• 제목/요약/키워드: Wave optics

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인공지능(AI)을 활용한 미세패턴 불량도 자동화 검사 시스템 (Automated Inspection System for Micro-pattern Defection Using Artificial Intelligence)

  • 이관수;김재우;조수찬;신보성
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제24권6_2호
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    • pp.729-735
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    • 2021
  • Recently Artificial Intelligence(AI) has been developed and used in various fields. Especially AI recognition technology can perceive and distinguish images so it should plays a significant role in quality inspection process. For stability of autonomous driving technology, semiconductors inside automobiles must be protected from external electromagnetic wave(EM wave). As a shield film, a thin polymeric material with hole shaped micro-patterns created by a laser processing could be used for the protection. The shielding efficiency of the film can be increased by the hole structure with appropriate pitch and size. However, since the sensitivity of micro-machining for some parameters, the shape of every single hole can not be same, even it is possible to make defective patterns during process. And it is absolutely time consuming way to inspect all patterns by just using optical microscope. In this paper, we introduce a AI inspection system which is based on web site AI tool. And we evaluate the usefulness of AI model by calculate Area Under ROC curve(Receiver Operating Characteristics). The AI system can classify the micro-patterns into normal or abnormal ones displaying the text of the result on real-time images and save them as image files respectively. Furthermore, pressing the running button, the Hardware of robot arm with two Arduino motors move the film on the optical microscopy stage in order for raster scanning. So this AI system can inspect the entire micro-patterns of a film automatically. If our system could collect much more identified data, it is believed that this system should be a more precise and accurate process for the efficiency of the AI inspection. Also this one could be applied to image-based inspection process of other products.

거친 바다표면의 마이크로파 반사 계산을 위한 이론적 모델 정확도 검증 (Accuracy Verification of Theoretical Models for Estimating Microwave Reflection from Rough Sea Surfaces)

  • 박신명;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.788-793
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    • 2017
  • 본 논문에서는 거친 바다표면의 마이크로파 반사를 계산할 수 있는 이론적 모델의 정확도를 검증한다. 우선 Pierson-Moskowitz 해양 스펙트럼을 이용하여 거친 바다표면을 생성하였다. 생성된 바다표면의 유의파고와 유효높이(root-mean square height)값을 추정하여 풍속에 따른 유의파고, 유효높이 관계식을 유도하였고, 다른 측정 데이터들과 비교하였다. 수치해석적 방법을 이용하여 다양한 거칠기 조건(풍속)에서 생성된 바다표면의 반사계수를 계산하였고, 기존에 반사계수를 계산하기 위해 사용하는 이론적 모델인 Ament 모델, PO(Physical Optics) 모델, GO(Geometrical Optics) 모델, B-M(Brown-Miller) 모델과 비교하였다. 비교적 거칠기가 매우 낮은 경우($kh_{rms}$<0.4, k는 파수, $h_{rms}$는 RMS 높이) 외에는 Ament 모델은 정확하지 않았다. 또한 거칠기가 크지 않은 바다($kh_{rms}$<10)에서는 PO, GO, B-M 모델들의 정확도가 보장되지만, 풍속이 높아 거칠기가 높은 바다($kh_{rms}$>10)에서는 입사각이 $70^{\circ}$ 이하에서는 PO 모델과 GO 모델이 수치해석결과와 비교적 잘 일치하였으며, $80^{\circ}$ 이상에서는 B-M 모델이 수치해석 결과와 비교적 잘 일치함을 보였다.

Infrared 광학초자의 초정밀 가공 특성 (The Characteristics on Ultra Precision Machining for Infrared Optical Materials)

  • 양순철;허명상;김상혁;이길재;이상용;국명호;장기수;유선영;원종호;김건희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.253-260
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    • 2012
  • In nowadays, the infrared optics is frequently employed to various fields such as military, aerospace, industry and medical. To develop the infrared optics, special glasses which can transmit infrared wave are required. Ge(Germanium), Si(silicon), and fluoride glasses are typically used for material of the infrared optics. Compared with Ge and Si glasses, fluoride glasses have high transmittance in infrared wavelength range. Additionally, UV(ultraviolet) and visible light can be transmitted through fluoride glasses. There characteristics of fluoride glasses makes it possible to evaluate optical performance with generally used visible testing equipment. In this paper, we used design of experiment to find ultra precision machining characteristic of Ge and fluoride glasses and optimized machining process to obtain required form accuracy of PV(Peak to Valley) $0.2\;{\mu}m$.

쇄기형 유전체의 양면에 평면파 입사시 다극전개를 이용한 회절패턴 계산 (Calculation of Diffraction Patterns for Incidence of Planewave on Both Sides of a Dielectric Wedge by Using Multipole Expansion)

  • 김세윤;나정웅;신상영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.16-26
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    • 1989
  • 임의의 각을 가진 쇄기형 유전체의양 경계면을 E-편파된 평면화가 입사할 경우 발생하는 전자파의 회절패턴을 기하광학해와 모서리회절파의 합으로 표시하였다. 모서리 회절파의 회절계수는 물리광학근사로 구한 회절계수를 모서리 끝에 분포한 다극선전원으로 수정하여 구하였다. 쇄기각 $120^{circ}$, 입사각 $60^{circ}$ 인 유전체의 비전율을 2, 5, 10으로 변화시키고, 측정거리도 모서리 끝점으로 부터 5와 10파장인 경우에 대해 기하광학해와, 물리광학해, 다극선전원으로 교정한 수정해 순으로 각각의 회절패턴을 그림으로 나타내었다. 본 논문에서 구한 수정해는 모서리 끝점으로 부터 멀리 떨어진 곳에서만 유용한 점근해임을 알 수 있으나, 유전체 경계면에서 경계조건을 만족함을 보였다.

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Gaussian Apodization이 되어 있는 X-선 결상계의 초분해능 (Gaussian apodization and superresolution optical imaging system for soft X-ray region)

  • 송영란;이민희;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.89-95
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    • 1996
  • Gauss pupil를 이용하는 초분해능 광학계가 .lambda.=0.013.mu.m인 연 X-선영역에서 정밀하게 취급되었다. 회절상의 적분에서 허수축방향의 선적분치가 작은 값이 된다는 것을 증명하고 이것을 무시하여 실수축 위의 선적분 만으로서 회절상을 구하였다. 이 광학게에서 회절상이 분해능에 대한 구경의 공간주파수대폭(2.omega. $_{o}$ )의 제약 조건이 없다. .omega..rarw..inf.일 때의 회절상의 중심의 강도의 e$^{-2}$ 배의 강도를 초분해능 광학계가 지니고 있어야 한다는 추가적인 조건에서 부터 .omega.$_{o}$ .geq.1/2.sigma.(.omega.$_{o}$ =12*$10^{5}$ , 1/2.sigma.=5.0*$10^{5}$ )의 조건을 얻고, 이 조건에서부터 .DELTA.x=1/2(FWHM).geq. 0.26.lambda.=0.0034.mu.의 관계식을 얻었다 (단, NA=0.25, Rayleigh resolution limit=2.lambda.). 본 연구에서 .DELTA.x=0.008.mu.m인 초분해능 연X-선 결상계를 제시하였으며 이 분해능은 Rayleigh의 분해한계 2.lambda.=0.026.mu.m보다 작다.

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Super-resolution Microscopy with Adaptive Optics for Volumetric Imaging

  • Park, Sangjun;Min, Cheol Hong;Han, Seokyoung;Choi, Eunjin;Cho, Kyung-Ok;Jang, Hyun-Jong;Kim, Moonseok
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권6호
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    • pp.550-564
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    • 2022
  • Optical microscopy is a useful tool for study in the biological sciences. With an optical microscope, we can observe the micro world of life such as tissues, cells, and proteins. A fluorescent dye or a fluorescent protein provides an opportunity to mark a specific target in the crowd of biological samples, so that an image of a specific target can be observed by an optical microscope. The optical microscope, however, is constrained in resolution due to diffraction limit. Super-resolution microscopy made a breakthrough with this diffraction limit. Using a super-resolution microscope, many biomolecules are observed beyond the diffraction limit in cells. In the case of volumetric imaging, the super-resolution techniques are only applied to a limited area due to long imaging time, multiple scattering of photons, and sample-induced aberration in deep tissue. In this article, we review recent advances in super-resolution microscopy for volumetric imaging. The super-resolution techniques have been integrated with various modalities, such as a line-scan confocal microscope, a spinning disk confocal microscope, a light sheet microscope, and point spread function engineering. Super-resolution microscopy combined with adaptive optics by compensating for wave distortions is a promising method for deep tissue imaging and biomedical applications.

A Wide Dynamic Range NUC Algorithm for IRCS Systems

  • Cai, Li-Hua;He, Feng-Yun;Chang, Song-Tao;Li, Zhou
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1821-1826
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    • 2018
  • Uniformity is a key feature of state-of-the-art infrared focal planed array (IRFPA) and infrared imaging system. Unlike traditional infrared telescope facility, a ground-based infrared radiant characteristics measurement system with an IRFPA not only provides a series of high signal-to-noise ratio (SNR) infrared image but also ensures the validity of radiant measurement data. Normally, a long integration time tends to produce a high SNR infrared image for infrared radiant characteristics radiometry system. In view of the variability of and uncertainty in the measured target's energy, the operation of switching the integration time and attenuators usually guarantees the guality of the infrared radiation measurement data obtainted during the infrared radiant characteristics radiometry process. Non-uniformity correction (NUC) coefficients in a given integration time are often applied to a specified integration time. If the integration time is switched, the SNR for the infrared imaging will degenerate rapidly. Considering the effect of the SNR for the infrared image and the infrared radiant characteristics radiometry above, we propose a-wide-dynamic-range NUC algorithm. In addition, this essasy derives and establishes the mathematical modal of the algorithm in detail. Then, we conduct verification experiments by using a ground-based MWIR(Mid-wave Infared) radiant characteristics radiometry system with an Ø400 mm aperture. The experimental results obtained using the proposed algorithm and the traditional algorithm for different integration time are compared. The statistical data shows that the average non-uniformity for the proposed algorithm decreased from 0.77% to 0.21% at 2.5 ms and from 1.33% to 0.26% at 5.5 ms. The testing results demonstrate that the usage of suggested algorithm can improve infrared imaging quality and radiation measurement accuracy.

직경 1 m 비축포물면의 가공 및 평가 (Fabrication and Evaluation of Diameter 1 m Off-axis Parabolic mirror)

  • 양호순;이재협;전병혁;이윤우;이경묵;최세철;김종민
    • 한국광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.287-293
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    • 2008
  • 망원경의 조립 및 평가를 위해서는 평행광선을 만들어주는 시준장치가 반드시 필요하다. 최근에 고해상도 카메라의 초점거리가 길어짐에 따라 상대적으로 적은 부피를 차지하는 Cassegrain 형태의 시준장치가 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 형태는 적외선 광학계를 평가할 때 부경이 가지는 온도로 인하여 불필요한 열복사선을 방출하여 적외선 광학계의 평가 정밀도를 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 직경이 800 mm이고 초점거리가 2 m인 적외선 광학계를 평가하기 위하여 초점거리는 6m이고 물리적인 직경 1 m, 유효 직경이 930 mm인 비축포물면을 Zerodur를 이용하여 가공하고 측정한 과정을 설명한다. 약 4개월간의 작업 끝에 면의 최종 파면수차는 30.4 nm rms($\lambda$/138, ${\lambda}=4.2\;{\mu}m$)를 얻어서 적외선 광학계뿐만 아니라 가시광 영역 광학계도 측정 가능한 성능을 보유하였다.

박막 변형거울(Membrane Deformable Mirror)을 이용한 파면 보정에 관한 연구

  • 나자경;고도경;이유;차병헌
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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    • pp.32-32
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    • 2004
  • 변형거울은 적응광학계(Adaptive Optics System)에서 파면 측정 센서와 더불어 중요한 장치로서 왜곡된 파면을 보정하는 역할을 한다. 이 실험에서는 저가의 박막 변형거울을 이용한 파면 보정 방법을 연구하였다. 박막거울의 변형은 알루미늄으로 코팅된 박막과 37개의 제어 전극에 각각 바이어스 전압과 제어전압을 가함으로서 이루어졌다. 박막거울에서 나타나는 바이어스 전압에 의한 경면의 초기 오목 변형은 수동 변형 거울 (MDM)을 사용해서 0.1 wave 이내로 보정할 수 있었다. (중략)

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쇄기형 유전체의 물리광학 근사해를 교정하는 두 수정 방법의 비교 (Comparison of two correction schemes to the physical of tics solution in case of dielectric wedge)

  • 김세윤;나정웅;신상영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1984년도 하계학술회의논문집
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    • pp.287-291
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    • 1984
  • The electromagnetic wave scattered by an arbitrary-angled dielectric wedge is constructed by physical optics solution and its corrected field. Two models of correction source are obtained; one is multipole line source at tip of wedge and the other is correction electric and magnetic currents distributed along the interfaces of dielectric wedge. Calculated far-field patterns are presented and compared each other.

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