• 제목/요약/키워드: Angular Spectrum Method

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Split-step angular spectrum 방법을 이용한 광전자 시스템 성능분석 (Performance analysis of opto-electronic system using Split-step angular spectrum method)

  • 신희영;심형관;유충현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1850-1851
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    • 2001
  • 광전자실험에 사용되고있는 수동 광학소자로는 lense, mirror, grating, prism, polarizer 등 이 있다. 본 연구에서는 각 소자들에 대한 수학적 모델과 실질적 구조에 의한 수치 해석적 모델인 Split-step을 angular spectrum 방법을 구현하고 이를 이용한 실험적 결과를 이론치와 비교 분석하여 모델의 정확성을 분석하였다.

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근거리 초음파 음장해석에 있어서의 각스펙트럼법의 유효성 검토 (Effectiveness of the Angular Spectrum Method for analysis of Acoustic near-field.)

  • 김정순
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1996년도 영남지부 학술발표회 논문집 Acoustic Society of Korean Youngnam Chapter Symposium Proceedings
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    • pp.8-13
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    • 1996
  • 균질 매질내에 형성되는 근거리 음장의 해석에는 종래 회절 이론에서의 Rayleigh 적분식에 근거한 Lommel 근사식이 주로 이용되어져 왔다. 그러나, 불균질한 매질에서는 그 방법의 적용이 어렵고, 유한요소법등 새로운 방법이 적용되어야 한다. 본 연구에서는 불균질 매질에서의 음장을 해석하는 한 방법으로 Angular Spectrum법을 제안하고, 경계를 가상한 등수온의 물에 대하여 Lommel 근사식에 의해 직접 산출한 음장과 Angular Spectrum법을 적용하여 산출한 음장을 서로 비교함으로써 그 유효성을 검토하였다.

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수중 초음파 음장해석에 있어서 각스펙트럼법의 유효성 검토 (Efficiency of Angular Spectrum Method for Analysis of Acoustic Fields in Water)

  • 김정순;김무준;하강열
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.105-111
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    • 1997
  • 수은이 다른 물이 층상구조를 이루고 있는 수중에서의 초음파 음장해석에 각 스펙트럼법을 도입하기 위하여, 그 도입에 따른 유효성과 오차의 정도를 가상의 경계를 고려한 등수은의 수층을 이용하여 분석하였다. 그 결고, 각 스펙트럼법은 단시간내에 비교적 정확한 음장산출이 가능하나 해석시 필요한 기준음장의 공간적 영역의 제한 및 푸리에변환시의 데이터 수의 제한으로 인하여 다소 오차을 발생시킴을 확인하였다. 그 오차를 감소시키기기 위한 한 방안으로 Lommel 근사법과 각 스펙트럼법을 복합하는 새로운 방법을 제안하였는데, 그 방법은 산출된 음장의 오차를 감소시키는데 유효하였다.

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다수의 2차원 단층영상으로부터 3차원 영상을 합성하기 위한 Angular 스펙트럼의 적용 (On the application of angular spectrum for synthesizing a 3-D image from a series of 2-D images)

  • 양훈기;이상이;김은수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1668-1676
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    • 1996
  • This paper presents the evaluation of an angular spectrum-based method used to calculate scattering pattern of a three-dimensional object modelled as a collection composed of vertical sectional two-dimensional images. This is done via comparing a proposed method with two existing methods, i.e., a Fresnel hologram method and a ray-tracing method, in terms of computatioal complexities and reconstructed results. Maathematical derivations for each methods are reviewed and implementing procedures are described in detail, along with the amount of computaions required from the implementation point of view, rather than from the mathematical point of view. We show simulation results in which the Fresnel holoram method dose not exhibit promising results although it requires the least computation. Moreover, it is also shown that the proposed method, even with much less computational requirement than the ray-tracing method, produces good performances asmuch as the ray-tracing method does.

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Angular spectrum 방법을 사용하여 구한 buried channel 도파로와 ridge 도파로의 단면 반사율 비교 (Comparison Between the Facet Reflectivities of Buried Channel Waveguides and Those of Ridge Waveguides Using the Angular Spectrum Method)

  • 김상택;김동후;김부균;유명식
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권9호
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    • pp.634-642
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    • 2001
  • Buried channel 도파로와 ridge 도파로에 대하여 variational method (VM)과 유효굴절율 방법을 사용하여 2차원의 필드 분포를 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 여러 개의 도파로 두께에 대하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 buried channel 도파로의 경우는 매우 크게 나타났으나 ridge 도파로의 경우는 buried channel 도파로의 변화량에 비해 매우 작게 나타났다. Angular spectrum 방법을 사용하여 채널 도파로 소자의 단면 반사율을 계산할 때 사용되는 2차원의 필드 분포의 정확성은 반사율 값에 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 유효굴절율 방법의 경우 도파로 폭과 도파로 두께가 감소할수록 필드 분포의 부정확성으로 인해 정확한 반사율 값과의 오차가 심하게 나타났다. 반면에 VM을 사용하여 구한 필드 분포는 도파로 폭과 두께에 관계없이 정확한 필드 분포와 오차가 적어 유효굴절율 방법보다 정확한 반사율 값을 구할 수 있었다. 유효굴절율 방법이 잘 적용되는 영역에서는 두 방법을 사용하여 구한 반사율의 차이가 매우 작음을 알 수 있었다.

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Angular 스펙트럼을 이용한 3차원 HPO 디지틀 홀로그램의 합성 (Angular-spectrum based 3-D HPO digital hologram synthesis)

  • 양훈기;김은수
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권5호
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    • pp.67-74
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    • 1997
  • In this paper, we psresent a new scheme to synthetically generate a HPO digital hologram for a three-dimensional image that is modelled as the horizontally stacked two-dimensional images. The proposed method transforms a lightwave field into the angular spectrum of planewaves, which enables this method to use FFT routines, rather than using numerous arithmetic calculations. Hence, this method may be able to not only lead to the dramatically less computation but provide relatively excellent performances due to the phase error-free transformation. We present sampling constraints and implementaton procedure to obtian a hololine for each image and also point out the necessity of interpolation. Simulatioj results are presented to show the comparison with the conventional method in terms of computation time and performances, including the behaviors resulting form the different selection of parameter values to be used in the interpolations.

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Efficient mesh-based realistic computer-generated hologram synthesis with polygon resolution adjustment

  • Yeom, Han-Ju;Cheon, Sanghoon;Choi, Kyunghee;Park, Joongki
    • ETRI Journal
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    • 제44권1호
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    • pp.85-93
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    • 2022
  • We propose an efficient method for synthesizing mesh-based realistic computer-generated hologram (CGH). In a previous nonanalytic mesh-based CGH synthesis, the angular spectrum of the two-dimensional (2D) plane is calculated using the fast Fourier transform (FFT) with the same size as the resolution of the final hologram. Because FFT increases the computation time as the size of the input matrix increases, the previous method has a problem: The higher the resolution of the hologram, the greater the computational load, thereby delaying synthesis time. In this study, when calculating the angular spectrum of the 2D plane in mesh-based CGH synthesis, we propose a method to calculate the angular spectrum by defining the 2D plane with an arbitrary size smaller than the resolution of the final hologram. The resolution adjustment method reduces the computation time and can be applied to occlusion culling and texturing for the realistic effect of mesh-based CGH. We describe the principle, error analysis, application of realistic effect, and experimental results of the proposed method.

Variational 방법으로 구한 필드 분포와 Angular Spectrum 방법을 사용한 Buried채널 도파로 소자 단면의 단층 무반사 코팅 설계 (The design of a single layer antireflection coating on the facet of buried channel waveguide devices using the angular spectrum method and field profiles obtained by the variational method)

  • 김상택;김형주;김부균
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.51-57
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    • 2002
  • Buried 채널 도파로의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method(EIM)와, variational method(VM) 사용하여 구한 뒤 angular spectrum방법을 적용하여 도파로 폭과 두께에 따른 최소의 반사율을 주는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 코팅 두께를 구하였고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 큰 영역에서는 두 방법으로 구한 코팅층의 파라메타가 비슷한 결과를 보였으나 도파로 폭이 작아질수록 VM을 사용하여 구한 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께는 클래딩층만으로 구성된 물질과 공기사이에 존재하는 코팅층의 최적 굴절율과 정규화된 최적 두께로 접근한 반면에 EIM을 사용하여 구한 경우는 차이가 많이 발생하였다. Buried채널 도파로의 도파로 폭과 두께가 같을 때, 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비에 관계없이 VM을 사용하여 구한 quasi-TE모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 거의 동일한 영역에 존재하였다. 반면에 free space radiation mode(FSRM) 방법의 경우는 활성층과 클래딩층의 굴절율 차이의 비가 10%일 때, quasi-TE 모드와 quasi-TM모드의 공차지도는 서로 다른 영역에 존재하였다. 따라서 VM과 angular spectrum방법을 사용하여 구한 공차지도가 FSRM 방법을 사용하여 구한 공차지도보다 정확함을 알 수 있었다.

Variational 방법으로 구한 필드 분포를 이용한 도파로 폭에 따른 Buried Channel Waveguides의 단면 반사율 (Facet Reflectivities as a Function of Waveguide width of Buried Channel Waveguides using the Field Profiles Obtained by the Variational Method)

  • 김상택;김동후;김부균
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권11호
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    • pp.36-42
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    • 2000
  • Buried channel waveguides의 필드 분포에 대한 analytic 표현식을 effective index method (EIM), variational method(VM)와 각각의 방향으로의 경계조건을 적용한 variational method (VM_vec)를 사용하여 구한 뒤 angular spectrum 방법을 적용하여 도파로 폭에 따른 단면 반사율을 계산하고 이를 비교 검토하였다. 도파로 폭이 커질수록 buried channel waveguides의 단면 반사율은 slab 도파로의 단면 반사율에 접근하였고 도파로 폭이 작아질수록 slab 도파로의 단면 반사율로부터 quasi-TE 모드의 단면 반사율은 감소하였고 quasi-TM 모드의 단면 반사율은 증가하였다. 도파로 폭에 따른 단면 반사율 변화량은 quasi-TM 모드보다 quasi-TE 모드에 대한 변화량이 크게 나타남을 알 수 있었다. Aspect ratio가 1일 때 VM과 VM_vec으로 구한 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드와 quasi-TM 모드의 반사율은 차이가 크게 나타났다. Quasi-TE 모드의 경우는 VM_vec으로 구한 필드 분포에 angular spectrum 방법을 적용하여 계산한 단면 반사율이 EIM으로 구한 반사율보다 정확한 값임을 알 수 있었고 quasi-TM 모드의 경우는 각 방법으로 구한 반사율이 거의 같음을 볼 수 있었다.

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