> 이렇게 글을 쓰는 이유는 광센서의 기본적인 원리가 궁금해서 입니다.

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> frequency selective한 경우는 또 어떤 원리로 Detect하는지요?

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여기서 말하는 '광센서'는 광량을 측정하는 photodetector를 말하는 것으로 보이는군요.

여러가지 종류가 있는데,



반도체 내에서 전자가 광자를 흡수해서 에너지가 높아져 이동하게 되어 (밸런스 밴드에서 컨덕션 밴드로 올라가서) 전류로 나타나는 것이 있고 이를 photodiode라고 합니다. 광통신에서는 이것이 이용됩니다. CCD 카메라도 기본적으로 이 원리를 이용한 것이지요.



그 외에도 광자가 금속 표면에 입사되면 전자가 그 에너지를 흡수하여 튀어 나오는 광전 효과를 이용하는 것도 있고 이를 phototube라고 합니다. 이렇게 튀어나온 전자가 계속해서 다른 금속판에 맞으며 전자들을 더 많이 튀어나오게 하는 것도 있는데 이를 photomultiplier tuber라고 합니다.



그 외에도 thermal detector도 있고,

필름도 일종의 photodetector이지요. 화학적 현상을 이용하는 것이니 잘 아실테고.



파장 선택과 관련해서는.

Photodetector가 반응하는 스펙트럼 영역이 있는데,

더 나아가서 이보다 좁은 선폭의 스펙트럼 만을 측정하려면 필터를 써야 합니다.

이에도 여러가지 종류가 있는데,



패브리-페로 (Fabry-Perot) etalon을 이용하는 것이 많이 쓰이는 것 중 하나입니다.

빛이 얇은 두께를 갖는 막과 같은 것을 통과하면 그 앞면과 뒷면에서 통과, 반사, 반사후 통과 등 다중 반사(multiple reflection)하는 빛들이 간섭을 하게 됩니다.

그래서, 이 막에 대한 빛의 투과율은 빛의 파장과 막의 두께 등에 따라 달라지게 되고 이 필터를 이용해서 좁은 선폭의 빛을 통과시킨 후(frequency-selective) photodetector를 사용하여 감지할 수 있습니다. 그 두께를 변화시키면 frequency-tunable filter도 만들 수 있습니다.



얇은 격자(grating)를 쓰는 것도 있는데, 이에 빛이 입사되면 파장에 따라 다른 각도로 회절이 일어납니다. 이것으로 파장을 구별하는 것입니다.

두꺼운 격자(volume grating 또는 Bragg grating)를 쓰면 특정 파장 성분만을 반사시켜 뽑아 낼 수 있습니다.

이 외에도 arrayed waveguide grating 같은 것도 있는데 아마 화학과에서 이를 쓰지는 않을 테고...



더 궁금한 점이 있으면 우리 연구실의 박사과정 이 용욱 학생에게 문의하시기 바랍니다. 전화: 876-4483