ATOP(amino-thienyl-dioxocyano-pyridine)-3, Lemke-E((3-(2-(4-(N,N-diethylamino)phenyl)ethenyl)-5,5-dimethyl-1,2-cyclohexenylidene)propanedinitrile), BDMNPAB(1-n-butoxyl-2,5-dimethyl-4-(4′-nitrophenylazo) benzene) 및 DMHNAB(2,5-dimethyl-4-(2-hydroxyethoxy)-4′- nitroazobenzene) 중 선택된 적어도 하나가 될 수 있다.Nonlinear optical pigments include DMNPAA (2,5-dimethyl-4- (p-phenylazo) anisole), AODCST (4-di (2-methoxyethyl) aminobenzylidene malononitrile), DB-IP-DC (2- {3-[(E ) -2- (dibu-tylamino) -1-ethenyl] -5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile), DBDC (3- (N, N-di-n-butylaniline-4-yl) -1- dicyanomethylidene-2-cyclohexene), DCDHF (2-dicyanomethylene-3-cyano-2,5-dihydrofuran) -6, DHADC-MPN (2, N, N-dihexylamino-7-dicyanomethylidenyl-3,4,5,6, 10-pentahydronaphthalene), ATOP (amino-thienyl-dioxocyano-pyridine) -3, Lemke-E ((3- (2- (4- (N, N-diethylamino) phenyl) ethenyl) -5,5-dimethyl-1 , 2-cyclohexenylidene) propanedinitrile), BDMNPAB (1-n-butoxyl-2,5-dimethyl-4- (4′-nitrophenylazo) benzene) and DMHNAB (2,5-dimethyl-4- (2-hydroxyethoxy) -4 '-Nitroazobenzene) may be at least one selected.
광감응체는 TNF(2,4,7-trinitro-9-fluorenone), TNFM((2,4,7-trinitro-9- fluorenylidene)malononitrile), C60, [6,6]PCBM([6,6]-phenyl-C61-butyric acid methyl ester), TNF(2,4,7-trinitrofluorenone)-C60 및 DBM(2-[2-{5-[4-(di-n-butylamino)phenyl]-2,4-pentadienylidene}-1,1-dioxido-1-benzothien-3(2H)-ylidene]malononitrile) 중 선택된 적어도 하나가 될 수 있다.The photosensitizers were TNF (2,4,7-trinitro-9-fluorenone), TNFM ((2,4,7-trinitro-9- fluorenylidene) malononitrile), C 60 , [6,6] PCBM ([6, 6] -phenyl-C61-butyric acid methyl ester), TNF (2,4,7-trinitrofluorenone) -C 60 and DBM (2- [2- {5- [4- (di-n-butylamino) phenyl]- 2,4-pentadienylidene} -1,1-dioxido-1-benzothien-3 (2H) -ylidene] malononitrile).
가소제는 BBP(benzylbuthyl phthalate), DPP(diphenyl phthalate), DOP(dioctyl phthalate), ECZ(N-ethylcarbazole) 및 EHMPA(n-(2-ethylhexyl)-n-(3-methylphenyl)-aniline) 중 선택된 적어도 하나가 될 수 있다.Plasticizers are at least selected from benzylbuthyl phthalate (BPB), diphenyl phthalate (DPP), dioctyl phthalate (DOP), N-ethylcarbazole (ECZ) and EHMPA (n- (2-ethylhexyl) -n- (3-methylphenyl) -aniline) Can be one.
가소제를 첨가함으로써, 유기 광굴절층(40)의 유리전이온도를 감소시킬 수 있으며 이에 의해 상온에서 광굴절 회절격자를 생성시킬 수 있다.By adding a plasticizer, the glass transition temperature of the organic
상기의 광굴절층(40) 내에 형성되는 회절격자는 상기 광굴절층(40)의 유리전이온도 이상에서 형성된다.The diffraction grating formed in the light
본 발명에 있어서, 바람직한 광굴절층의 재료는 PSX-Hz, DB-IP-DC, TNF 및 BBP로 구성될 수 있다.In the present invention, the material of the preferred photorefractive layer may be composed of PSX-Hz, DB-IP-DC, TNF and BBP.
상기 PSX-Hz, DB-IP-DC, TNF 및 BBP의 화학구조는 도 2a 내지 도 2d에 도시하였다.Chemical structures of the PSX-Hz, DB-IP-DC, TNF, and BBP are shown in FIGS. 2A to 2D.
본 발명에 의한 광변조기는 상기 금속층(20)과 상기 상부전극(50) 사이에 서로 이격된 적어도 한 쌍의 스페이서들(30)을 더 포함한다. 이 경우, 상기 유기 광 굴절층(40)은 상기 한 쌍의 스페이서들(30) 사이에 위치하게 된다.The optical modulator according to the present invention further includes at least one pair of
상기 스페이서들(30)은 상기 유기 광굴절층(40)의 형성시 광굴절층의 두께를 일정하게 조정하고 균일하게 형성하기 위한 것이다.The
상기 스페이서들(30)은 절연성 플라스틱 소재라면 어느 것이나 가능하며 바람직하게는 테프론(Teflon)이 사용될 수 있다.The
회절격자 발생 광원부는 상기 광변조 소자(100)의 광굴절층(40)에 한 쌍의 광(131,133)들을 교차 조사하여 상기 광굴절층(40) 내에 회절격자를 발생시키게 된다.The diffraction grating light source unit cross irradiates a pair of
상기 회절격자 광원 발생부는 단파장 광원(120), 상기 광원(120)으로부터 나온 광(130)을 한 쌍의 결 맞은 광들(131,133)로 분할시키는 광 스플릿터(140)를 포함한다.The diffraction grating light source generating unit includes a short
회절격자 발생 광원부는 상기 한 쌍의 결 맞은 광들(131,133) 중 어느 하나를 차단 또는 통과시킬 수 있는 셔터(160)를 더 포함한다.The diffraction grating generating light source unit further includes a
본 발명의 일 실시예에 따른 광변조기는 상기 광굴절층에 회절격자를 발생시키는 광원을 적어도 하나 포함할 수 있다.An optical modulator according to an embodiment of the present invention may include at least one light source for generating a diffraction grating in the light refractive layer.
복수의 광원을 사용함으로써 동일 소자내에 복수의 회절격자를 형성할 수 있다.By using a plurality of light sources, a plurality of diffraction gratings can be formed in the same device.
본 발명의 일 실시예에 따른 광변조기는 상기 하부전극(10)과 상기 상부전극(50) 사이에 전계를 인가하는 전계 인가부를 더 포함한다.The optical modulator according to the exemplary embodiment of the present invention further includes an electric field applying unit for applying an electric field between the
상기 광굴절층에 형성되는 회절격자는 상기 광변조 소자(100)에 전계가 가해 지는 것을 전제로 한다.The diffraction grating formed in the optical refraction layer is based on the premise that an electric field is applied to the
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 광변조기의 작동원리를 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation principle of the optical modulator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<광변조기의 작동원리><Operation principle of optical modulator>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광변조기의 작동원리를 도시한 도면이다.3 is a view showing the operating principle of the optical modulator according to an embodiment of the present invention.
도 3에서, 는 진공에서의 파 벡터의 계수(modulus)이며, 는 플라즈몬 파의 전파 상수, 는 백색광의 입사각, 는 두 간섭광 간 사이각의 반각, 는 브래그 회절격자의 주기이다.In Figure 3, Is the modulus of the wave vector in vacuum , Is the propagation constant of the plasmon wave , Is the incident angle of white light, Is the half angle of the angle between the two interfering lights, Is the period of Bragg diffraction grating.
도 3은 광변조 소자에 외부 전원에 의한 전계가 가해진 상태를 전제로 한다.3 is based on the premise that an electric field by an external power source is applied to the optical modulation device.
일정한 외부 전기장 하에서 두 개의 동일한 파장의 결 맞은(coherent) 광을 광변조 소자에 조사하게 되면 간섭현상에 의해 광변조 소자를 구성하는 광굴절층 내에 일정한 간격의 회절격자가 형성된다.When two coherent lights of the same wavelength are irradiated to the optical modulator under a constant external electric field, the diffraction gratings are formed in the optical refraction layer constituting the optical modulator by interference.
보다 상세하게, 광굴절층 내에 간섭광에 의해 보강간섭이 일어난 밝은 부분에서 전하(charge carrier)가 생성되고 이렇게 생성된 전하들은 외부 전기장에 의해 표류하면서 광학적으로 활성화되어 어두운 곳으로 이동하게 된다.In more detail, a charge carrier is generated in a bright portion where constructive interference is caused by interfering light in the photorefraction layer, and the generated charges are optically activated while drift by an external electric field and move to a dark place.
이동중인 전하는 물질 내에 존재하는 트랩(재료내 존재하는 불순물이나 구조결함 등)에 의해 포획되는데 이로 인하여 재료 내의 전하분포가 불균일하게 되고 이렇게 유도된 전하의 재분포는 주기적으로 반복하는 내부 공간전하장(space-charge field)을 생성하게 된다.The moving charges are trapped by traps (such as impurities or structural defects in the material) present in the material, which causes the distribution of charges in the material to be uneven and the redistribution of charges thus induced is repeated internal space charge ( create a space-charge field.
상기와 같이 생성된 내부 공간전하장에 의해 전기광학 특성을 지닌 물질의 굴절률이 변화하고 회절격자 구조를 가지게 된다.By the internal space charge generated as described above, the refractive index of the material having the electro-optic properties is changed and has a diffraction grating structure.
상기 형성되는 회절 격자 간격()는 아래 식과 같이 브래그(Bragg) 조건에 의해 입사되는 간섭광의 파장 및 두 개의 광(빛) 사이각의 반각에 의해 결정된다.The diffraction grating spacing ( ) Is determined by the wavelength of the interfering light incident by Bragg conditions and the half angle of the angle between the two lights (light) as shown in the following equation.
···식(1) Formula (1)
여기서, 는 간섭광의 파장, 은 재료의 굴절률, 는 두 간섭광의 here, Is the wavelength of the interfering light, The refractive index of the material, Of two interfering light
사이각의 반각이다.Half of the angle.
상기 광굴절층 내부에 형성된 회절격자는 두 개의 광 중 어느 하나를 차단시키거나 외부에서 인가되는 전계를 차단시키면 소멸된다. 이러한 성질을 이용하여 회절격자를 가역적으로 수십 밀리 초 내에 발생/소멸 시킬 수 있다.The diffraction grating formed inside the photorefractive layer is extinguished by blocking any one of the two lights or blocking an electric field applied from the outside. Using this property, the diffraction grating can be reversibly generated / dissipated in tens of milliseconds.
이후에, 회절격자가 형성된 광변조 소자에 백색광 등의 피변조광이 조사되면 입사되는 피변조광의 일부는 금속층-광굴절층 계면에서 표면 플라즈몬 공명에 결합Subsequently, when modulated light such as white light is irradiated onto the light modulator in which the diffraction grating is formed, a part of the modulated light that is incident is coupled to the surface plasmon resonance at the metal layer-light refractive layer interface.
된다.do.
보다 상세하게, 상기 회절격자에 외부 광원으로부터 피변조광이 조사되었을 때, 어느 특정 파장의 빛의 흡수가 일어나면서 금속층과 유전체인 광굴절층의 계면 에서 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)이 일어난다. 표면 플라즈몬은 금속과 유전체 계면을 따라 진행할 수 있는 전자기장의 모드(mode)로서 입사광의 에너지가 금속내의 자유전자를 여기시킨 결과로 발생하는 전하밀도 진동을 말한다.More specifically, when the modulated light is irradiated to the diffraction grating from an external light source, surface plasmon resonance occurs at the interface between the metal layer and the dielectric photorefractive layer while absorbing light of a specific wavelength. Surface plasmons are modes of electromagnetic fields that can travel along a metal-dielectric interface, and are referred to as charge density oscillations that occur as a result of the energy of incident light excited free electrons in the metal.
이러한 표면 플라즈몬은 계면을 따라 진행하는 횡방향 자기(transverse magnetic) 편광 파로써 두 금속과 유전체의 계면에서 최대값을 보이고, 금속표면에 수직한 방향으로는 지수함수적으로 감소한다.This surface plasmon is a transverse magnetic polarization wave traveling along the interface, showing a maximum value at the interface between the two metals and the dielectric material and decreasing exponentially in the direction perpendicular to the metal surface.
표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)은 입사광의 횡방향 자기(transverse magnetic) 파 벡터가 표면 플라즈몬의 파 벡터() 와 일치하는 조건에서 일어난다.Surface plasmon resonance is characterized by the transverse magnetic wave vector of incident light being the wave vector of the surface plasmon ( ) Occurs under conditions matching
금속-유전체 계면에서 표면 플라즈몬 공명이 발생시, 표면 플라즈몬 공명 결합 파장()은 아래 식(2)와 같이 phase-matching 조건을 만족시켜야 한다.When surface plasmon resonance occurs at the metal-dielectric interface, the surface plasmon resonance coupling wavelength ( ) Must satisfy the phase-matching condition as shown in Equation (2) below.
···식(2) Formula (2)
여기서, 은 유전체(광굴절층)의 유전상수, 는 금속의 유전상수, 는 피변조광(백색광)의 입사각, 는 회절격자의 주기, 은 회절차수이다.here, Is the dielectric constant of the dielectric (photorefractive layer), Is the dielectric constant of the metal, Is the incident angle of the modulated light (white light), Is the period of the diffraction grating, Is the diffraction order.
상기 식(2)에 의하면 표면 플라즈몬 공명 결합 파장은 회절격자의 주기에 크 게 의존함을 알 수 있다.According to Equation (2), it can be seen that the surface plasmon resonance coupling wavelength is largely dependent on the period of the diffraction grating.
표면 플라즈몬 공명에 의해 입사광의 일부가 흡수되어 산란되고 흡수되지 않은 광은 반사되어 검출기에 감지됨으로써 광변조 현상이 발생한다.A portion of incident light is absorbed and scattered by surface plasmon resonance, and light that is not absorbed is reflected and sensed by a detector to generate a light modulation phenomenon.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 광변조 방법을 개략적으로 나타낸 도면들이다.4A to 4C are schematic views illustrating a light modulation method according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 4a는 한 쌍의 광들(131,133) 중 어느 하나의 광이 미러를 통해 광변조 소자에 조사되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4A is a view schematically illustrating that light of any one of the pair of
도 4b는 한 쌍의 광들(131,133)이 광변조 소자에 조사됨으로써 광굴절층에 회절격자가 형성되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4B is a view schematically illustrating that a diffraction grating is formed in a photorefractive layer by irradiating a light modulator with a pair of
본 발명의 다른 실시예에 따른 광변조 방법은 하부전극(10), 상기 하부전극(10) 상에 위치하는 금속층(20), 상기 금속층(20) 상에 위치하는 유기 광굴절층(40), 및 상기 광굴절층 상에 위치하는 광투과전극인 상부전극(50)을 포함하는 광변조 소자(100)를 제공하는 단계, 상기 광변조 소자(100)의 광굴절층(40)에 제1 사이각을 갖는 한 쌍의 광들(131,133)을 교차 조사하여 상기 광굴절층(40) 내에 제1 격자 간격을 갖는 제1 회절격자를 생성하는 단계, 상기 상부전극(50) 상부에서 상기 제1 회절격자가 생성된 광굴절층(40)으로 피변조광(180)을 조사하는 단계, 및 상기 광굴절층과 상기 금속층(20) 계면으로부터 반사된 제1 변조광(190)을 검출하는 단계를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a light modulation method includes a
광변조 소자(100) 제공 단계에서 제공되는 광변조 소자(100)는 하부전 극(10), 금속층(20), 유기 광굴절층(40), 및 상부전극(50)으로 구성된다.The
하부전극(10)은 알루미늄(Al), 금(Au) 및 ITO(Indium Tin Oxide) 이 사용될 수 있으나 이에 한정되지 않고 투명한 재질의 전극이면 어느 것이나 가능하며 바람직하게는 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어질 수 있다.The
상부전극(50)은 상기 하부전극(10)과 동일한 재질의 전극으로 이루어진다.The
광변조 소자(100)의 금속층(20)은 금, 은, 동 및 알루미늄 중 선택된 적어도 하나의 물질이 사용될 수 있다.As the
상기 광변조 소자(100)를 구성하는 상기 유기 광굴절층(40)은 광전도성 고분자, 비선형 광학색소, 및 광감응체를 함유한다. 또한, 상기 유기 광굴절층(40)은 가소제를 추가적으로 함유할 수 있다.The organic
가소제를 첨가함으로써, 유기 광굴절층(40)의 유리전이온도를 감소시킬 수 있으며 이에 의해 상온에서 광굴절 회절격자를 생성시킬 수 있다.By adding a plasticizer, the glass transition temperature of the organic
하기의 광굴절층 내에 형성되는 회절격자는 상기 광굴절층의 유리전이온도 이상에서 형성된다.The diffraction grating formed in the light refraction layer described below is formed at or above the glass transition temperature of the light refraction layer.
제1 회절격자를 생성하는 단계는 상기 광변조 소자(100)의 광굴절층에 제1 사이각을 갖는 한 쌍의 광들(131,133)을 교차 조사하여 상기 광굴절층 내에 제1 격자 간격을 갖는 제1 회절격자를 생성하게 된다.The generating of the first diffraction grating may include cross-irradiating a pair of
보다 상세하게, 상기 제1 회절격자를 생성하는 단계에서 상기 제1 사이각을 갖는 한 쌍의 광들(131,133)을 형성하는 것은 단파장 광원(120)으로부터 발생된 단파장 광(130)을 상기 제1 사이각을 갖도록 한 쌍의 결 맞은 광들로 분할시키는 것 을 포함한다.More specifically, in the step of generating the first diffraction grating, the forming of the pair of
상기 분할된 광들(131,133)은 각각 미러들(151,153)을 통해 상기 광변조 소자(100)에 조사된다.The divided
상기 제1 회절격자의 간격은 전술한 브래그(Bragg) 회절식인 식(1)에 의해 상기 제1 사이각의 반각 및 조사되는 광의 파장에 의해 결정된다.The interval between the first diffraction gratings is determined by the half angle of the first interangle angle and the wavelength of the irradiated light by Equation (1), which is the Bragg diffraction equation described above.
상기 한 쌍의 광들(131,133) 중 어느 하나가 차단되면 상기 제1 회절격자는 소멸된다.When any one of the pair of
도 4c는 회절격자가 형성된 광굴절층에 피변조광(180)이 조사된 후 변조된 광이 검출기(200)에 조사되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이다.FIG. 4C is a diagram schematically illustrating that the modulated light is irradiated to the
피변조광(180)을 조사하는 단계는 상기 제1 회절격자가 형성된 상기 광굴절층에 피변조광(180)을 조사하는 단계로, 조사되는 피변조광(180)은 변조시키고자 하는 특정 파장을 포함하는 광을 말한다.The irradiating the modulated
제1 변조광(190)을 검출하는 단계는 상기 광굴절층에 조사된 상기 피변조광(180)이 상기 광굴절층과 상기 금속층(20) 계면에서 표면 플라즈몬 공명에 의해 흡수된 파장의 광을 제외하고 외부로 반사되는, 즉 변조된 광을 검출하는 단계를 말한다.Detecting the first modulated
본 발명의 다른 실시예에 따른 광변조 방법은 상기 제1 변조광(190)을 검출한 후, 상기 광변조 소자(100)의 광굴절층 내에 생성된 제1 회절격자를 소멸시키는 단계, 상기 광변조 소자(100)의 광굴절층에 제2 사이각을 갖는 한 쌍의 광들(131,133)을 교차 조사하여 상기 광굴절층(40) 내에 제2 격자 간격을 갖는 제2 회절격자를 생성하는 단계, 상기 상부전극(50) 상부에서 상기 제2 회절격자가 생성된 광굴절층(40)으로 피변조광(180)을 조사하는 단계, 및 상기 광굴절층과 상기 금속층(20) 계면으로부터 반사된 제2 변조광(190)을 검출하는 단계를 더 포함한다.The optical modulation method according to another embodiment of the present invention, after detecting the first modulated
제1 회절격자를 소멸시키는 단계는 상기 한 쌍의 결 맞은 광들(131,133) 중 어느 하나의 광을 차단시키고 나머지 하나의 광을 상기 광굴절층에 조사하여 수행하는 것을 포함한다.Annihilating the first diffraction grating may include performing blocking of one of the pair of matched
다시 말하면, 상기 제1 회절격자는 한 쌍의 결 맞은 광들(131,133)이 동시에 조사되는 것을 전제로 한다.In other words, the first diffraction grating is assumed to be irradiated with a pair of matched
제2 회절격자를 생성하는 단계에서 상기 제2 사이각을 갖는 한 쌍의 광들(131,133)을 형성하는 것은 단파장 광원(120)으로부터 발생된 단파장 광(130)을 상기 제2 사이각을 갖도록 한 쌍의 결 맞은 광들(131,133)로 분할시키는 것을 포함한다.Forming the pair of
상기와 같이, 본 발명에 의한 광변조 방법은 상기 광변조 소자(100) 내에 형성된 제1 회절격자를 소멸시킨 후 제2 회절격자를 생성시킴으로써 여러 주기의 회절격자를 가역적으로 생성 또는 소멸시킬 수 있다.As described above, in the optical modulation method according to the present invention, the first diffraction grating formed in the
상기 단파장 광원(120)은 적어도 하나 이상이 될 수 있으며 이에 따라 광변조 소자(100)내에 형성되는 회절격자의 수가 변화될 수 있다.The short wavelength
본 발명의 다른 실시예에 따른 광변조 방법은 상기 하부전극(10)과 상기 상부전극(50) 사이에 전계를 인가하는 전계 인가 단계를 더 포함한다.The light modulation method according to another embodiment of the present invention further includes an electric field applying step of applying an electric field between the
상기 회절격자의 생성은 광변조 소자(100)에 외부 전원(110)으로부터 전계가 인가된 상태에서 가능하며 전계가 소멸되면 회절격자도 소멸된다.The generation of the diffraction grating is possible in a state in which an electric field is applied from the
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해 광굴절 회절격자에 의한 표면 플라즈몬 공명을 이용한 광변조 소자 제조예를 제시한다. 다만, 하기의 제조예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 하기의 제조예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, an example of manufacturing an optical modulation device using surface plasmon resonance by a photorefractive diffraction grating is provided to help understanding of the present invention. However, the following preparation examples are merely to aid the understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following preparation examples.
<제조예 : 광변조 소자>Preparation Example: Optical Modulation Device
고분자 복합체로 이루어진 광굴절층 시편은 이방성 광학색소인 DB-IP-DC(2-{3-[(E)-2-(dibutylamino)-1-ethenyl]-5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile)를 TNF(2,4,7-trinitro-9-fluorenone)에 의해 감응된(sensitized) 광전도성 고분자 매트릭스인 PSX-Hz(Poly[4-(diphenyl-hydrazonomethyl)-phenyl]-[3-(methoxy-dimethyl-silanyl)-propyl]-methyl-amine)에 도핑하여 준비하였다.The photorefractive layer specimen composed of the polymer composite was anisotropic optical pigment DB-IP-DC (2- {3-[(E) -2- (dibutylamino) -1-ethenyl] -5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile) PSX-Hz (Poly [4- (diphenyl-hydrazonomethyl) -phenyl]-[3- (), a photoconductive polymer matrix sensitized by TNF (2,4,7-trinitro-9-fluorenone) methoxy-dimethyl-silanyl) -propyl] -methyl-amine) was prepared by doping.
TNF는 Kanto Chem. Co. Inc. 제품이며 정제 후 사용하였다. TNF is described by Kanto Chem. Co. Inc. It was a product and used after purification.
고분자 복합체는 69 중량 퍼센트의 PSX-Hz, 30 중량 퍼센트의 DB-IP-DC 및 1 중량 퍼센트의 TNF 혼합물에 5 중량 퍼센트의 BBP를 첨가하여 제조하였다.The polymer composite was prepared by adding 5 weight percent BBP to a 69 weight percent PSX-Hz, 30 weight percent DB-IP-DC and 1 weight percent TNF mixture.
상기 BBP(benzylbuthyl phtalate)는 광학색소의 회전을 보장하기 위하여 유리 전이온도를 감소시키는 가소제이다. 상기 조성의 복합체는 유리전이온도가 30℃ 였다.Benzylbuthyl phtalate (BBP) is a plasticizer that reduces the glass transition temperature to ensure rotation of the optical pigment. The composite of this composition had a glass transition temperature of 30 ° C.
유리전이온도가 30℃ 이므로, 상온에서도 광굴절 회절격자의 생성/소멸이 가 능하다.Since the glass transition temperature is 30 ° C, the photorefractive diffraction grating can be generated / dissipated at room temperature.
시편을 준비하기 위해 상기 혼합물(총 100mg)은 400mg의 디클로로메탄(dichloromethane)에 용해시킨 후 용액을 0.2㎛의 막을 통해 여과시켰다.To prepare the specimen, the mixture (100 mg total) was dissolved in 400 mg of dichloromethane and the solution was filtered through a 0.2 μm membrane.
상기 복합체를 금 코팅된(gold-coated) ITO(Indium Tin Oxide) 유리 기판상에 덮은 후 상온에서 12시간 동안 서서히 건조시킨 후 잔류하는 용매를 제거하기 위해 90℃ 오븐에서 24시간 동안 가열하였다.The composite was coated on a gold-coated indium tin oxide (ITO) glass substrate and then slowly dried at room temperature for 12 hours and then heated in an oven at 90 ° C. for 24 hours to remove residual solvent.
상기 코팅된 금(gold)층의 두께는 약 50nm 이었다.The thickness of the coated gold layer was about 50 nm.
상기 복합체는 100℃의 핫 플레이트에서 연화시킨 후 균일한 두께의 막을 형성하기 위해 100㎛ 두께의 두 개의 테프론(Teflon) 스페이서 사이, ITO 유리 상에 배치한 후 또 다른 ITO 유리를 두 개의 스페이서 및 복합체 상에 놓은 후 일정한 압력을 가해 광굴절 소자를 만들었다. 상기 소자의 광굴절층(복합체)의 두께는 약 100㎛ 이었다.The composite was softened on a hot plate at 100 ° C. and then placed between two Teflon spacers of 100 μm thickness, on an ITO glass, to form a uniformly thick film, and then another ITO glass was placed on two spacers and the composite. After placing it on, a constant pressure was applied to make a photorefractive element. The thickness of the light refractive layer (composite) of the device was about 100 μm.
도 5는 시간의 변화에 따른 광굴절 회절 효율을 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing photorefractive diffraction efficiency with time.
도 5는 시간의 변화에 따른 광굴절 회절격자의 형성을 나타내는 것으로 두 간섭광들의 사이각의 반각은 30°, 외부 전기장은 40V/㎛ 였다.FIG. 5 shows the formation of the photorefractive diffraction grating over time. The half angle between the two interfering light beams was 30 ° and the external electric field was 40 V / µm.
회절격자는 두 개의 결 맞은 레이저 광의 조사에 의한 생성되며 어느 하나의 광을 소거함으로써 가역적으로 지워진다.The diffraction grating is generated by irradiation of two coincidence laser light and is reversibly erased by canceling either light.
도 5에 도시된 바와 같이, 회절 효율은 간섭광 I2가 t=150s 에서 개방되었을 때 증가되었다.As shown in FIG. 5, the diffraction efficiency was increased when the interference light I 2 was opened at t = 150 s.
이러한 회절 효율의 증가는 유기 광굴절 시편내에 회절격자가 생성됨을 적절하게 입증한다. 광굴절 격자의 발생시간은 2.1초 였다.This increase in diffraction efficiency adequately demonstrates the formation of diffraction gratings in organic photorefractive specimens. The generation time of the photorefractive grating was 2.1 seconds.
간섭광 I2가 t=300s 에서 차단되었을 때 회절격자 효율이 급격히 감소하였다. 광굴절 격자의 소멸시간은 4.8초 였다.The diffraction grating efficiency drastically decreased when interfering light I 2 was blocked at t = 300 s. The extinction time of the photorefractive grating was 4.8 seconds.
실시간-이미징 및 실시간-데이터 프로세싱과 같은 실시간 응용들에 있어서 매우 중요한, 광굴절 격자 형성속도는 전하들의 광전하 생성, 이들의 재분포 및 전기광학 효과를 통한 굴절률의 변조(modulation)를 수반하는 공간 전하장의 형성으로 구성된다.Very important for real-time applications such as real-time imaging and real-time data processing, photorefractive grating formation rates are spaces that involve the generation of photocharges of charges, their redistribution and the modulation of refractive index through electro-optic effects Consists of the formation of a charge field.
그 결과, 낮은 유리전이온도의 광굴절 복합체의 격자 생성시간은 광전도성 및 광학색소의 방향성 이동도에 의해 제한된다.As a result, the lattice generation time of the photorefractive composite at low glass transition temperature is limited by the directional mobility of photoconductivity and optical pigment.
광학색소의 방향성 이동도 뿐만 아니라 광전도성이 전기장 및 온도에 따라 증가하기 때문에, 증가된 외부 전기장 및 온도는 광굴절 복합체내에 격자 형성을 보다 빠르게 할 수 있다.Since the photoconductivity as well as the directional mobility of the optical pigment increases with the electric field and temperature, the increased external electric field and temperature can result in faster lattice formation in the photorefractive composite.
도 5의 내부에 그려진 그래프는 두 개의 간섭광 간 사이각의 반각과 회절격자의 주기간의 관계를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing the relationship between the half angle of the angle between two interference lights and the period of the diffraction grating.
유기 광굴절층에서 회절격자의 주기는 두 개의 간섭광의 사이각의 반각에 의해 조절된다. 회절격자의 주기는 두 간섭광의 사이각의 반각을 증가시킴에 따라 감소한다. 사이각의 반각이 각각 20°, 30°, 40°일 경우, 주기가 각각 0.541, 0.370, 0.288㎛ 인 회절격자가 광굴절 효과를 통해 광굴절 복합체 내에 생성된다.The period of the diffraction grating in the organic photorefractive layer is controlled by the half angle of the angle between the two interfering light beams. The period of the diffraction grating decreases with increasing half-angle of the angle between the two interfering light beams. When the half angles of the angles are 20 °, 30 °, and 40 °, respectively, diffraction gratings having periods of 0.541, 0.370, and 0.288 µm are generated in the photorefractive composite through the photorefractive effect.
도 6은 회절격자의 주기에 따른 표면 플라즈몬 공명 파장의 변이(shift)를 나타낸 그래프이다.FIG. 6 is a graph showing a shift of the surface plasmon resonance wavelength according to the period of the diffraction grating.
도 6에 도시된 바와 같이, 회절격자의 주기가 0.541㎛ 일 때, 표면 플라즈마 공명은 453㎚ 에서 발생하고 청색이 흡수되어 유기 광굴절 시편내에서 산란된 후, 반사된 광은 노란색이다.As shown in FIG. 6, when the period of the diffraction grating is 0.541 μm, the surface plasma resonance occurs at 453 nm and after blue is absorbed and scattered in the organic photorefractive specimen, the reflected light is yellow.
회절격자의 주기가 0.370㎛ 로 감소되었을 때, 표면 플라즈마 공명은 335㎚ 로 이동하였고 보라색이 흡수되어 산란된다.When the period of the diffraction grating was reduced to 0.370 mu m, the surface plasma resonance shifted to 335 nm and purple was absorbed and scattered.
또한, 회절격자의 주기가 0.288㎛ 일 때, 표면 플라즈마 공명은 286㎚ 로 이동하여 근 자외선이 흡수되어 산란된다.Further, when the period of the diffraction grating is 0.288 mu m, the surface plasma resonance shifts to 286 nm, whereby near ultraviolet rays are absorbed and scattered.
상기와 같이, 회절격자의 주기를 0.541로부터 0.288㎛ 까지 변화시킴으로써 표면 플라즈몬 공명은 167㎚ 범위 이상 변위 됨을 알 수 있다.As described above, by changing the period of the diffraction grating from 0.541 to 0.288㎛ it can be seen that the surface plasmon resonance is displaced more than 167nm range.
본 발명에 의한 광변조기는 광굴절층 내에 가역적으로 원하는 간격을 갖는 회절격자를 형성함으로써 입사되는 광원으로부터 원하지 않는 색의 광을 흡수하고 원하는 색의 광을 반사할 수 있다.The optical modulator according to the present invention can absorb light of an unwanted color and reflect light of a desired color from an incident light source by forming a diffraction grating having a reversibly desired interval in the light refractive layer.
상기와 같이, 본 발명에 의해 제조된 광변조기는 백색광원등의 피변조광으로부터 원하는 파장의 광을 필터링 할 수 있어 칼라 광원이 필요한 디스플레이 분야, 광학적 감쇄기(attenuator) 및 파장 필터등에 널리 적용될 수 있다.As described above, the optical modulator manufactured by the present invention can filter light having a desired wavelength from modulated light such as a white light source, and thus can be widely applied to display fields, optical attenuators, wavelength filters, and the like, which require a color light source.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 광변조기를 구성하는 광변조 소자의 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the structure of an optical modulator constituting an optical modulator according to an embodiment of the present invention.
도 2a는 PSX-Hz(Poly[4-(diphenyl-hydrazonomethyl)-phenyl]-[3-(methoxy-dimethyl-silanyl)-propyl]-methyl-amine)의 화학구조를 나타낸 도면이다.2A is a diagram showing the chemical structure of PSX-Hz (Poly [4- (diphenyl-hydrazonomethyl) -phenyl]-[3- (methoxy-dimethyl-silanyl) -propyl] -methyl-amine).
도 2b는 DB-IP-DC(2-{3-[(E)-2-(dibutylamino)-1-ethenyl]-5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile)의 화학구조를 나타낸 도면이다.Figure 2b is a diagram showing the chemical structure of DB-IP-DC (2- {3-[(E) -2- (dibutylamino) -1-ethenyl] -5,5-dimethyl-2-cyclohexenyliden} malononitrile).
도 2c는 TNF(2,4,7-trinitro-9-fluorenone)의 화학구조를 나타낸 도면이다.Figure 2c is a view showing the chemical structure of TNF (2,4,7-trinitro-9-fluorenone).
도 2d는 BBP(benzylbuthyl phtalate)의 화학구조를 나타낸 도면이다.Figure 2d is a diagram showing the chemical structure of benzylbuthyl phtalate (BPB).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 광변조기의 작동원리를 나타낸 도면이다.3 is a view showing the operating principle of the optical modulator according to an embodiment of the present invention.
도 4a 내지 4c는 본 발명의 다른 실시예에 의한 광변조 방법을 개략적으로 나타낸 도면들이다.4A to 4C are schematic views illustrating a light modulation method according to another embodiment of the present invention.
도 5는 시간의 변화에 따른 광굴절 회절 효율을 나타낸 그래프이다. 내부에 그려진 그래프는 두 개의 간섭광들 사이각의 반각과 회절격자의 주기간의 관계를 나타낸 그래프이다.5 is a graph showing photorefractive diffraction efficiency with time. The graph drawn inside is a graph showing the relationship between the half angle of the angle between the two interfering light and the period of the diffraction grating.
도 6은 회절격자의 주기에 따른 표면 플라즈몬 공명 파장의 변이를 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing variation of the surface plasmon resonance wavelength according to the period of the diffraction grating.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10 : 하부전극 20 : 금속층10: lower electrode 20: metal layer
30 : 스페이서 40 : 유기 광굴절층30
50 : 상부전극 100 : 광변조 소자50: upper electrode 100: optical modulation device
110: 외부 전원 120 : 단파장 광원110: external power 120: short wavelength light source
130 : 단파장 광 131, 133 : 한 쌍의 광130:
140 : 광 스플릿터 151, 153 : 미러140:
160 : 셔터 170 : 외부 광원 160: shutter 170: external light source
180 : 피변조광 190 : 변조광
200 : 검출기180: modulated light 190: modulated light
200: detector
Claims (14)
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