• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권6호
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• pp.653-662
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• 2016

An optimized multilayer superlens is designed, using a rigorous and efficient approach based on the method of moments (MoM) in conjunction with a simulated annealing (SA) algorithm. For the MoM solution, fast evaluation of closed-form Green's functions (GFs) in the spatial domain is performed by applying the complex-image (CI) technique, which obviates the time-consuming numerical evaluation of Sommerfeld integrals. The imaging capability of the superlens is examined with the correlation coefficient; results show that using circular polarization for the incident wave can improve this coefficient. To validate the proposed method, finite-element-based simulations are exploited, which reveal the method's accuracy and computational efficiency. Simulation results indicate that the designed structure is capable of producing two-dimensional sub-diffraction-limited images in the visible range, which may make it more versatile for practical applications. Finally, as a considerable finding, it is demonstrated for the proposed design that using circularly polarized illumination provides improved super-resolving performance, compared to linearly polarized illumination.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2008년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.429-430
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• 2008

We demonstrate coherent x-ray diffraction imaging using table-top x-ray laser at a wavelength of 13.9nm driven by 10-Hz ti:Sapphire laser system at the Advanced Photonics Research Institute in Korea. Since the flux of x-ray photons reaches as high as $10^9$ photons/pulse in a $20{\times}20{\mu}m^2$ field of view, we measured a ingle-pulse diffraction pattern of a micrometer-scale object with high dynamic range of diffraction intensities and successfully reconstructed to the image using phase retrieval algorithm with an oversampling ratio of 1:6. the imaging resolution is $^{\sim}150$ nm, while that is much improved by stacking the many diffraction patterns. This demonstration can be extended to the biological sample with the diffraction limited resolution.

• 한국광학회지
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• 제7권4호
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• pp.314-321
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• 1996

본 논문에서는 은염 재료를 이용한 홀로그래픽 위상형 회절격자 제작에서 각 단계별 화학처리에 대하여 고찰하고 표백방법중 반전표백이 화학적으로 일어날 수 없는 반응이라는 결과를 얻었으며 표백에 대한 새로운 해석을 하였다. 표백방법과 표백액의 종류에 따라 진행되는 화학반응. 반응생성물, 그 특성과 굴절율 변조형태에 대하여 실험 고찰하였다. 노광량이 현상 반응의 촉매로 작용하여 현상시간에 미치는 영향에 대하여 실험하고 최적의 현상 반응시간을 구하여 노광량 50-350[.mu.J/$cm^{2}$] 범위에서 70% 이상의 높은 회절효율을 갖는 회절격자를 제작하였다. 현상액의 농도, 노광량과 현상시간 등 화학적 처리 조건의 상관관계의 실험을 통해 고정된 노광량과 일정하게 정해진 화학적 처리시간만으로는 회절효율을 향상시킬 수 없다는 실험적 결론을 얻었다.

• Molecules and Cells
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• 제43권3호
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• pp.298-303
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• 2020

Cryo-electron microscopy (cryo-EM) is now the first choice to determine the high-resolution structures of huge protein complexes. Grids with two-dimensional arrays of holes covered with a carbon film are typically used in cryo-EM. Although semi-automatic plungers are available, notable trial-and-error is still required to obtain a suitable grid specimen. Herein, we introduce a new method to obtain thin ice specimens using real-time measurement of the liquid amounts in cryo-EM grids. The grids for cryo-EM strongly diffracted laser light, and the diffraction intensity of each spot was measurable in real-time. The measured diffraction patterns represented the states of the liquid in the holes due to the curvature of the liquid around them. Using the diffraction patterns, the optimal time point for freezing the grids for cryo-EM was obtained in real-time. This development will help researchers rapidly determine high-resolution protein structures using the limited resource of cryo-EM instrument access.

• 세라미스트
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• 제10권3호
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• pp.55-66
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• 2007

Infrared Scanning Near-field Optical Microscopy (IR-SNOM) is an extremely powerful analytical instrument since it combines IR spectroscopy's high chemical specificity with SNOM's high spatial resolution. In order to do this in the infrared, specialty chalcogenide glass fibers were fabricated and their ends tapered to generate SNOM probes. The fiber tips were installed in a modified near field microscope and both inorganic and biological samples illuminated with the tunable output from a free-electron laser located at Vanderbilt University. Both topographical and IR spectral images were simultaneously recorded with a resolution of ${\sim}50\;nm$ and ${\sim}100\;nm$, respectively. Unique spectroscopic features were identified in all samples, with spectral images exhibiting resolutions of up to ${\lambda}/60$, or at least 30 times better than the diffraction limited lens-based microscopes. We believe that IR-SNOM can provide a very powerful insight into some of the most important bio-medical research topics.

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.212-216
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• 1994

원적외선 영역인 $8-12.\mu$m 대역의 열상장비 주사광학계를 설계 제작하였다. 검출기로 5개 소자의 SP-RITE HgCdTe를 사용하는 직병렬 주사를 위해 수평 및 수직주사에는 각각 회전다면거울과 진동평면거울을 사용하였으며, 주사연결거울로는 구면거울을 사용하여 주사거울의 크기 및 입사동에서의 동수차를 최소화 하였다. 주사광학계는 $40^{\circ}\times26.67^{\circ}$의 넓은 주사시야를 갖는다. 회절 변조전달함수의 계산결과 회절한계의 성능을 만족하였으며 제작 및 시험 결과 고분해능의 열영상을 얻을 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.66-67
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• 2003

고출력 반도체 레이저는 EDFA의 펌핑소스, frequency-doubling 또는 tripling을 통한 자외선 혹은 가시광선의 생성, 의료 등 많은 응용분야를 가지고 있다. 특히 테이퍼드형 반도체 레이저는 대면적 레이저 다이오드와는 달리 단일모드를 만들어내는 리지영역과 이 빔이 회절없이 전파하며 고출력을 만들어내는 이득영역으로 되어 있어 고출력의 빔을 얻을 수 있을 뿐 아니라 고출력 발진시에도 횡적 안정성을 가지는 빔을 얻을 수가 있다. (중략)

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.424-430
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• 2010

In coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy reported until now, conventional microscope objectives are used, so that they are limited for introduction into a living body. Gradient-index (GRIN) rod lenses might be a solution for miniaturized microscope objectives for in-vivo CARS microscopy. However, due to the inherent large amount of chromatic aberration, GRIN rod lenses cannot be utilized for this purpose. CARS imaging catheter, composed of miniaturized microscope objective and fiber bundle, can be introduced into a living body for minimally invasive diagnosis. In order to design the catheter, we have to first investigate design requirements. And then, the optical design is processed with design strategies and intensive computing power to achieve the design requirements. We report the miniaturized objective lens system with diffraction-limited performance and completely corrected chromatic aberrations for an in-vivo CARS imaging catheter.

• 한국음향학회지
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• 제31권6호
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• pp.399-409
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• 2012

본 논문에서는 초음파 연조직 팬텀에서 음향 복사력을 이용하여 횡탄성(shear modulus)을 측정하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 집속 초음파 빔의 초점에서 음향 복사력에 의해 발생하는 변위의 상승시간에 기초하여 횡탄성을 정량적으로 산정한다. 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위하여 횡파 전파법으로 측정한 횡파의 속도 및 횡탄성값 결과와 비교하였다. 횡파 전파법은 제한회절 송신음장에 의해 팬텀에서 발생하여 전파하는 횡파의 속도를 측정하여 횡탄성값을 계산하고, 이 값으로 교정된 데이터 획득 시스템에서 제안한 방법으로 측정한 횡탄성값을 횡파 전파법으로 측정한 값과 비교하여, 제안한 횡탄성 측정법의 유용성을 확인하였다. 두 방법 간의 상대오차는 횡파 속도는 4%로, 횡탄성값은 9% 이하로 계산되었다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.518-525
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• 2012

광학기기가 대상물체를 영상으로 완벽하게 재현할 수는 없으므로 이러한 광학기기의 특성을 평가하는 방법으로서 변조전달함수(MTF)가 보편적으로 사용된다. 그런데 한편으로 렌즈의 수차가 적어지면 광학시스템 구경의 회절과 수차 사이의 반응이 매우 복잡해지므로 기존의 MTF의 방법으로는 광학기기를 평가하기가 어렵다. 이 경우에는 렌즈의 수치구경, 탈초점, 광경로차 및 위상차를 고려한 MTF를 구해야 한다. 본 논문에서는 이러한 방법으로서 가장 보편적으로 알려진 베셀함수를 이용하여 이의 타당성을 검증하고 실례를 통하여 이를 보여주고자 하였다.