• 제목/요약/키워드: Diffractive optical element

검색결과 49건 처리시간 0.028초

홀로그래피 광학소자 및 시스템 응용 (Applications of Holographic Optical Elements and Systems)

  • 김남;박미란
    • 한국광학회지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.125-130
    • /
    • 2014
  • 홀로그래피 광학소자는 투명하고 얇은 필름 또는 플라스틱 형태로 다양한 기능을 포함할 수 있는 장점을 갖고 있어 광학제품, 통신 및 디스플레이 분야에서 다양한 연구 개발이 진행되고 있다. 본 논문에서는 홀로그래피 광학소자의 원리 및 특성, 이를 활용한 회절 광학소자, 홀로그래픽 투영 스크린, HMD 등 응용시스템에 대해 소개한다. 앞으로 홀로그래피 광학소자가 좀 더 보편화되고 활용가치를 높이기 위해 풀어야 할 당면과제에 대해 설명한다.

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
    • /
    • 제1권1호
    • /
    • pp.23-28
    • /
    • 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.

Dual Pickup 대물렌즈의 생산을 위한 주요 Parameter 및 특성에 관한 연구 (A Study on Key Parameters and Characteristics in the Manufacturing Process of the Dual Pickup Objective Lens)

  • 우선희;이동주
    • 한국공작기계학회논문집
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.117-124
    • /
    • 2007
  • In order to operate CD and DVD compatibly in a pickup system, the objective lens comprise diffractive optical element(DOE) zone and aspheric curvature on its lens surface. The DOE objective lens is effective to simplify this dual-purpose pickup system of the 655nm and 785nm wavelength by using only one lens, but requires more precision manufacturing process and system due to the complicated shape. This paper presents the overall manufacturing process of this objective lens and describes main parameters in each process, for the correction of the aspheric surface in its core, the shrinkage compensation after injection molding, and the uniformity compensation by adjusting molding conditions.

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

  • 김종기;정윤섭;서용곤;오경환
    • 한국광학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
    • /
    • pp.197-198
    • /
    • 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.

  • PDF

2 단계 iterative Fourier transform 알고리즘을 이용한 회절 무늬 소자의 설계에 관한 연구 (Design of diffractive pattern elements using two-stage iterative Fourier transform algorithm)

  • 정필호;조두진
    • 한국광학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
    • /
    • pp.296-297
    • /
    • 2000
  • 프라운호퍼 회절에 의하여 주어진 세기 무늬를 발생시키는 회절광학소자(Diffractive Optical Element, DOE)는 회절무늬소자, 키노폼(kinoform), 컴퓨터 푸리에 홀로그램 (computer-generated Fourier hologram) 등으로 불리우며, 광정보처리, 광연결, 레이저가공에서 중요한 역할을 한다. 이 소자를 설계하는 매우 다양한 방법들이 제안되었는데, iterative Fourier transform 알고리즘(IFTA)과 이를 변형한 알고리즘들이 가장 널리 사용된다. IFTA는 fast Fourier transform(FFT)를 활용하므로 계산시간이 절감되지만 국소 최소점에 고착되는 stagnation문제가 있어 이를 해결하기 위한 많은 변형된 알고리즘들이 제안되었다. 본 연구에서는 최근에 제안한 new Pnoise algorithm with hybrid input-output algorithm(NPA-HIOA)$^{(1)}$ 의 설계 성능을 IFTA, hybrid input-output 알고리즘(HIOA), new Pnoise 알고리즘(NPA)$^{(2)}$ , Nonlinear Least-Square (NLS)$^{(3)}$ 등의 기존의 알고리즘들과 비교하고자 한다. (중략)

  • PDF

반구형 SIL을 이용한 미디어 내부 이층 근접장 광 기록계의 설계 (Design of Cover Layer Incident Dual-Layer Near-Field Recording Optics with Hemispherical SIL)

  • 김완진;최현;송태선;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
    • /
    • pp.4-11
    • /
    • 2005
  • In this paper, we propose novel optics design for media inside near-field recording (NFR) using hemispherical solid immersion lens (HMS). To obtain strong advantage of data protection and high data capacity simultaneously, HMS based near field optics using aplanatic position of super hemisphere is designed. In this design, to improve small optical tolerance of this aplanatic position, additional aspheric lens surface is added on top of the HMS and it is combined with zoom optics which composed of two single lenses having low numerical aperture (NA). Also, to compensate chromatic aberration which happens seriously in optics using blue laser diode, diffractive optical element is used. Using zoom optics, additional aspheric lens surface, and diffractive optical element together, wavefront aberration and chromatic aberration are effectively reduced in broad range of cover layer thickness and wavelength variation. In addition, In this paper, effect of gap induced aberration is investigated by analyzing different behavior of each TM and TE wave for designed media inside dual-layer NFR optics.

  • PDF

반구형 SIL을 이용한 미디어 내부 이층 근접장 광 기록계의 설계 (Design of Cover Layer Incident Dual-Layer Near-Field Recording Optics with Hemispherical SIL)

  • 최현;김완진;송태선;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회논문집
    • /
    • 제2권1호
    • /
    • pp.13-20
    • /
    • 2006
  • In this paper, we propose novel optics design for media inside near-field recording(NFR) using hemispherical solid immersion lens(HMS). To obtain strong advantage of data protection and high data capacity simultaneously, HMS based near field optics using aplanatic position of super hemisphere is designed. In this design, to improve small optical tolerance of this aplanatic position, additional aspheric lens surface is added on top of the HMS and it is combined with zoom optics which composed of two single lenses having low numerical aperture(NA). Also, to compensate chromatic aberration which happens seriously in optics using blue laser diode, diffractive optical element is used. Using zoom optics, additional aspheric lens surface, and diffractive optical element together, wavefront aberration and chromatic aberration are effectively reduced in broad range of cover layer thickness and wavelength variation. In addition, in this paper, effect of gap induced aberration is investigated by analyzing different behavior of each TM and TE wave for designed media inside dual-layer NFR optics.

  • PDF

주기적인 홀로그램에 입사하는 레이저빔의 크기가 주기와 유사할 때의 프라운호퍼 회절 패턴에 대한 연구 (Fraunhofer Diffraction Pattern of a Periodic Hologram When the Input Beam Size is Similar to the Period of the Hologram)

  • 고춘수;임성우;오용호
    • 한국전기전자재료학회논문지
    • /
    • 제31권4호
    • /
    • pp.193-197
    • /
    • 2018
  • The ratio of the period of a diffractive element to the input beam size is a critical parameter in a diffractive beam shaper. We measured and calculated the Fraunhofer diffraction patterns of a periodic hologram with an input beam size similar to the period of the hologram. The measured intensities show very complicated patterns and are strongly dependent upon the center position of the laser beam relative to the hologram. Using a diffraction formula for a periodic hologram, we calculated the diffracted light intensities and fit them to the measured ones. The measured and calculated intensities are in good agreement even when the beam diameter of the incident laser is similar to the period of the hologram. We can therefore use this formula to estimate the output of a periodic beam shaper even under such an extreme condition.

상업용 회절 광학 소자를 활용한 결맞음 빔결합 연구 (Coherent Beam Combining with Commercial Diffractive Optical Elements)

  • 류대건;김영찬;노영철;문병혁;박은지;김기혁;정성묵
    • 한국광학회지
    • /
    • 제35권4호
    • /
    • pp.157-163
    • /
    • 2024
  • 상업용 회절 광학 소자를 통한 레이저 빔결합 연구를 위해 시드 공유형 3 채널 광섬유 레이저와 위상 제어 시스템을 제작하였다. 회절 광학소자에 입사되는 빔의 각도를 조절하여 빔결합을 실시하고, 이 때 각 빔의 위상을 제어하여 결합된 빔의 세기가 최대가 되도록 하였다. 소자를 투과하기 전 3 채널 레이저의 출력은 약 65 mW이다. 결합된 빔의 세기는 각 채널의 위상 변화에 따라 2.9-48.3 mW로 변화하였으며, 45초간의 위상제어를 통해 결합된 빔의 출력은 42 mW로 전체 시간의 91.8% 이상의 구간에서 출력을 유지할 수 있었다. 본 연구에서 더 나아가 향후 회절 광학 소자의 효율을 높이고 위상 제어 시스템의 성능을 개선함으로써 빔결합 효율을 더 높일 수 있을 것으로 기대된다.