• 한국광학회지
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• 제22권5호
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• pp.214-218
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• 2011

디지털 홀로그래피에서 자체 홀로그램을 기준 홀로그램으로 이용하여 왜곡이 제거된 3차원 영상을 얻는 방법에 대하여 연구하였다. 본 연구에서는 반사형 off-axis 홀로그래피 현미경을 구성하여 복수 공액 홀로그램을 얻었고, 복수공액 홀로그램 중 공간 주파수가 작은 부분을 추출하여 기준 홀로그램으로 사용하여 3차원 재생을 하였다. 그리고 이 기준 홀로그램을 이용하여 기울어 짐 왜곡현상을 제거하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.401-411
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• 2006

보안 시스템에서 2-단계 위상 천이 홀로그래피를 이용하여 이진 정보 광 암호화 기법을 제안하였다. 위상 천이 디지털 간섭계는 CCD 카메라를 이용하여 위상과 크기 정보를 기록할 수 있는 기법이다. 2-단계 위상 천이는 0과 ${\pi}/2$의 위상 천이 각을 갖도록 PZT 거울을 움직여서 구현하였다. 이진 정보와 암호키는 랜덤 코드와 랜덤 위상으로 표현하였고, 디지털 홀로그램은 푸리에변환 홀로그램으로 간섭무늬는 CCD를 이용하여 256 레벨의 양자화 된 광세기로 획득되었다. 데이터 복원 시 DC 성분 제거 방법을 사용하였다. 컴퓨터 모의실험을 통하여 데이터 복원과 양자화 과정에서의 양자화 레벨 변화량과 디지털 홀로그램 간섭무늬의 오차 픽셀수에 따른 오차 분석을 수행하였다. 이 결과를 이용하여 정보의 광학적 암호화에 적용이 가능함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.101-105
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• 2016

본 논문에서는 푸리에 변환의 위상천이 특성을 이용하여 기존의 계산방법보다 처리 속도가 빠르고, 이상적인 CGH의 재생이미지와의 차이가 크지 않은 Phase-only CGH의 새로운 최적화 계산방법을 제시한다. 기존의 수치적인 해를 얻는 접근과는 다르게 푸리에 변환 자체의 위상천이 특성을 이용하여 노이즈를 선택적으로 필터링하는 방법으로 Phase-only CGH를 얻기 때문에 계산속도를 현저하게 줄일 수 있다. 이상적인 CGH와 기존의 방법, 그리고 새로운 계산방법을 통한 CGH를 시뮬레이션을 통하여 각각 SLM에 저장하여 수렴렌즈를 이용한 푸리에 홀로그램 방식으로 이미지를 재생하였다. 그리고 시뮬레이션 재생 이미지를 비교하여 본 연구의 타당성을 살펴보았다. 기존의 방법과 비교하였을 때, 이미지 물체의 질감과 예리도가 이상적인 CGH와 비슷한 정도의 수준으로 향상되었고, 계산속도 또한 크게 줄었음을 알 수 있다.

• 정보저장시스템학회논문집
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• 제1권2호
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• pp.143-149
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• 2005

In this paper we propose a novel volume hologram encryption system with binary amplitude masks rather than phase masks, in which volume holograms can be securely recorded against the attacks by a third party. In our system, the encryption is done by multiplexing two volume holograms in such a way that an original binary data page is first stored as a volume hologram by interference with a binary amplitude mask and then the complementary data page is stored as another volume hologram by interference with the complementary binary amplitude mask over the first hologram. The operation principle of our system is explained with the well-known theory of recording and reading a volume hologram in a photorefractive material and the experimental results are presented. Experimental data show that our encryption system is protected from blind decryptions by randomly-generated incorrect amplitude masks.

• Current Applied Physics
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• 제18권11호
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• pp.1261-1267
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• 2018

In this paper, an off-axis digital holographic microscopy compensated with self-hologram rotation is presented. The process is implemented via subtracting the unwrapped phase maps of the off-axis parabolic hologram and its rotation $180^{\circ}$ to eliminate the tilt induced by the angle between the spherical object wave O and the plane reference wave R. Merit of the proposed method is that it can be done without prior knowledge of physical parameters and hence can reconstruct a parabolic hologram of $1024{\times}768$ pixels within tens of milliseconds since it doesn't require a digital reference wave. The method is applied to characterize rough gold bumps and the obtained results were compared with those extracted from the conventional reconstruction method. The comparison showed that the proposed method can characterize rough surfaces with excellent contrast and in realtime. Merit of the proposed method is that it can be used for monitoring smaller biological cells and micro-fluidic devices.

• 한국광학회지
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• 제21권4호
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• pp.146-150
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• 2010

디지털 홀로그래피에서 재생상을 재생할때 복소공액 홀로그램을 도입하여 위상 왜곡과 잡음이 제거된 재생 영상을 얻는 방법에 대하여 연구하였다. 일반적으로 디지털 홀로그램은 시료의 위상 정보 외에 위상 정보에 겹쳐져 있어 잡음으로 작용하는 허상, DC항 뿐만 아니라 측정 시스템의 위상 왜곡 현상도 모두 포함되어 기록된다. 기록된 홀로그램에서 시료의 위상 정보만을 분리하여 이를 재생하면 질 좋은 위상 재생상을 얻을 수 있다. 본 연구에서는 복소공액 홀로그램을 이용하면 off-axis 및 in-line 홀로그래피에서 위상왜곡과 측정시스템이 가지고 있는 잡음을 제거 할 수 있음을 실험적으로 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권6호
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• pp.744-749
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• 2016

본 논문은 차세대 ROADM을 구성하는 핵심기술인 LCOS를 이용한 파장선택 스위치에서 LCOS 소자의 빔 제어방법으로 컴퓨터 생성 홀로그램 설계에 관한 논문이다. LCOS 소자를 이용한 빔 제어방법으로 일반적으로 grating 패턴을 사용하지만 본 논문에서는 컴퓨터 생성 홀로그램을 도입하여 보다 높은 광효율의 파장선택 스위치 구현이 가능하도록 하였다. LCOS 소자의 위상변조 특성을 이용하여 5개의 출력 포트와 40 채널의 다중파장의 빔 제어를 할 수 있는 파장선택 스위치의 홀로그램 설계방법을 제시하였다. Gerchberg-Saxton 알고리즘을 적용한 멀티레벨 위상변조 홀로그램을 설계하였으며 다른 출력 포트와 채널을 갖는 파장선택 스위치 시스템에도 쉽게 적용이 가능하다. 타겟 이미지의 밝기정보를 사전에 입력하고 역프리에 변환을 통해 위상정보를 추출하여 홀로그램에 저장한 후 임의의 광원의 밝기정보를 합성하여 프리에 변환하는 방법으로 타겟 이미지의 밝기정보를 예측하는 방법을 사용한다. 5개의 출력포트용 홀로그램을 제작하여 검증실험장치의 재생 이미지의 출력특성을 통해 본 연구방법으로 설계된 홀로그램의 유용성을 검증하였고 40채널 파장선택 스위치 제어용 홀로그램 설계방법을 제시하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.16-25
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• 2005

본 논문에서는 최적의 이진 위상 컴퓨터형성홀로그램을 설계하기 위해 SA 및 GA를 합성한 새로운 방법을 제안하였다. 블럭단위 탐색을 하는 GA의 교배연산 및 돌연변이 연산과정 후에 화소단위의 면밀한 탐색을 하는 SA 알고리듬을 삽입하므로써 BPCGH의 성능을 개선시켰다. 컴퓨터 시뮬레이션에서 제안된 합성 반복 알고리듬이 기존의 SA 알고리듬보다 회절효율이 향상됨을 보였다.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권2호
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• pp.119-127
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• 2019

A new secret-key-sharing cryptosystem using optical phase-shifting digital holography is proposed. The proposed secret-key-sharing algorithm is based on the Diffie-Hellman key-exchange protocol, which is modified to an optical cipher system implemented by a two-step quadrature phase-shifting digital holographic encryption method using orthogonal polarization. Two unknown users' private keys are encrypted by two-step phase-shifting digital holography and are changed into three digital-hologram ciphers, which are stored by computer and are opened to a public communication network for secret-key-sharing. Two-step phase-shifting digital holograms are acquired by applying a phase step of 0 or ${\pi}/2$ in the reference beam's path. The encrypted digital hologram in the optical setup is a Fourier-transform hologram, and is recorded on CCDs with 256 quantized gray-level intensities. The digital hologram shows an analog-type noise-like randomized cipher with a two-dimensional array, which has a stronger security level than conventional electronic cryptography, due to the complexity of optical encryption, and protects against the possibility of a replay attack. Decryption with three encrypted digital holograms generates the same shared secret key for each user. Schematically, the proposed optical configuration has the advantage of producing a kind of double-key encryption, which can enhance security strength compared to the conventional Diffie-Hellman key-exchange protocol. Another advantage of the proposed secret-key-sharing cryptosystem is that it is free to change each user's private key in generating the public keys at any time. The proposed method is very effective cryptography when applied to a secret-key-exchange cryptosystem with high security strength.

• 전자공학회논문지A
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• 제33A권7호
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• pp.253-260
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• 1996

In this paper, a simple scheme of two-stage free-space photonic swiching system for nonblocking optical interconnections has been investigated using holgorams. The multistage system requires a smaller number of interconnections for a given number of inpuut-output nonblocking ports than the single stage system does. Here hologram elements were used to change interconnection beam paths. In order to increase the idffraction efficiency of the hologram elements in photographic plates, a bleaching technique was used, which converts the amplitude hologram to the phase hologram. To show sthe feasibility of our optical interconnection system, it was implemented using the bleached hologram arrays and an LCTV spatial light modulator, and the sytem as a photonic switching system was demonstrated.