• 제목/요약/키워드: Phase-shifting digital holography

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Measurement of a Mirror Surface Topography Using 2-frame Phase-shifting Digital Interferometry

  • Jeon, Seok-Hee;Gil, Sang-Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권2호
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    • pp.245-250
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    • 2009
  • We propose a digital holographic interference analysis method based on a 2-frame phase-shifting technique for measuring an optical mirror surface. The technique using 2-frame phase-shifting digital interferometry is more efficient than multi-frame phase-shifting techniques because the 2-frame method has the advantage of a reduced number of interferograms, and then takes less time to acquire the wanted topography information from interferograms. In this measurement system, 2-frame phase-shifting digital interferograms are acquired by moving the reference flat mirror surface, which is attached to a piezoelectric transducer, with phase step of 0 or $\pi$/2 in the reference beam path. The measurements are recorded on a CCD detector. The optical interferometry is designed on the basis of polarization characteristics of a polarizing beam splitter. Therefore the noise from outside turbulence can be decreased. The proposed 2-frame algorithm uses the relative phase difference of the neighbor pixels. The experiment has been carried out on an optical mirror which flatness is less than $\lambda$/4. The measurement of the optical mirror surface topography using 2-frame phase-shifting interferometry shows that the peak-to-peak value is calculated to be about $0.1779{\mu}m$, the root-mean-square value is about $0.034{\mu}m$. Thus, the proposed method is expected to be used in nondestructive testing of optical components.

Optical Encryption Scheme for Cipher Feedback Block Mode Using Two-step Phase-shifting Interferometry

  • Jeon, Seok Hee;Gil, Sang Keun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.155-163
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    • 2021
  • We propose a novel optical encryption scheme for cipher-feedback-block (CFB) mode, capable of encrypting two-dimensional (2D) page data with the use of two-step phase-shifting digital interferometry utilizing orthogonal polarization, in which the CFB algorithm is modified into an optical method to enhance security. The encryption is performed in the Fourier domain to record interferograms on charge-coupled devices (CCD)s with 256 quantized gray levels. A page of plaintext is encrypted into digital interferograms of ciphertexts, which are transmitted over a digital information network and then can be decrypted by digital computation according to the given CFB algorithm. The encryption key used in the decryption procedure and the plaintext are reconstructed by dual phase-shifting interferometry, providing high security in the cryptosystem. Also, each plaintext is sequentially encrypted using different encryption keys. The random-phase mask attached to the plaintext provides resistance against possible attacks. The feasibility and reliability of the proposed CFB method are verified and analyzed with numerical simulations.

위상천이가법에 의한 디지털 홀로그래피 마이크로스코피에 관한 연구 (Digital Holographic microscopy based on phase shifting technique)

  • 박광희;최평석;은재정
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.181-187
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    • 2011
  • 본 논문에서는 홀로그램정보의 손실이 없고, CCD 화소면의 최대 활용이 가능한 in-line 형태의 광학계를 구성하고, 보다 향상된 위상 천이법을 토대로 디지털 in-line 홀로그래피 마이크로스코피를 구현하였다 이러한 구성방식으로 디지털 홀로그래피의 최대 문제인 0차 회절 항에 의한 DC잡음과 in-line 홀로그래피에서 나타나는 트윈 이미지가 효율적으로 제거됨을 실험적으로 보였고, 위상 맵핑을 통해 계량적으로 분석하였다. 또한 광학장치 컨트롤과 영상처리가 연동하여 실시간적으로 이루어지므로, 본 논문에서 연구한 DHM 방식은 앞으로 미세분석을 위한 삼차원 현미경법에 많은 응용이 이루어 질것으로 기대된다.

PSI 디지털 홀로그래피의 간섭 패턴 압축 (Compression of interference patterns of phase-shifting digital holography)

  • 이대현;심재영;이상욱
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2010년도 하계학술대회
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    • pp.283-284
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    • 2010
  • 디지털 홀로그래피(holography) 기술은 3차원 물체의 정보를 디지털 영상으로 기록하고 복원하는 기술이다. PSI(Phase-shifting interferometry) 디지털 홀로그래피는 여러 장의 간섭 패턴 영상으로부터 홀로그램(hologram)을 합성하고, 이로부터 3차원 영상을 복원하는 대표적인 기법이다. 본 논문에서는 PSI 디지털 홀로그램 생성에 사용되는 여러 장의 간섭 패턴 영상의 효율적인 압축 기법을 제안한다. 먼저 네 개의 간섭패턴 영상에서 JPEG2000 기반의 비트율-왜곡(rate-distortion) 특성을 분석한다. 이에 기반하여 주어진 비트량을 일정 크기 단위로 사용할 때, 복원 영상의 왜곡을 가장 효과적으로 줄일 수 있는 간섭 패턴 영상에 우선적으로 비트량을 할당한다. 실험을 통하여 제안하는 알고리듬은 네 개의 간섭패턴 영상마다 동일한 비트량을 할당하여 압축하는 기존의 방법에 비해 비트율-왜곡 측면에서 복원 영상의 왜곡을 더 효과적으로 줄일 수 있음을 확인한다.

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디지털 홀로그래피를 이용한 one-time pattern 상호 인증 방법 (One-time Pattern Mutual Authentication Method by using Digital Holography)

  • 길상근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.291-294
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    • 2016
  • 본 논문은 새로운 광학적 일회용 패턴암호 상호 인증 방법을 제안한다. 이 방법은 2-단계 위상천이 디지털 홀로그래피 기법을 사용하여 이중 인증을 제공하고, 광학적 일회용 패턴암호를 상호 양방향으로 시도-응답 악수 기법을 구현하여 양방향 인증을 수행한다. 클라이언트와 서버는 상호 인증시 일회용 패턴암호를 무작위 수로 선택하여 오직 한번만 사용하고 이를 암호화하여 전송하기 때문에, 되풀이 공격이나 중간자 공격과 같은 암호공격으로부터 암호시스템을 보호하고 보안수준을 한층 더 높일 수 있다.