화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2016년 가을 (11/16 ~ 11/18, 경주 현대호텔)
권호 22권 2호
발표분야 G. 나노/박막 재료 분과
제목 금속나노구조체 배열을 이용한 광학필터 및 디지털신호처리 관점에서의 분광계 응용성 평가
초록 분광계는 사물 고유의 분광학적 특성을 측정하는 기기로 다양한 분야에서 응용되고 있다. 기존 분광계는 크기가 크고 고가의 광학계를 사용한다는 단점이 있다. 최근에는, 필터 어레이 기반의 칩형 소형 분광계 기술이 주목 받고 있다. 대표적으로 파브리-페롯 구조의 간섭형 광학필터를 그 투과밴드의 중심파장이 가변되도록 어레이 형태로 배열하는 방식이 적용되고 있다. 하지만, 공진층의 두께에 의해 공명파장대역이 가변되기 때문에 멀티채널 형성을 위한 공정단계가 급격히 증가하고, 2차원 집적화가 용이하지 못하다는 단점을 가지고 있다.  

이러한 한계를 극복하는 방안으로 최근 플라즈모닉 필터를 이용한 분광계 응용연구가 진행된바 있다. 본 연구에서는 금속나노구조체 배열을 이용한 광학필터의 특징을 분석하고, 분광계용 필터어레이로의 응용가능성을 평가하였다. 반가폭이 넓은 비이상적 필터사용에 따른 스펙트럼 복원을 위해 불량조건 선형대수 문제에 대한 정규화 기법을 이용한 디지털 신호처리 알고리즘을 적용하고, 금속나노구조체 배열의 기하학적 인자와 필터개수에 따른 신호복원능을 평가하였다. 이를 통해 저지대역형 필터 어레이를 이용한 분광계 동작이 가능함을 확인하였고, 파브리-페롯 방식 및 금속나노홀 방식의 투과밴드 필터와의 차이점에 대해 보고한다.
저자 김현철1, 임형섭2, 황규원3, 김원목3, 김인호3, 이욱성3, 정두석3, 이경석3
소속 1과학기술연합대, 2고려대, 3한국과학기술(연)
키워드 Digital Signal Process; Fabry-Perot filter; plasmonic disk array filter; Miniature-spectrometer  <BR><BR>
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