• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권1호
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• pp.1-7
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• 2016

Using coherence theory, the partially coherent flat-topped vortex hollow beam is introduced. The analytical equation for propagation of a partially coherent flat-topped vortex hollow beam in turbulent atmosphere is derived, using the extended Huygens-Fresnel diffraction integral formula. The influence of coherence length, beam order N, topological charge M, and structure constant of the turbulent atmosphere on the average intensity of this beam propagating in turbulent atmosphere are analyzed using numerical examples.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권4호
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• pp.169-173
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• 2006

This paper describes an efficient optimal design method for an arrayed waveguide grating (AWG) having MMI coupler with flattened transfer function. The objective function is the norm of the difference between calculated and target spectra. To analyze the AWG transfer function, the Fresnel-Kirchhof diffraction formula was employed and the design variable was optical path difference of each array waveguide. The (1+1) Evolution Strategy was applied to an eight-channel coarse wavelength division multiplexing (CWDM) AWG as the optimization tool. For obtaining a broadened spectrum, we use a MMI coupler and the variation in optical path difference at each array waveguide changes the shape of the transfer function to obtain the optimal spectrum shape.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권1호
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• pp.33-36
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• 2006

This paper describes an efficient optimal design method for an arrayed waveguide grating (AWG) with flattened transfer function. The objective function is the norm of the difference between calculated and target spectra. To analyze the AWG transfer function, the Fresnel-Kirchhof diffraction formula was employed and the design variable was optical path difference of each array waveguide. The (1+1) Evolution Strategy was applied to an eight-channel coarse wavelength division multiplexing (CWDM) AWG as the optimization tool. The optimized transfer function will considerably improve the system performance.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권2호
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• pp.165-168
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• 2015

A simple method to determine the focal length of a lens using the Talbot image is presented. This method uses only one grating, requiring neither Moir$\acute{e}$ fringe analysis nor the angle between the gratings. The original Fourier transform was used to access the spectrum beyond the limitation set of the usual fast Fourier transform to determine the (de)magnification accurately enough to be used for the focal length. A set of Talbot images simulated numerically with the Fresnel diffraction integral was used to demonstrate the method. For focal lengths between 5550 mm and 5650 mm, the mean difference between the focal lengths determined from the Talbot images and the true values was 3.3 mm with the standard deviation of the difference being 3.8 mm. The true focal lengths can be recovered with an accuracy of 0.06%.

• 한국광학회지
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• 제6권4호
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• pp.288-295
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• 1995

무한한 Fresnel number를 갖는 imaging unstable ring resonator에 의한 펄스형 Nd:YAG 레이저 출력 광속의 위상파면을 분석하였다. 본 연구를 위하여 4개의 평면경과 망원경을 포함하는 Negative Branch Unstable Ring Resonator(NBUR) Nd:YAG 레이저를 제작하였다. NBUR 공진기 내에서 증폭되는 광속이 scraper mirror의 원형 투과창을 통해 투과하는 과정에서 발생하는 회절효과는 광학 공진계에 self imaging 조건을 줌으로서 크게 감소시킬 수 있었다. 이러한 self imaging 광속이 고리형 공진계를 반복적으로 진행함으로서 위상파면의 공간적 가간섭성이 향상 되는 것으로 해석 되었다. 레이저 출력 광속의 공간적 위상파면 정보는 Mach-Zehnder 간섭계에 의하여 얻어지는 간섭무늬를 이용하여 얻었으며 이 간섭무늬를 Fourier 변환 방법으로 분석한 결과, 위상파면 왜곡정도가 0.2.lambda.이하 값임을 측정하였다. 이것을 정상파형 레이저 공진기에서의 출력 광속과 비교한 결과 공간적 가간섭성이 75% 정도 향상되었음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제1권1호
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• pp.46-51
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• 1990

Soft X-ray는 자연상태의 생물체를 높은 대비(high contrast)의 영상으로 관찰할 수 있는 광원이다. 1GW급의 광분해 옥소레이저 ($\lambda$=1.315$\mu\textrm{m}$, E=12.7J)를 몰리브덴(Mo) 표적에 집속시켜 플라즈마를 발생시켰으며 플라즈마에서 방출되는 넓은 파장 영역의 연속스펙트럼을 0.1$\mu\textrm{m}$ 두께의 알루미늄 필터를 거치게 하여 soft X-ray 영역에 중심세기를 갖는 광원을 얻었다. X-ray용 resist로 감도가 좋은 PBS를 사용하여 그물망(mesh), 거미줄, 적혈구의 replica를 얻었다. 본해능에 미치는 두 가지의 주된 영향인 광원의 크기에 의한 영향과 Fresnel 회절효과를 고찰하고 실험결과를 비교하였다. 본 실험에서는 0.1$\mu\textrm{m}$이하의 분해능을 얻었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.291-298
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• 2019

본 논문에서는 디지털 홀로그램을 효율적으로 분해하기 위해서 다양한 웨이블릿 함수들을 이용한 프레넬릿 변환 방식을 제안하였다. 제안한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환들을 구현한 후에 디지털 홀로그램에 적용하고 계수들의 에너지에 대한 특성을 분석한다. 구현한 웨이블릿 함수 기반의 프레넬릿 변환은 광학적으로 획득되거나 혹은 컴퓨터 생성 홀로그램 기법으로 생성된 홀로그램의 복원과 처리에 매우 적합하다. 스플라인 함수의 특성을 분석한 이후에 이를 기반으로 하는 웨이블릿 다해상도 해석 방법에 대해서 살펴본다. 이러한 과정을 통해 광학적 간섭 현상을 통해 생성된 프린지 패턴을 효과적으로 분해할 수 있는 변환 도구를 제안하였다. 다양한 분해 특성을 갖는 웨이블릿 함수기반의 프레넬릿 변환을 구현하였고 이를 이용하여 프린지 패턴을 분해한 결과들을 보인다. 결과를 살펴보면 랜덤 위상의 포함여부에 따라 계수들의 에너지 분포가 크게 다르다는 것을 확인할 수 있다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.362-377
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• 2023

Optical information processing technology is characterized by high speed and parallelism, and the light features short wavelength and large information capacity; At the same time, it has various attributes including amplitude, phase, wavelength and polarization, and is a carrier of multi-dimensional information. Therefore, optical encryption is of great significance in the field of information security transmission, and is widely used in the field of image encryption. For multi-image encryption, this paper proposes a multi-image encryption algorithm based on a modified Gerchberg-Saxton algorithm (MGSA) in the Fresnel-transform domain and computational ghost imaging. First, MGSA is used to realize "one code, one key"; Second, phase function superposition and normalization are used to reduce the amount of ciphertext transmission; Finally, computational ghost imaging is used to improve the security of the whole encryption system. This method can encrypt multiple images simultaneously with high efficiency, simple calculation, safety and reliability, and less data transmission. The encryption effect of the method is evaluated by using correlation coefficient and structural similarity, and the effectiveness and security of the method are verified by simulation experiments.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제37권5호
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• pp.31-38
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• 2000

광굴절 Fe-LiNbO/sub 3/ 결정에 형성된 홀로그래픽 부피 격자의 파장 선택성과 다중 기록을 통한 역다중화 특성을 이용해 WDM 광통신 시스템에서 16개 채널 신호를 분리 ·선택해낼 수 있는 새로운 방식의 광굴절 역다중화기를 제안하였다. 균일한 회절효율을 갖는 16개 채널을 다중 기록하기 위해 회전 다중화 기법과 노출 시간 계획이 적용되었다. 설계된 역다중화기는 670∼677.5nm범위에서 0.5nm간격을 갖는 16채널로 구성되었으며, 각 채널은 0.16nm의 파장 선택 특성을 갖는다. 실험결과 각 채널은 8.3±0.62%범위의 회절 효율을 보였으며, 매질에서 프레넬 반사 및 흡수에 의한 광손실은 ∼2.22㏈/㎝, 0.16±0.005nm의 3㏈ 대역폭 및 0.46∼0.5nm의 채널간격을 갖는 역다중화 특성을 얻었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권6호
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• pp.669-677
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• 2016

A miniaturized FTIR spectrometer based on lamellar grating interferometry is being developed for passive remote-sensing. Consisting of a pair of micro-mirror arrays, the lamellar grating can be fabricated using MEMS technology. This paper describes a method to compute the optical field in the interferometer to optimize the design parameters of the lamellar grating FTIR spectrometer. The lower limit of the micro-mirror width in the grating is related to the formation of a Talbot image in the near field and is estimated to be about $100{\mu}m$ for the spectrometer to be used for the wavelength range of $7-14{\mu}m$. In calculating the far field at the detection window, the conventional Fraunhofer equation is inadequate for detection distance of our application, misleading the upper limit of the micro-mirror width to avoid interference from higher order diffractions. Instead, the far field is described by the unperturbed plane-wave combined with the boundary diffraction wave. As a result, the interference from the higher order diffractions turns out to be negligible as the micro-mirror width increases. Therefore, the upper limit of the micro-mirror width does not need to be set. Under this scheme, the interferometer patterns and their FT spectra are successfully generated.