In conventional photogrammetry, three-dimensional coordinates are obtained from two consecutive images of a stationary object photographed from two exposure stations, separated by a certain distance. However, it is impossible to photograph moving objects from two stations with one camera at the same time. Various methods to overcome this obstacle were devised e. g. taking the left and right scenes simultaneously with one camera using a beam splitter attached to the front, thus creating a stereo scene in one image. A beam splitter consists of two outer mirrors and two inner mirrors. This paper deals with research where the optical principles of the beam splitter were evaluated based on light path phenomena between the outer mirrors and the inner mirrors. A mathematical model of the geometric configuration was derived for the beam splitter. This allows us to design and control a beam splitter to obtain maximum scale and maximum base-height ratio by stepwise application of the mathematical model. The results show that the beam splitter is a very useful tool for stereophotography with one camera. The optimum geometric configurations ensuring maximum scale and base-height ratio are closely related to inner and outer reflector sizes, their inclination angles and the offsets between the outer mirrors.
본 논문에서는 한 개의 빔 분할기와 감응파장영역이 서로 다른 2개의 포토다이오드를 사용하여 무선광 차동 검출기를 구성하고 잡음광 소거에 활용하였다. 빔 분할기를 차동검출기에 사용하면 2개의 포토다이오드의 위치에서 잡음광의 강도를 항상 동일하게 만들어주므로 잡음전압을 소거하기 위한 이득비 자동조절회로가 필요하지 않게 되어 회로가 간단해진다. 광필터가 부착된 단일의 포토다이오드에 비하여 빔 분할기를 이용한 차동검출기에서 신호대 잡음비를 약 14 ㏈ 개선하였다.
본 논문에서는 체계적인 설계법을 통해 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기의 설계를 소개한다. 본 연구의 목표는 산란하는 마이크로파를 다중 방향으로 진행하는 빔으로 변환시키는 빔 분배기를 설계하는 것이다. 기존의 이론 기반 접근법으로는 불특정 방향으로의 다중 빔 분배가 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 이론 기반 접근법인 변환광학 이론이 아닌 체계적인 설계 방법인 페이즈 필드 설계법을 통해 최적의 빔 분배기 구조를 설계하였다. 목적함수는 각 방향으로 특정 지점의 전기장 세기의 표준값을 최대화로 설정하였다. 섬 형상의 구조를 피하고 하나의 연결된 구조를 얻기 위해 증강된 라그랑지안을 사용하여 체적 제약조건을 설정하였다. 목표 주파수는 X-band의 주파수 대역의 10GHz이다. 설계된 최적 형상의 빔 분배기는 다중 빔 형성 성능을 잘 보였고, 목표 영역에 전달되는 전기 에너지는 증가하였다. 또한 설계가 유효한 주파수 대역을 평가하기 위해 X-band 대역에 대해 주파수 대역 성능 평가를 수행하였다.
A polarization-independent multiwavelength-switchable fiber filter is proposed based on a polarization beam splitter and fiber coupler, which can function as a polarization-independent transmission or reflection-type interleaving filter. The proposed filter consists of a polarization beam splitter and a Sagnac birefringence loop composed of a 50:50 coupler, high birefringent fibers, and two quarter-wave plates. In the proposed filter, a transmission-type interleaver with a channel isolation > 18 dB or a reflection-type one with a channel isolation of ${\sim}3$ dB, whose channel spacing and switching displacement were 0.8 and 0.4 nm in common, respectively, could be obtained. A channel interleaving operation could be performed by the proper control of waveplates within the Sagnac birefringence loop.
Circularly polarized (CP) emission can be achieved by integrating emissive materials into chiral metasurfaces. Such CP light sources in integrated device platforms are desirable for important potential applications. However, the exact characterization of the polarization state in CP emission may include some errors because of the unwanted polarization distortion caused by optical components (e.g., beam splitter) in the optical setup. Here, we consider CP emission measurements from chiral metasurfaces and characterize the polarization distortion caused by the beam splitter. We first detail the procedures for the Stokes parameters and Mueller matrix measurements. Then, we directly measure the Mueller matrix of the beam splitter and retrieve the original polarization state of CP emission from our metasurface sample. Using the measured Mueller matrix of the beam splitter, we specifically identify what contributes to polarization distortion in CP emission. Our work may provide useful guidelines for the characterization and compensation of polarization distortion in general Stokes parameter measurements.
목적: 본 연구는 빔분리프리즘을 가져서 길이가 축소된 도트사이트 장치의 개발에 관한 것이다. 방법: 빔분리프리즘을 사용하기 위해 doublet 반사경을 재설계하였으며, 시차 발생을 감소시키기 위하여 반사경의 광축 기울임을 없애도록 하여 길이가 축소된 새로운 도트사이트 장치를 개발하였다. 결과: 도트시표발생부와 빔분리프리즘과 doublet 반사경과 관찰자 눈의 광축이 T자 형태를 갖는 새로운 형태의 빔분리프리즘을 가지는 도트사이트 장치를 개발할 수 있었다. 결론: 본 연구에서 우리는 기존의 도트사이트 보다 사격의 정확도를 더욱 높일 수 있으며 광학적 전장길이를 축소 시킬 수 있는 새로운 형태의 빔분리프리즘을 채택한 도트사이트를 설계 개발하였다. 설계되어진 도트사이트는 기존의 도트사이트보다 수평방향의 사격의 정확도를 3배 이상 높일 수 있었으며 광학적 전장길이를 2.2.배 축소시킬 수 있게 되었다.
본 연구에서는 뇌 종양 수술에서 다수의 광원과 빔 스플리터 모듈을 사용해 종양과 혈관의 형광영상을 동시에 검출하고 획득한 형광영상을 동일한 디스플레이 장치에 표시함으로써 시술자에게 종양과 혈관의 정확한 정보를 실시간으로 제공할 수 있는 현미경 시스템을 제안한다. 5-ALA(5-Aminolevulinic acid) 와 ICG(Indocyanine green) 의 형광영상의 동시 검출을 위해 빔 스플리터(beam-splitter : BS)모듈을 사용하였고 5-ALA는 600nm, ICG는 800nm이상의 파장 대역에서 가장 효율이 뛰어나도록 구성하였다. 빔 스플리터 모듈은 파장 대역에 따라 광학기기의 구조를 변경할 수 있고 필터를 탈, 착 가능한 구조로 설계하여 필요에 따라 빔 스플리터와 필터의 종류를 변경할 수 있으며 5-ALA 및 ICG 이외의 형광염료를 사용한 시술에서 사용할 수 있다. 빔 스플리터 모듈을 통한 형광영상은 5-ALA는 가시광역, ICG는 근적외선 영역을 검출 할 수 있는 CCD 카메라를 장착해 동일한 디스플레이에서 확인할 수 있고 획득한 형광영상은 닮음 변환(similarity transform)을 이용해 원영상과 정합하여 실시간으로 시술자에게 제공하는 시스템을 구현하였다.
We describe an optimal alignment method for improving accuracy of dynamic spectroscopic polarimeter based on monolithic polarizing interferometer. The dynamic spectroscopic polarimeter enables real-time measurements of spectral ellipsometric parameters by using a spectral carrier frequency concept. However, the non-polarizing beam splitter used in the monolithic polarizing interferometer cannot maintain the polarization state perfectly due to phase retardation caused by optical anisotropic characteristics of the non-polarizing beam splitter, resulting in degraded measurement accuracy. The effect of the beam splitter can be minimized through optimal alignment of the polarizers used in the polarizing interferometer and the analyzer. We demonstrate how much the proposed alignment method can enhance the measurement accuracy by comparing with previous alignment approach.
편광 선택적 빔 분리 격자는 수많은 광학 정보처리 시스템에서 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 고효율 플라즈마 편광 빔 분리기 (PBS)를 설계하기 위하여 Littrow 구조에서 Ag 금속 층으로 구성된 소자를 구현하였다. 구현한 PBS는 투과되는 0차 TE 편광과 반사되는 0차 TM 편광에서 높은 회절효율을 달성할 수 있도록 격자깊이 및 격자 비율을 정확한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory)을 사용하여 최적화하였다. 최적화된 결과로부터 PBS는 입사 파장과 각도에 대한 광대역 특성의 장점을 가지고 있으며, TE, TM 편광 모두에 대하여 95% 보다 높은 효율을 나타내었다. 그러므로, 높은 흡광비를 갖는 이 고효율 PBS 광대역 격자는 우수한 광 회절 장치로 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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