• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.10 no.11
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• pp.3023-3030
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• 2009

In this paper, a prediction and compensation method for the error in the phase measured by using the proportionality between two wavelengths in the TW-PMP (Two-wavelength Phase Measuring Profilometry) is proposed and experimental results are shown to verify the usefulness of the proposed method. For sample object, firstly, a phase-shifting with a quite large number of steps is adopted in measurement, compared with the conventional phase-shifting method, secondly, a 3-3 step phase-shifting method is used to measure the same object which is applied to high-speed 3D shape measurement, and then, measured results from these two phase-shifting methods are compared to calculate measurement noises. From the experimental results applying the proposed compensation method to the measured beat phase and absolute phase, it has proven that noises are decreased by 90% and 17.2% for each case.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07d
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• pp.2678-2680
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• 2003

본 논문에서는 sliding-DFT의 순환구현을 기반한 실시간 위상 측정 앨고리즘을 제시하였다. 종래의 순환형 SDFT 기반 위상 측정 기법은 단일 계수를 사용하기 때문에 계수 근사가 적용되는 하드웨어 구현시 심각한 오차 파급 특성을 나타낸다. 본 논문에서는 순환 구조이면서 회전 위상을 보정을 통해 N-point DFT의 N개의 모든 계수를 적용한 위상 측정 기법을 제시하였고, FPGA 등 하드웨어 구현에 있어서 계수의 유한 비트 근사에 따르는 성능 열화를 해석하였다. 제안한 위상측정 앨고리즘은 실시간 다채널 위상 측정이 가능하도록 FPGA에 구현하였고 동작을 확인하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.4 no.4
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• pp.397-402
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• 1993

This paper presents a new computational algorithm of phase-shifting interferometry which can effectively eliminate the uncertainty errors of the reference phases encountered in obtaining multiple interferograms. The algorithm treats the reference phases as additional unknowns and determines their exact values by analyzing interferograms using numerical least square technique. A series of simulations prove that this algorithm can improve measuring accuracy being unaffected by the nonlinear and random errors of phase-shifters.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.8
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• pp.1076-1082
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• 2018

This paper describes interferometer direction finder which measures the angle of arrival based on calculation of the phase difference of received radio signal from different antennas. Modern Electronic Warfare direction finder uses digital phase difference measuring techniques which have less effect on temperature variation and better performance under low Signal to Noise Ratio environment. In this paper, we analyze acceptable phase difference error for requirement of system's direction finding accuracy and introduce digital phase difference calculation techniques. We have investigated quantitative analysis on phase difference calculation according to sample number, SNR, interference injection. Through the simulation, frequency domain measurement technique is better performance than the time domain one at the environment of low SNR and interference injection. Proposed method can be used to determine the performance of interferometer direction finder.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.10 no.4
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• pp.283-288
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• 1999

We investigated the characteristics of surface roughness evaluation using phase-measuring interferometer for a few ten $\AA$ and sub $\AA$-rough substrates. The influence of phase averaging and intensity averaging on the roughness measurement by phase measuring interferometer was investigated and the optimal number of phase and intensity averaging for the least measurement error was searched. For a few ten $\AA$-rough sample, roughness value did not depend so much on the data averaging. Whereas, measurement error for sub $\AA$-rough sample was significantly improved as the number of phase and intensity averaging increased. At the phase averaging of 30 and the intensity averaging of 20, roughness value that measurement error was minimized was obtained, and it was in good agreement with that by optical heterodyne interferometer. Roughness measurement at the optimal data averaging showed also good repeatability error less than 0.01$\AA$.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2003.07a
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• pp.564-566
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• 2003

전력 계통에서 안정한 전력을 공급하는 것은 매우 중요하다. 전력 계통의 오류는 전압 및 주파수를 감시함으로써 검출 가능하다. 본 논문에서는 디지털 위상 고정 루프를 이용한 전력 계통의 주파수 측정 장치를 제안하고 이를 구현한 결과를 제시하고자 한다. 제안한 주파수 측정 장치는 위상 고정 루프의 기본요소로 구성된다. 위상분별기는 배타적 논리연산을 통해 위상오차를 검출하고 위상의 앞섬 및 뒤짐의 검출이 가능하도록 설계하였으며, 전력 계통의 주파수 동특성을 고려해서 3차의 루프 필터를 설계하였다. DCO는 출력 주파수의 분해능을 고려하여 입력 신호를 정확하게 추정할 수 있도록 설계하였다. 제안한 주파수 측정 장치의 성능을 검증하기 위하여 모의실험을 통해 주파수 변동량의 측정 범위 및 정확도를 검토하였으며, FPGA와 CPU를 포함하는 하드웨어를 구현하였다. FPGA에는 Verilog HDL로 디지털 위상 고정 루프의 위상분별기와 DCO를 구현하였으며 루프필터는 소프트웨어로 구현하였다. 제안한 디지털 위상 고정 루프의 성능 검증을 위해 정밀한 함수 발생기의 출력을 인가한 후 출력 주파수를 측정한 결과 및 전력 계통에 대한 실험 결과를 제시하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2011.06a
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• pp.331-333
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• 2011

GNSS를 이용한 위치 결정은 육상, 항만 및 해양 등의 많은 분야에서 공적 상업적인 목적으로 많이 연구되고 있다. 최근 코드 측정치 분해능이 한계를 가지는 것을 인지하고 반송파 위상 측정치를 이용한 위치 결정에 많은 관심을 가진다. 반송파 위상 측정치는 데이터 수집 환경에 의해서 코드 측정치보다 치명적인 영향을 받아 미지정수 결정과 별개로 반송파 위상 측정치 모니터링에 대한 연구가 필요하다. 반송파 위상 측정치는 다중경로, 수신기 내부 문제 등으로 인하여 Cycle-slip, Half Cycle과 같은 반송파 위상 측정치 이상 현상이 발생한다. 특히, Cycle-slip 현상은 반송파 위상 측정치의 바이어스 성분으로 사용자의 위치 결정에 악영향을 미친다. 본 논문에서는 Cycle-slip 현상에 대해서 설명하고, 기존에 연구된 Cycle-slip 현상에 대한 검출, 결정 및 확인 기법들의 장단점을 비교하였다. 마지막으로 시뮬레이션 기반의 Cycle-slip 검출, 결정 및 확인 기법들의 성능을 비교 분석하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.25 no.2
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• pp.67-73
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• 2005

The thickness of a Si3N4 thin film with a 100m nominal thickness was measured by use of a Mach-Zehnder interferometer. The map of the phase-delay through the thin film was obtained by an interframe intensity-correlation-matrix method that could elliminate phase-shifting errors. After the spatial phase-shifting errors were treated with a least-squares method, the reference to surface of the phase map was estimated. The overall accuracy of the method was found to be 5nm.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.08a
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• pp.60-61
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• 2000

표면 형상을 측정하는 방법은 샘플표면의 평평도, 곡률, 거칠기, 깊이 측정등의 수많은 상업적 응용을 위해 광범위하게 개발되어왔다. 이중에서도 특히 간섭현상을 이용한 광 표면 프로파일러는 표면의 3차원 구조를 측정하는데 있어서 subangstrom의 매우 높은 깊이 분해능을 가지므로 샘플 표면의 정밀 진단에 많이 사용되어 왔다. [1,2] 광 간섭 현미경은 기본적으로 광위상 변화를 검출하여 그것을 표면구조변화로 바꾸어주는 역할을 한다. 그러나 광위상 변화는 샘플 표면의 구조뿐만 아니라 물질 변화와 박막두께 변화에도 민감하므로 순수한 표면구조측정은 샘플이 단일물질인 경우에만 달성된다는 문제점이 있다. 따라서 이러한 광위상 측정과 관련된 ambiguity를 해결하기 위해서는 일반적인 광 간섭 현미경에서 얻어지는 위상데이터와 더불어 물질변화를 분석할 수 있는 다른 추가적인 데이터가 필요하다. 이러한 필요성 때문에 우리는 광위상 뿐만 아니라 반사율 분포도 동시에 측정할 수 있는 새로운 방식의 다출력단 호모다인 간섭계(Homodyne I/Q Interferometer; HIQI)를 구성하였으며[3], 그 실험장치도는 [Fig. 1]과 같다. HIQI는 in-phase and quadrature 검출방식에 기반을 두며, 이 검출방식은 PBS에서 반사되는 빛살과 투과되는 빛살 사이의 위상차가 $\pi$/4라는 실험결과로부터 달성된다. HIQI는 샘플 표면의 3차원 구조 뿐만 아니라 광학적 특성의 2차원 분포도 동시에 얻을 수 있다. (중략)

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.34 no.3
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• pp.99-105
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• 2023

The performance of astronomical telescopes can be negatively affected by atmospheric turbulence. To address this issue, techniques for atmospheric turbulence correction have been developed, requiring the simulation of atmospheric turbulence in the laboratory. The most practical way to simulate atmospheric turbulence is to use a phase plate. When measuring a phase plate that simulates strong turbulence, a Shack-Hartmann wave-front sensor is commonly used. However, the laser power decreases as it passes through the phase plate, potentially leading to a weak laser signal at the sensor. This paper investigates the need to control the laser power when measuring a phase plate that simulates strong atmospheric turbulence, and examines the effects of the laser power on the measured wavefront. For phase plates with relatively high Fried parameter r₀, the laser power causes a variation of over 10% in r₀. For phase plates with relatively low r₀, the laser power causes a variation of less than 5%, which means that the influence of the laser power is negligible for phase plates that simulate strong atmospheric turbulence. Based on the system described in this paper, a phase plate simulating strong atmospheric turbulence can be measured at a laser power of 5 mW or higher. Therefore, controlling the laser's output power is necessary when measuring a phase plate for simulating atmospheric turbulence, especially for phase plates with low r₀ values.