• 제목/요약/키워드: 적외선광학

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초전형 적외선 센서(Pyroelectric Infrared Sensor)의 기술개요

  • 남선우;이범순;김두환;강영조
    • 전기의세계
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    • 제41권2호
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    • pp.40-46
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    • 1992
  • 광응용 분야는 광학, 전기, 전자 기술의 진보에 따라 괄목할만한 발전을 하고 있으며 그 응용폭 또한 넓다고 할 수 있겠다. 적외선 센서의 응용은 산업, 의학, 군사, 가전제품, 통신, 방재 등 다양하며 이 응용 분야 확대에 따라 센서의 고성능화 가격의 저렴화가 요구되므로 각분야에서 이른바 Intelligent화로의 연구가 활발한 실정이며 적외선 센서의 한 종류인 초전형 적외선 센서는 유전체에 조사되는 적외선에 의해 표면 전하가 변화하는 초전효과를 이용한 센서로서 이를 사용한 제품으로는 Human Detecting을 하는 Light control, Home Automation, 도난 경보기가 있으며, 화재 경보기, 가정용 조리기구, 비접촉식 온도계 등에도 사용되고 있다. 본 고에서는 광분야 중에서도 적외선 센서의 종류와 당사에서 개발하여 상품화시킨 초전형 적외선 센서에 대한 기술적인 개요와 응용분야를 기술하고자 한다.

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나노구조 기반 초박형 적외선 차단 필터 (An Ultra-thin IR Cut-off Filter Based on Nanostructures)

  • 양현도;이종권
    • 한국광학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.24-29
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    • 2024
  • 본 연구에서는 나노패턴된 금속(Ag)-유전체(PDMS) 다층 기반의 쌍곡선 메타구조를 제안하고 영상 소자용 적외선 차단 필터의 성능에 대해 보고한다. 사각형 모양의 Ag 나노 패턴의 크기와 Ag 나노 패턴을 둘러싼 PDMS의 두께를 최적화함으로써, 제안된 IR 차단 필터가 0.70-1.01 ㎛ 파장 대역의 빛을 99% 차단하면서도 가시광 영역에서 94% 이상의 높은 투과율을 나타냄을 보였다. 차단 파장 대역은 쌍곡선 메타구조의 epsilon-near-zero 파장보다 긴 파장 영역에서 시작하여 Ag 나노 패턴에 의한 플라즈모닉 흡수가 강한 지점에서 끝나게 된다. 근적외선 차단 대역보다 긴 파장 영역에서는 수평으로 인접한 Ag 나노패턴들 사이의 플라즈모닉 커플링 효과로 다시 투과도가 증가됨을 알 수 있다. 이러한 메타구조체는 적외선 차단 필터의 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 공정 단순화를 통해 초박형 제조가 가능하여, 다양한 평면 광학 및 집적광학 부품들에 적용될 수 있다.

장거리 화염 탐지용 적외선 카메라 성능 광선추적 수치모사 (Long-Distance Plume Detection Simulation for a New MWIR Camera)

  • 윤지연;류동옥;김상민;성세현;윤웅섭;김지은;김석환
    • 한국광학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.245-253
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    • 2014
  • 본 논문에서는 사거리가 수백 km에 이르는 장거리 미사일의 화염을 발사 초기에 탐지할 수 있는 적외선 카메라에 대한 현실적 영상성능 수치모사 결과를 제시한다. 적외선 카메라는 중적외선 대역용 다수의 렌즈로 구성된 굴절식 광학계이다. 관측대상과 배경의 모델링 전체를 포함하는 규모의통합적 광선추적을 수행함으로 카메라를 통해 보는 영상과 검출기에 도달하는 빛의 세기에 대한 정보를 획득하였다. 관측대상이 되는 미사일 화염의 방사휘도(radiance)는 CFD 타입의 복사전달 기법으로 계산하였으며 이를 광원으로 삽입하여 광선추적을 수행하였다. 관측배경이 되는 대기 모델은 MODTRAN을 사용하여 열복사의 경로, 단일/다중 산란 복사와 투과율을 계산하였다. 광선추적 수치모사의 결과로써 관측대상의 이미지와 도달한 복사전달 성능(radiometric performance)의 검증을 통해 적외선 카메라가 요구사항을 만족함을 입증하였다.

우주관측용 광학계의 적외선 초자 초정밀 가공 기술개발 (Development of the Ultra Precision Machining of IR Material for Space Observation Optical System)

  • 양순철;원종호
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권12호
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    • pp.9-14
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    • 2010
  • Using an IR (infrared) optical system of observation and research were performed long before. Nowadays satellites equipped with IR optical system observe the earth and universe. In this paper, we developed the IR optical system for main payload of the STSAT-3 (Science and Technology Satellite -3). We studied the ultra precision machining technique to fabricate FPL-53 lenses which is the IR optical material for space observation camera of the STSAT-3. DOE (Design of Experiment) was used to find best machining characteristic for FPL-53. Finally we fabricated FPL-53 aspheric lens with the form accuracy of P-V $0.36\;{\mu}m$.

밀봉재를 이용한 적외선 렌즈 마운팅 분석 (Analysis of IR lens mounting with elastomer)

  • 김연수;김현숙;최세철;김창우
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.460-462
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    • 2001
  • 밀봉재를 사용하는 적외선 렌즈 마운트를 분석하고, 3-5$\mu\textrm{m}$에서 작동하는 전방 관측 적외선 열상장비의 대물렌즈인 직경 117mm의 Si 렌즈 마운팅 설계에 적용하였다. 밀봉재료는 Dow Corning 사의 heat cure 타입인 577 primerless Silicone Adhesive(MIL-PRF-23586F)을 이용하였으며, 마운트 재질로는 Al 6061을 사웅하였다. 이론적으로 렌즈와 마운트간의 간격은 -40~+6$0^{\circ}C$의 적용 온도환경에 대하여 250$\mu\textrm{m}$ 이상이 되어야 함을 알 수 있었다.

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Si(110)/SiGe 다중 양자 우물에서 수직 입사광에 의한 적외선 흡수 (Intersubband absorption in strained Si(110)/SiGe multiple quantum wells)

    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.306-310
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    • 1999
  • Sb가 $\delta$도핑된 Si(110)/SiGe 다중 양자 우물 구조에서 에너지 부준위간 전자 천이에 의한 적외선 흡수 현상을 관찰하였다. Si(110)/SiGe 다중 양자 우물 구조에서는 Si(001)이나 GaAs에서는 불가능한, 수직 입사광에 의한 전자 천이가 가능하다. SiGe 층의 Ge 구성비가 증가하면 적외선 흡수 강도는 감소하고 천이 에너지 증가하는 현상을 보여 Ge 구성비가 흡수 스펙트럼에 큰 영향을 미침을 확인하고 그 원인을 분석하였다. 또한 수직 입사광과 수평 입사광은 서로 다른 과정을 통해 흡수되는데 편광각과 입사각을 변화시킨 실험값과 계산값의 비교를 통해 이를 확인할 수 있었다.

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코릴레이션 필터를 이용한 적외선영상에서의 레이저 신호 검출 (Laser Signal Detection in Infrared Images Using Correlation Filter)

  • 문시현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.868-869
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    • 2023
  • 보병이 레이저로 표적을 지시하고 원격사격통제체계가 타격하는 방식의 유무인 복합체계에서 전자광학 추적장비를 통한 표적지시용 레이저 검출은 필수적이다. 이를 위해 본 연구에서는 영상기반 코릴레이션 필터를 통해 적외선 레이저를 기존의 색상기반, 기계학습 등의 기법보다 효과적으로 검출하는 방법을 구현하였다. 또한 실험을 통해 주간에는 직사광선 노이즈를 효과적으로 제거하고 200mw 출력의 적외선 레이저를 10-20m 거리에서 검출, 노이즈가 없는 야간에는 100m 이상의 거리에서 안정적으로 검출하는 것을 확인하였다. 이를 통하여 원격사격통제체계의 전자광학 추적장비를 통한 표적지시 레이저 검출 및 추적 구현의 기반을 마련하였다.