• 제목/요약/키워드: Optics design

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로봇파노라마헤드와 스티칭 기법을 활용한 기가픽셀 이미지의 생성과 기가픽셀카메라 기술 (The Study of Gigapixel Camera Technology and the Stunning High-Resolution Gigapixel Image Created by Utilizing a Robotic Panoramic Head and an Image-Stitching Technique)

  • 최연찬;문희준;김동영;류재윤;신예랑;임천석
    • 한국광학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.44-53
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    • 2015
  • 현재의 이미지 센서기술은 메가픽셀 급에 한정되어 있는데 메가픽셀 급의 이미지 센서로 기가픽셀의 이미지를 생성하기 위해서는 필수적으로 중첩영역의 이미지를 하나로 합성하는 스티칭(stitching) 기법을 쓸 수밖에 없다. 본 논문에서는 로봇파노라마헤드와 스티칭 기법을 사용하여 기가픽셀카메라 기술의 전 과정을 탐구해 보았다. 그리고 이 과정을 통해서 얻어진 경험이나 이해를 바탕으로 듀크대와 BAE의 기가픽셀카메라 기술에 대해서도 설계해석을 시도해 보았다. 또 나아가, 새로운 기가픽셀카메라의 광학구조에 대한 모색도 시도해 보았다. 기가픽셀카메라 기술에서는 스티칭 작업과는 별도로 먼거리의 피사체 혹은 대기오염과 같은 원인으로 발생하는 흐릿한 영상부분을 보정하는 것이 필수적이라는 것도 파악되었다.

TS 알고리듬과 SA 알고리듬을 이용한 컴퓨터 형성 홀로그램의 성능 향상 (Improvement of the efficiency from Computer-Generated Holograms by using TS algorithm and SA algorithm)

  • 조창섭;신창목;조규보;김수중;김철수
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.43-49
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    • 2005
  • 본 논문에서는 Tabu Search(TS) 알고리듬과 Simulated Annealing(SA) 알고리듬을 결합하여 향상된 성능을 갖는 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계할 수 있는 방법을 제안하였다. 회전 효율의 향상을 위해 TS 알고리듬으로 이상적인 홀로그램에 근접한 패턴을 생성하고, 이를 SA 알고리듬에서 무작위로 구성된 초기 패턴과 대체하여 컴퓨터 형성 홀로그램을 설계하였다. 컴퓨터 모의 실험과 광 실험을 통하여 제안한 방법과 SA 알고리듬과의 성능을 비교한 결과 제안한 방법으로 재생한 영상이 SA 알고리듬을 이용하였을 때보다 향상된 회전 효율과 균일도를 가지는 것을 확인 할 수 있었다.

LiINbO3 기판의 분극반전을 이용한 5.5 GHz 대역 SSB 광변조기의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of 5.5GHZ SSB optical modulator with polarization reversed structure)

  • 정우진;김우경;양우석;이형만;이한영;권순우
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.175-180
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    • 2006
  • 리튬나이오베이트 기판의 분극 반전 기술을 이용하여 5.5 GHz대역의 SSB(Single Sideband) 광변조기를 설계 및 제작하였다. 분극 반전을 통해 광이 인가받는 유효전계가 마흐젠더 두 도파로에서 $90^{\circ}$ 위상차를 갖도록 할 수 있었다. 제작된 광변조기는 5.8 GHz의 중심주파수로, 1.9 V DC 인가 시 약 33 dB의 USB 억제율을, -10.6 V 인가 시 약 25 dB의 LSB 억제율을 나타내었다. 또한 2.5 GHz의 대역폭에서 15 dB 이하의 Sideband 억제율을 보이고 있다.

폴리머 상부클래드를 이용한 온도무의존 AWG 파장분할 다중화 소자의 설계 및 제작 (Design and fabrication of temperature-independent AWG-WDM devices using polymer overcladding)

  • 한영탁;김덕준;신장욱;박상호;박윤정;성희경
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.135-141
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    • 2003
  • 양의 열광학 계수를 갖는 실리카를 하부클래드 및 코아에 그리고 음의 열광학 계수를 갖는 폴리머를 상부클래드에 적용한 AWG(Arrayed Waveguide Grating) 파장분할 다중화 소자에 대하여 이차원 스칼라 유한차분법(Scalar Finite Difference Method; SFDM)으로 온도의존 특성을 분석한 결과, 클래드의 굴절률을 변화시키거나 실리카 코어 상부에 실리카 박막이 존재하는 구조에서 박막의 두께를 변화시켜 온도의존 특성을 조절할 수 있음을 확인하였다. 이러한 해석결과에 근거하여 폴리머 상부클래드가 적용된 AWG 소자를 제작하였으며 기존의 실리카 AWG 소자와 특성을 비교분석하였다. 폴리머 상부클래드의 도입에 의해 삽입손실 및 크로스톡은 큰 변화가 없었으나 중심파장의 온도의존성은 0.0130 nm/$^{\circ}C$에서 0.0028 nm/$^{\circ}C$ 수준으로 감소하였다.

젤라틴 코팅을 이용한 광섬유형 방향성 결합기 기반 습도 센서 (Gelatin Film Coated Fiber-Optic Directional Coupler-Based Humidity Sensors)

  • 손경호;김민철;유경식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.865-871
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    • 2017
  • 본 논문에서는 기존의 플루오린화 수소산(hydrofluoric acid)을 이용한 꼬인 형태의 광섬유형 결합기 표면에 젤라틴 수용액을 코팅한 뒤 흡수체로 활용하여 상대 습도 측정에 이용하였다. 제안한 광섬유형 습도 측정 센서는 기존 전자 소자를 이용한 감지 방식과 비교하면 값이 매우 저렴하며 광섬유 및 빛이 갖는 다양한 장점들을 취하고 있다. 본 논문에서 제시한 광섬유형 습도 센서는 상대습도 기준 약 40 %에서부터 85 %까지 측정한 결과를 보여주었으며, 계산 결과와도 그 경향이 잘 일치하는 것을 알 수 있다. 본 논문에서 제시한 광섬유형 결합기 센서 구조는 향후 센서 분야에서 습도 및 다양한 위험 기체를 감지할 수 있는 역할로 유망한 역할을 맡을 수 있을 것으로 기대된다.

해양교통시설 운영관리 시스템 구축 및 합리화 방안 (Development and Rationalization of Maritime Traffic Facilities Management System)

  • 전민수;이중우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.587-595
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    • 2013
  • 항만건설 및 운영에서 해양교통시설의 설치와 운영은 해상충돌방지 및 안전에서 매우 중요한 인자이다. 그리고, 해상교통시설의 설치 및 운영은 IMO SOLAS 5장 제13조에 의하여 당국의 의무사항으로 규정되어 있다. 해양교통시설은 과거의 시각적(광학, 형상) 시설에서 AIS, DGPS 및 기타 전파표지 등을 활용한 e-Navigation의 개념으로 발전하고 있다. 그러나 이러한 해양교통시설의 자동화 흐름에도 불구하고 선박의 안전한 항해를 위한 광파표지 및 형상표지의 역할은 여전히 절대적이다. 본 연구에서는 시각표지의 운영관리 효율을 향상시키기 위한 해양교통시설 서비스수준의 결정방법으로 해상교통관련 전체 시설을 하나의 관리시스템으로 조합하고 더욱 효율적인 시스템 관리방안으로서 항로표지 운영율을 제안하였다. 해외의 서비스 수준에 대한 비교와 이론적 배경을 분석하고, 제안된 서비스수준을 인천해역에 실제 적용하여 항로의 안전성을 평가한 사례를 제시하였다.

홀로그램 광 저대역 필터의 MTF 특성 개선을 위한 다중 위상 설계 (Design of Multi-phase Holographic Optical Low-pass Filter for the Improvement of the MTF Characteristics)

  • 오용호;고춘수
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.334-339
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    • 2005
  • 디지털 영상 장치에서 홀로그램 광 저대역 필터를 사용할 때 해상도 저하 문제를 개선하기 위해 다중 위상 홀로그램을 설계하였다. 자체 제작한 몬테-카를로 방식의 홀로그램 설계 프로그램을 이용하여 회절광 세기 분포가 원형에 가깝도록 홀로그램을 설계하였고 그 회절 효율과 MTF를 구하였다. 설계 결과 홀로그램의 한 주기를 구성하는 셀의 개수는 MTF 특성에 별로 영향을 미치지 못한 반면에 홀로그램의 위상 수는 큰 영향을 미침을 확인하였다. 4 위상 홀로그램은 2 위상 홀로그램과 회절 효율이 같고 MTF 또한 2 위상에서와 같이 저주파수 영역에서 직선 형태가 되어 필터로서의 특성이 변하지 않았다. 그러나 8 위상 홀로그램의 경우에는 회절 효율도 2 위상에 비해 크게 개선되었고 저주파수 영역에서의 MTF 값도 증가하여 필터의 성능이 크게 향상되었다. 16 위상인 경우에는 회절 효율도 더 증가하고 MTF 그래프도 더 위로 볼록한 모양이 되었으나 그 증가 폭은 크게 감소하였다. 설계된 8 위상 홀로그램을 제작하고 MTF를 측정하여 2 위상보다 MTF 특성이 향상됨을 실험적으로 확인하였다.

분광타원법을 이용한 Pr 첨가 Ge-Sb-Se 계열 셀레나이드 유리의 굴절률 결정 (Determination of optical properties of Pr3+-doped selenide glasses of Ge-Sb-Se system using spectroscopic ellipsometry)

  • 신상균;김상준;김상열;최용규;박봉제;서홍석
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.594-599
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    • 2003
  • 1.6 $\mu\textrm{m}$ 파장대의 U밴드 광증폭기용 광섬유 소재인 Pr첨가 Ge-Sb-Se 계열 셀레나이드 유리의 굴절률을 분광타원법을 이용하여 결정하였다. 시료의 광물성을 조사하기 위해 투과 파장 영역에서의 타원 스펙트럼을 Sellmeier 분산관계식에 기반한 공기/미시 거칠기층/표면층/기층으로 구성된 4상계의 모델에 적용하여 굴절률과 분산계수 및 박막구조상수를 동시에 얻을 수 있었다. 디스크 형태로 가공된 각 시료의 양면을 대상으로 위치에 따라 수회 반복 측정을 통하여 시료의 표면 거칠기의 영향을 파악함으로써 조성 변화에 대한 굴절률 변화 양상을 보다 정확히 파악하였다. 시료의 표면 거칠기가 굴절률 측정치의 편차에 주된 영향을 미쳤으나 1 몰%에 해당하는 소량의 조성변화에 따른 굴절률 변화를 신뢰할 수 있는 수준으로 결정할 수 있었다. 실험적으로 결정된 조성변화와 굴절률과의 관계식은 단일모드의 셀레나이드 광섬유 제작에 있어 코어와 클래드의 조성을 결정하는데 직접적으로 활용될 수 있다.

색온도 가변 LED 조명 최적화 설계 및 제작 (Optimization and Fabrication of Color Temperature Tunable White LED Luminaires)

  • 강다일;김근율;유영문;최희락
    • 한국광학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.102-107
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    • 2014
  • 본 논문에서는 현재 양산되고 있는 Red(621 nm), Green(530 nm), Blue(453 nm), Amber(590 nm) 등 4파장의 LED 조합을 이용하여 색온도가 가변되는 동안에도 평균연색지수 및 특별연색지수 R9 값이 높게 유지될 수 있도록 조명의 스펙트럼을 최적화하였다. 최적화 시 설계의 정확도를 높이기 위하여 실제 측정한 LED 스펙트럼을 사용하였고 광선과 기구물 사이의 상호 작용을 고려한 광선 추적 기법을 활용하여 수행하였다 또한 최적화 결과를 검증하기 위하여 색온도 가변 조명 장치를 직접 제작하였으며 광 특성을 평가한 결과 색온도가 3000 K에서 6000 K까지 변하는 동안 CRI 및 R9 값이 각각 87~90, 34~93을 나타내었다.

Picosecond Mid-Infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN Optical Parametric Oscillator Laser with High Peak Power

  • Chen, Bing-Yan;Wang, Yu-Heng;Yu, Yong-Ji;Jin, Guang-Yong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.186-190
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    • 2021
  • In this study, a compact, picosecond, mid-infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN optical parametric oscillator (OPO) laser output with high peak power is realized using a master oscillator power amplifier (MOPA) 1 ㎛ solid-state laser seeded by a picosecond fiber laser as the pump source. The pump source was a 50 MHz and 10 ps fiber seed source. After AOM pulse selection and two-stage solid-state amplification, a 1,064 nm laser output with a repetition frequency of 1-2 MHz, pulse width of 9.5 ps, and a maximum average power of 20 W was achieved. Furthermore, a compact short cavity with a unsynchronized pump is adopted through the design of an OPO cavity structure. When the injection pump power was 15 W and the repetition frequency was 1 MHz, the average output power of idler light was 1.19 W, and the corresponding peak power was 119 kW. The optical conversion efficiency was 7.93%. When the repetition frequency was increased to 2 MHz, the average output power of idler light was 1.63 W, the corresponding peak power was 81.5 kW, and the optical conversion efficiency was 10.87%. At the same time, the output wavelength was measured at 3,806 nm, and the beam quality was MX2 = 3.21 and MY2 = 3.34.