• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.277-281
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• 1998

일차원적 비균일 진폭변조가 광학계의 최적 상평면 상에서의 MTF에 미치는 영향을 연구하였다. 시험평가 렌즈는 국산 유효경 10mm, 초점거리 87.8mm인 이중렌즈를 택하였다. 시험렌즈의 수차특성은 축상과 시계각 $1^{\circ}$와 $2^{\circ}$인 비축에 대해 각각 ray-fan 과 파면수차를 계산하여 그림으로 도시하였다. 진폭변조는 시험렌즈 앞에 근접하여 진폭변조판을 위치함으로 이루어 진다. 진폭변조판은 계단식으로 투과도가 다른 것과 연속적으로 투과도가 변하는 것으로서 미국 Edmund사 제품을 사용하였다. 진폭변조하였을 때에 각각의 경우 60line/mm의 공간주파수에서 최대 MTF값을 가지는 상평면을 best of focus 로 결정하였다. 진폭변조의 경우와 변조하지 않은 경우에 대하여 MTFM를 측정해서 그 값을 서로 비교하였다. Gaussian 상평면 상에서 MTF를 측정하였을 때와는 상이한 결과가 나타났다. 축상에서는 변조할 경우에 MTF 값이 변조하지 않은 경우에 비해 고주파로 갈수록 증진되는 효과가 나타났으며 축외에서는 시계각 $1^{\circ}$에서는 다양한 결과가 나타나서 현저하게 증진되는 경우가 있는가 하면 오히려 감소하는 경우도 있다. 시계각 $2^{\circ}$에서는 변조할 경우에 MTF 값이 변조하지 않은 경우 보다 대체로 감소하여 역효과가 나타났고 고주파 부분에서 다소 증가하는 경우가 있으나 그 값 자체가 매우 작으므로 실용적인 가치가 적게 나타났다.

• 한국광학회지
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• 제9권5호
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• pp.333-341
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• 1998

본 논문에서는 기존의 분포궤환형 레이저 다이오드와 광흡수 변조기(DFB-LD/EA­ MOD.)가 집적된 소자의 낮은 광효율과 수율의 문제점을 해결하고, 동시에 우수한 chirp특성을 나타내는 분포반사기 레이저 다이오드와 광흡수 변조기 (DR-LD/EA­MOD.)가 집적된 소자를 제안하였다. DR-LD/EA­MOD. 집적소자는 제작상으로 DR-LD/EA­MOD. 소자와 비교해서 선택 MOVPE성장시 SiO2 마스크 폭만 조절하는 것 외엔 거의 동일하므로 실용적 측면에서도 우수한다. 집적소자의 정특성 및 동특성을 해석하기 위하여 시간의존성을 갖는 전달 메트릭스방법, 활성층내의 비율 방정식, 변조기의 QCSE효과를 고려한 Schrodinger 방정식을 동시에 풀이하였다. 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자와 종래 사용중인 1.55$\mu\textrm{m}$ DR-LD/EA­MOD. 집적소자의 성능을 비교 분석하여, LD에 동일전류를 주입할 경우 광변조기의 on상태의 광출력이 약 30%이상 향상되고, 동일 광변조기의 잔류단면반사율에 대해 광출력의 ripple이 적고, 동적파장 천이량이 약 50%이상 줄어듦을 알 수 있었다. 또한 DR-LD/EA­MOD. 소자는 시분할 파장특성은 광 펄스의 leading edge에서 blue-shift, falling edge에서 red-shift 특성이 기대되었다. 이는 일반적인 단일모드 광섬유를 사용하여 광 펄스를 전송할 경우 전송시 펄스 폭이 좁아지는 효과를 주어 이로 인해 전송대역폭을 크게 향상시킬 수 있음을 의미한다.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.354-360
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• 2005

[ $480{\times}6$ ] 배열 HgCdTe(MCT) 검출기를 사용하는 고성능의 원적외선(LWIR) 줌 열상센서를 개발하였다. 광학계는 대략 190 mm 직경을 갖는 대물 망원경과 광학적으로 잘 정렬된 주사장치로 구성된다 망원경의 줌 비율은 3:1이며 배율의 변환은 2개의 렌즈 그룹을 이동시킴으로써 수행된다. 이동하는 2개의 렌즈 그룹으로 열상장비의 비열화도 함께 수행한다. 비열화 수행을 통해 광범위한 운용온도 범위에서도 시스템의 성능 저하 없이 활용이 가능하다. 한편 개발된 열상장비는 16:9 양상비를 갖는 고화질 텔레비전(HDTV)에 시현도 가능하다. HDTV 형태의 경우 주사장치는 62만 화소까지 영상 시현이 가능하다. 이 기능은 일반적인 TV 시현의 경우보다 성능의 저하 없이 수평 시계각을 넓혀 주는 역할을 한다. 설계 및 제작된 원적외선 열상장비의 고배율에서 최소분해가능온도차(MRTD)를 측정한 결과, 2 cycles/mrad의 공간주파수에서 0.04 K 이하 및 8 cycles/mrad의 공간주파수에서 0.23 K의 우수한 결과를 보였다.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.384-391
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• 2005

본 논문에서는 나노 임프린트 기술을 이용한 폴리머 링 광공진기를 제안하고 구현하였다. 공진기 역할을 하는 링 도파로에서의 전파손실과 링 및 버스 도파로 간의 광파워 결합계수를 빔전파방법을 도입하여 계산하였으며, 또한 전달 매트릭스 방법을 도입하여 이들이 소자에 미치는 영향을 분석하고 소자를 설계하였다. 특히, smoothing buffor layer를 갖는 임프린트용 스탬프를 도입하여 다음과 같은 성과를 얻을 수 있었다. 먼저 식각공정으로 얻어진 스탬프 상의 도파로 패턴의 측면 거칠기를 링 도파로의 산란손실을 개선함으로써 Q값을 획기적으로 향상시켰다. 또한, 결합영역에서 버스와 링 도파로 간의 간격을 기존 lithography 공정에서는 불가능하였던 $0.2{\mu}m$정도까지 효과적으로 줄이고 제어함으로써 링과 도파로 간의 광파워 결합을 정밀하게 조절할 수 있게 되었다. 제작된 소자의 성능을 살펴보면, 링 반경이 $200{\mu}m$인 경우에 대해 1550 nm 파장 대역에서 Q값은 ~103800이고, 소멸비는 ~11 dB, free spectral range는 1.16 nm였다.

• 한국광학회지
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• 제11권2호
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• pp.73-79
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• 2000

사출성형법으로 제조된 $fheta$렌즈를 주사렌즈로 상요하는 Laser Scanning Unit의 주주사 및 부주사 방향의 빔경을 측정했다. 주주사 빔경의 경우 $62muextrm{m}$~ $68\mu\textrm{m}$로써 설계치와 유사한 성능을 보이지만 부주사 빔경의 경우 $78\mu\textrm{m}$~$115\mu\textrm{m}$로써 꽤 큰 빔경편차( $37\mu\textrm{m}$)를 나타내었다. 사출성형렌즈에서는 냉각.고화시 수축에 의한 형상오차와 불균일 냉각에 의한 내부왜곡(복굴절)이 발생하게 되는데, 이는 결국 파면수차(빔경확대)를 발생시키게 되고 결국 레이저프린터의 화상열화로 나타나게 된다. 본 논문에서는 부주사 빔경편차의 주요인을 밝혀내기 위해 복굴절(편광비) 및 $f\theta$렌즈의 비구면 형상을 측정하였다. 그리고 측정된 비구면 형상치를 CODE-V(미국 ORA사의 광학설계 프로그램)에 입력하여 부주사 상면만곡을 계산하고, 이와 설계 초점심도를 비교.분석함으로써 복굴절이 부주사 빔경편차의 주요인임을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제16권4호
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• pp.304-312
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• 2005

본 연구에서는 여러 형태의 회절광학요소의 field performance를 조사하였다. Zemax 프로그램을 이용하여 다섯 개의 회절광학요소, 즉 투과형 평면 DOE, 투과형 곡면 DOE, 반사형 포물면 DOE, 반사형 평면 DOE, 그리고 반사형 곡면 DOE를 설계하였다. 그리고 이들 회절광학요소에 극자외선 파장인 13 nm와 가시광선 파장인 632.8 nm를 적용시켰다. 이들 DOEs에 사입사 조명시의 회절 한계 하에서의 시야각의 크기 및 파장에 따른 특성, 그리고 주된 수차의 형태를 상호분석 비교하였다. 회절한계 하에서 투과 및 반사 형태 모두에서 곡면 DOEs의 시야각이 평면 DOEs의 시야각보다 훨씬 크다는 것을 알 수 있었다. 또한 사입사 경우에 평면 DOEs와 포물면경의 주된 수차는 코마이며, 곡면 DOEs의 주된 수차는 비점수차와 상면만곡의 혼합된 형태로 나타남을 알 수 있었다. 측정을 통하여 얻은 시야각의 크기와 수차의 종류가 이론적인 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다. 또한 극자외선영역에서 평면형 DOEs에 비해 곡면형 DOEs의 field angle의 증가율이 가시광선에서보다 더 효과적임을 알 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제2권3호
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• pp.139-148
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• 1991

광섬유를 사용하여 미소 교류자기장 (200Hz-2kHz) 감지를 위한 광섬유 간섭계 자기센서시스템을 구성하였다. 자왜효과(magnetostriction effect)가 큰 비정질 metallic glass(2605SC)를 광섬유에 부착하여 자기장 감지부를 제작하고 방향성 결합기 metallic glass(2605SC)를 광섬유에 부착하여 자기장 감지부를 제작하고 방향성 결합기(directional coupler)를 사용한 광섬유 일체식(all-fiber type)으로 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 외부 자기장의 변화를 간섭계의 위상변화로 변환시켜 그 크기를 측정하였다. 온도변화, 진동 등 주위환경에서 오는 불규칙한 신호에 의한 간섭계의 신호소멸(signal fading) 문제는 능동 위상추적방법(active phase tracking method)으로 간섭계의 기준 광통로(reference arm)에 위치한 위상 변조기에 보상신호를 되먹임으로써, 직각조건(quadrature condition)을 이루어 안정시켰다. 측정 결과 metallic glass의 주파수 반응특성은 900Hz-2kHz 대역에서 거의 비슷한 경향을 보였으며 최대 감도를 나타내는 직류 바이어스 자기장은 3.5 Oe 였다. 미소 교류자기장에 대한 간섭계의 출력은 $\pm$0.5 Oe 범위 안에서 좋은 선형성을 보였다. 1 kHz 교류자기장에 대한 scale factor S는 8.0 rad/Oe 이었으며 최소감지자기장은 $3X10^{-6} Oe/\sqrt{Hz}$(1Hz detection bandwidth)이었다.

• 한국광학회지
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• 제30권5호
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• pp.187-192
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• 2019

본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 핵심 부품인 펌프광 결합기를 제작하였으며, 고출력 성능시험 장비를 이용하여 출력특성을 측정하였다. $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기는 1개의 신호광 광섬유와 18개의 펌프광 광섬유들로 이뤄진 광섬유 다발, 출력 광섬유와 하우징으로 구성되어 있다. 신호광 광섬유와 출력 광섬유는 편광유지 광섬유를 사용하여 제작하였다. 광섬유 다발의 테이퍼링 길이에 따른 신호광의 손실을 측정하여 테이퍼링 길이를 18 mm로 최적화하였다. 제작된 $(18+1){\times}1$ 펌프광 결합기의 신호광 삽입 손실, 펌프광 투과율 및 편광 소광률은 각각 6.5%, 98.07% 및 18.0 dB로 측정되었다. 18개의 펌프 레이저 다이오드를 이용하여 2 kW의 고출력에서 펌프광 결합기의 온도 분포를 열화상 카메라를 이용하여 측정 및 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제30권5호
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• pp.193-196
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• 2019

고출력 레이저 다이오드 광원의 안정적 구동을 위한 방열 관리는 필수적이며, 발열부인 활성층 근처의 열흐름에 있어 병목이 심하므로 그 부분의 열저항을 분석하고 설계에 적용하여 개선하는 것이 매우 중요하다. 띠형 발열구조를 갖는 레이저 다이오드 광원은 열전달층 두께에 따라 열저항이 지수함수적으로 급격하게 증가하다가 점점 선형적으로 포화되므로 열저항을 분석함에 있어서 오차가 큰 어려움이 있으며, 보다 정확한 열저항 모델링이 필요하여 수정된 두께의존성 모델함수를 제안하고 그 정확성을 검증하였다. 또한, 전산모사로 얻어낸 열저항의 변화경향성을 미분하여 열전달-단면적의 변화를 구하여 열병목 부위가 직관적으로 파악되게 하였고, 제안하는 모델함수의 열전달-단면적 결과와도 비교하여 분석모델의 예측 정확성을 부연 확인하였다. 고열전도 보조층을 활용하여 열저항이 개선된 구조에 대하여도 그 열전달-단면적 변화경향과 열저항 개선효과를 높은 정확도로 분석한 결과를 소개한다.

• 한국광학회지
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• 제12권2호
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• pp.77-82
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• 2001

손실 200 ppm급과 30 ppm급인 두 종류의 시험 반사경을 대상으로, 지수감쇠 방법을 이용한 반사경 손실측정 시스템의 오차 특성이 조사되었다. 공진기 길이 떨림에 의한 공진기 감쇠신호의 지수함수 왜곡을 보상하기 위하여 감쇠신호 데이터 평균기법을 적용하였다. 감쇠신호 6개의 평균이 취해졌을 때 감쇠신호의 지수함수 곡선맞춤 오차개선이 뚜력시 관측되었으며 손실 200ppm급 시험 반사경의 경우 약 2.4배 손실 30ppm급 시험 반사경의 경우 약 1.3배의 반사경 손실 측정오차 개선효과를 얻을 수 있었다 시험 공진기에서의 일별(day-to-day) 반사경 손실측정 반복도 오차가 조사되었다. 손실 200ppm급 시험 반사경의 경우 약 5.0%, 30ppm급 시험 반사경의 경우 약 26.4%의 손실측정 반복도 오차가 관측되었다. 저손실 반사경 평가에서 확인된 낮은 감쇠신호 데이터 평균효과와 높은 손실측정 반복도 오차는 손실측정 시스템 자체의 측정오차 이외에 시험 반사경 표면의 불균일한 손실 공간분포와 주변 오염원 유입의 결과로 분석되었다 또한 공진기 길이 떨림의 크기와 공진기 길이 측정오차가 손실측정 시스템의 정확도에 미치는 영향을 계산을 통해 조사한 결과, 분해능 수 ppm 급 현재의 측정 시스템의 성능에 미칠수 있는 공진기 길이오차의 영향은 충분히 적은 것으로 확인되었다.