• 대한기계학회논문집A
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• 제24권9호
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• pp.2313-2318
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• 2000

The method of photoelasticity allows one to obtain principal stress differences and principal stress directions in a photoelastic model. In the classical approach, the photoelastic parameters are measured manually point by point. This is time consuming and requires skill in the identification and measurement of photoelastic data. Fringe phase shifting method has been recently developed and widely used to measure and analyze fringe data in photo-mechanics. This paper presents the test results of photoelastic fringe phase shifting method for the stress analysis of a curved beam plate. The technique used here requires four phase stepped photoelastic images obtained from a circular polariscope by rotating the analyzer at 0˚, 45˚, 90˚ and 135˚. Experimental results are compared with those of ANSYS and calculated by the simple beam theory. Good agreement among the results can be observed.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권3호
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• pp.244-251
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• 2011

We propose a new 2-step phase-shifting digital holographic optical encryption technique and analyze tolerance error for this cipher system. 2-step phase-shifting digital holograms are acquired by moving the PZT mirror with phase step of 0 or ${\pi}$/2 in the reference beam path of the Mach-Zehnder type interferometer. Digital hologram with the encrypted information is Fourier transform hologram and is recorded on CCD camera with 256 gray-level quantized intensities. The decryption performance of binary bit data and image data is analyzed by considering error factors. One of the most important errors is quantization error in detecting the digital hologram intensity on CCD. The more the number of quantization error pixels and the variation of gray-level increase, the more the number of error bits increases for decryption. Computer experiments show the results to be carried out encryption and decryption with the proposed method and the graph to analyze the tolerance of the quantization error in the system.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.281-287
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• 2008

An acousto-optic tunable filter based 3-D micro surface profile measurement using an equally spaced 5 spectral phase shifting is described. The 5-bucket spectral phase shifting method is compared with a Fourier-transform method in the spectral domain. It can provide a fast measurement capability while maintaining high accuracy since it needs only 5 pieces of spectrally phase shifted imaging data and a simple calculation in comparison with the Fourier transform method that requires full wavelength scanning data and relatively complicated computation. The 3-D profile data of micro objects can be obtained in a few seconds with an accuracy of ${\sim}10nm$. The 3-D profile method also has an inherent benefit in terms of being speckle-free in measuring diffuse micro objects by employing an incoherent light source. Those simplicity and practical applicability is expected to have diverse applications in 3-D micro profilometry such as semiconductors and micro-biology.

• 대한기계학회논문집
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• 제16권9호
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• pp.1728-1735
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• 1992

본 연구에서는 실시간 홀로그래피 간섭계(real time holographic interfero- metry ststem)를 구성하고 위상변이법과 디지탈 영상처리를 이용하여 물체 변형을 실 시간으로 자동 측정이 가능하도록 하였다. 한편 광학계 구성과 대상물체의 상태에 따른 오차 요인을 해석하기 위해서 외팔보를 대상물체로 하여 측정된 변형값과 이론값 을 비교하였다. 응용예로써는 터빈 블레이드(turbine blade)에 굽힘력이 가해질때 나타나는 미소변형을 측정하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.2457-2462
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• 2011

생산방식의 변화에 따라 3차원 형상을 신속하고 정확하게 측정하는 것이 중요해졌다. 가장 훌륭한 비접촉 3차원 측정방법인 모아레 방법 중 잡음신호를 효과적으로 제거할 수 있는 위상천이 방법을 구현함에 있어 DMD를 이용하여 격자를 생성하고 이송하는 효과를 발생하도록 하였다. 컴퓨터에서 격자를 이송하고 위상천이를 발생하므로 기계적 이송으로 인한 잡음신호의 발생 가능성을 배제할 수 있으며 광학렌즈와의 적절한 조합을 통해 쉽게 분해능을 변화하며 3차원 정보 획득이 가능하다. 근본적인 $2\pi$ 모호성문제를 극복하기 위하여 2차원 위상정력을 실시하였다. 이 방법을 적용하여 3차원 형상의 측정을 수행하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.3023-3030
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• 2009

고속 삼차원 형상측정에서는 충분한 위상이송 스텝 수를 적용할 시간을 확보할 수 없기 때문에, 스텝 수를 축소하게 되면서 위상측정에서의 잡음이 증가되게 된다. 본 논문에서는, 다파장 PMP법에 있어서 두 파장의 비례관계를 이용하여 측정된 위상에 포함되어 있는 위상오차를 예측하고, 이를 보정하는 방법을 제안하였으며, 제안된 보정방법의 효용성을 확인하기 위한 실험이 진행되었다. 위상천이법에서 통상적으로 사용되는 스텝 수에 비해 월등히 많은 스텝의 위상 이송으로 측정하였으며, 또한 동일한 대상물을 고속 삼차원측정에서 적용되는 3-3 step의 위상 이송으로 측정하여, 두 경우에서의 측정결과를 비교하여 고속측정에서의 측정잡음을 산출하였다. 그리고, 본 논문에서 제안하고 있는 보정 방법을 측정된 맥놀이 위상과 절대위상에 적용한 결과, 각각에 있어서 90%와 17.2%의 잡음감소가 이루어지는 것으로 확인되었다.

• 한국광학회지
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• 제4권4호
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• pp.397-402
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• 1993

위상변이간섭법(phase-shifting interferometry)의 측정정도는 광원의 불안정성, CCD센서의 비선형성, 열팽창, 기계적 진동과 위상변이기(phase shifter)의 위치결정정도 등에 의해 영향을 받는다. 위상변이 간섭법에서 형상을 측정하기 이해 사용되는 이론적인 기준위상(theoretical reference phase)은 위상변이기의 이동오차와 광경로차에 변화를 주는 열팽창, 기계적 진동 등에 의해서 실제의 기준위상(actual reference phase)과 다르게 되고 이것은 측정에 심각한 오차를 야기시킨다. 이러한 종류의 위상측정오차를 제거하기 이해 본 연구에서는 최소자승법과 반복연산법을 사용하여 간섭무늬의 광강도로부터 직접 기준위상을 구하고, 이를 이용하여 위상을 산출하는 방법이 제안되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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• pp.93-96
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• 2000

This study discusses a non-contact optical technique, phase shifting electronic speckle pattern interferometry, that is well suited for a deformation measurement. However, the phase shifting method has difficulties for determinating a deformation quantitatively beacuse of the characteristics of arctan function. In order to solve this problem, phase unwrapping methods has been studied during the last few years. In this study, using phase unwrapping based on line by line scanning phase shifted fringe patterns are studied to determinate a deformation quantitatively. Also least square fitting method is applied to reduce noise and improve image resolution.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권5호
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• pp.474-481
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• 2018

We propose a polarization phase-shifting technique to investigate the thickness of $Ta_2O_5$ thin films deposited on BK7 substrates, using a modified Sagnac interferometer. Incident light is split by a polarizing beam splitter into two orthogonal linearly polarized beams traveling in opposite directions, and a quarter-wave plate is inserted into the common path to create an unbalanced phase condition. The linearly polarized light beams are transformed into two circularly polarized beams by transmission through a quarter-wave plate placed at the output of the interferometer. The proposed setup, therefore, yields rotating polarized light that can be used to extract a relative phase via the self-reference system. A thin-film sample inserted into the cyclic path modifies the output signal, in terms of the phase retardation. This technique utilizes three phase-shifted intensities to evaluate the phase retardation via simple signal processing, without manual adjustment of the output polarizer, which subsequently allows the thin film's thickness to be determined. Experimental results show that the thicknesses obtained from the proposed setup are in good agreement with those acquired by a field-emission scanning electron microscope and a spectroscopic ellipsometer. Thus, the proposed interferometric arrangement can be utilized reliably for non-contact thickness measurements of transparent thin films and characterization of optical devices.

• 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.