• 제목/요약/키워드: optical scanning

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Two-pupil 광학 스캐닝 기술과 PAL-공간변조기를 이용한 패턴 인식 (Pattern Recognition using Two-Pupil Optical Scanning Technique and PAL-Spatial Light Modulator)

  • 도규봉;김관인;김명수
    • 한국항행학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.659-665
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    • 2008
  • 본 논문에서 우리는 PAL-공간변조기를 사용한 Two-pupil 광학 스캐닝 기술에 의하여 실시간 JTC 상관 광 시스템을 수행할 수 있음을 보여주고자 한다. 광학적 addressing(Optical addressing)은 빛에 민감한 $\alpha$-Si 층, 즉 액체 크리스털을 따라 전기장을 조절하는 얍은 층에 의하여 성취되었다. 제안된 기술은 광학적 Twin-pupil 헤테로다인 스캐닝(heterodyne scanning)에 근거하고 있으며, 이 기법은 Fourier 평면에 위치한 광 공간변조기와는 독립적으로 작용한다. 우리는 본 기술의 이론적 근거를 개발하고 목표이미지와 참조이미지 사이의 상관관계를 실험적으로 평가함으로서 본 기술의 성능을 평가하였다.

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수정 진동자를 이용한 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope) 제작 및 특성연구 (A study on the feedback control system for near field scanning optical microscope based on the tuning fork oscillator)

  • 윤선현
    • 한국광학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.267-272
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    • 1999
  • 근접장광학계 (Near-Field Scanning Optical Microscope :NSOM)의 표본과 팁의 거리 유지를 위해 소리굽쇠모양의 수정발진자 (tuning forktype quartz crystal unit)의 한쪽 다리에 광섬유를 고정시키고 광섬유 팁을 수정발진자와 같이 진동하게 만들어 사용하였다. 수정 진동자는 광섬유 팁이 시료에 얼마나 가까이 갔느냐에 따라 진폭이 바뀌게 되고 이 변화를 일반적인 방법인 레이저 빛에 의하여 읽어내는 것이 아니라 바로 수정 발진자의 임피던스 변화에 따른 전압 변화를 측정하여 알아냈다. 팁이 표면에 접근함에 따라 수정발진자 진동폭의 변화와 팁을 통해 들어오는 빛의 세기 변화 등을 측정하여 계의 감도를 조사하였다.

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근접장 광학 현미경을 이용한 $a-As_2S_3$ 박막에서의 자체집광 및 구조변화 측정 (Self-focusing and Structure Measurement of $a-As_2S_3$ Using Near-field Scanning Optical Microscopy)

  • 전태종;정희성;조규만
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.122-123
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    • 2002
  • 능동적으로 안정화시킨 반도체 레이저의 빛살되먹임을 이용한 근접장 광학현미경(Near-field Scanning Optical Microscope)을 이용하여 칼코게나이드계 유리인 a-As$_2$S$_3$에서 광조사에 따른 자체집광 현상과 구조변화를 관찰하였다. 여러 비선형 광학현상 중 광 커르 효과(Optical Kerr effect)에 기인하는 자체집광(Self-focusing)은 광범위하게 연구되어 왔다. (중략)

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Development of Multiple Beam Optical Tweezers

  • Lee Dong-Jin;LeBrun Thomas W.;Balijepalli Arvind;Gorman JasonJ.;Gagnon Cedric;Hong Dae-Hie;Chang Esthe rH.
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1501-1506
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    • 2005
  • This paper presents the design of a multiple beam optical tweezers instrument used for manipulating micro/nano-sized components. The basic equations used in designing the optical tweezers are derived and the stable and time-sharing multiple beam optical tweezers are constructed with scanning mirrors. The laser beam passes through a series of optical components such as lenses, mirrors, and scanning mirrors, and overfills the entrance aperture of microscope objective, which gives a stable trap. By rotating the laser beam with the scanning mirror, the focal positions are translated in the specimen plane and multiple micro/nano-sized objects can be moved. The constructed optical tweezers is used to manipulate cells and liposomes simultaneously and to trap multiple nano-wires. The experiments prove that the developed optical tweezers can be a very versatile manipulation tool for studying gene therapy and nano device fabrication.

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주사 레이저 광집게를 위한 압전 구동기 주파수 특성 분석과 주사 경로 추적 및 보상 (Analysis of Frequency Response of Piezo Stages and Scanning Path Monitoring/Compensation for Scanning Laser Optical Tweezers)

  • 황선욱;이송우;이용구
    • 한국광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.132-139
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    • 2008
  • 주사 레이저 광집게에서 대물렌즈에 의해 집속된 레이저 초점을 제어하기 위해 사용되는 고속 구동기는 입력 신호의 주파수가 증가함에 따라 출력이 감소한다. 이러한 입출력의 괴리는 CCD 카메라를 통해 관찰이 어려우며 사용자는 희미하게 보이는 레이저 주사 형상을 보고 물체를 조작하여 물체를 포획할 수 없거나 포획하더라도 안정된 제어를 할 수 없다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 사용된 고속 구동기의 주파수 특성을 분석하고, 이를 바탕으로 입력 주파수에 따른 실제 주사 경로를 측정하여 시각화해주는 방법과 입출력 데이터의 차이를 계산하여 입력 데이터를 보상하는 방법을 제안한다.

광섬유의 직접 구동에 의한 공초점 현미경 (Scanning confocal microscope by direct oscillation of an optical fiber)

  • 김종배;류광현;박두성;노정은;권남익
    • 한국광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.80-84
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    • 2003
  • 두 가지의 다른 방법으로 광섬유를 직접 구동하여 공초점 현미경을 제작하였다. 압전소자와 튜닝 포크는 광섬유를 진동시키는데 사용하였다. 6 frame의 640$\times$480 픽셀 영상을 압전소자 진동으로 1초 동안 얻었고, 1 frame의 640$\times$480 픽셀 영상을 튜닝 포크 진동으로 1초 동안 얻었다 이러한 광섬유의 진동은 confocal 영상에 일그러짐을 주지 않았다.

Frequency Swept Laser at 1300 nm Using a Wavelength Scanning Filter Based on a Rotating Slit Disk

  • Jeon, Man-Sik;Jung, Un-Sang;Song, Jae-Won;Kim, Jee-Hyun;Oh, Jung-Hwan;Eom, Jin-Seob;Kim, Chang-Seok;Park, Young-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권3호
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    • pp.330-334
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    • 2009
  • A simple and compact frequency swept laser is demonstrated at $1.3{\mu}m$ using a wavelength scanning filter based on a rotating slit disk. The laser is comprised of a pigtailed semiconductor optical amplifier, a circulator, and a wavelength scanning filter in an extended cavity configuration. The wavelength scanning filter is composed of a collimator, a diffraction grating, a rotating slit disk, and a mirror. The instantaneous laser output power is more than 5 mW. The scanning range of the laser is extended to 80 nm at the maximum level, and 55 nm in the full width at half maximum at a scanning rate of 2 kHz.

Preconditions for High Speed Confocal Image Acquisition with DMD Scanning.

  • Shim, S.B.;Lee, K.J.;Lee, J.H.;Hwang, Y.H.;Han, S.O.;Pak, J.H.;Choi, S.E.;Milster, Tom D.;Kim, J.S.
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.39-40
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    • 2006
  • Digital image-projection and several modifications are the classical applications of Digital Micromirror Devices (DMD), however further applications in the field of optical metrology are also available. Operated with certain patterns, a DMD can function, for instance, as an array of pinholes that may substitute the Galvanic mirror or the stage scanning system presently used for 2 dimensional scanning in confocal microscopes. The various process parameters that influence the result of measurement (e.g. pinhole size, lateral scanning pitch and the number of pinholes used simultaneously, etc.) should be configured precisely for individual measurements by appropriately operating the DMD. This paper presents suitable conditions for the diffraction limited analysis between DMD-optics-CCD to achieve the best performance. Also sampling theorem that is necessary for the image acquisition by scanning system is simulated with OPTISCAN which is the simulator based on the diffraction theory.

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Developing a Cantilever-type Near-field Scanning Optical Microscope Using a Single Laser for Topography Detection and Sample Excitation

  • Ng'ang'a, Douglas Kagoiya;Ali, Luqman;Lee, Yong Joong;Byeon, Clare Chisu
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권3호
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    • pp.229-237
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    • 2021
  • The capabilities of the near-field scanning optical microscope (NSOM) for obtaining high resolution lateral topographical images as well as for mapping the spectroscopic and optical properties of a sample below the diffraction limit of light have made it an attractive research field for most researchers dealing with optical characteristics of materials in nano scales. The apertured NSOM technique involves confining light into an aperture of sub-wavelength size and using it to illuminate a sample maintained at a distance equal to a fraction of the sub-wavelength aperture (near-field region). In this article, we present a setup for developing NSOM using a cantilever with a sub-wavelength aperture at the tip. A single laser is used for both cantilever deflection measurement and near-field sample excitation. The laser beam is focused at the apex of the cantilever where a portion of the beam is reflected and the other portion goes through the aperture and causes local near-field optical excitation of the sample, which is then raster scanned in the near-field region. The reflected beam is used for an optical beam deflection technique that yields topographical images by controlling the probe-sample in nano-distance. The fluorescence emissions signal is detected in far-field by the help of a silicon avalanche photodiode. The images obtained using this method show a good correlation between the topographical image and the mapping of the fluorescence emissions.

레이저 재료 가공을 위한 광폭빔 광학 장치 (Wide Beam Optical System for the Laser Materials Processing)

  • 김재도;조응산;전병철
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.24-29
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    • 1998
  • A new wide laser beam optical system for the laser materials processing has been developed with a polygonal mirror. It consists of polygonal mirror and cooling part that prevents the surface of rotating polygonal mirror from damage by heat. The polygonal minors have been designed and made as 24 and 30 facets in pyramid type. This system provides a uniform linear laser heat source with the surface scanning width from 15 to 50mm according to the scanning height To examine the wide laser beam, He-Ne laser is used. Also, Acryl is used to confirm the laser beam pattern by bum-pattern print To analyze the energy distribution of the wide laser ben empirical values and theoretical values are compared and discussed. To improve the efficiency of the wide laser beam optical system, methods are suggested by the optical theories. For larger area processing like turbine blade, drawing blade, cold roller and guide plate, optimal overlapping locations have been calculated and analyzed by geometric and optical theories.

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