• 한국광학회지
• /
• 제8권4호
• /
• pp.297-302
• /
• 1997

구리증기레이저 출력빔의 퍼짐각을 제어하고 원거리강도분포를 개선하기 위하여, 공진기 내에 조리개와 선속분할기를 갖는 안정공진기에 대한 실험적인 연구를 시행하였다. 기본형태로서 반공초점 방식을 채택한 안정공진기를 구성하고, 조리개 구경의 변화에 따른 (발진모드의 제어) 출력빔의 퍼짐각과 레이저출력의 의존성을 측정하였으며, 선속분할기의 광축과 이루는 각도의 변화에 따른 (공진기손실의 제어) 퍼짐각과 레이저출력의 변화를 측정하였다. 조리개 구경의 크기를 14 mm에서 2 mm로 점차적으로 줄임에 따라 퍼짐각을 3.1 mrad에서 0.25 mrad까지 연속적으로 조절할 수 있었고, 8배로 증가된 원거리출력밀도를 얻었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제20권6호
• /
• pp.739-744
• /
• 2016

We have designed a new TIR(Total Internal Reflection) structure for generating an LED lens which can produce a rectangular beam with small divergence angle in two perpendicular directions for an optical guidance system. The lens can control the divergence angle in the horizontal direction to be a small value of about $8^{\circ}$ with a $1mm{\times}1mm$ LED source, also in the vertical direction it can be about $7^{\circ}$, with optical collection efficiency higher than 0.83. After the lens is manufactured, the work demonstrates that the lens is suitable for an optical guidance system.

• 한국광학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.79-85
• /
• 2021

본 논문에서는 빔 확산각 최소화를 통해 장거리에서 측정이 가능하도록 한 ToF 레이저 거리센서 광학계 설계에 대한 연구를 진행하였다. 거리센서는 장거리 측정 시 거리가 멀어질수록 레이저 빔의 확산각으로 인해 물체 표면에 도달하는 빔의 광량이 급격히 저하되며, 이로 인해 센서에 수신되는 광량도 감소되어 측정이 되지 않거나 측정 오차가 발생하게 된다. 일반적으로 빔 확산각을 최소화하는 광학계로 실린더 렌즈가 사용된다. 그러나 실린더 렌즈를 이용한 광학계는 광학계 크기가 커지는 문제뿐만 아니라 조립 공차의 어려움으로 인해 성능이 저하된다는 문제점이 있어 최근 비구면 렌즈를 사용하는 추세가 증가하고 있다. 따라서 본 연구에서는 실린더 렌즈를 이용한 광학계와 비구면 렌즈를 이용한 광학계의 광효율과 조립공차를 비교 분석하고자 한다.

• 한국측량학회:학술대회논문집
• /
• 한국측량학회 2009년도 춘계학술발표회 논문집
• /
• pp.41-48
• /
• 2009

본 논문에서는 측량용 3차원 레이저 스캐너의 소형화를 위해 광원으로 레이저 다이오드를 사용한 송신부 광학계의 설계를 다루었다. 레이저 다이오드를 사용할 경우 활성층의 특성상 타원형의 Beam shape를 갖게 되고 또한 비점수차를 지닐 수 밖에 없는 문제를 가지고 있다. 본 연구에서는 레이저 다이오드의 비점수차를 제거하기 위하여 시준렌즈와 원통형렌즈를 사용하였으며 1mrad 의 빔 발산각을 갖는 평행광을 만들기 위해 핀홀과 Aperture의 사용을 제안하였다. 이를 바탕으로 실제 제작된 소형 광학계를 사용하여 직경 3.5mm, 0.3mrad 이하의 빔 발산각을 갖는 평행광을 구현하였다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.198-205
• /
• 2006

The necessity of nondestructively inspecting austenitic steels, fiber-reinforced composites, and other inherently anisotropic materials has stimulated considerable interest in developing beam models for anisotropic media. The properties of slowness surface playa key role in the beam models based on the paraxial approximation. In this paper, we apply a modular multi-Gaussian beam (MMGB) model to study the effects of material anisotropy on ultrasonic beam profile. It is shown that the anisotropic effects of beam skew and excess beam divergence enter into the MMGB model through parameters defining the slope and curvature of the slowness surface. The overall beam profile is found when the quasilongitudinal(qL) beam propagates in the symmetry plane of transversely isotropic austenitic steels. Simulation results are presented to illustrate the effects of these parameters on ultrasonic beam diffraction and beam skew. The MMGB calculations are also checked by comparing the anisotropy factor and beam skew angle with other analytical solutions.

• Current Optics and Photonics
• /
• 제3권3호
• /
• pp.210-214
• /
• 2019

The allowable path-deviation time of aircraft in a free-space optical communication system has been estimated from various trajectories, using different values of aircraft speeds and turn rates. We assumed the existence of a link between the aircraft and a ground base station. First, the transmitter beam's divergence angle was calculated through two different approaches, one based on a simple optical-link equation, and the other based on an attenuation coefficient. From the calculations, the discrepancy between the two approaches was negligible when the link distance was approximately 110 km, and was under 5% when the link distance ranged from 80 to 140 km. Subsequently, the allowable path-deviation time of the aircraft within the tracking-error tolerance of the system was estimated, using different aircraft speeds, turn rates, and link distances. The results indicated that the allowable path-deviation time was primarily determined by the aircraft's speed and turn rate. For example, the allowable path-deviation time was estimated to be ~3.5 s for an aircraft speed of 166.68 km/h, a turn rate of $90^{\circ}/min$, and a link distance of 100 km. Furthermore, for a constant aircraft speed and turn rate, the path-deviation time was observed to be almost unchanged when the link distance ranged from 80 to 140 km.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
• /
• pp.594-596
• /
• 2000

The best simulation condition for the fiber collimator that uses ball lenses was investigated. This kind of fiber collimator can be used in a Micro-Optical-Cross-Connects(MOXC). MOXC is composed of collimating ball lenses, micro mirrors and single-mode fibers. In order to design a MOXC, it is very important to calculate beam path, beam radius, divergence angle that determines the insertion loss of the MOXC. Since the beam profile from the fiber facet is not exact Gaussian profile, it was found that the simulation condition in which beam waist exists on the fiber facet, ignoring Numerical Aperture(NA), gives best agreement with the experimental results. Beam radii were measured with conventional knife edge method.

• 새물리
• /
• 제68권11호
• /
• pp.1268-1274
• /
• 2018

항공장애등이란 비행 중인 조종사에게 건축물이나 위험물의 존재를 알리기 위해 사용되는 등화를 말한다. 현재 대부분의 항공장애등의 광원은 발광다이오드(light-emitting diode, LED)로 대체되었고, 급격하게 확장 및 보급되었으나, 설치된 항공장애등이 광학적 성능 기준을 충족하지 못하여 항공 수송기기의 충돌 사고를 유발하고 있으며, 이러한 이유로 항공 안전상의 위험에 노출되어 있는 실정이다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 $360^{\circ}$ 방향에서 동일한 광도 분포를 가지고, LED 광원에서 나오는 광선을 좁은 빔(beam) 발산각으로 시준할 수 있는 프레넬 렌즈(fresnel lens)를 각각의 비구면 조각의 집합 (array) 형태로 설계를 하였다. 그 후에, 렌즈 기울기(tilt), LED와 프레넬 렌즈 사이의 거리를 최적화하여 중심 광도 20,000 cd, $3^{\circ}$ 이상의 수직 빔 발산각을 구현하는 항공장애등 광학계 설계와 시뮬레이션을 진행하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제8권3호
• /
• pp.104-107
• /
• 2004

The periodic transmission spectrum of a solid etalon for wide-band capability is analyzed both theoretically and experimentally. In the transmission spectrum with an incident area of a photodetector, the peak wavelength and transmittance are deeply dependent on the incident angle and the divergence angle of the input laser beam. A thermal adjustment for a solid etalon is an optional way to control the transmission spectrum instead of the inefficient fine-angle alignment. In the result, we present the deviations of free spectral range (FSR) by the change in angle and temperature over wide wavelength range.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제14권4호
• /
• pp.438-443
• /
• 2010

In this paper, behaviors of photonic crystal (PC) radiative structures and antenna arrays have been compared for two types of uniform and binomial excitations. Appropriate duality has been shown between them. These results can be generalized to other types of excitation and arrangement of photonic crystal radiative arrays such as linear, planar and circular arrays of three dimensional (3D) photonic crystal termination resonators. Using these results in designing photonic circuits has some advantages for shaping a particular radiative beam at the photonic crystal exit, for instance reducing the divergence angle of the main lobe in order to enhance the directivity, for better coupling, or for splitting the emitted beam, for dividing the output beam to the next devices in photonic integrated circuits (PIC). For analysis and simulation of the photonic crystal structures, the finite difference time domain (FDTD) method has been employed.