• 제목/요약/키워드: 위상판

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대기 외란을 모사하는 위상판 생성 방법 비교 (Comparison of Phase-Screen-Generation Methods for Simulating the Effects of Atmospheric Turbulence)

  • ;;김훈
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.87-93
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    • 2019
  • 대기를 매개로 사용하는 광학 시스템에서 대기의 난류가 빛의 위상에 미치는 영향을 모사하기 위하여 위상판이 널리 사용된다. 본 논문에서는 위상판을 생성하는 3가지 방법을 정확성과 위상판 생성 시간 측면에서 비교 분석한다. 비교에 사용된 샘플 기반 위상판 생성 방법은 FFT, 저조파, 공분산 행렬 방법이다. 공분산 행렬 방법으로 생성된 위상판의 경우 구조 함수 값이 이론치에 매우 가까웠으며, 위상판 생성 시간도 다른 두 방법보다 크게 오래 걸리지 않았다.

레이저 출력에 따른 난류 모사 위상판 측정 (Measurement of a Phase Plate Simulates Atmospheric Turbulence Depending on Laser Power)

  • 오한결;강필성;이재현;이혁교;김영식
    • 한국광학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.99-105
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    • 2023
  • 천체망원경의 성능은 여러가지 요소에 의해 결정된다. 대기 난류도 그 중 하나인데, 대기 난류는 망원경으로 수집한 빛을 왜곡시켜 이미지의 선명도와 해상도를 저하시킨다. 때문에 대기 난류를 보정하기 위한 기술이 연구되어 왔다. 보정 기술을 연구하기 위해서는 대기 난류를 실험실에서 모사해야 하며, 그 중 가장 실용적인 방법으로 위상판을 이용한 방법이 있다. 심한 난기류를 모사한 위상판을 측정할 때에는 주로 샥하트만 파면 센서로 측정하게 된다. 이 때, 레이저 광원은 위상판을 거쳐 샥-하트만 파면 센서로 들어가게 되는데 위상판을 거치면서 레이저의 세기가 줄어들고, 이로 인해 샥-하트만 파면 센서가 위상판을 측정하지 못하는 경우가 발생한다. 본 논문에서는 난기류를 모사한 위상판 측정 시 레이저 출력 조절의 필요성과 레이저 출력이 측정된 파면에 어떤 영향을 미치는지를 알아본다. 프라이드 파라미터 r0이 상대적으로 낮은 위상판의 경우 레이저 출력으로 인해 10% 이상 r0이 변화하였다. r0이 상대적으로 높은 위상판의 경우 레이저 출력으로 인한 변화가 5% 미만으로 r0이 거의 변하지 않음을 보였다. 따라서 난기류가 심한 대기 상태를 모사한 위상판일수록 레이저 출력의 영향이 미미함을 알 수 있었다. 또한, 본 논문의 시스템을 기준으로 레이저 출력 5 mW 이상에서 난기류를 모사한 위상판을 측정할 수 있었다.

위상판을 써서 BTN 액정 표시소자의 시야각 특성을 개선하는 방법 (The improvement of viewing angle characteristics of BTN LCD by using a optical retardation film)

  • 양병관;김진승;노봉규
    • 한국광학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.19-24
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    • 2000
  • 액정 표시소자에 쓰이는 위상판의 시야각특성을 확장된 존즈행렬과, 이것의 뽀앙카레공(Poincare sphere)에서의 기하학적 회전변환으로 해석하였다. 위상판의 회전변환 특성은 시야각이 바뀌면 회전축은 적도선 위에 있고, 회전각이 시야각에 따라 크게 변한다. 광축의 방향이 다른 두 장의 위상판을 겹쳐쓰면 이런 특성을 보정할 수 있고, 이 방법을 써서 BTN 셀의 시야각 특성을 개선할 수 있었음을 보였다.

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체스판무늬 형성 방지책을 이용한 위상 최적설계 (Topology Optimization Using the Chessboard Prevention Strategy)

  • 임오강;이진식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.141-148
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    • 1999
  • 변위 근거 유한요소해석을 사용하는 대부분의 위상 최적화 기법은 요소의 안정성 부족으로 인하여 체스판 무늬가 주기적 형태로 반복하여 설계영역 내부에 나타난다. 본 연구에서는 선형요소를 이용하면서 최적화 알고리즘의 안정성에 영향을 주지 않고 간단하게 모든 최적화 알고리즘에 이용 가능한 체스판무늬 형성 방지책을 개발하였다. 본 연구의 체스판무늬 형성 방치책에서는 먼저 각 선형요소를 구성하는 절점들의 부치분율을 설계변수로 선정하고, 요소내부의 부피분율을 설계변수로 표현하기 위한 선형 보간함수로 선형요소들의 형상함수를 선정하였다. 그리고, 설계변수와 등가 재료상수와의 상관 관계식은 평균장 근사이론을 이용하여 균질화된 재료에 벌칙인자가 도입된 관계식을 이용하였다. 또한, 본 연구에서는 순차이차계획법인 PLBA 알고리즘을 이용하여 위상 최적화문제를 해석하였다.

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체스판무늬 검색 알고리즘과 가상하중을 이용한 위상 최적설계 (Topology Optimum Design Using Chessboard Patterns Search Algorithm and Virtual Load)

  • 임오강;이진석;김지수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.215-221
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    • 1999
  • 본 연구에서는 구조물의 변위 제약조건을 고려한 위상 최적설계를 체스판무늬 검색 알고리즘과 가상하중을 이용하여 수행하였다. 본 연구에서는 변위 제약조건의 민감도 계산을 위하여 가상 변위장을 도입하였으며, 밀도와 유효강성계수의 상관관계를 정의하기 위하여 가상재료를 도입하였다. 또한, 선형 유한요소를 이용한 위상 최적화 기법에서 일반적으로 나타나는 체스판무늬를 제거하기 위하여 밀도 재분배방법을 이용하였다. 그리고, 변위 제약조건을 고려한 경우와 그렇지 않은 경우의 수치예제를 비교 검토함으로써 본 연구의 타당성을 검증하였다.

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대기 난류와 열적 블루밍을 겪는 고출력 레이저 빔의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수 분석 (Number of Phase Screens Required for Simulation of a High-energy Laser Beam's Propagation Experiencing Atmospheric Turbulence and Thermal Blooming)

  • 윤석영;문우현;김훈
    • 한국광학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.49-60
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    • 2024
  • 본 연구에서는 킬로와트 급 고출력 레이저의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판의 개수를 분석하였다. 킬로와트 급 레이저가 대기 중에 전파될 때, 주로 대기 난류와 열적 블루밍 효과에 영향을 받는다. 이에 따라 split step 방법을 사용하여 대기의 흡수 및 산란에 의한 손실, 그리고 난류와 열적 블루밍으로 인한 빔의 왜곡 현상을 구현할 때, 위상판의 개수는 시뮬레이션의 정확성 및 소요 시간을 결정짓는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 광범위한 대기 난류 조건에서 많은 수의 위상판(예: 150개)을 사용하여 시뮬레이션을 진행하고, 레이저 출력 밀도 2.5×106 W/m2 (50 cm 직경 레이저 빔의 경우 500 kW 출력) 미만의 고출력 레이저 빔 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수에 대한 새로운 가이드 라인을 제시한다.

이중 임의 위상판을 이용한 광학상의 암호화 및 암호화 수준 분석 (Optical image encryption by use of double random phase mask and analysis of its encryption level)

  • 김병철;차성도;신승호
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.79-83
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    • 2002
  • 회전항을 첨가한 임의 위상판(random phase mask; RPM)을 이용하여 광학상 암호화 장치의 암호화수준을 향상시키는 방법을 제시하였다. 이중 임의 위상판으로 암호화된 광학상은 광굴절 LiNbO$_3$:Fe 결정에 기록되고 위상공액파를 이용하여 재생하였으며, 세기변조 함수를 이용하여 아날로그 입력상에 대한 암호화 수준을 분석하였다.

임의 위상판에 의한 광학상 암호화의 분석 (The analysis of optical image encryption using random phase mask)

  • 김병철;차성도;신승호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.72-73
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    • 2001
  • 대용량 정보의 보안이 매우 중요해짐에 따라 활발히 진행 중인 광정보의 보안에 대한 연구 중에서 광학적 위상암호화는 많은 양의 정보를 한린에 암호화하고 해독할 수 있다(·:). 특히 Javidi 등이 제안한 Fresnal 영역 임의 위상판(random phase mask; RPM)을 이용한 암호화 방법은 3차원 위치 정보를 암호화 키로 사용한다. 이와 같은 암호화 방법에 회전에 의한 위상변화를 추가하면 암호화 수준을 높일 수 있다. (중략)

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두 개의 위상지연판이 중첩된 가변 4분파장 위상지연자 및 원편광자의 설계 (Tunable Quarter-wave Plate Consisting of Two Phase Retarders and the Design of a Circular Polarizer)

  • 김상열
    • 한국광학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.150-154
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    • 2014
  • 서로 다른 위상지연각을 가지는 두 개의 위상판을 중첩하여 4분파장 위상지연자로 구동시키기 위한 필요조건을 찾고 선편광자와 이들 위상판들의 방위각이 만족해야할 관계식들을 위상지연각들의 함수로 해석적으로 유도하였다. 해석적인 방법으로 구한 각도 관계식들과 Poincare 구상에서의 자취분석을 통해 구한 각도 관계식들이 동일함을 확인하였고 동일한 두 개의 위상판을 사용할 경우 몇가지 응용예를 제시하였다.