• 제목/요약/키워드: Circular gaussian beam

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탄소강 환봉의 레이저 표면변태경화 특성에 관한 연구 (II) - 빔 프로파일 차이에 따른 레이저 표면변태경화 특성 비교 - (Study on Characteristics of Laser Surface Transformation Hardening for Rod-shaped Carbon Steel (II) - Comparison of Characteristics on Laser Surface Transformation Hardening as a Difference on Beam Profile -)

  • 김종도;강운주
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제25권3호
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    • pp.85-91
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    • 2007
  • The conventional study on the laser surface transformation hardening has been carried out with a beam of the specified shape and uniform power-intensity distribution in order to ensure the uniformity of the hardening depth. Two types of beams - the circular gaussian beam and rectangular beam of the uniform power-intensity distribution were used in this study. we were supposed to optimize the process parameters and to compare the hardening results with two optics respectively. As a result, the hardness distribution of the hardened zone was similar in both cases and the hardened phase by the rectangular beam was denser than that by the circular gaussian beam.

Properties of the Poisson-power Function Distribution

  • Kim, Joo-Hwan
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권2호
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    • pp.166-175
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    • 1995
  • When a neutral particle beam(NPB) aimed at the object and receive a small number of neutron signals at the detector without any errors, it obeys Poisson law. Under the two assumptions that neutral particle scattering distribution and aiming errors have a circular Gaussian distributions that neutral particle scattering distribution and aiming errors have a circular Gaussian distribution respectively, an exact probability distribution of neutral particles vecomes a Poisson-power function distribution. We study and prove some properties, such as limiting distribution, unimodality, stochastical ordering, computational recursion fornula, of this distribution. We also prove monotone likelihood ratio(MLR) property of this distribution. Its MLR property can be used to find a criteria for the hypothesis testing problem.

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빔셰이퍼 마스크를 이용한 레이저 빔의 강도 분포 제어 (Control of Intensity Distribution Profile of Laser Beam using Beam Shaping Mask with Random Array Slits)

  • 오재용;박덕수;신보성
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.11-14
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    • 2012
  • In this paper, we have made a proposal concerning the beam shaping mask(BSM) using random-array slits to control intensity distribution profile of laser beam and demonstrated its proprieties experimentally. When a lot of slits are set out irregularly, diffraction patterns of light does not appear but granularity patterns as a bundle of fibers appear. Intensity distribution profile is controlled by densities distribution of circular slits arrayed randomly because the number of slits and its area means amount of light energy through BSM. Namely as the number of slits in high intensity area is increased and that in low intensity area decreased, amount of light energy is same over all local parts. So gaussian intensity distribution could be changed to flat-top.

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입력 빔 형태에 따른 회절광학소자에서의 빔 효율 시뮬레이션 (Numerical Simulation of Input Beam Effects on Diffractive Optical Elements)

  • 김종기;정윤섭;서용곤;오경환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.197-198
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Iterative Fourier Transform Algorithm $Method(IFTA)^{(1)}$를 사용하여 Diffractive Optical Element(DOE)를 통과한 빛의 Shape이 Input Beam의 각 조건에 따라 얼마나 원하는 형태에 가까워지는지를 Input 대비 Output의 Efficiency와 Signal to Noise Ratio(SNR) Simulation 을 통해 알아보았다. Input beam의 종류는 Gaussian, Supergaussian, Plane, Spherical, Quadratic wave 으로 하고 각각의 경우에 대해 Beam Diameter, Polarization, Wavelength를 변화시키며 DOE에서의 회절 현상을 simulation하였다. 이때 Polarization은 Linear, Circular, Elliptical 형태로 변화시켰고 Wavelength는 332.8nm에서 832.8nm까지의 범위에 대해 연구하였다. 또한 relative edge가 있을 때와 없을 때를 비교하여 가장 효율이 높은 Input Beam의 형태와 그 parameter에 대해 연구하였다.

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빔 모드에 따른 탄소강의 레이저 표면 열처리 특성 (Characteristics of Surface Heat Treatment for Carbon Steel as Laser Beam Mode)

  • 김종도;강운주;이창재;이제훈;서정;이문용
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.207-209
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    • 2006
  • This study is about an effect on a characteristics of the laser heat treatment as a optic systems which have a transverse beam mode each other. An experiment are carried out using a circular gaussian beam optics and rectangular beam optics. Generally, the optic system which has a uniform power intensity is mainly used in the laser heat treatment process. In this study, we would like to carried out experiments simultaneously using two optic systems and research the differences from a characteristics of the laser heat treatment.

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Double Exposure Laser Interference Lithography for Pattern Diversity using Ultraviolet Continuous-Wave Laser

  • Ma, Yong-Won;Park, Jun Han;Yun, Dan Hee;Gwak, Cheongyeol;Shin, Bo Sung
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.9-14
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    • 2019
  • The newly discovered properties of periodic nanoscale patterns have increasingly sparked research interests in various fields. Along this direction, it is worth mentioning that there had been rare studies conducted on interference exposure, a method of creating periodic patterns. Additionally, these few studies seemed to validate the existence of only exact quadrangle shapes and dot patterns. This study asserted the formation of wavy patterns associated to using multiple exposures of the ratio of the first exposure intensity to the second exposure intensity. Such patterns were designed and constructed herein via overlapping of two Gaussian beams relative to certain rotation angles, and with a submicron structure fabricated based on a 360-nm continuous-wave laser. Results confirmed that the proposed double exposure laser interference lithography is able to create circular, elliptical and wavy patterns with no need for complex optical components.

Error Rate for the Limiting Poisson-power Function Distribution

  • Joo-Hwan Kim
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제3권1호
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    • pp.243-255
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    • 1996
  • The number of neutron signals from a neutral particle beam(NPB) at the detector, without any errors, obeys Poisson distribution, Under two assumptions that NPB scattering distribution and aiming errors have a circular Gaussian distribution respectively, an exact probability distribution of signals becomes a Poisson-power function distribution. In this paper, we show that the error rate in simple hypothesis testing for the limiting Poisson-power function distribution is not zero. That is, the limit of ${\alpha}+{\beta}$ is zero when Poisson parameter$\kappa\rightarro\infty$, but this limit is not zero (i.e., $\rho\ell$>0)for the Poisson-power function distribution. We also give optimal decision algorithms for a specified error rate.

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효율적인 이동로봇의 장애물 탐지를 위한 중첩 초음파 센서 링의 위치 불확실성 감소 (Positional Uncertainty Reduction of Overlapped Ultrasonic Sensor Ring for Efficient Mobile Robot Obstacle Detection)

  • 김성복;이상협
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.198-206
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    • 2009
  • 본 논문에서는 빔 폭이 중첩된 초음파 센서 링을 이용하여 초음파 센서의 위치 불확실성을 감소시키고 이를 토대로 이동로봇이 효율적으로 장애물을 탐지하도록 하는 방안에 대해 기술하도록 한다. 기본적으로, 원형 이동로봇 측면에 상대적으로 적은 개수의 중저가의 저지향성 초음파 센서들이 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 배치되어 있다고 가정한다. 첫째, 단일 및 이중 장애물에 대해 빔 폭 중첩 상태를 이용하여 초음파 센서 고유의 위치 불확실성을 감소시킬 수 있음을 보이고 또한 그 향상 정도를 정량적으로 제시한다. 둘째, 2개 또는 1개의 초음파 센서로부터 장애물 측정 거리 데이터가 주어질 때, 이동로봇의 중심을 기준으로 하여 장애물의 위치를 산정하는 기하학적 방법을 고안한다. 셋째, 정규 분포, 포물선 분포, 균일 분포, 임펄스 등 기존의 단일 초음파 센서 모델을 비교 검토한 후, 위치 불확실성 및 소요 연산량 측면에서 장애물 탐지에 적합한 중첩 초음파 센서 모델을 수립한다. 마지막으로, 자체 제작된 초음파 센서 링을 이용한 단일 장애물 및 복수 장애물 탐지 실험을 통해 제안된 중첩 초음파 센서의 효용성을 입증한다.

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Beam Shaping and Speckle Reduction in Laser Projection Display Systems Using a Vibrating Diffractive Optical Element

  • Liang, Chuanyang;Zhang, Wei;Wu, Zhihui;Rui, Dawei;Sui, Yongxin;Yang, Huaijiang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권1호
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    • pp.23-28
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    • 2017
  • The laser has been regarded as the potential illumination source for the next generation of projectors. However, currently the major issues in applying the laser as an illumination source for projectors are beam shaping and laser speckle. We present a compact solution for both issues by using a vibrating diffractive optical element (DOE). The DOE is designed and fabricated, and it successfully transforms the circular Gaussian laser beam to a low speckle contrast uniform rectangular pattern. Under a vibration frequency of 150 Hz and amplitude of $200{\mu}m$, the speckle contrast value is reduced from 67.67% to 13.78%, and the ANSI uniformity is improved from 24.36% to 85.54%. The experimental results demonstrate the feasibility and potential of the proposed scheme, and the proposed method is a feasible approach to the miniaturization of laser projection display illumination systems.

測光立體視法에서 범용조명원에 기인한 오차 해석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of the Error in Photometric Stereo Method Caused by the General-purpose Lighting Environment)

  • 김태은;장태규;최종수
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권11호
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    • pp.53-62
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    • 1994
  • 본 논문에서는 湖光立體視法(Photometric Stereo Method : PSM)을 적용하여 3차원 물체의 표면 방향정보를 추정할 때 조명원이 이상적인 평행광이 아닌 범용 조명환경인데서 기인한 표면 방향추정 오차의 해석 방법을 제시하였다. 제시한 방법에서는 원반 형태의 조사 대상 면을 포함한 조명환경에 대한 구체적인 모델링과 오차분포에 대한 직접적인 시뮬레이션을 통하여 오차해석을 하도록 하였다. 범용조명원은 beam angle을 갖는 점광원으로 가정하고, 조사 대상면에서의 밝기분포는 분산값이 변하는 가우스함수 형태로 모델링하였다. 설정된 조명 모델에서 분산을 여러값으로 변화시켜서 이에따라 PSM에서 나타나는 오차분포를 얻기 위한 목적으로, 임의의 세 방향으로 위치한 조사 대상면의 평균 밝기값을 계산하여 고정된 조명원의 위치벡터를 얻는 시뮬레이션 알고리듬을 제시하였다. PSM과 제안된 조명원의 위치추정 알고리듬 사이에는 상사관계(analogy)가 성립하기 때문에, PSM 적용시 비이상적인 조명모델에 의해 나타나는 물체표면방향 추정오차는 제시한 조명원 위치추정 시뮬레이션으로부터 직접적으로 구할 수 있다. 또한 설정된 조사대상면 모델과 같은 원방형태의 계측기구를 제작하여 임의의 방향벡터를 제공하도록 하고, 이를 측정과 시뮬레이션에 사용함으로써 오차해석과 보정을 체계적으로 수행할 수 있도록 하였다. 제시한 방법에 따라 방향 벡터를 제공하도록 하고, 이를 측정과 시뮬레이션에 사용함으로써 오차해석과 보정을 체계적으로 수행할 수 있도록 하였다. 제시한 방법에 따라 방향 벡터값들의 조합을 공간상에서 다양하게 변화시키면서, PSM에서 나타나는 방향추정 오차분포를 구하는 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션과 같은 방법으로 실측에 의한 방향추정 오차를 구하고 시뮬레이션에서 얻은 결과와 비교 검토하였다. 그 결과, 실제 측정실험에서 얻은 복합적인 오차중 상당부분은 비이상적인 범용조명원 모델로부터 기인한 것임을 확인할 수 있었다.

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