• 제목/요약/키워드: Gaussian Optics Measurement System

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LCD 디스플레이용 색채계 렌즈에 관한 비결상 광학설계 (Non-imaging Optical Design of a Measurement Probe for LCD Display Used in a Color Analyzer)

  • 임천석
    • 한국광학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.239-244
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    • 2011
  • 본 논문에서는 LCD 디스플레이용 색채계 렌즈에 관해 근축광학적인 방법에 의한 비결상 광학설계를 소개한다. 색채계란 디스플레이 상의 측정영역으로부터 방출된 광을 빛의 3원색인 빨강, 녹색, 초록으로 분해하는 측정기기로써, 결상렌즈가 아닌 집광렌즈를 필요로 한다. 집광렌즈는 비결상 렌즈이고 측정영역과 감지영역 간의 특정한 압축비 조건을 만족해야 한다. 총체적인 비결상 광학조건을 이해하기 위해, 근축광학을 사용하여 필요충분조건을 해석적인 표현식으로 유도하였고, 나아가 간단한 공식으로 발전시켰다. 이 공식의 타당성은 CODE V와 Light-Tools를 사용하여 검증하였다. 이 공식은 색채계용 집광렌즈 뿐만 아니라, 레이저 빔의 세기를 균일하게 만들기 위한 어레이 렌즈의 설계에도 유용하게 확장 적용될 수 있다.

Design of a Beam-coupling System for a Chip-integrated Spectrometer with a Discrete Linear Waveguide

  • Liu, Zhiying;Jiang, Xin;Li, Mingyu
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권3호
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    • pp.229-237
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    • 2020
  • In this study, a beam-coupling system is designed to improve the coupling efficiency of achip-integrated spectrometer when the waveguide is arranged in a linear and discrete manner. In the proposed system the beam is shaped to be anti-Gaussian, to deposit adequate energy in the edge waveguides. The beam is discretely coupled to the corresponding waveguide by a microlens array, to improve the coupling efficiency, and is compressed by a toroidal lens to match the linear discrete waveguides. Based on the findings of this study, the coupling efficiency of the spectrometer is shown to increase by a factor of 2.57. Accordingly, this study provides a reference basis for the improvement of the coupling efficiency of other similar spectrometers.

가우스 진폭변조판의 제작 및 회절 선폭 측정 (Fabrication of a gaussian amplitude modulation plate and measurement of diffraction linewidth)

  • 송영란;이민희;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.448-452
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    • 1999
  • 가우스 함수 형태인 진폭임펄스 초기 함수 $e^{-\sigma^2\chi^2}$를 역푸리에 변환하여 변조된 가우스 동함수 $e^{\frac-{\omega^2}{4\sigma^2}$를 구하였다. 굴절률이 같은 흡수유리와 투명유리를 조합한 가우스 진폭변조판에 적용되는 설계이론을 유도하고 설계에 따라 가우스 진폭변조판을 제작하였다. 가우스 진폭변조판은 포물선 방정식형태로 제작하여 투과율을 측정한 뒤 설계이론에 따라 구한 값과 비교하였다. 파장이 $0.365{\mu}m$이고, 수치구경수(NA)가 0.07인 광학계에서 가우스 진폭변조판이 있을 때와 없을 때에 폭이 $60{\mu}m$인 단일 슬릿과 $25{\mu}m$인 단일 슬릿의 각각의 경우에 대해 회절 선폭을 비교하여 가우스 진폭변조판에 의해서 선폭이 2/3로 감소함을 확인하였다.

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광학적 기법을 이용한 회전체 인프로세스 측정에 관한 연구 (A Study on the In-Process Measurement of Rotary Body by Optical Technique)

  • 소의열;임영호;유봉환
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.148-156
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    • 1996
  • Automatic product system is gradually increasing according to development of industrial society. On-line measurement makes a important role in view of economic and effective side in industrial product system. Syncronization system is developed to measure screw thread which is rotating. In-process measuring of rotating body have a lot of difficuties even thoufht using various method containing high speed camera. So, now we suggest one of the new method which is not so expansive. In this study, digital value was produced through the image processing algorithm from acquired orignal image. As a result, we have a good agreement between measuring values calculated from image conture and measuring values acquired from profile project by means of experiment, respectively.

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광섬유격자 온도센서의 정밀도 개선 (Accuracy Improvement of FBG Temperature Sensor System)

  • 이현욱;송민호;이준호
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.216-222
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    • 2006
  • 전력시스템의 비정상적 동작에 의한 열적 현상을 감지하기 위하여 준분배형 광섬유격자 온도센서를 구현하였다. 2개의 기준격자와 4개의 센서격자를 사용하고, Fabry-Perot 가변파장필터를 사용하여 반사파장의 변화를 측정함으로써 각 센서 위치에서의 온도변화를 관측하였다. 측정의 정밀도를 높이기 위하여 광검출기의 신호를 가우시안 cure-fitting 알고리즘으로 처리한 후 계산된 파형에서 피크를 검출하였다. 실험을 통하여 기존의 피크검출방식에 비하여 높은 정밀도를 얻었으며, 반사 스펙트럼이 왜곡된 광섬유격자 센서의 출력검출에서도 뛰어난 오차보상 특성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 2 Hz의 대역폭에서 $0.3^{\circ}C$의 정밀도를 얻었고, thermocouple 기준온도계와 비교한 온도측정실험에서 약 0.37 %의 선형화오차를 확인할 수 있었다.

Performance of Continuous-wave Coherent Doppler Lidar for Wind Measurement

  • Jiang, Shan;Sun, Dongsong;Han, Yuli;Han, Fei;Zhou, Anran;Zheng, Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권5호
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    • pp.466-472
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    • 2019
  • A system for continuous-wave coherent Doppler lidar (CW lidar), made up of all-fiber structures and a coaxial transmission telescope, was set up for wind measurement in Hefei (31.84 N, 117.27 E), Anhui province of China. The lidar uses a fiber laser as a light source at a wavelength of $1.55{\mu}m$, and focuses the laser beam on a location 80 m away from the telescope. Using the CW lidar, radial wind measurement was carried out. Subsequently, the spectra of the atmospheric backscattered signal were analyzed. We tested the noise and obtained the lower limit of wind velocity as 0.721 m/s, through the Rayleigh criterion. According to the number of Doppler peaks in the radial wind spectrum, a classification retrieval algorithm (CRA) combining a Gaussian fitting algorithm and a spectral centroid algorithm is designed to estimate wind velocity. Compared to calibrated pulsed coherent wind lidar, the correlation coefficient for the wind velocity is 0.979, with a standard deviation of 0.103 m/s. The results show that CW lidar offers satisfactory performance and the potential for application in wind measurement.

Bandpass Antenna-Filter-Antenna Arrays for Millimeter-Wave Filtering Applications

  • Kaouach, Hamza;Kabashi, Amar;Simsim, Mohammed T.
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제15권4호
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    • pp.206-212
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    • 2015
  • This paper introduces new wideband antenna-filter-antenna (AFA) uniform arrays that can be utilized as frequency selective surfaces (FSS) with low loss and sharp roll-off response, which are highly desirable characteristics for millimeter wave applications. The design adopts a simple 3-layer single polarization structure consisting of two patch antennas and a resonator. Both simulations and measurements are used to characterize the performances of the proposed design. Overall results show 18.5% 10-dB bandwidth. For the targeted band the insertion loss is less than 0.2 dB. Possible applications include quasi-optical amps, grid mixers and radomes for aircraft radar antennas.

양방향 송수신모듈 제작을 위한 광결합계수의 계산 및 측정 (Calculation and measurement of optical coupling coefficient for bi-directional tancceiver module)

  • 김종덕;최재식;이상환;조호성;김정수;강승구;이희태;황남;주관종;송민규
    • 한국광학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.500-506
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    • 1999
  • 레이저 다이오드와 수신광검출기가 집적된 소자를 V-홈을 가진 실리콘 광학벤치에 flip-chip 본딩하고, 경사면을 가진 하나의 단일모드 광섬유와 수동정렬하는 방법을 사용하여 가입자망을 위한 저가의 양방향 송수신 모듈을 설계, 제작하였다. 광섬유의 단면 경사각에 따른 송신광결합 효율과 수신광결합 효율사이의 병목점을 찾기 위해 Gaussian빔 모델을 사용하여 수평정렬거리, 광섬유 단면 경사각, 수직정렬오차등의 변수에 따른 광결합계수를 계산함으로써, 최적의 광정렬조건을 예측하였다. 또한 실리콘 광학벤치에서 광결합효율을 측정하여 광섬유의 수직정렬오차에 따른 광결합계수의 감소가 광섬유의 경사각에 의해 보상될 수 있다는 계산결과의 타당함을 확인하였다. 실제의 sub-module 제작 및 광결합 실험에서 송신빔이 광섬유 단면에 반사되어 PD로 입사되는 것을 최소화하기 위하여 광섬유 단면을 경사절두원추형으로 제작함으로써 PD의 수신 잡음을 $30mu$m 이상의 정렬거리에서 -35dB이하로 유지할 수 있었다. 같은 조건에서 단면 경사각이 $12^{\circ}$인 광섬유에 의해 -12.1dB의 송신출력과 0.2A/W의 responsivity를 얻을 수 있었다.

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