• 한국기계가공학회지
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• 제7권1호
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• pp.47-52
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• 2008

We present a 3-D profiler specially devised for the profile measurement of rough surfaces that are difficult to be measured with conventional non-contact interferometer. The profiler comprises multiple two-point-diffraction sources made of single-mode optical fibers. Test measurement proves that the proposed profiler is well suited for the warpage inspection of microelectronics components with rough surface, such as unpolished backsides of silicon wafers and plastic molds of integrated-circuit chip package.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권4호
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• pp.297-302
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• 2008

We present an electrical particle velocity profiler using particle transit time across uneven inter-gap electrodes. We measure both the particle position and velocity from the voltage signals generated by the particles passing across sensing electrodes, thus obtaining the velocity profile of the particles in a microfluidic channel. In the experimental study, we use polystyrene microparticles to characterize the performance of the electrical particle velocity profiler. The particle velocity profile is measured with the uncertainty of 5.44%, which is equivalent to the uncertainty of 5% in the previous optical method. We also experimentally demonstrate the capability of the present method for in-channel clogging detection. Compared to the previous optical methods, the present electrical particle velocity profiler offers the simpler structure, the cheaper cost, and the higher integrability to micro-biofluidic systems.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제3권3호
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• pp.1-7
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• 2002

The developed patterns by direct writing of electron beam are measured by AFM, FESEM and optical profiler of WYKO NT3300. From different measurement methods, the measured linewidths of the patterns are shown a little bit wider than designed pattern size due to electrons scattering effect during direct writing of electron beam. The optimized conditions of these experiments are suggested and explained for the forming of structures below 0.1 ㎛ dimension size. Because of electron scattering effects from the different under layers such as Si, Si$_3$N$_4$ and aluminum, the developed pattern size is also influenced by the accelerated energy of electrons, dose, resist and soft and hard bake conditions in PMMA. The distributions of electron beam and calculations of backscattering coefficient are demonstrated by Monte Carlo simulation. From the measured results, the developed linewidth of PMMA/Al /silicon is shown a little bit wider than that of PMMA/Si$_3$N$_4$/silicon structure due to the backscattering effects.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권2호
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• pp.172-178
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• 2018

We propose a precise 3D endoscopic technique for medical and industrial applications. As the 3D measuring principle, the continuously scanning structured illumination microscopy (CSSIM), which enables to obtain 3D sectional images by the synchronous axial scanning of the target with the lateral scanning of the sinusoidal pattern, is adopted. In order to reduce the size of the probe end, the illumination and detection paths of light are designed as coaxial and a coherent imaging fiber bundle is used for transferring the illumination pattern to the target and vice versa. We constructed and experimentally verified the proposed system with a gauge block specimen. As the result, it was confirmed that the 3D surface profile was successfully measured with $16.1{\mu}m$ repeatability for a gauge block specimen. In order to improve the contrast of the sinusoidal illumination pattern reflected off on the target, we used polarizing optical components and confirmed that the visibility of the pattern was suitable in CSSIM.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.287-292
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• 2004

광 커넥터 접합면의 스크래치가 삽입손실에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 광파의 투과계수가 스크래치의 깊이에 따라 선형적으로 변화한다고 가정하고 스크래치의 기하학적 파라미터들의 함수로 표현된 광 커넥터의 삽입손실을 계산하는 모델을 제시하였다. 3D Optical interferometry surface profiler를 이용하여 임의로 발생된 스크래치의 위치, 폭과 깊이와 같은 기하학적 파라미터들을 측정하였다. 측정된 삽입손실과 제안된 모델을 이용하여 계산한 삽입손실을 비교하여 스크래치의 깊이에 따라 선형적으로 변화하는 투과계수 식을 구하였다. 깊이에 따른 투과계수 식과 제시된 모델을 이용하여 스크래치로 인한 삽입손실을 스크래치의 위치, 폭과 깊이의 함수로 계산하였다. 스크래치가 코어 중심에서 코어 반경의 2배 정도를 벗어난 위치에 존재하면 삽입손실에 영향을 거의 주지 않음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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• pp.162.6-162
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• 2001

Confocal scanning microscopy (CSM) is an important instrument in a wide variety of imaging applications because of its ability to provide three-dimensional images of thick, volume specimens. The mechanism for two-dimensional beam scanning and optical sectioning has an important roe in CSM as the three-dimensional profiler. This optical sectioning property arises from the use of a point detector, which serves to attenuate the signals from out-of-focus. The intensity profile for the open loop scanning should be matched with its response for the standard. The non-linearity can be minimized with the optical sectioning or the optical probe of the closed loop control. This paper shows the mathematical expression of the light such as the extinction curve in the optical fields of system using AO deflector, the axial/lateral response experimentally when the error sources change, and the methods of optical sectioning. Thorough design of optical sectioner is crucial to the success of CSM in the field ...

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.76-92
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• 2016

산업이 고도화될수록 높은 품질과 보다 정밀하게 가공된 제품의 안정된 생산이 요구되고 있으며, 그에 대한 표준화된 측정법 및 관리법이 요구되고 있다. 산업체에서 생산되는 다양한 형태의 제품들 중, 마이크로메타 또는 나노메타 수준의 정밀한 가공 및 측정에 있어서, 정확하고 일관성 있게 빠른 시간 안에 제품분석을 수행 할 수 있는 방법은 오래 전부터 활발히 연구되고 있으며, 그 중 광학 기반의 3D-profiler 는 빠른 속도와 간편한 사용으로 많은 인기를 얻고 있다. 이러한 분석법은 광학 현미경의 평면 분해능을 가지고, 나노크기의 물체 높이를 판별하여, 측정된 정보를 3차원 이미지로 형태를 재 구성할 수 있어, 미세한 표면 조도 변화나 나노 수준의 패턴 단차에 대한 정보를 간단하게 얻을 수 있다. 또한 빛의 간섭현상에 기초하여 시료 표면에 대한 정보를 얻기 때문에 원자단위 이하 수준의 측정 해상도를 가지게 된다. 표면의 칼라패턴에 대해서도 2D 평면 정보를 기초로, 다양한 색상의 패턴들에 대해 각각의 색에 따른 정확한 높이 분석 및 그 패턴 분리, 색깔과 매칭되는 3D 이미지 구현 등과 같은 분석이 가능하여, 이를 활용하여 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다. 실제 현장에서 측정된 다양한 3D 이미지를 소개하며, 이를 통해 광학 3D-Profiler에 대한 전반적인 성능 소개와 그 이해를 돕고자 한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권1호
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• pp.73-76
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• 2010

MEMS 기술이 발전함에 따라 MEMS 공정으로 제작된 미소 구조물들의 검사 및 특성 분석이 매우 중요한 문제로 떠오르고 있다. 그러나 주사 전자현미경(SEM)이나 원자현미경(AFM) 그리고 기계적 표면측정장치 등은 가격적인 측면에서나 방법적인 측면에서 많은 단점을 안고 있다. 본 논문에서는 DVD 광 픽업 장치를 이용하여 미소구조물을 높이를 측정하였다. 미소구조물 시편에서 반사된 빛의 강도를 측정하여 시편의 영상을 만들어냈고 미소구조물의 높이는 포토다이오드에서 측정된 포커스에러신호(FES)을 통해 구할 수 있었다. 제시된 광 픽업 스캐너는 기존 측정 장치와 비교하여 저렴한 비용으로 정밀한 측정이 가능함을 보여주었고, 기존의 기술을 대체할 수 있는 시스템으로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of information and communication convergence engineering
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• 제7권2호
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• pp.176-181
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• 2009

This study is part of a project to develop and improve mooring systems for oceanographic use that include an electro-optical sensor, 1MHz Nortek Aquadopp Doppler Profiler and AIRMAR multipurpose Sensor. The adaption of Doppler current profilers to measure directional wave spectra has provided a new instrumentation approach to coastal and nearshore oceanographic studies. The HEIOB is developed are light weight and of a compact design, and can be easily installed in marine environment. Since there are no base station and gateways in marine environments, we selected CDMA and Orbcomm to send the data information. Therefore, the data can be sent by either e-mail service or Short Message Service (SMS). This paper will present some of scientific sensor results regarding real-time oceanographic and meteorological parameters such as wind spend, wind direction, wave direction, and etc. The modeling and test results highlight the engineering challenges associated with designing these systems for long lifetimes. It can also be used in future application to build wave observation buoy network in real-time using multiple ubiquitous buoys that share wave data and allow analysis of multipoint, multi-layer wave profiler.

• International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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• 제7권4호
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• pp.3-7
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• 2006

Confocal scanning microscopy is a measurement technique used to observe micrometer and sub-micrometer features due to its high resolution, nondestructive properties, and 3D surface profiling capabilities. The design, implementation, and performance test of a confocal scanning microscopy system are presented in this paper. A short-wavelength laser (405 nm) and an objective lens with a high numerical aperture (0.95) were used to achieve the desired high resolution, while the x- and y-axis scans were implemented using an acousto-optic deflector and galvanomirror, respectively. An objective lens with a piezo-actuator was used to scan the z-axis. A spatial resolution of less than 138 nm was achieved, along with successful 3D surface reconstructions.