• 제목/요약/키워드: phase-shifting interferometer

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Error Analysis for Optical Security by means of 4-Step Phase-Shifting Digital Holography

  • Lee, Hyun-Jin;Gil, Sang-Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제10권3호
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    • pp.118-123
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    • 2006
  • We present an optical security method for binary data information by using 4-step phase-shifting digital holography and we analyze tolerance error for the decrypted data. 4-step phase-shifting digital holograms are acquired by moving the PZT mirror with equidistant phase steps of ${\pi}/2$ in the Mach-Zender type interferometer. The digital hologram in this method is a Fourier transform hologram and is quantized with 256 gray level. The decryption performance of the binary data information is analyzed. One of the most important errors is the quantization error in detecting the hologram intensity on CCD. The greater the number of quantization error pixels and the variation of gray level increase, the more the number of error bits increases for decryption. Computer experiments show the results for encryption and decryption with the proposed method and show the graph to analyze the tolerance of the quantization error in the system.

반점 간섭무늬 위상단면도의 잡음제거 (Noise Elimination of Speckle Fringe Phasemap)

  • 조재완;홍석경;백성훈;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.217-224
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    • 1994
  • 반점 간섭무늬 위상단면도의 잡음을 제거하기 위해 위상이동 convolution과 2-bit 양자화 스무딩 필터를 조합하였다. 위상이동 convoltion처리로 톱니파 형태를 갖는 반점 간섭무늬 위상단면도에서 2.pi. jump 양단의 edge 성분을 완벽하게 유지하면서 스무딩 처리를 할 수 있었다. 2-bit 양자화 스무딩 필터는 반점 간섭무늬 위상단면도의 스무딩 처리를 하는데 있어서 average, low-pass 필터 및 median 필터 보다 처리속도가 빠르고 S/N비 특성이 우수하였다. 잡음을 제거한 반점 위상단면도를 path dependent unwrapping 알고리즘을 적용하여 위상의 2.pi. 불연속성을 해소하고 펼쳐 보았다.

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거친 표면 형상측정을 위한 큰 등가파장 회절격자 간섭계 (Diffraction grating interferometer of large equivalent wavelength for flatness testing of rough surfaces)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.56-62
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    • 2004
  • 거친 표면의 형상을 측정하기 위해서 큰 등가파장 회절격자간섭계를 구성하였다. 제안된 시스템은 두 개의 투과회적격자를 사용해서 두 광을 측정물체에 각각 다른 각으로 경사지게 입사시켜서, 그 입사각에 따른 큰 등가파장의 간섭무늬를 얻는다. 이런 등가파장 간섭계는 기존의 광학 간섭계보다 넓은 영역에 걸쳐서 거친 표면을 빠른 시간에 측정할 수 있다. 제안된 시스템은 편광광속분할기와, 광속분할기, 프리즘을 사용해서, 불필요한 광을 제거하는 부분을 설계하여, 회절격자의 불필요한 회절광을 최소화하고, 회절격자의 형상으로 인한 시스템 오차를 줄였다. 뿐만 아니라, 큰 작동거리를 가지며 정렬이 쉽다. 측정정밀도를 향상시키기 위하여 위상편이법을 도입하였고, 등가파장보정법을 제안하였다. 실험을 통해서 측정시스템을 평가해보았다.

고차 비구면 렌즈의 성능평가 시스템에 관한 연구 (A Study on the System of Performance Test for High-order Aspheric Lens)

  • 장남영;최평석;은재정
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.122-129
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고차 비구면 렌즈의 성능 평가를 위해, Fizeau 형 위상 천이 간섭계 (FPSI) 시스템을 제안한다. 제안된 Fizeau 형 위상 천이 간섭계 시스템은 광학부와 신호처리부로 나뉘며 이는 하드웨어 운용 프로그램을 통해 구동된다. 또한, 제안된 시스템으로 획득된 간섭무늬를 해석하기 위해, 위상 천이 알고리즘을 적용한 간섭무늬 해석 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 FPSI 시스템의 측정 결과는 업계 표준으로 사용되고 있는 Zygo 사의 간섭계 측정 장치인 Mark IV와 직접 비교함으로써 그 타당성을 입증하였다. 평가된 고차 비구면 렌즈의 표면 오차에 대한 PV(Peak-to-Valley) 및 RMS 값은 각각 0.845 wave 및 0.1871 wave로 측정되었고 Mark IV 와 비교한 결과, 측정 오차는 각각 ${\lambda} /100$ 이하로 계산되었다. 또한, 비구면 렌즈의 성능평가 시스템의 반복능도 ${\lambda}/100$ 이하의 신뢰할 만한 결과를 얻었다.

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생산 라인에서의 광 Pick-up용 비구면 대물 렌즈 측정을 위한 안정된 층밀리기 간섭계 (Stable lateral-shearing interferometer for in-line inspection of aspheric pick-up lenses)

  • 조우종;김병창;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.189-193
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    • 1997
  • 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈는 컴퓨터와 멀티미디어 기기 등의 발달로 수요가 급증하고 있으며 사출성형에 의하여 대량 생산되고 있다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 생산성 향상을 위해서는 생산공정중의 전수검사를 요구하며 이는 측정환경에 강인한 측정기를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 생산공정중에 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈를 측정할 수 있는 개선된 층밀리기 간섭계를 제안하고자 한다. 본 층밀리기 간섭계는 3개의 직각 프리즘과 1개의 광분할 코팅된 프리즘으로 구성되며 index matching oil에 의하여 상대이동이 가능하도록 조합되어 있다. 간섭무늬를 정확히 분석하기 위한 위상천이와 층밀림량의 조절은 프리즘 간의 상대 이동에 의하여 가능하며 이를 위한 구동 기구부를 제작하였다. 또한, 본 연구에서는 반복연산에 의한 일반 알고리즘을 도입하여 위상천이 시에 발생하는 index matching oil의 유막 두께변화에 의한 기준위상 오차를 보상하였다. 광 pick-up용 비구면 대물 렌즈의 수차량을 정량적으로 산출하기 위하여 Zernike 다항식 맞춤을 수행하였다. 본 간섭계는 측정환경에 매우 강인하며 방진과 밀폐가 없는 열악한 측정환경하에서 반복측정을 수행하였을 때 .lambda./100 이하의 반복능을 얻었다.

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간섭무늬 투영 방식의 3차원 형상 측정 (The shape measurement of 3D object by using the method of interference pattern projection.)

  • 이연태;강영준;박낙규;황용선;백성훈
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.271-274
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    • 2002
  • The 3-D measurement using interference pattern projection is very attractive because of its high measuring speed and high sensitivity. When a sinusoidal amplitude grating was projected on an object, the surface-height distribution of the object is translated into a phase distribution of the deformed grating image. The patters was generated by a interferometer, and a PZT was used to shift the fringes on the target surface. The phase-acquisition algorithms are so sufficiently simple that high-resolution phase maps using a CCD camera can be generated in a short time. A working system requires a interferometer, a PZT, and a detector array interfaced to a microcomputer. Results of measurements on the diffused test objects are described.

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Surface Form Measurement Using Single Shot Off-axis Fizeau Interferometry

  • Abdelsalam, Dahi Ghareab;Baek, Byung-Joon;Cho, Yong-Jai;Kim, Dae-Suk
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권4호
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    • pp.409-414
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    • 2010
  • This paper describes the surface form measurement of a spherical smooth surface by using single shot off-axis Fizeau interferometry. The demodulated phase map is obtained and unwrapped to remove the $2\pi$ ambiguity. The unwrapped phase map is converted to height and the 3D surface height of the surface object is reconstructed. The results extracted from the single shot off-axis geometry are compared with the results extracted from four-frame phase shifting in-line interferometry, and the results are in excellent agreement.

삼차원 좌표 측정을 위한 부피 간섭계의 오차분석 및 성능평가 (Error analysis and Performance test of the Volumetric interferometer for Absolute distance measurement)

  • 이혁교;주지영;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.387-390
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    • 2002
  • In this paper, we accomplish uncertainty evaluation and performance test of the volumetric interferometer using two spherical wavefronts emitted from the ends of two single mode fibers. We verify that the volumetric interferometer has the volume uncertainty of 690nm through the error analysis and it has the resolution of 0.1 0.1$\mu\textrm{m}$ for x axis which is the same order of repeatability for x axis. Also, we obtain the systematic error of $1\mu\textrm{m}$ for $60\times 60\times 20 mm^3$ working volume using self-calibration with an artifact plate.

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