Scanning confocal microscope using a quad-detector

4분할 photodiode를 이용한 scanning confocal microscope

  • 유석진 (한국외국어대학교 물리학과) ;
  • 김수철 (한국외국어대학교 물리학과) ;
  • 이진서 (한국외국어대학교 물리학과) ;
  • 권남익 (한국외국어대학교 물리학과)
  • Published : 1997.04.01


We have constructed a scanning confocal microscope using a 780 nm semiconductor laser, an actuator of a compact disk player and a quad-detector. This device detects heights and characteristics of a surface. The laser focus was located at the surface of a sample by using the error signal obtained by a quad-dector, and the current supplied to the actuator for lens was displayed as a height. The materials of a surface were classified according to reflected total intensities and was displayed by different color in a monitor. The device has very samll dimensions of 30 mm$\times$20 mm$\times$20 mm and scan field is 1.6 mm$\times$1.6mm. We obtained two images, one using only reflected light and the other using an error signal from a quad-detector and compared these two images.

780 nm의 반도체 레이저, compact disk의 광 pick-up용 actuator, 그리고 4분할 photodiode를 이용하여 scanning confocal microscope를 구성하여 시료면의 높이와 재질의 차이를 측정하였다. 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 actuator를 움직이면서 시료면에 레이저 광속의 초점이 항상 위치하도록 하였으며, 이 때 actuator에 흐르고 있는 전류를 시료면의 높이로 나타내어 3차원 영상으로 표현하였다. 또한 재질의 차이는 4분할 photodiode에 검출되는 합산 신호를 이용하여 컬러 프린터에 나타나는 3차원 영상의 색을 다르게 나타내었다. 전체적인 크기도 30 mm * 20 mm * 20 mm 로서 작고 간단하며 scan 영역은 최대 1.6 mm * 1.6 mm이다. 반사광의 세기를 이용한 scanning confocal microscope의 영상과 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 적분하는 방식을 이용한 scanning confocal microscope의 영상을 구하여 그 차이를 비교하였다.



  1. Nature v.167 J. Z. Young;F. Robert
  2. Laser Focus World Thomas V. Higgins, Contributing(ed.)
  3. Confocal Microscopy T. Wilson(ed.)
  4. Appl. Opt. v.29 no.7 Shigeharu Kimura;Chusuke Munakata
  5. Opt. Commun. v.99 R. Ju kaitis;N. Rea;T. Wilson
  6. Appl. Opt. v.30 no.16 Shigeharu Kimura;Chusuke Munakata
  7. 응용물리 v.9 이진서;유석진;조정석;권남익
  8. Opt. Lett. v.21 D. L. Dickensheets;G. S. Kino
  9. Laser Focus World E. Herget;K. Kaufwann
  10. Laser Focus World R. T. Milkowski;Loney
  11. Handbook of Optics v.Ⅱ Michael Bass(ed.)
  12. 도해 콤팩트 디스크 정기혁