• Current Optics and Photonics
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• 제6권2호
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• pp.161-170
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• 2022

Three-dimensional (3D) geometric models are introduced to correct vignetting, and a downhill simplex search is applied to determine the coefficients of a 3D model used in digital microscopy. Vignetting is nonuniform illuminance with a geometric regularity on a two-dimensional (2D) image plane, which allows the illuminance distribution to be estimated using 3D models. The 3D models are defined using generalized polynomials and arbitrary coefficients. Because the 3D models are nonlinear, their coefficients are determined using a simplex search. The cost function of the simplex search is defined to minimize the error between the 3D model and the reference image of a standard white board. The conventional and proposed methods for correcting the vignetting are used in experiments on four inspection systems based on machine vision and microscopy. The methods are investigated using various performance indices, including the coefficient of determination, the mean absolute error, and the uniformity after correction. The proposed method is intuitive and shows performance similar to the conventional approach, using a smaller number of coefficients.

• 한국광학회지
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• 제17권4호
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• pp.359-365
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• 2006

광학계의 파면오차는 광학계의 성능을 나타내는 주요 지표이며, 광학면의 변형에 의해 발생한다. 광기계의 개발에 있어서 주요 하중조건에서 발생하는 파면오차 양은 중요 규격으로 설정되고 관리되어 진다. 광학면의 변형은 유한요소해석 등의 발달과 더불어 정확한 수준까지 계산할 수 있게 되었다. 유한요소해석 결과로부터 파면오차를 계산하기 위해서는 광학면에서의 변형량을 근사하고 분석해야 한다. 이를 위해 추가적인 격자나 요소망으로 결과를 변화하여 근사하는 방법이 사용되고 있으나, 격자 구성의 번거로움과 변환으로 인한 오차 발생 소지를 가지고 있다. 본 연구에서는 추가적인 격자의 구성없이 절점 정보만으로 효과적인 근사를 할 수 있는 이동 최소제곱 근사법을 사용하여 변형량을 근사하고 파면오차를 계산하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 해양탑재체 스캔 미러의 자중에 의한 파면오차를 계산하였고, 기존의 방법과 비교 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권1호
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• pp.104-109
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• 2006

동시 스퍼터링법으로 $TiO_2$ 박막과 구리를 도핑한 Cu/$TiO_2$ 박막을 제작하고, 금속의 도핑과 열처리 온도에 따른 구조적, 광학적, 광분해 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과 구리 도핑의 경우에 입자의 결정 크기가 증가하였으며, SEM 결과 입자들의 크기가 균일하고 입자들의 뭉침이 더 작은 것을 확인 할 수 있었다. $900^{\circ}C$에서 열처리한 박막의 흡수단은 아나타제에서 루타일로의 상전이에 의해 밴드갭의 변화로 장파장 영역으로 이동하였고, 또한 입자 크기 증가에 따라 투과율이 급격히 감소하였다. Cu/$TiO_2$ 박막들은 순수$TiO_2$ 박막보다 광분해 특성이 더 우수하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권6호
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• pp.547-554
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• 2004

z-축 방향으로 진행하는 Ti:LiNbO$_3$, 광도파로와 전기광학효과를 이용하여 집적광학형 편광조절기를 구현하였다. 소자는 λ/4-λ/2-λ/4 wave-plate들로 구성되었으며, 각 wave-plate에 인가되는 전압들에 따라 나타나는 위상변화량과 이에 대응되는 편광모드 변환을 정량적으로 검토하고, 폴래리미터 (polarimeter)와 Poincare 구 좌표계를 이용하여 편광 조절기의 동작 상태를 체계적으로 측정하였다. 제작된 편광조절기는 각 wave-plate들의 선택과 인가전압에 따라 어떠한 입력 편광 상태도 특정한 출력 편광상태로 변화시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제24권1호
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• pp.10-15
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• 2012

선형의 천수방정식을 이용하여 에너지 감쇠가 있는 경우의 파랑특성을 분석하였다. 기하광학기법을 이용하여 위상속도 및 에너지속도를 이론적으로 유도하였으며 수치모형을 통하여 검증하였다. 에너지감쇠가 있는 경우 파고, 위상속도, 에너지속도 모두 변하면서 파랑변형에 영향을 끼쳤다. Euler 의 접근법에 의하여 복소수 형태의 파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 클수록 위상속도는 감소하는 반면에 에너지속도는 위상속도보다 큰 값을 가지면서 꾸준히 증가하는 결과가 나왔다. Lagrange의 접근법에 의하여 복소수 형태의 각주파수를 사용할 경우 에너지 감쇠가 발생하는 파군이 에너지속도로 전파하는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 파랑의 천수와 굴절이 발생하는 경우 두 경우 다 에너지속도의 영향을 받는 것을 이론으로 발견하였고, 경사면 위로 파랑이 전파하는 경우 이 사실을 수치실험으로 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제29권3호
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• pp.99-103
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• 2018

동적 광단층 탄성영상법은 광 결맞음 단층촬영법을 기반으로 하여 위상차에 의해 조직의 기계적 성질 중 하나인 탄성도를 측정하기 위한 기법이다. 광 결맞음 단층촬영법은 마이켈슨 간섭계를 기반으로 한 비침습적 고해상도 단면 촬영기법이다. 본 논문에서는 광단층 탄성영상법을 생체 조직에 적용하기 전에 실행가능성을 판단하고자 강도를 쉽게 구분할 수 있는 지우개, 스펀지, 샤프심으로 샘플을 제작하여 실험을 진행하였다. 샘플에 사인파의 일정한 진동자극을 가하기 위해 압전액추에이터를 샘플의 아래쪽에 위치시켰으며 위쪽에서 광 결맞음 단층촬영법으로 스캔하였다. 깊이마다 횡방향에 대한 변형속도를 힐버트 변환하여 포락선을 검출한 후 포락선의 높낮이를 색깔로 표현하여 이미지 상에서 샘플 내의 상대적인 강도를 비교할 수 있었다. 또한, 샘플단과 참조단 사이의 간섭을 이용하는 것보다 샘플단 내의 자기간섭을 이용할 경우 변형속도 계산에 있어 장점이 있음을 제시하였다.

• 한국광학회지
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• 제18권2호
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• pp.171-177
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• 2007

전자빔 증착법을 이용하여 산소 분압에 따라 $TiO_2$ 박막을 제작하고, 열처리 온도에 따른 박막의 구조적 특성과 광학적 특성을 분석 하였다. $TiO_2$ 박막들의 물리적 특성은 주입된 산소량에 의존하였다. 주입된 산소량이 증가 할수록 상전이 온도가 높아지고, 가시광선 영역에서 $TiO_2$ 박막의 투과율이 증가하였다. 그리고 주입된 산소량이 작은 경우, $700^{\circ}C$에서 $1100^{\circ}C$로 열처리 후 $TiO_2$ 박막의 흡수단 이 좀더 장파장으로 이동하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.447-454
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• 2006

Brewster 각으로 양면이 가공된 $Cr^{4+}$ : YAG 결정이 장치된 Z자형 공진기의 안정영역에 대하여 열 렌즈 효과를 고려하지 않았을 때와, 고려하였을 때의 경계값의 해석적 해를 구하였다. 또한 수차 변환 행렬들을 사용하여 공진기의 안정성, 빔 허리, 그리고 비점수차 보상에 대한 열 렌즈 효과가 미치는 영향도 알아보았다. 결정이 오목거울 사이의 중간 위치에 놓이고, 오목거울과 반사거울 및 출력거울의 거리가 같을 때에는 공진기의 안정영역에 미치는 열 렌즈 효과의 영향은 적으나, 빔 허리는 반사거울에서 구결면보다 자오면에서의 영향이 더 크므로 열 렌즈 효과가 있을 때의 비점수차 보상은 더 어려워진다. 이러한 결과는 Kerr 렌즈 모드 잠금에서도 열 렌즈 효과가 고려되어야 함을 보인다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제32권3호
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• pp.141-147
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• 2019

본 논문에서는 체계적인 설계법을 통해 다중 빔 형성을 위한 빔 분배기의 설계를 소개한다. 본 연구의 목표는 산란하는 마이크로파를 다중 방향으로 진행하는 빔으로 변환시키는 빔 분배기를 설계하는 것이다. 기존의 이론 기반 접근법으로는 불특정 방향으로의 다중 빔 분배가 어렵다. 그러므로 본 연구에서는 기존의 이론 기반 접근법인 변환광학 이론이 아닌 체계적인 설계 방법인 페이즈 필드 설계법을 통해 최적의 빔 분배기 구조를 설계하였다. 목적함수는 각 방향으로 특정 지점의 전기장 세기의 표준값을 최대화로 설정하였다. 섬 형상의 구조를 피하고 하나의 연결된 구조를 얻기 위해 증강된 라그랑지안을 사용하여 체적 제약조건을 설정하였다. 목표 주파수는 X-band의 주파수 대역의 10GHz이다. 설계된 최적 형상의 빔 분배기는 다중 빔 형성 성능을 잘 보였고, 목표 영역에 전달되는 전기 에너지는 증가하였다. 또한 설계가 유효한 주파수 대역을 평가하기 위해 X-band 대역에 대해 주파수 대역 성능 평가를 수행하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권2호
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• pp.168-173
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• 2005

고주파 마그네트론 동시 스퍼터링법을 이용하여 $TiO_2$ 박막에 Ag를 도핑한 $Ag/TiO_2$ 박막을 제작하고, 열처리 온도에 따른 박막의 물리적, 화학적 특성을 조사하였다. XRD 측정 결과로부터 금속을 도핑한 박막이 순수 $TiO_2$ 박막보다 결정크기가 더 작은 것을 확인하였으며, SEM 측정 결과로부터 $Ag/TiO_2$ 박막은 순수 $TiO_2$ 박막보다 골자의 크기가 작고 균일하다는 것을 알 수 있었다. 제작된 박막은 가시광선 영역에서 높은 투과율을 나타내었다. $600^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 아나타제 결정상이 나타났으며, $900^{\circ}C$에서 열처리한 박막은 아나타제와 루타일상이 혼합되어 나타났다 특히, $900^{\circ}C$에서 열처리한 경우 아나타제에서 루타일로의 상전이에 따른 밴드갭 에너지의 변화에 의해 박막의 흡수단이 장파장 영역으로 이동하였다. 또한 박막 내의 흡수와 산란효과에 의해 투과율이 감소하였다. $Ag/TiO_2$ 박막의 광활성은 순수 $TiO_2$ 박막보다 우수함을 알 수 있었다.