• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.9-14
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• 2002

감쇠 전반사(attenuated total reflection)를 이용하여 액체의 농도 변화를 측정할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제작하였다. 센서의 구조는 프리즘 밑면에 금속 박막을 코팅하고 그 밑에 유전체론 접촉시킨 Kretschmann-Raether타입으로 하였고, 금속 박막으로는 센서 물질로 적합한 은(Ag) 박막을 사용하였다. 본 센서의 특성은 일반적으로 금속 박막의 두께에 영향을 받는데, 이론적 분석을 통하여 은 박막의 경우 54 nm의 두께에서 매우 좋은 특성을 나타냄을 알 수 있었다. 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 농도를 변화시켜 가며 이에 따른 보면 플라즈몬 공명 각을 측정하였고, 표면 플라즈몬 공명 각의 변화로부터 혼합 용액의 농도 변화를 구하였다. 에탄올의 농도가 증가하여 50% 질량비 가지 변하는 구간에서 SPR센서가 매우 좋은 특성을 보였으며, 에탄올의 농도 변화를 3$\times$$10^{-2}$ % 질량비 가지 측정할 수 있었다. 또한 물과 에탄올을 혼합한 용액의 굴절률이 용액의 농도 변화에 따라 비선형적으로 변함을 관측하였으며, 물과 에탄을 혼합 용액의 농도에 따른 밀도 변화를 이용해 굴절률 변화의 비선형적 경향을 설명할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.75-80
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• 1993

본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.

• 한국광학회지
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• 제20권1호
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• pp.57-60
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• 2009

CMOS 이미지 센서의 수광 효율을 높이기 위해서 픽셀의 광 통로 벽에 광학 박막의 도입을 제안하고자 한다. Essential Macleod를 이용하여 시뮬레이션해 본 결과, 전반사가 일어나는 범위가 현저히 증가하였다. 특히 공기 박막을 도입할 경우에, 그 효과가 가장 현저하여, 광 통로 벽에서의 전반사 임계각이 50도로까지 확대되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.272-273
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• 2000

대용량의 정보처리에 필요한 새로운 광원에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 광원과 광변조 능력을 동시에 가지고 있는 VCSEL이 상당한 주목을 받아 왔지만, 이 소자는 발진하는 레이저의 파장이 활성층의 온도 변화에 따라 천이하는 점과, 편광의 변질 등으로 인해 8$\times$8이상의 고집적 어레이 제작이 어려운 단점이 있어 실용화에 어려움을 겪고 있다. 마이크로 디스크의 위스퍼링 갤러리 모드를 응용한 광양자테 (PQR) 레이저가$^{[l,2]}$ 지닌 몇 가지 특성들은 VCSEL이 가진 문제들을 해결할 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 수 $\mu$A에서 nA급의 문턱전류로 구동할 수 있어 주입전류에 의한 활성층의 온도변화 통제가 가능하며, VCSEL이 온도가 증가에 따라 출력파장이 선형적으로 증가하는 반면, PQR 레이저의 출력 파장은 (equation omitted)에 비례하여 증가하므로 온도-파장 관계가 포화되는 영역에서는 주입전류나 외기 온도에 의한 영향을 거의 받지 않는 안정성 때문에 고집적 어레이 광원 제작시 유리하다. 또, 레이저 출력면의 각도에 따라 각각 다른 파장의 빛을 방출하므로, 각도에 따른 각 파장별 필터를 이용하면 광센서 등 여러 가지 용도에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. (중략)

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.166.1-166.1
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• 2012

최근에는 정지궤도위성에도 지구센서 대신 별추적기를 탑재하는 추세이다. 별추적기의 경우 태양이나 지구와 같은 밝은 물체가 시야각에 들어올 경우 자세결정을 수행할 수 없기 때문에 별추적기 최적 배치를 위한 해석이 요구된다. 그런데, 정지궤도위성의 경우 24시간을 주기로 태양이 적도면을 회전하고 또한 동지와 하지를 최대로 하여 적도면과 23.5도의 기울기를 갖고 있기 때문에 별추적기 배치에 많은 제한이 발생한다. 별추적기 성능을 최적으로 얻기 위해서는 탑재되는 광학계가 서로 직각이 되어야 하지만 태양 위치에 따른 제한으로 인해 직각이 될 수 없으며 이 경우 성능은 약간의 손실을 감수하면서 항상 태양을 회피하기 위한 최적 각을 적용하거나 태양이 들어올 경우만 성능 손실을 감수하면서 이외의 경우에 별추적기 최적의 성능을 얻고자 하는 방법이 있을 수 있다. 본 연구에서는 이러한 방법들에 대한 해석을 수행하여 최적 각을 소개하였고, 다중머리 별추적기를 대상으로 해석을 수행하였다. 다중머리 별추적기는 하나의 전장품에 광학계가 여러 개 장착되는 제품으로 최근에 우주이력(heritage)를 갖기 시작하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.251-257
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• 2002

고속 정밀 파면측정 기술은 적응광학 시스템의 성능향상에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 적응광학시스템의 하트만 센서로부터 파면정보를 고속으로 측정할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 또한 변형거울 및 기울기거울을 외부유입 노이즈에 강하게 제어하기 위하여 차분 신호를 구성하는 전기적인 제어 장치들을 개발하였다. 무게중심법에 기초한 파면측정 기술은 하트만 센서를 이용한 파면측정 알고리즘으로 가장 널리 사용 되어오고 있으며 좋은 측정결과를 제공해오고 있다. 본 논문에서는 하트만 센서를 이용한 점 영상에서 실제 각 점의 무게 중심위치를 예측하는 예측 가중치가 결합된 무게중심 법을 제안하였다. 제안된 고속 파면측정 알고리즘은 실험을 통해 고속의 정밀한 측정 결과를 제공함을 확인하였고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권4호
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• pp.399-405
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• 2003

FD10 유리를 이용한 클램프형 광전류 센서를 제작하였다. 대칭형 구조로 이루어진 2조각의 FD10유리를 이용하여 제작하였으며, 센서헤드 내부에서 반사시에 위상차가 발생하는 것을 방지하기 위해 정확히 임계각으로 광이 진행하도록 구조를 설계하였다. 제작한 광-전류 변류기 헤드를 이용하여, 0-1,000 AT 까지의 전류를 측정하고, 빛의 입사각에 따른 광의 손실, 입사광의 편광회전에 따른 광출력변화, 온도에 따른 출력의 변화 및 장시간 전류 측정 등에 대한 실험결과를 제시하고 이에 대한 분석을 통해 제작된 광전류 변류기 헤드의 전류계로서의 가능성을 입증하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.373-375
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• 2011

최근 들어, Time-of-Flight (TOF) 방식의 깊이 센서가 컴퓨터 비전이나 영상처리분야 등의 연구에서 다양하게 활용되고 있다. TOF 방식의 깊이 센서는 실시간으로 정확한 깊이 정보를 획득할 수 있는 장점이 있는 반면, 해상도가 낮고 센서의 광학적 특성으로 인해 노이즈가 발생한다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 깊이 센서의 단점을 극복하고 고품질의 다시점 영상 합성을 위해 기존 깊이 센서에 여러 대의 Charge-coupled Device (CCD) 카메라를 결합하여 시점 간 일관성 있는 고해상도의 깊이 영상을 획득하는 기술을 제안한다. 한정되어 있는 시점의 영상을 이용하여 다시점 영상을 합성할 때, 각 시점에 해당하는 깊이 영상의 정확도에 따라 합성되는 영상의 품질이 결정된다. 따라서 보유 시점에 해당하는 깊이 영상 간의 일관성이 유지되고 객체의 경계가 정확히 보존되어야만 생성되는 임의 시점 영상의 품질이 보장될 수 있다. 이에, 본 논문에서는 Joint Bilateral Upsampling (JBU)을 기반으로 시점 간 일관성을 고려한 깊이 영상의 해상도 개선 기술을 제안하고 이를 통해 다시점 영상 합성 결과의 품질을 향상시킨다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.143-148
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• 2021

격자 구조로 구성된 유전체 다층 구조의 GMR 특성에 의하여 생성되는 Bloch 표면파 (BSW)의 체계적인 연구가 바이오 센서의 감지 성능을 분석하기 위하여 제시되었다. 그 광학적 반응 현상에 대한 구조적 매개 변수의 영향을 Babinet의 원리와 모드 전송선 이론 (MTLT)을 사용하여 평가하였다. 설계된 바이오 센서의 감도는 파장 스펙트럼에서는 격자 상수에 비례하였으며, 각도 스펙트럼에서는 입사 전자기파의 정상 파동 벡터에 반비례하였다. SiO/SiO₂와 TiO₂/SiO₂ 다층 유전체 스택으로 구성된 두 개의 소자에 대한 수치해석 결과를 제시하여, BSW가 적외선에서 가시 영역에 이르는 대역에서 효율적인 회절 기반 바이오 센서를 실현하는 데 활용 될 수 있음을 보여주었다.

• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.115-120
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• 2024

자기광학(magneto-optical, MO) 효과가 우수한 광학소재는 자기장센서, 광전류센서, 광 고립기(optical isolator), 그리고 광서큘레이터와 같은 다양한 응용 분야에서 활용될 수 있어 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 일반적인 유리용융법을 사용하여 Dy³⁺ 이온이 고농도로 함유된 알루미노보로실리케이트(alumino-borosilicate, ABS) 광학유리를 제조하고, Dy³⁺ 이온 농도에 따른 ABS-Dy 유리의 열 특성, 광 특성 및 자기광학 특성을 분석하였으며 1550 nm 파장 대역에서 유리의 MO 특성을 패러데이 회전각 측정을 통하여 분석하였다. 패러데이 회전각은 유리의 Dy³⁺ 이온 농도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하는 것으로 나타났으며, 특히 Dy₂O₃ 함량이 30 mol%인 유리는 -6.86 rad/(T·m) 가량의 높은 베르데 상수를 갖는 것으로 확인되었다. 또한 제조된 ABS-Dy 유리는 128 ℃ 이상의 우수한 열안정성(∆T= T_x-T_g)과 파장 대역이 각각 490-710, 1390-1560, 1800-2400 nm일 때 70% 이상의 높은 광투과특성을 보여주었다. 이상의 높은 베르데 상수와 우수한 열안정성은 본 연구에서 제안한 ABS-Dy 유리가 1550 nm MO 소자용 광학소재로 사용 가능함을 시사한다.