• 제목/요약/키워드: Gaussian Beam Optics

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굉학계의 중앙 차폐와 가우시안 인자가 중심 Spot 분포와 Encircled Energy에 미치는 영향 (The Influence of Cental Obstruction and Gaussian Factor on the Central Spot Distribution and the Encircled Energy)

  • 박성종;심상현;정창섭
    • 한국안광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.347-355
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    • 2005
  • 색본 연구에서는 중심이 차폐된 광학계를 고려하여 중심차폐와 입사광의 가우시안 진폭의 단락된 정도에 따른 광학계의 성능을 평가하기 위해 중심 spot 분포와 에너지 분포를 조사하였다. 광학계에서 중앙 차폐 반경의 크기가 증가함에 따라 상면에서 중심 spot의 반경은 점점 작아지며, 가우시안 진폭의 단락된 정도가 증가할수록 상면에서 중심 spot의 반경은 증가하였다. 또한 광학계의 중앙 차폐된 영역과 가우시안 진폭의 단락된 정도가 증가할수록 초점이동에 따른 초점심도는 증가하였으며, 중심 spot에서의 encircled energy는 감소되었다. 이러한 결과로부터 중앙 차에가 증가할수록 가우시안 인자의 영향이 작음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 대구경 반사광학계의 개발에 사용될 것이다.

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비 Gaussian 빛에 의한 자체집광을 이용한 x$^{(3)}$측정 (x$^{(3)}$ Measurement through Self-focusing with Non-gaussian Beam)

  • 이범구
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.428-433
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    • 1993
  • 공간적으로 Gaussian인 Q-switched Nd:LYAG레이저의 제2고조파 빛살을 일정한 반경의 pinhole로 중심부분만 통과시켜 집광렌즈로 집광시킨 후, 렌즈의 초점면에서 빛살모양을 관찰하여 본 결과 원형 대칭을 갖는 비Gaussian모양을 하고 있음을 확인할 수 있었다. 이 빛살의 집광영역내에서 두께 1mm의 $CS_2$를 이동(z-scan)하여 가며 자체집광효과에 의하여 변화되는 투과도특성을 조사하였다. 측정된 결과를 Fresnel 이론과 1.5% 이내의 오차 범위로 일치함을 알 수 있었고, 자체집광효율이 입사빛의 공간적 모양과 관계함을 확인할 수 있었다.

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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.

Calulation of gaussian-wavefront variations induced by a photorefractive grating with ono-90 phase shift

  • Lee, Yeon-Ho
    • 한국광학회지
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    • 제5권4호
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    • pp.453-456
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    • 1994
  • Variations in the amplitude and phase distributions of an incident Gaussian beam are derived analytically when it propagates through a photorefractive crystal in the presence of another strong beam and resulting photorefractive grating that is phase shifted by other than 90.deg. relative to the intensity grating. In the presence of the photorefractive grating the beam is shown to propagate along a straight line in a new direction with an increased wave number.

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Reflection of a gaussian beam from a planar dielectric interface

  • Lee, Yeon H.
    • 한국광학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.200-206
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    • 1996
  • When a Gaussian beam is incident to a planar dielectric interface at an angle other than Brewster angle or the critical angle of total reflection, we derive the six nonspecular effects of rotation, lateral shift, focal shift, Rayleigh length change, magnitude and phase changes in the complex amplitude of the reflected beam simultaneously by taking account of the boundary condition. In the derivation we assume a Gaussian beam of fundamental mode to emerge from the interface and then match at the interface the constant, linear, and quadratic variations of the amplitude and phase of the reflected beam with those of the incident beam multiplied by the reflection coefficient. Our calculation shows that the six nonspecular effects can result from a linear variation of the natural logarithm of the reflection coefficient at the interface.

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레이저 박리용 선형 빔 광학계의 빔 변환 모듈과 단축 형상에 대한 연구 (Research on BTU and Short-axis Geometry of Line-beam Optics for LLO Applications)

  • 이승민;이광진;김대용;이상현;정진호
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.276-285
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    • 2021
  • 본 논문은 디스플레이용 OLED의 제작 공정에 사용하는 레이저 박리(laser lift-off, LLO) 장비의 선형빔 광학계에 대한 연구로서, M2가 큰 레이저를 사용하는 경우, 단축의 선폭을 작게 만들면서 공정심도를 깊게 유지하기 위한 빔 변환 모듈(beam transformation unit, BTU)을 포함한 광학계에 대한 연구를 진행하였고, 단축 형상을 슈퍼 가우시안으로 만들 수 있는 방법과 flat-top 분포로 만들 수 있는 광섬유를 사용하는 빔 변환 방식에 대하여 제시하였다.

입사광의 단락된 정도에 따른 광학계의 색도 변화 (The Variation in Chromaticity of Optical System having the Truncated Incident Beam)

  • 박성종;정창섭;심상현
    • 한국안광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.13-18
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    • 2000
  • 본 논문에서는 다색 광원으로 대낮의 햇빛(daylight)을 표현하는 C광원을 사용하였으며, 입사광으로는 가우시안 형태의 진폭을 갖는 광을 고려하였다. 고려된 C광원에서 가우시안 진폭을 갖는 입사광의 단락된 정도에 따른 광학계의 상면과 축상의 조도(illuminance) 분포와 색도(chromaticity) 변화를 조사하였다. 이때 색감각 함수는 1931년 CIE 자료를 사용하였으며, 고려한 파장은 380nm에서 780nm까지이다. 본 연구에서 고려된 가우시안 진폭을 갖는 입사광의 단락된 정도가 증가할수록 상면에서 중심 spot의 크기가 작아졌으며, 축상에서의 초점 심도가 작아졌다. 색도 변화는 상면과 축상에서 단락된 정도가 증가할수록 심하게 변화하였으며, 조도의 세기가 중앙 극대점에서 점차 감소할수록 광학계의 색도 변화가 심해졌다. 또한 초점 심도가 증가할수록 광학계의 색도 변화가 작게 나타났다.

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Gaussian Model for Laser Image on Curved Surface

  • Annmarie Grant;Sy-Hung Bach;Soo-Yeong Yi
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권6호
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    • pp.701-707
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    • 2023
  • In laser imaging, accurate extraction of the laser's center is essential. Several methods exist to extract the laser's center in an image, such as the geometric mean, the parabolic curve fitting, and the Gaussian curve fitting, etc. The Gaussian curve fitting is the most suitable because it is based on the physical properties of the laser. The width of the Gaussian laser beam depends on the distance from the laser source to the target object. It is assumed in general that the distance remains constant at a laser spot resulting in a symmetric Gaussian model for the laser image. However, on a curved surface of the object, the distance is not constant; The laser beam is narrower on the side closer to the focal point of the laser light and wider on the side closer to the laser source, which causes the distribution of the laser beam to skew. This study presents a modified Gaussian model in the laser imaging to incorporate the slant angle of a curved object. The proposed method is verified with simulation and experiments.

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.

Design of Diffraction Limited Head Mounted Display Optical System Based on High Efficiency Diffractive Elements

  • Tehrani, Masoud Kavosh;Fard, Sayed Sajjad Mousavi
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권2호
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    • pp.150-156
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    • 2017
  • A diffraction limited optical system for head mounted displays (HMDs) was designed. This optical system consists of four modules, including 1:5 mm and 5:30 mm beam expanders, polarization grating-polarization conversion system (PG-PCS) and refractive/diffractive projection optical module. The PG-PCS module transforms the unpolarized Gaussian beam to a linearly polarized beam and it simultaneously homogenizes the spatial intensity profile. The optical projector module has a $30^{\circ}$ field of view, a 22 mm eye relief, and a 10 mm exit pupil diameter with a compact structure. Common acrylic materials were utilized in the optical design process; therefore, the final optical system was lightweight. The whole optical system is suitable for a 0.7 inch liquid crystal on silicon microdisplay (LCOS) with HDTV resolution ($1920{\times}1080$) and $8.0{\mu}m$ pixel pitch.