본 연구에서는 한국표준과학연구원(KRISS)에 설치된 대구경 반사경용 광학측정타워를 이용한 광학측정 시 타워에 유입되는 진동과 그로 인해 발생하는 광학측정오차에 대한 분석을 수행하였다. 여러 환경조건에 대해 타워구조물, 간섭계, Null lens의 진동측정을 수행하였으며 동시에 직경 600 mm의 축대칭 비구면 반사경의 광학측정을 수행하여 진동과 광학측정오차간의 연관성을 분석하였다. 진동측정 결과 타워의 상단에 위치한 Null lens 및 간섭계가 외부 진동요인에 매우 취약하여 외부 진동유입 시 광학측정오차가 민감하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 특히 간섭계와 Null lens의 각 방향 진동이 서로 다르게 발생하는 경우 광학측정오차가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 진동에 의한 간섭계, Null lens, 반사경의 정렬오차를 줄이기 위해 타워 구조 시스템이 저주파 진동에 둔감하도록 구조개선이 필요할 것으로 판단되며 진동 모니터링을 통해 간섭계와 Null lens의 진동이 안정화된 시점에 광학측정을 수행하여야 형상 오차 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이라 사료된다.
지금까지 광파장 측정기로는 회절격자를 이용한 스펙트로미터$^{[1]}$ , 간섭계형 측정기$^{[2]}$ , 퓨리어변환 스펙트로미터$^{[3]}$ 등이 개발되어 왔다. 이러한 측정 방법들은 정밀도면에서 안정적이나 시스템의 부피가 크고, 복잡하며, 광학적 정렬의 어려움이 있다. 또한 WDM 파장영역인 1550nm 부근에서 회절격자를 이용한 스펙트로미터는 고가의 광검출기를 사용하여야 한다. 최근에는 기존의 광학적 정렬이나 기계적인 움직임이 없이 측정가능한 방법에 대한 연구가 활발하다. 본 논문에서는 위상지연기로 쓰인 Polarization Mantaining Fiber(PM-fiber)내에서 입사광의 파장에 따라 fast축과 slow축 방향 편광성분의 위상차가 파장의 함수인 것을 이용해 이 위상차에의한 서로 다른 편광성분의 Power의 차이를 측정함으로써 파장을 결정하는 저가의 휴대용 광파장 측정장비의 구현방법을 제시하였다. (중략)
DOT-3 규격의 자동차 브레이크액에 대하여 수분 함유량과 시스템 마찰로 인한 오염도를 전기저항과 광학 투과율을 측정하여 비교하였다. 기존의 저항측정법은 수분 함유량을 주로 측정하는 반면에 광학 투과율 방식은 제동장치 내부의 마찰에 의하여 발생된 입자의 오염을 포함하여 측정할 수 있어서 저항변화 측정보다는 광학 투과율 방법이 더 선형적이고 효율적이었다.
본 논문에서는 스트림 암호 시스템에서 사용이 되는 LFSR 을 이용한 이진 수열 발생기중 하나인 Threshold 발생기에 대한 광학적 구현 방법을 새로이 제안하였다. 광학적 구현을 위하여 LCD를 이용하므로서 LFSR 및 Mod 덧셈 연산을 위한 각 비트 값을 표현, 2차원 처리가 가능하게 하였다. Thredshold 발생기의 LFSR기능은 Shdow Casting 기법을 이용하여, 또한 XOR 연산 및 내적 계산을 위한 MOD덧셈 연산은 LCD 가 갖고 있는 편광 특성을 이용하여 광학적으로 구현하였다. 특히 본 논문에서는 Mod 2 덧셈 연산을 위한 새로운 광학적 구현 방법인 RSPM 을 제안하므로서 연산 결과 값 측정과 LCD 상의 데이타 값 표현 과정을 제외한 전 부분을 완전한 광학적 방법으로 처리가 가능하게 하였다. 본 논문에서 제안한 광 Threshold 암호 시스템은 기존의 전자적인 H/W 구현 방법에서 문제가 되어오던 Tapping Point의 개수에 대한 한계성을 극복할 수 있는 장점을 지니고 있으며, 또한 2차원 데이타인 영상용 암호화 시스템의 광학적 구현에 그 응용이 가능하다.
휴대폰 부품 및 정밀광학측정장비 제조전문기업으로 이름이 잘 알려진 (주)지엔오(대표 · 배순구)는 최근 2메가급의 카메라폰이 등장하고 있는 시점에 맞추어 기존에 작업자의 육안검사에 의존하던 카메라모듈의 초점검사공정을 자동화한 자동포커스 렌즈시스템 개발을 완료하면서 시장의 주목을 받고 있다. 또한 소형카메라에 장착되는 광학시스템 및 렌즈의 성능평가방법의 표준화사업에도 참여하여 초소형 카메라모듈의 제조, 생산업체로서의 위치도 확고히 하고 있다.
최근 시각 관련 측정기 개발에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 본 연구는 자동 시각 굴절력 곡률계의 전자 부문에 연동될 굴절력 측정 알고리즘을 개발하였다. 만약 자동화된 시스템이 광학계로부터 나오는 영상을 이용하여 내부 처리를 거친 후 정확한 시각 측정치를 검사자에게 알려줄 수 있다면 잘못 측정되는 측정 횟수를 크게 줄일 수 있을 것이다. 본 연구는 형태학적 필터링(morphological filtering)과 그레이-레벨의 신호 강조(signal enhance) 기술들을 이용하여 자동 시각 굴절력 측정 시스템에 연동될 측정 알고리즘을 개발하였다. 알고리즘에서는 광학계로부터, 도출된 영상으로부터 첫째로 형태학적 필터링 처리를 행하여 처리가 어려운 원 영상을 좀 더 다루기 쉬운 상태로 바꿔준 후 영상에 가해주는 그레이 수준 한계 기법을 통해 신호를 강조함으로써 영상의 그레이 값 분포가 다양함으로 인해서 발생되는 오차를 줄이게 된다. 그리하여 본 전자 부문 소프트웨어는 정확한 측정값 도출이 어려운 시각 영상에 적용되어 효과적으로 오차를 줄임으로써 보다 효율적인 시각 측정을 가능하게 하였다.
라이다 방법을 이용한 대기의 온도 측정은 크게 1) DIAL 방법을 이용하는 방법 2) 공기분자의 밀도를 측정하는 진동 라만 산란을 이용하는 방법 3)공기분자의 회전 라만 산란을 이용하는 방법 4) Rayleigh 산란의 선폭을 이용하는 방법 등으로 나누어진다. 이 중에서 대류권의 온도 측정에 적용가능한 방법은 3 번째의 방법으로 질소나 산소의 회전 라만 산란(RRS:Rotational Raman Scattering)이 가장 흔히 사용되는 기술이다. 질소와 산소의 회전 라만 신호를 이용한 온도 측정 기술은 Cohen$^1$ 등에 의하여 처음 시도되었으며, 그 후 많은 사람들에 의하여 검증되었다.$^2$ (중략)
본 연구를 통하여 3차원 LDV 시스템의 측정기법을 개발하였으며, 측정결과의 신뢰성을 확인하 였다. 또한 이것을 타원제트 연구에 적용함으로써 그 응용 가능성을 확인하였다. 앞으로 3-D LDV 시스템을 사용하여 신뢰성 있는 측정결과를 얻기 위해서는 아래에 기술한 몇 가지 사항을 고려하여야 한다. 1) 3차원 레이저 유속계는 정교하고 복잡한 광학시스템으로 정확한 배열을 요구한다. 광학계와 실험장치의 좌표축이 일치하지 않으면 축방향보다 측방향(lateral) 속도변동 성분에 큰 영향을 준 다. 2) LDV 측정에서 속도편심을 줄이기 위해서는 적당한 출력의 레이저, 적절한 신호처리(signal conditioning), 실험조건에 알맞는 입자를 선정하여야 한다 3) 입자를 연속적으로 균일하게 공급하여야하며 신호분석기 조작에 익숙하여 도플러신호의 질을 최적화하여야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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