• 한국광학회지
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• 제12권5호
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• pp.362-370
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• 2001

간섭계의 수차는 물체광과 기준광이 서로 상쇄하는 것으로 알려져 있지만, 물체가 기울어진 경우 완벽한 상쇄가 이루어지지 않아 간섭무늬에 영향을 준다. 본 논문에서는 수치 해석을 통해 이 현상이 백색광 주사 간섭무늬의 두 정점 중, 위상 정점에 직접적인 영향을 주어 오차로 작용함을 보인다. 위상 정점은 가시도 정점에 비하여 높은 분해능과 외란에 대해 강인한 반면, 광학계의 수차에 의해 차수 계산의 부정확함이 유발되고, 측정 정밀도가 떨어지는 단점을 갖는다. 두 정점의 차이 값 계산을 실험한 결과, 위상 정점은 100nm 수준의 오차를 갖고, 특히 그 오차가 광학계의 정렬 오차에 기인함을 보인다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권4호
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• pp.317-322
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• 2013

We have proposed and demonstrated a low numerical aperture technique to measure the depth of through silicon vias (TSVs) using white-light scanning interferometry. The high aspect ratio hole like TSV's was considered to be impossible to measure using conventional optical methods due to low visibility at the bottom of the hole. We assumed that the limitation of the measurement was caused by reflection attenuation in TSVs. A novel interference theory which takes the structural reflection attenuation into consideration was proposed and simulated. As a result, we figured out that the low visibility in the interference signal was caused by the unbalanced light intensity between the object and the reference mirror. Unbalanced light can be balanced using an aperture at the illumination optics. As a result of simulation and experiment, we figured out that the interference signal can be enhanced using the proposed technique. With the proposed optics, the depth of TSVs having an aspect ratio of 11.2 was measured in 5 seconds. The proposed method is expected to be an alternative method for 3-D inspection of TSVs.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.387-397
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• 2023

Tooth surface shape error is an important parameter in gear accuracy evaluation. When tooth surface shape error is measured by laser interferometry, the gear interferogram is highly distorted and the gray level distribution is not uniform. Therefore, it is important for gear interferometry to extract the foreground region from the gear interference fringe image directly and accurately. This paper presents an approach for foreground extraction in gear interference images by leveraging the sinusoidal variation characteristics shown by the interference fringes. A gray level mask with an adaptive threshold is established to capture the relevant features, while a local variance evaluation function is employed to analyze the fluctuation state of the interference image and derive a repair mask. By combining these masks, the foreground region is directly extracted. Comparative evaluations using qualitative and quantitative assessment methods are performed to compare the proposed algorithm with both reference results and traditional approaches. The experimental findings reveal a remarkable degree of matching between the algorithm and the reference results. As a result, this method shows great potential for widespread application in the foreground extraction of gear interference images.

• 한국재난관리표준학회지
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• 제2권2호
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• pp.85-90
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• 2009

전 세계적인 기후의 변화로 기상 이변이 속출하면서 자연재해로 인한 재산피해와 인명 손실 또한 증가하고 있다. 특히 대부분의 지형이 산지로 이루어진 우리나라의 경우 자연 재해 중 산사태로 인한 피해가 심각한 상황이며, 풍화 깊이가 얕은 국내 자연 사면의 특성상 대규모 산사태보다는 중소규모의 산사태가 광범위하게 발생하고 있다. 그러나 이러한 규모의 산사태를 관측하기 위하여 지금까지 이루어져 왔던 직접측량 방식은 국지적인 결과를 취득하는데 주로 사용되고 많은 인력과 시간이 소모되므로 광범위한 지역의 해석에는 한계가 따른다. 넓은 지역의 산사태를 잘 감지하고 신속한 대처가 이루어질 수 있도록 하기 위해 최근 항공측량이나 인공위성을 활용한 원격탐측의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 높은 투과성을 지닌 JERS-1의 위성 영상을 이용, 2-pass differential interferometry 기술을 통해 대상 지역인 강원도 지역의 지형 변위도를 생성하여 산사태 피해 지역을 탐측하고, 산사태 지역의 탐지 및 분석을 위한 웹 시스템을 구축했다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.542-545
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• 2005

Spaceborne radar interferometry has been widely used to estimate the topography and deformation of the Earth. It is difficult to obtain coherent interferometric SAR pairs especially over coastal areas mainly because of variation of surface conditions. We carried out the experiment using a cross-interferometric pair with a perpendicular baseline of about 1.4 km, a 30 minutes temporal separation and the height sensitivity of about 6 meters. The temporal decorrelation can be reduced by the cross interferometric technique with a 30 minutes temporal separation. Accurate coregistration was performed through resampling of ENVISAT ASAR data to equivalent pixel spacing to the ERS SAR data, because of the differences of the pulse repetition frequency and range sampling rate between the two sensors. Then we estimated range and azimuth offset to a sub-pixel accuracy using image intensity cross correlation. A larger window chip size than a general case was used because it was difficult to distinguish typical features. As range bin increased, the difference of Doppler centroid also increased. It resulted in lower coherence in far range than in near range. Coherences over wetland in near and far range were about 0.8 and 0.5, respectively. The coherence was improved by applying azimuth and range common band filtering, but coherence gap still existed. ERS-ENVISAT cross-interferogram usually lost information in urban area. However, high coherence over a city in this pair was shown, because of less man-made structures than other major cities. Accuracy of the DEM constructed by the ERS-ENVISAT 30-minute pair in a coastal area is to be evaluated.

• 한국광학회지
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• 제21권5호
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• pp.195-199
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• 2010

본 논문에서는 광자결정 광섬유를 이용하여 1000 nm 의 광대역폭을 갖는 광신호 분배기를 구현하였다. 제작에 사용된 광자결정 광섬유의 지름은 $130{\mu}m$ 이고 6층의 공기 구멍 구조로 이루어져 있다. 광신호 분배기는 두 가닥의 광자결정 광섬유에 열을 가함과 동시에 인장력을 가해 제작하였으며 제작된 광자결정 광섬유 기반 광신호 분배기의 지름은 $23{\mu}m$ 이었다. 광신호 분배기의 제작 시 인장시키는 길이에 따라 대역폭과 bandedge가 조절되었다. 제작된 광자결정 광섬유 기반 광신호 분배기의 대역폭이 1000 nm에서 50:50의 광신호 분해 효율을 가지는 것으로 측정되었다. 광자결정 광섬유의 공기 구멍 구조의 특성으로 인해 주변온도의 변화에 영향을 받지 않는 특성을 나타낸다. Optical coherence tomography의 분해능이 광원의 대역폭에 비례하므로 광대역폭을 갖는 광자결정 광섬유 기반 광신호 분배기는 신호 추출을 위한 간섭계 구성에 핵심적으로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국광학회지
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• 제12권3호
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• pp.219-224
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• 2001

주파수 위상 간섭계를 이용한 전기장 재구성 방법(SPIDER)을 이용하여 Kerr 렌즈 모드록킹된 티타늄 사파이어 레이저 공진기에서 생성된 펨토초 영역의 극초단 펄스의 펄스폭과 위상을 측정하였다. 8cm 길이의 SF10 매질과 마이켈슨형의 시간지연암(arm)을사용하여 주파수 층밀림(shearing)을 구현하고 제2종 BBO결정으로 합주파수 발생을 시켜 SPIDER 장치를 구성 하였다 얻어진 층밀림 주파수 간섭 신호로부터 SPIDER 알고리즘을 이용하여 펄스의 전기장을 복원하였다 SPIDER의 정확도를 확인하기 위해 SPIDER에서 얻은 펄스로 재구성한 간섭형 자체상솬신호를 직접 측정한 간섭형 자체상관 신호와 비교하였다. SPIDER를 티타늄 사파이어 레이저 공진기에 적용하여 19fs의 펄스폭을 얻었으며 sech$^2$나 가우시안으로 가정한 간섭형 자체상관의 결과는 이보다 작은 값으로 나타나서 펨토초 레이저의 정확한 펄스폭 측정을 위해서는 펄스모양의 가정이 필요없는 SPIDER 방법이 필요함을 알 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권6호
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• pp.604-612
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• 2017

An effective and precise method using a scanning white-light interferometer (SWLI) for three-dimensional surface measurements, in particular for roughness measurements, has been proposed. The measurement of a microscopically sloped area using an interferometer has limitations, due to the numerical aperture of the lens. In particular, for roughness measurements, it is challenging to obtain accurate height data for a sloped area using the interferometer, due to diffraction of the light. Owing to these optical limitations of the interferometer for roughness measurements, the Ra measurements performed using an interferometer contain errors. To overcome the limitations, we propose a method consisting of the following two steps. First, we evaluate the height data and set the invalid height area to be blank, using the characteristics of the modulus peak, which has a low peak value for signals that have low reliability in the interferogram. Next, we interpolate the blank area using the adjacent reliable area. Rubert roughness standards are used to verify the proposed method. The results obtained by the proposed method are compared to those obtained with a stylus profilometer. For the considered sinusoidal samples, Ra ranges from $0.053{\mu}m$ to $6.303{\mu}m$, and we show that the interpolation method is effective. In addition, the method can be applied to a random surface where Ra ranges from $0.011{\mu}m$ to $0.164{\mu}m$. We show that the roughness results obtained using the proposed method agree well with profilometer results. The $R^2$ values for both sinusoidal and random samples are greater than 0.995.

• 한국정밀공학회지
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• 제19권3호
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• pp.66-72
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• 2002

Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) has been recently developed and widely used because it has advantage to be able to measure surface deformations of engineering components and materials in industrial areas with non-contact. The speckle patterns to be formed with interference and scattering phenomena can measure not only out-of-plane but also in-plane deformations, together with the use of digital image equipment to process the informations included in the speckle patterns and to display consequent interferogram on a computer monitor. In this study, the experimental results of a canti-levered plate using ESPI were compared with those obtained from the simple beam theory. The ESPI results of the canti-levered plate analyzed by 4-step phase shifting method are close to the theoretical expectation. Also, out-of-plane displacements of a spot welded cacti-levered plate were measured by ESPI with 4-step phase shifting technique. The phase map of the spot welded cacti-levered plate is quite different from that of the canti-levered plate without spot welding.

• 지적과 국토정보
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• 제47권2호
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• pp.39-47
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• 2017

KOMPSAT 5호의 SAR 탑재체는 X-밴드(9.66GHz) 마이크로파를 매개로 하는 센서가 탑재되어 있다. 특히, 방위각과 고도평면에 대해 전자 조향이 가능한 고정형 안테나를 가지고 있으므로 다양한 활용이 기대된다. 본 연구에서는 KOMPSAT 5호의 HR, UH모드영상을 이용하여 DEM을 제작함으로써 제작성능과 DEM의 정확도를 평가하였다. DEM제작성능평가를 위해 기선분석과 $2{\pi}$ ambiguity를 통해 DEM의 민감도를 판단한 결과 양호한 제작성능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 제작된 DEM의 정확도 평가를 위해 30점의 검사점에 대해 SRTM데이터와 비교하였으며 그 결과 표준편차 ${\pm}15{\sim}20m$의 정확도를 얻었다. 향후 필터링 방법이나 Phase unwrapping방법의 파라메타를 조정함에 의해 DEM의 정확도를 개선한다면 환경 및 재해모니터링 등에 KOMPSAT5호 영상을 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다.