• 한국광학회지
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• 제16권3호
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• pp.239-247
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• 2005

본 연구에서는 물체의 내부 결함 측정을 위해서 레이저 스페클에 바탕을 둔 dual-beam shearography 기술을 이용하였다. 층 밀림을 만들기 위해서는 여러 가지 간섭계 중에서 마이켈슨 층 밀림 간섭계를 사용하였다. 열전도도가 낮은 아크릴 판 내부에 인위적인 결함을 만들어서 시료로 사용하였다. 시료에 레이저 beam을 조사하여 산란된 빛을 마이켈슨 층 밀림 간섭계를 통하여 스페클 간섭무의를 얻었으며, 위상이동기술을 통하여 위상도를 얻었다. 단일 beam을 시료에 조사할 경우, 물체의 변형의 in-plane과 out-of-plane 성분이 혼합된 상태로 측정되기 때문에 결함에 대한 정확한 분석이 불가능하다. 따라서 두 성분을 분리하기 위해서 dual-beam shearography 기술을 도입하였다. 내부 결함이 있는 시료에 이중 beam을 조사하여 변형 전의 간섭 스페클을 얻고, 약간의 전기 열을 가하여 미세한 변형을 가한 후의 간섭스페클을 얻은 후 의 위상도를 얻은 후 LS filtering과 unwrapping 처리를 통하여 내부 결함 부위를 쉽게 알아볼 수 있도록 하였을 뿐 아니라, 외력에 의한 물체의 미세 변형에 따른 결함 부위에서의 in-plane과 out-of-plane 변형성분의 위상도와 대략적인 변형 정도를 알아낼 수 있었다. 전기 열에 의한 내부결함이 있는 아크릴 판의 변형은 주로 z 방향(out-of-plane)으로 일어났으며 이것은 낮은 열전도도 때문이라는 예측과 잘 일치하였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권1호
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• pp.69-80
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• 2020

A Rayleigh Lidar used for wind detection works by transmitting laser pulses to the atmosphere and receiving backscattering signals from molecules. Because of the weak backscattering signals, a lidar usually uses a high sensitivity photomultiplier as detector and photon counting technology for signal collection. The capturing of returned extremely weak backscattering signals requires the lidar to work on dark background with a long time accumulation to get high signal-to-noise ratio (SNR). Because of the strong solar background during the day, the SNR of lidar during daytime is much lower than that during nighttime, the altitude and accuracy of detection are also restricted greatly. Therefore this article describes an ultra-narrow bandwidth filter (UNBF) that has been developed on 354.7 nm wavelength of laser. The UNBF is used for suppressing the strong solar background that degrades the performance of Rayleigh wind lidar during daytime. The optical structure of UNBF consists of an interference filter (IF), a low resolution Fabry-Perot interferometer (FPI) and a high resolution FPI. The parameters of each optical component of the UNBF are presented in this article. The transmission curve of the aligned UNBF is measured with a tunable laser. Contrasting the result of with-UNBF and with-IF shows that the solar background received by a Licel transient recorder decreases by 50~100 times and that the SNR with-UNBF was improved by 3 times in the altitude range (35 km to 40 km) compared to with-IF at 10:26 to 10:38 on August 29, 2018. By the SNR comparison at four different times of one day, the ratio-values are larger than 1 over the altitude range (25~50 km) in general, the results illustrate that the SNR with-UNBF is better than that with-IF for Rayleigh Lidar during daytime and they demonstrate the effective improvements of solar background restriction of UNBF.

• 한국정밀공학회지
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• 제22권4호
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• pp.84-91
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• 2005

We measured the pitch of one-dimensional (ID) grating specimens using a metrological atomic force microscope (M-AFM). The ID grating specimens a.e often used as a magnification standard in nano-metrology, such as scanning probe microscopy (SPM) and scanning electron microscopy (SEM). Thus, we need to certify the pitch of grating specimens fur the meter-traceability in nano-metrology. To this end, an M-AFM was setup at KRISS. The M-AFM consists of a commercial AFM head module, a two-axis flexure hinge type nanoscanner with built-in capacitive sensors, and a two-axis heterodyne interferometer to establish the meter-traceability directly. Two kinds of ID grating specimens, each with the nominal pitch of 288 nm and 700 nm, were measured. The uncertainty in pitch measurement was evaluated according to Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. The pitch was calculated from 9 line scan profiles obtained at different positions with 100 ㎛ scan range. The expanded uncertainties (k = 2) in pitch measurement were 0.10 nm and 0.30 nm for the specimens with the nominal pitch of 288 nm and 700 nm. The measured pitch values were compared with those obtained using an optical diffractometer, and agreed within the range of the expanded uncertainty of pitch measurement. We also discussed the effect of averaging in the measurement of mean pitch using M-AFM and main components of uncertainty.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권1호
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• pp.139-150
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• 1998

남극 세종 과학기지에 설치된 페브리-페로 간섭 계를 사용하여 지구 열권의 OI $6300{\AA}$밤 대기광을 1997년 3월부터 9월까지 관측하였다. 세종 기지는 지리적으로 고위도($62.22^{\circ}S,\;301.25^{\circ}E$) 이지만 지자기 위치로는 중위도($50.62^{\circ}S,\;7.51^{\circ}E$)에 위치한다. 그러므로 이러한 세종 과학기지의 위치는 태양과 지자기 활동에 대해서 남반구의 열권 온도를 측정하기에 전략적인 위치에 있다. 우리는 고위도 열권에서 태양과 지자기 활동에 대한 효과를 알아보기 위해 F10.7과 Kp 지수와 상관하여 관측된 온도를 분석하였다. 관측기간 동안 태양 활동은 저조 기였다. 측정된 온도는 어느 정도의 계절적 변화를 보이면서 600~1000K 사이에 분포하였으며 반 경험 모델인 VSH과 경험 모델인 MSIS-86에 의해 예측된 값보다는 높은 결과를 나타냈다.

• 한국광학회지
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• 제18권5호
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• pp.317-322
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• 2007

외부 공진기형 반도체 레이저를 주레이저로 하여 종레이저로 사용한 상용 반도체 레이저에 광 주입-잠금을 수행하고, 주입-잠금된 종레이저의 모드 특성을 조사하였다. 루비듐 원자의 D1 전이선에서 포화흡수분광 스펙트럼과 주입-잠금된 종레이저의 모드를 측정하였다. 주입-잠금 대역폭 내에 있는 종레이저가 주레이저의 주파수와 선폭이 동기되는 것을 확인하였고, 주입되는 광의 세기에 따른 주입-잠금 대역폭을 측정하였다. 특히, 주입되는 광의 세기, 그리고 주레이저와 종레이저의 주파수 차이에 따른 주입-잠금 과정에 종레이저의 모드 변화를 공초점 패브리-페로 간섭계를 이용하여 측정했다. 불완전 주입-잠금 상태에서는 종레이저의 모드가 두 개 이상의 다중 모드로 발진하는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권2호
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• pp.122-127
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• 2001

간섭계를 이용하는 작업에서 가장 중요한 요구사항은 간섭 필드의 안정성을 높게 유지하는 것이며 이는 안정된 간섭패턴을 이용한 측정에 있어서 정밀성을 확보해 준다. 그러나 진동과 같은 위상잡음에 의해 안정성을 유지하기 힘들다. 본 논문에서는 BaTiO₃의 SPPCM 특성을 이용하여 마흐젠더 간섭계와 같은 전통적인 간섭계 측정시 발생 가능한 위상잡음의 영향을 줄여 안정된 간섭 패턴 확보 방법을 제안하였다. 또한 BaTiO₃로 빛을 입사시킬 때 구형렌즈를 기울여 입사빔을 원형이 아닌 타원형으로 입사시켜 원형 입사의 경우에 비해 SPPCM의 응답시간과 반사율을 개선하였다. 그리고 실험을 통해 결과를 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제24권12B호
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• pp.2335-2341
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• 1999

$2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제26권5호
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• pp.321-328
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• 2006

본 논문에서는 전단간섭계를 이용하여 감육 곡관부의 변형을 계측하고 내부 감육 결함의 위치를 찾고자 하였다. 전단간섭법은 비파괴검사(NDT)와 응력/변형률 해석에 적용되어왔던 광학적 방법의 한가지이다. 이 기술은 간섭계에서 tilt mirror를 조작함으로써 조절이 가능한 민감도를 갖는 변위의 1차 도함수를 직접 측정할 수 있다는 이점을 지니고 있다. 본 논문에서는, 국부적으로 감육이 발생한 탄소강 곡관부에 대해 실험하였으며, 전단간섭법을 곡관부의 변형량 측정과 내부 감육결함 검사에 적용하였다. 실험 결과로부터, 이 기술이 내부 결함이 있는 배관부에도 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.278-285
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• 1994

가시광 디이오드 레이저의 온도와 주입 전류에 따른 발진 스펙트럼의 특성을 분석하고 주입-잠금 실험을 수행하여 잠금 특성을 분석하였다. 다이오드 레이저의 온도와 주입전류에 따른 스펙트럼 분석 결과 모드 도약이 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 모드 도약이 일어나지 않는 영역에서의 온도와 주입 전류의 변화에 대한 주파수 변화율이 각각 약 $33 GHz/^{\circ}C$, 6.6 GHz/mA로 나타남을 알 수 있었다. 일반적인 근적외선 AlGaAs 다이오드 레이저에서 순간적인 모드 도약이 일어나는 것과는 달리 가시광 다이오드 레이저는 모드 도약의 영역이 넓고 다중 모드로 동작하여 불량한 스펙트럼을 나타냈다. 이러한 특성을 갖는 다이오드 레이저를 이용한 주입-잠금 실험 결과 주입 강도가 $0~25\muW$에 대하여 잠금 대역폭은 0~5 GHz로 나타남을 알 수 있었다. 또한 주입 강도를 약 $25\muW$로 고정시키고, 편광 방향을 회전시키며 주입-잠금 대역폭을 측정한 결과 편광 방향에 의존함을 알 수 있었다. 주입-잠금된 광파의 위상 변화를 측정하기 위하여 주 레이저와 종 레이저를 간섭시켜 종 레이저의 주입 전류의 변화에 대한 간섭 무늬의 이동으로 위상의 변화를 조사하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제26권1호
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• pp.1-7
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• 1990

유리 원형 평판에서 힘의 세기가 1 dyne이고 면에 수직하게 작용하는 Heaviside계단 함수의 시간 의존성을 갖는 점 하중에 의한 진앙점에서 수직 변위를 이론적으로 계산하였다. 연필심 파괴시 방출되는 음향방출신호를 안정화회로가 부착된 Michelson 간섭계로 측정하여, 음향방출 발생원함수를 deconvolution방법을 이용하여 해석하였다. 연필심 파괴시 방출되는 음향방출 발생원을 파 전면에 약 0.7$\mu$sec의 지속시간이 갖는 dip부분과 약 0.5$\mu$sec인 계단 상승시간과 약 4.5N의 힘의 크기를 갖는 계단함수의 형태였다.