GA 학습기법을 적용한 실시간 복합 광 연결의 실현

Realization of the Real-time Hybrid Optical Interconnection Using a Genetic Algorithm

  • 윤진선 (忠北大學校 工科大學 電氣電子工學部) ;
  • 김남 (忠北大學校 工科大學 電氣電子工學部)
  • Yoon, Jin-Seon (Chungbuk Nat'l Univ. School of Electrical & Electronics Eng.) ;
  • Kim, Nam (Chungbuk Nat'l Univ. School of Electrical & Electronics Eng.)
  • 발행 : 2000.09.01

초록

본 논문에서는 신뢰성이 높고, 효율적으로 최적해에 도달하는 GA 학습기법을 광 연결에 응용하기 위한 소자 설계에 적용하였다. 실시간에 가까운 광 신호 처리를 위해 프로그래머블 SLM에 CGH 공간 필터를 입력하여 복합 광 신호 처리 시스템을 구성하여 실험하였다. 광학 실험에 의해 실제로 CCD 배열 검출기에서 얻어진 스폿 빔을 정략적인 데이터로 측정하기 위해 기하학적인 변형을 수행한 결과, $3{\times}3$ 스폿 빔에 대하여 그레이 레벨로서 스폿 빔들의 평균이 202, 최대값이 225, 최소값이 186으로 얻어졌고, 균일도가 $1.93{\times}10^{-1}$ 로서 시뮬레이션 결과와 유사하게 안정된 분포로 출력되었다.

In this paper, a grating to apply for the optical interconnection is designed using a Genetic Algorithm(GA) as a robust and an efficient schema. A hybrid optical interconnection system architecture is implemented by the liquid crystal panel as a programmable spatial light modulator. As the result of geometrical transformation to obtain the quantitative data for $3{\times}3$ spot beams at CCD array detector by optical experiment truthfully, the mean of beam intensity as a gray level is 202, the maximum value is 225, the minimum value is 186, and a uniformity is quantitatively $1.93{\times}10^{-1}$ similar to simulation result.

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참고문헌

  1. F. T. S. Yu and X. Yang, Introduction to optical engineering, Cambridge University Press, pp. 111-130, 1997
  2. J. W. Goodman, Introduction to Fourier optics, McG raw-Hill, pp. 184-214, pp. 329-363, 1996
  3. D. E. Goldberg, Genetic algorithms in search optimization and machine learning, Addison Wesley, 1989
  4. Z. Michalewicz, Genetic algorithms $^+data$ Structures=evolution programs, Springer-Verlag, 1992
  5. L. Davis, Genetic algorithms and simulated annealing, Morgan Kaufmann, pp. 8-11, 1987
  6. J. S. Yeun, Y. S. Lee, N. Kim, S. H. Kim, J. U. Um, and R. S. Kim, 'Multi phase only filter design by simulated annealing algorithm in similar pattern recognition,' Proc. SPIE on Optics for Science and New Tech., vol. 2778, pp. 535-536, Aug. 1996
  7. 윤진선, 김남, '음악기보 인식을 위한 다중필터의 설계 및 유사판별 성능분석, 대한전자공학회 논문지, 34권 D편 6호, pp. 65-74, 1997. 6
  8. S. Yamauchi, Y. Chen, and Z. Nakao, 'Optimization of computer-generated hologram by an artificial neural network,' Proc. of the Second Int. Conf. on Knowledge-Based Intelligent Electronic Systems, pp. 220-223, Apr. 1998 https://doi.org/10.1109/KES.1998.725975
  9. M.Li, A.Larsson, N.Eriksson, and M. Hagberg, 'Continuous-level phase-only computer-generated hologram realized by dislocated binary gratings,' Opt. Lett., vol. 21, no. 18, pp. 1516-1518, Sept. 1996
  10. M. A. Seldowitz, J. P. Allebach, and D. W. Sweeney, 'Synthesis of digital holograms by direct binary search,' Appl. Opt., vol. 26, no. 14, pp. 2788-2798, 1987
  11. L. J. Eshelman and J. D. Schaffer, 'Preventing premature convergence in genetic algorithms by prevention,' Proc. of the Fourth Int. Conf. on Genetic Algorithms, pp. 115-122, 1991
  12. D. J. Lee, N. Kim, S. H. Song, and H. H. Suh, 'Optical routing system consisted of spatial-light-modulator and kinoform phase gratings,' Proc. SPIE on Diffractive and Holographic Opt. Tech. III, vol. 2689, pp. 300-304, 1996 https://doi.org/10.1117/12.239634
  13. D. J. Lee, N. Kim, H. H. Suh, and E. H. Lee, 'Dynamic optical interconnection in free-space switching system,' Opt. Review, vol. 3, no. 6B, pp. 475-477, 1996
  14. 이득주, 김남, 이권연, 은재정, '광영상 발생을 위한 화소형 위상격자의 설계 및 제작,' 대한전자공학회 논문지, 33권 A편 5호, pp.860-869, 1996. 5
  15. 윤진선, 김남, 전석희, 서호형, 'sGA를 적용한 광연결,' 제14회 파동 및 레이저 학술발표회, pp. 66-67, 1999. 2
  16. 윤진선, 김남, 서호형, 전석희, 'sGA를 적용한 이진위상 격자의 광학적 구현,' 제 6회 광전자공학 학술발표회, pp. 319-320, 1999. 5
  17. Y. Chen, T. Enokura, and Z. Nakao, 'A hybrid GNSA approach to blind deconvolution,' Proc. of the Second Int. Com. on KnowledgeBased Intelligent Electronic Systems, pp. 144-149, 1998