• Current Optics and Photonics
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• 제6권3호
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• pp.244-251
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• 2022

We introduce a spectral reconstruction method to enhance the spectral resolution in a static modulated Fourier-transform spectrometer. The optical-path difference and the interferogram in the focal plane, as well as the relationship of the interferogram and the spectrum, are discussed. Additionally, for better spectral reconstruction, applications of phase-error correction and apodization are considered. As a result, the transfer function of the spectrometer is calculated, and then the spectrum is reconstructed based on the relationship between the transfer function and the interferogram. The spectrometer comprises a modified Sagnac interferometer. The spectral reconstruction is conducted with a source with central wave number of 6,451 cm^-1 and spectral width of 337 cm^-1. In a conventional Fourier-transform method the best spectral resolution is 27 cm^-1, but by means of the spectral reconstruction method the spectral resolution improved to 8.7 cm^-1, without changing the interferometric structure. Compared to a conventional Fourier-transform method, the spectral width in the reconstructed spectrum is narrower by 20 cm^-1, and closer to the reference spectrum. The proposed method allows high performance for static modulated Fourier-transform spectrometers.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.673-682
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• 2023

In this paper, a three-key triple data encryption algorithm (TDEA) of a digital cryptosystem based on phase-shifting interferometry is proposed. The encryption for plaintext and the decryption for the ciphertext of a complex digital hologram are performed by three independent keys called a wavelength key k₁(λ), a reference distance key k₂(d_r) and a holographic encryption key k₃(x, y), which are represented in the reference beam path of phase-shifting interferometry. The results of numerical simulations show that the minimum wavelength spacing between the neighboring independent wavelength keys is about δλ = 0.007 nm, and the minimum distance between the neighboring reference distance keys is about δd_r = 50 nm. For the proposed three-key TDEA, choosing the deviation of the key k₁(λ) as δλ = 0.4 nm and the deviation of the key k₂(d_r) as δd_r = 500 nm allows the number of independent keys k₁(λ) and k₂(d_r) to be calculated as N(k₁) = 80 for a range of 1,530-1,562 nm and N(d_r) = 20,000 for a range of 35-45 mm, respectively. The proposed method provides the feasibility of independent keys with many degrees of freedom, and then these flexible independent keys can provide the cryptosystem with very high security.

• Current Optics and Photonics
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• 제8권4호
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• pp.421-426
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• 2024

The use of stimulated emission depletion (STED) microscopy has significantly improved resolution beyond the limits imposed by diffraction; Furthermore, STED microscopy adopts a 4Pi-geometry to achieve an isotropic improvement in resolution. In isoSTED microscopy, a polarizing beam splitter and retarders are used in a 4Pi cavity to split beams of identical power, generating constructive and destructive interference for lateral and axial resolution improvements, respectively. The precise alignment of the retarders is crucial for optimizing the performance of isoSTED microscopy, because this orientation affects the quality of the depletion focus, necessitating zero intensity at the center. Incomplete destructive interference can lead to unwanted fluorescence inhibition, resulting in degraded resolution and contrast. However, measuring the intensity and polarization state in each optical path of the 4Pi cavity is complex and requires additional devices such as a power meter. Here, we propose a simple and accurate alignment method for the 4Pi cavity in isoSTED microscopy. Our approach demonstrates the equal allocation of power between upper and lower beam paths and achieves complete destructive interference using a polarizing beam displacer and a single CCD camera positioned outside the 4Pi cavity.

• 전자공학회논문지
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• 제50권10호
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• pp.82-90
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• 2013

실리콘 포토닉스 기반의 광학 네트워크-온-칩(Optical NoC, ONoC)은 차세대 엑사스케일 컴퓨팅(Exascale computing)을 위한 유망 아키텍처 기술 중 하나이다. 최근 들어 활발해지고 있는 ONoC의 연구들은 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM)를 이용하여 대역폭을 더욱 향상시키고 광신호의 경로 충돌을 방지하는데 초점을 두고 있다. 하지만 기존 ONoC 연구에서는 중앙 집중형 라우터 구조 위주로 Processing Element(PE)의 수가 증가함에 따라 WDM을 위해 사용되는 파장 수가 선형적으로 증가한다. 이러한 파장 수의 증가는 다중 파장을 위한 광원 및 광학 스위치 등 광학 장치를 구성하기 위한 비용을 증가시키고 광신호의 상호 간섭에 의한 감쇄 효과 등으로 ONoC의 확장성을 제한한다. 본 논문에서는 WDM 기반 2D-mesh 구조의 ONoC를 위한 분산형 광학 라우팅 아키텍처를 제안하고 커뮤니케이션의 연결정도에 따라 필요한 파장 수를 최소화하는 방법을 제시하였다. 기존 중앙 집중형 라우팅 아키텍처와 비교하여 $8{\times}8$ 네트워크에서 평균 56% 파장 수와, 21%의 광학 스위치 수를 감소시켰다.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.858-861
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• 2018

본 논문에서는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈의 개발을 제안한다. 제안하는 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈은 소형 $360^{\circ}$ 고해상도(4MegaPixel) 렌즈 광학계, 15mm 이미지 센서부, 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 외형 등으로 구성된다. 소형 $360^{\circ}$ 고해상도 렌즈 광학계는 총 9매의 렌즈로 어린이부터 성년까지 전 연령에 걸쳐 사용이 가능하도록 렌즈 외경을 15mm 이하로 제작한다. 소형 $360^{\circ}$ 고해상도 렌즈 광학계에 의해 입사되는 빛을 $90^{\circ}$ 굴곡을 시켜 이미지 센서에 영상 이미지를 전달하게 한다. 15mm 이미지 센서부는 이미지 센서의 열, 행 주소를 통해 이미지 배열을 거친 후 전압으로 변환된 값을 임베디드 보드의 ISP(Image Signal Processor)에 전송한다. 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 외형은 개발된 렌즈의 고정을 위하여 경통을 설계하였다. 제안된 소형 $360^{\circ}$ 구강 스캐너 렌즈 모듈의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과, $360^{\circ}$ 렌즈 광학계 분해능은 150cycles/mm에서 30% 이상, $360^{\circ}$ 렌즈 화각은 수평은 $360^{\circ}$, 수직은 $42^{\circ}{\sim}85^{\circ}$, 렌즈 왜곡률은 5% 이하의 세계최고 수준과 동일한 결과를 산출하였다.

• 한국광학회지
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• 제26권3호
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• pp.168-171
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• 2015

고출력 반도체 광원의 열유동 특성을 분석하고, 열전달 병목지점을 파악하여 열저항을 개선하는 방안을 도출하고, 전산모사를 통하여 개선 효과를 확인하였다. 띠구조 활성층을 가진 LD 광원의 경우에 발열부의 부피가 작을 뿐 아니라 발열면적이 좁아서 발열부 근처의 열전달 유효단면적이 매우 좁을 수 밖에 없는데, 이 부근의 경계면에 그래핀층을 추가적으로 적용하면 전체 열저항이 확연히 개선되는 것이 전산모사 되었다. 이는 열전달 경로상의 유효단면적이 넓어지는 효과를 가져와 전체 열저항이 확연히 개선되는 것으로 파악되었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.147.2-148
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• 2016

Light management technology is very important for thin film solar cells, which can reduce optical reflection from the surface of thin film solar cells or enhance optical path, increasing the absorption of the incident solar light. Using proper light trapping structures in hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) solar cells, the thickness of absorber layers can be reduced. Instead, the internal electric field in the absorber can be strengthened, which helps to collect photon generated carriers very effectively and to reduce light-induced loss under long-term light exposure. In this work, we introduced a chemical etching technology to make honey-comb textures on glass substrates and analyzed the optical properties for the textured surface such as transmission, reflection and scattering effects. Using ray optics and finite difference time domain method (FDTD) we represented the behaviors of light waves near the etched surfaces of the glass substrates and discussed to obtain haze parameters for the different honey-comb structures. The simulation results showed that high haze values were maintained up to the long wavelength range over 700 nm, and with the proper design of the honey-comb structure, reflection or transmission of the glass substrates can be enhanced, which will be very useful for the multi-junction (tandem or triple junction) thin film a-Si:H solar cells.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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• pp.3112-3112
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• 2001

Near-Infrared Spectroscopy (NIRS) was investigated aiming at the identification of falsified drugs. The identification is based on comparison of the NIR spectrum of a sample with a typical spectra of an authentic drug using multivariate modelling and classification algorithms (PCA/SIMCA). Two spectrophotometers (Brimrose - Luminar 2000 and 2030), based on acoustic-optical filter (AOTF) technology, sharing the same controlling computer, software (Brimrose - Snap 2.03) and the data acquisition electronics, were employed. The Luminar 2000 scans the range 850 1800 nm and was employed for transmitance/absorbance measurements of liquids with a transflectance optical bundle probe with total optical path of 5 mm and a circular area of 0.5 $\textrm{cm}^2$. Model 2030 scans the rage 1100 2400 nm and was employed for reflectance measurement of solids drugs. 300 spectra, acquired in about 20 s, were averaged for each sample. Chemometric treatment of the spectral data, modelling and classification were performed by using the Unscrambler 7.5 software (CAMO Norway). This package provides the Principal Component Analysis (PCA) and SIMCA algorithms, used for modelling and classification, respectively. Initially, NIRS was evaluated for spectrum acquisition of various drugs, selected in order to accomplish the diversity of physico-chemical characteristics found among commercial products. Parameters which could affect the spectra of a given drug (especially if presented as solid tablets) were investigated and the results showed that the first derivative can minimize spectral changes associated with tablet geometry, physical differences in their faces and position in relation to the probe beam. The effect of ambient humidity and temperature were also investigated. The first factor needs to be controlled for model construction because the ambient humidity can cause spectral alterations that should cause the wrong classification of a real drug if the factor is not considered by the model.

• 한국통신학회논문지
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• 제30권3A호
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• pp.168-177
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• 2005

장거리 3×40 Gbps 파장 분할 다중 시스템에서 색 분산과 자기 위상 변조에 의해 왜곡된 광 펄스를 최상으로 보상할 수 있는 최적의 펌프 광 전력을 수치적 방법으로 살펴보았다. 광 펄스 왜곡 보상 기법으로 경로 평균 강도 근사를 채택한 MSSI (Mid-Span Spectral Inversion) 기법을 사용하였고, 전체 전송로 중간에서 MSSI를 수행하는 광 위상 공액기(OPC)의 비선형 매질로는 HNL-DSF(Highly-Nonlinear Dispersion Shifted Fiber)를 이용하였다. 광 대역 WDM 전송을 위한 OPC의 비선형 매질로는 HNL-DSF가 매우 유용하다는 것을 확인하였고, 최상의 보상을 위한 OPC의 펌프 광 전력은 OPC를 통해 두 번째 광섬유로 입사하는 공액파 광 전력이 WDM 채널의 입력 광 전력과 같아지도록 전체 전송 거리와 관련하여 선택되어야 한다는 것을 확인하였다. 또한 적은 변환 효율을 갖는 WDM 채널의 개선된 보상은 전력 변환비를 1 이상으로 증가시킬 수 있는 전력의 펌프 광을 이용해야 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제40권9호
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• pp.807-817
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• 2012

위성 발사 후, 궤도상에서 광학탑재체의 영상 품질 검정이 필요하다. 검정부지로서 지상은 대기, 계절, 기상의 효과로 인해 불안정하기 때문에, 별을 관측하여 위성의 영상 품질을 검정을 시도한다. 본 연구에서는 이러한 별을 이용한 검정을 위해, 선택된 별을 관측하기 위한 위성의 자세 시나리오를 생성하였다. 개발된 자세 시나리오는 지상을 관측할 때 사용되는 시간지연적분 기법을 구현하면서 별을 관측할 수 있다. 위성을 회전축으로 일정한 속도로 지나가면 시간지연적분을 구현할 수 있는데, 이를 위한 카메라 방향의 회전 각도를 계산하였다. 또한 임의의 자세에서 별을 관성 지향하는 최소경로의 쿼터니안을 계산하였다.