• 제목/요약/키워드: 가우시안 빔

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등방성 빔 단면과 비등방성 공간 부분 코히어런스 특성을 갖는 가우시안 셀 모델 빔의 구현에 대한 해석적 연구 (Analytic study on the realization of partially coherent Gaussian Schell-model beams with isotropic cross section and anisotropic degree of coherence function)

  • 김휘;김태수;최경식;이병호
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.200-213
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    • 2004
  • 등방성 빔 단면과 비등방성 공간 부분 코히어런스 특성을 갖는 가우시안 셀 모델 빔의 구현에 대하여 연구하였다. He-Ne 레이저의 가우시안 빔이 회전하는 홀로그래픽 확산판을 통과하면서 생성된 확산광을 등방성 빔 단면과 비등방성 공간 코히어런스 특성을 갖는 가우시안 셀 모델 빔으로 만드는 광학계를 제안하였다. 광학계의 해석적 설계 방정식을 유도하였고 이를 사용한 설계 예를 제시하였다.

수퍼 가우시안 빔을 이용한 레이저 전력 전송 효율 개선 (Increased Efficiency of Long-distance Optical Energy Transmission Based on Super-Gaussian)

  • 나정균;김병호;전창수;차혜선;정윤찬
    • 한국광학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.150-156
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    • 2024
  • 자유 공간 광 통신 또는 레이저 전력 전송과 같은 장거리 레이저 빔 전파 연구의 핵심 요소 중 하나는 레이저 빔의 전송 효율이다. 본 논문에서는 레이저 에너지 전송의 효율을 개선하기 위해 레이저 빔의 공간적 분포를 변형하는 방법을 제안하였으며, 특히 수퍼 가우시안 빔을 대상으로 수치 해석을 진행해 그 유효성을 확인하였다. 송신기의 광학 시스템에 의해 결정된 회절 한계 반지름 이내로 수신되는 전력의 양을 기준으로, 2차 수퍼 가우시안 레이저 빔이 1 km 거리를 전파할 때 단일 채널과 다중 채널에서 모두 전송 효율이 개선되는 것을 확인하였다. 또한 1 km 전파거리를 전제로 기본 가우시안 빔과 2차 수퍼 가우시안 빔을 사용하는 상황을 비교하였을 때, 전송 효율 개선률이 단일 채널 레이저에서 1.2% 이상, 3채널 및 7채널에서는 각각 4,2% 및 4.6% 이상이라는 결과를 얻었다. 레이저 빔의 전파거리가 750 m에서 1,250 m 사이인 경우, 2차 수퍼 가우시안 빔의 전송효율 개선률은 단일, 3채널, 7채널일 때 각각 1.2%, 4.1%, 4.0% 이상으로 전송 효율의 우위가 유지되었다.

가우시안 가중치에 의한 광대역 단일빔의 지향 특성 (Directivity Characteristics of Wide-Band One-Shot Beam Formed with Gaussian Weighting)

  • 도경철;손경식
    • 한국음향학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.25-31
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    • 1999
  • 본 연구에서는 음향측정 목적의 선형배열에 가우시안 가중치를 적용시킨 광대역 단일 빔형성 알고리듬을 제안한다. 제안 알고리듬은 배열 내의 모든 센서를 동시에 사용하여 1회에 광대역 수신 빔을 형성시킨다. 여기서 주파수 종속 함수의 가우시안 가중치는 각 센서의 수신 주파수 범위를 제어하도록 시간지연 보상 전에 적용된다. 시뮬레이션 결과, 제안 알고리듬에 의해 형성된 광대역 단일빔의 지향지수 및 빔패턴 특성이 광대역 음향신호 측정에 가용함을 확인하였다.

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카세그레인 안테나용 가우시안 빔 가이딩 시스템 설계 (A Design of Gaussian Beam Guiding System for Cassegrain Antennas)

  • 한석태;이정원;강지만;정문희;제도흥
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.851-868
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    • 2015
  • 밀리미터파 및 서브 밀리미터파 전파천문학용 전파망원경은 주로 카세그레인 형태의 안테나를 사용한다. 다양한 전파 천문학 연구를 위해서 한 개의 카세그레인 안테나에 여러 개의 수신대역을 갖는 수신기가 설치된다. 한 개 이상의 수신 대역을 관측하기 위해서는 여러 개의 수신기가 우주전파를 관측할 수 있는 빔 가이딩 시스템이 반드시 필요하게 된다. 이러한 빔 가이딩 시스템은 가우시안 빔 전송이론을 기반으로 준광학 회로로 구성된다. 본 논문에서는 가우시안 빔의 간략한 전송이론을 기반으로 한 가우시안 빔의 변환 방법과 가우시안 빔을 전송하기 위한 빔 전송회로 설계 기법을 제시한다. 이 설계기법을 이용하여 카세그레인 안테나에 적용되는 가우시안 빔 회로 설계와 설계 결과를 기술한다. 마지막으로 준광학 회로 구성부품인 타원면경, 유전체 렌즈 및 혼의 제원 결정에 대하여 기술한다. 제안된 방법을 이용하면 카세그레인 안테나 빔 가이딩 시스템을 간단히 설계할 수 있을 것으로 기대된다.

레이저 박리용 선형 빔 광학계의 빔 변환 모듈과 단축 형상에 대한 연구 (Research on BTU and Short-axis Geometry of Line-beam Optics for LLO Applications)

  • 이승민;이광진;김대용;이상현;정진호
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.276-285
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    • 2021
  • 본 논문은 디스플레이용 OLED의 제작 공정에 사용하는 레이저 박리(laser lift-off, LLO) 장비의 선형빔 광학계에 대한 연구로서, M2가 큰 레이저를 사용하는 경우, 단축의 선폭을 작게 만들면서 공정심도를 깊게 유지하기 위한 빔 변환 모듈(beam transformation unit, BTU)을 포함한 광학계에 대한 연구를 진행하였고, 단축 형상을 슈퍼 가우시안으로 만들 수 있는 방법과 flat-top 분포로 만들 수 있는 광섬유를 사용하는 빔 변환 방식에 대하여 제시하였다.

전기유체분사를 이용한 PDMS 마이크로렌즈 제작 (PDMS Microlens Fabrication by Electrohydrodynamic Atomization)

  • 강태호;양상식
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1478-1479
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    • 2008
  • 본 논문에서는 PDMS 프레폴리머의 전기유체분사를 이용하여 마이크로렌즈를 제작했다. 전기유체분사 시스템에서 인가전압과 기판 온도의 두 가지 변수를 변화시키면서 제작한 PDMS 마이크로렌즈의 특징을 파악하였으며, 인가전압이 증가함에 따라 마이크로렌즈의 직경이 작아지고, 기판 온도가 증가함에 따라 마이크로렌즈의 직경이 작아지고 접촉각이 커지는 것을 확인하였다. 제작된 PDMS 마이크로렌즈의 특성을 평가하기 위하여 가우시안 빔 투과 실험을 하였다. 측정된 초점거리는 계산된 초점거리와 5 mm 차이가 났으며, 렌즈를 투과된 가우시안 빔은 초점에서 최대의 파워밀도와 최소의 유효반경을 가지는 것으로 측정되었다.

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다중-가우시안 빔 모델을 이용한 초음파 탐상 시험 시뮬레이션에 관한 연구 (A Study on Ultrasonic Testing Simulation using the Multi-Gaussian Beam Model)

  • 송성진;김학준
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.553-560
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    • 2001
  • Recently, ultrasonic testing simulation has becomes very important in the field of nondestructive evaluation due to its unique capability of providing testing signals without real inspection. The ultrasonic testing simulation requires three elementary models including the transducer beam radiation model, the flaw scattering model, and the reception model. In the present work, we briefly describe an approach to develop the ultrasonic testing model together with its elementary models with the multi-gaussian beam model. Based on this approach, we developed ultrasonic testing simulation program with MATLAB. The performance of the developed program is demonstrated by the predicting of ultrasonic signals from two types of flaws, circulars crack and spheres.

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거리의존 해양환경에서의 수중음파전달 모델에 대한 benchmark 시험

  • 성우체
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1996년도 제11회 수중음향학 학술발표회 논문집 11th Underwater Acoustics Symposium Proceedings
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    • pp.64-68
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    • 1996
  • 수중음파전달 모델은 benchmark 시험을 통해 정확도, 적용범위, 계산시간 등의 성능을 평가받는다. 본 논문에서는 analytic 모델, 정상 모드 모델(normal mode model), 포물선 방정식 모델(parabolic equation model), 가우시안 빔 모델(Gaussian beam model), 스펙트럼 모델(spectral model) 등 거리의존 모델에 대해 benchmark 시험을 수행하였으며, benchmark 시험은 다음과 같은 세 가지 거리의존 해양환경으로 나누어 실시했다 : 1) 해수면과 해저면이 Dirichlet 경계조건인 이상 쐐기 문제(ideal wedge problem), 2) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이나 해저면은 전달 손실이 있는 손실 통과 해저면 쐐기 문제(penetrable lossy bottom wedge problem), 3) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이고 해저면은 Neumann 경계조건으로 서로 평행이면 음파전달 속도가 거리방향 의존인 경우, 경우 1은 anaytic 모델을 사용하고 경우 2는 정상 모드 모델, 포물선 방정식 모델, 스펙트럼 모델을 사용하였으며, 경우 3에 대해서는 가우시안 빔 모델과 포물선 방정식 모델을 사용하였다.

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레이저 표면경화처리에서 빔의 형태가 경화층 크기에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Beam Mode on the Size of Hardened Zone in Laser Surface Hardening)

  • Kim, J.W.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.64-72
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    • 1993
  • Analytical models for the prediction of the size of hardened zone in laser surface hardening are presented. The models are based on the solutions to the problem of three-dimensional heat flow in plates with infinite thickness. The validity of the model was tested on medium carbon steel for Gaussian mode of beam. Then the model for rectagular beam was used for the predicition of the size of hardened zone on various hardening process parameters. From the calculation results it appeared that the size and shape of the hardened zone are strongly dependent on process parameters such as beam mode, beam size, and traverse speed.

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