• 제목/요약/키워드: Grating Aperture

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희박 어레이 기반의 효율적인 양방향 화소단위 집속 기법의 구현 (Efficient Implementation of Synthetic Aperture Imaging with Virtual Source Element in B-mode Ultrasound System Based on Sparse Array)

  • 김강식;송태경
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.419-430
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    • 2002
  • 본 논문에서는 양방향 화소단위 집속 기법을 희박 어레이 기법을 사용하여 효율적으로 구현하는 방법에 대해 제안한다. 제안한 방법은 각 주사선을 구성할 때 합성에 이용되는 부구경 사이의 간격을 멀리함으로써 적은 수의 부구경으로 큰 크기의 합성구경을 형성하여 시스템의 복잡도를 감소시키면서 초음파 영상의 해상도와 프레임율을 향상시키게 된다. 하지만 이때 합성에 사용되는 부구경 사이의 간격 증가로 인해 그레이팅 로브 값은 상승하게 된다. 이러한 그레이팅 로브는 일반적인 합성구경 기법에서는 제거할 수 있다. 하지만 본 논문에서는 일반적인 합성구경 기법과는 달리 양방향 화소단위 집속 기법에서는 부구경 사이의 간격이 클 경우 발생하는 그레이팅 로브를 제거할 수 없음을 이론적으로 해석하였다. 또한 이러한 그레이팅 로브 값을 송신 집속점을 근거리에 위치시키고 합성에 사용되는 부구경간의 간격을 수신부구경의 크기에 비례하여 적절히 선택함으로써 의료용 초음파 영상에 적합한 -40dB 이하로 억제하는 방법과 조건을 제시하였다. 모의 생체와 실제 인체 실험 결과 제안한 방법을 통해 보다 적은 수의 부구경을 이용하여 더욱 빠른 프레임율의 양방향 화소단위 집속 기법의 구현이 가능함을 확인하였다

Displacement measurement sensor using astigmatic confocal technology

  • J.W. Seo;D.K. Kang;Lee, J.H.;Kim, D.M.;D.G. Gweon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.163.2-163
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    • 2001
  • Confocal scanning microscopy (CSM) has been reported as an excellent method using the optical probe in scanning probe microscopy (SPM). Transmission or reflection confocal scanning microscopy (TCSM, RCSM) has been used in the three-dimensional reconstruction of specimen or the non-destructive measurement in vivo. The axial movement of the primary focal point having the information of specimen gives a good measurement performance with the great sensitivity. Application of the confocal theory and astigmatism to displacement measurement sensor uses the aperture as the pinhole or slit after collecting lens relating to confocal response in non-contact measurement; and astigmatic lens using four-segments detector as short-range sensor, long-range one combining the grating and rotary one hating the rotary directional grating. The aperture type can play an ...

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GA 및 ON/OFF 방법 기반의 초고주파수 영역의 나노개구 격자의 구조설계 (Nano-Aperture Grating Structure Design in Ultra-High Frequency Range Based on the GA and the ON/OFF Method)

  • 송성문;유정훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권7호
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    • pp.739-744
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    • 2012
  • 유전 알고리즘은 전역 최적해(global optimum)를 찾는 좋은 방법 중에 하나로 변화율(gradient)을 기반으로 하는 방법들과 달리 민감도 해석이 요구되지 않으므로 민감도 해석이 어려운 초고주파 영역에서의 설계 문제에 적합하다. 본 연구에서는 나노개구 격자의 위상화적화를 유전 알고리즘과 ON/OFF 방법에 기반하여 수행하였다. 연구의 목적을 나노개구 격자의 측정영역에서 투과효율을 최대화 하는 것으로 하고, 모든 해석 및 최적화 과정은 COMSOL 프로그램과 Matlab 프로그램의 연동에 의하여 수행되었다. 최종 제시된 설계는 기본 모델 대비 약 21%의 성능 향상을 나타내었다.

Fraunhofer 근사로 해석한 회절격자 무늬의 복제에 관한 연구 (The analysis of grating lines' reformation replication using fraunhofer approximation)

  • 전영석;이성묵;신희명;정해빈
    • 한국광학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.155-160
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    • 1992
  • 평행한 단색광이 회절격자에 입사하면 회절격자의 뒷쪽 공간의 특정한 위치마다 반복하여 격자선 무늬를 본뜬 그림자가 생기는 지점이 나타난다. 빛의 회절로 인하여 렌즈없이도 격자선의 상이 만들어지는 이 현상은 흥미로울뿐만 아니라 회절격자를 사용한 미소거리의 측정에 응용될 수 있다. 본 연구에서는 간단한 Fraunhofer 근사를 사용해도 이러한 현상을 해석할 수 있음을 보였고 실험을 통하여 예측한 대로 특정한 영역에서 격자선 복제가 일어나는 것을 확인하였다.

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Single-step 전자빔 묘화 장치를 이용한 Focusing Grating Coupler 제작 연구 (Fabrication technology of the focusing grating coupler using single-step electron beam lithography)

  • 김태엽;김약연;손영준;한기평;백문철;김해성;신동훈;이진구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집 Vol.3 No.2
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    • pp.976-979
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    • 2002
  • A focusing grating coupler (FGC) was not fabricated by the 'Continuous Path Control' writing strategy but by an electron-beam lithography system of more general exposure mode, which matches not only the address grid with the grating period but also an integer multiple of the address grid resolution (5 nm), To more simplify the fabrication, we are able to reduce a process step without large decrease of pattern quality by excluding a conducting material or layer such as metal (Al, Cr, Au), which are deposited on top or bottom of an e-beam resist to prevent charge build-up during e-beam exposure. A grating pitch period and an aperture feature size of the FGC designed and fabricated by e-beam lithography and reactive ion etching were ranged over 384.3 nm to 448.2 nm, and $0.5{\times}0.5mm^2$ area, respectively, This fabrication method presented will reduce processing time and improve the grating quality by means of a consideration of the address grid resolpution, grating direction, pitch size and shapes when exposing. Here our investigations concentrate on the design and efficient fabrication results of the FGC for coupling from slab waveguide to a spot in free space.

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광 지연선로를 이용한 스퀸팅이 없는 위상배열 안테나의 근접장 서브파장 포커싱 (Squint-less Phased Array Antenna Near-field Subwavelength Focusing with True-time Optical Delay Line)

  • 정영진
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.94-100
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    • 2019
  • 본 연구에서는 광 지연선로를 이용한 스퀸팅(squinting)이 없는 위상배열 안테나의 근접장 미세파장 포커싱(subwavelength focusing)을 디자인하고 전산모사를 통해 검증하였다. 마이크로파 파장에서 위상배열 안테나의 수치적 계산을 위해 호이겐스-프레넬(Huygens-Fresnel) 원리를 적용하였다. 제안하는 시스템은 첩 광섬유 격자(chirped fiber grating)에 기반한 광 지연선로를 이용하여 빔 스퀸팅이 생기지 않는다는 것을 전산모사를 통해 확인하였다. 그리고 개별 안테나의 배열은 광학렌즈시스템에서 회절 소자로 간주할 수 있음에 착안해 높은 개구율(numerical aperture)을 구현하고 미세파장 포커싱을 얻었다. 또한, 위상배열 안테나의 안테나 사이 거리를 반파장 이하로 줄여 사이드 로브를 억제할 수 있음을 보였다.

격자로 분할된 개구면을 갖는 혼 안테나의 이득 개선 (Gain Enhancement of a Horn Antenna with Latticed Aperture)

  • 허문만;이인재;임계재;윤현보
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권10호
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    • pp.1000-1006
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    • 2006
  • 정사각형 혼 안테나의 개구면을 $3{\times}3$의 도체 격자로 분할하여 이득을 개선하였다. 개구면상의 균일한 필드 분포를 얻기 위해서, 중앙과 가장자리의 격자에 두께가 서로 다른 유전체 판을 삽입하여 위상을 보상하였다. 12.5GHz 대역의 혼 안테나를 설계하여 FDTD 방법으로 개구면의 필드 분포를 해석하였고, 이로부터 복사 패턴을 계산하였다. 실제 측정한 결과, 격자형 개구면을 갖는 안테나의 이득은 18 dBi로 일반적인 혼에 비해 이득이 약 2 dB 개선됨을 확인하였다.

오목 거울 측정용 위상천이 회절격자 간섭계 (Phase-shifting diffraction grating interferometer for testing concave mirrors)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.392-398
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    • 2003
  • 구면 거울을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있는 위상천이 회절격자 간섭계를 제시한다. 간섭계는 하나의 회절격자를 이용하여 간섭계의 기준광과 측정광을 분할하고, 다시 결합시켜 간섭무늬를 생성시키고 위상천이 시키는 간단한 구조로 설계되었다. 광원으로부터의 광을 큰 수치구경인 고정도의 집속렌즈의 초점에 위치한 회절격자 위에 집속하여 반사회절된 파면을 기준파면과 측정파면으로 사용한다 부가적인 기준면이 없이 회절격자 위의 매우 작은 영역이 기준면을 대신하므로 시스템 오차가 작다. 광섬유 형태의 공초점현미경 구조를 광원과 집속렌즈 사이에 설치하여 집속렌즈와 회절격자사이의 정렬오차를 최소화 하였다. 회절격자를 광축에 수직한 방향으로 이송함으로써 기준파면과 측정파면사이에 상대적인 위상천이를 일으켜서 일련의 위상천이된 간섭무늬를 쉽게 획득할 수 있다. 간섭계를 제작하고, 결상렌즈와 CCD를 이용해서 얻은 위상천이된 대상구면 거울의 간섭무늬들을 해석하여 전체적인 간섭계 시스템의 성능을 평가해 보았다.

Fabrication Technology of the Focusing Grating Coupler using Single-step Electron Beam Lithography

  • Kim, Tae-Youb;Kim, Yark-Yeon;Han, Gee-Pyeong;Paek, Mun-Cheol;Kim, Hae-Sung;Lim, Byeong-Ok;Kim, Sung-Chan;Shin, Dong-Hoon;Rhee, Jin-Koo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제3권1호
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    • pp.30-37
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    • 2002
  • A focusing grating coupler (FGC) was not fabricated by the 'Continuous Path Control'writing strategy but by an electron-beam lithography system of more general exposure mode, which matches not only the address grid with the grating period but also an integer multiple of the address grid resolution (5 nm). To more simplify the fabrication, we are able to reduce a process step without large decrease of pattern quality by excluding a conducting material or layer such as metal (Al, Cr, Au), which are deposited on top or bottom of an e-beam resist to prevent charge build-up during e-beam exposure. A grating pitch period and an aperture feature size of the FGC designed and fabricated by e-beam lithography and reactive ion etching were ranged over 384.3 nm to 448.2 nm, and 0.5 $\times$ 0.5 mm$^2$area, respectively. This fabrication method presented will reduce processing time and improve the grating quality by means of a consideration of the address grid resolution, grating direction, pitch size and shapes when exposing. Here our investigations concentrate on the design and efficient fabrication results of the FGC for coupling from slab waveguide to a spot in free space.

고해상도 카메라 기반 파장 빔 결합 시스템의 다중 광원의 모니터링과 파장 제어 기법 연구 (Control and Monitoring of Wavelengths in Spectral Beam Combining System Based on High Resolution Camera)

  • 승지훈;이광현;이정환
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.321-327
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    • 2019
  • Spectral Beam Combining (SBC) is used for a high-power fiber laser in order to overcome the power limitation of single fiber laser. In SBC, several laser bwams with different wavelengths are combined to obtain a single-aperture beam by diffraction grating. The combining efficiency is dependent on a linewidth, beam quality and specific wavelength of each beam among others. In this paper, we consider the method of a wavelength monitoring and a feedback control of laser diodes used as seeds of laser beams to obtain optimum combining conditions. In order to measure the wavelengths of multi-beam, we use the high resolution camera and diffraction grating with 1,800l/mm. The experiment results show the possibility of feedback control of a current and temperature of multi-seed laser diodes to obtain optimum wavelengths for SBC.