최근 확산기능과 집광기능을 동시에 가지는 복합필름에 대한 관심이 커지고 있다. 본 시뮬레이션연구에서는 복합필름으로 주목 받고 있는 렌티큘라 렌즈필름의 광학구조를 최적화하고 이를 기존의 백라이트가 보이는 광학 성능과 비교하였다. 보다 정확한 시뮬레이션의 수행을 위해 시험적으로 제작된 렌티큘라 렌즈필름이 보이는 휘도의 시야각 분포를 측정하였고 이 실험 결과를 재현할 수 있는 시뮬레이션 조건, 특히 도광판의 산란 패턴이 가지는 쌍방향 산란분포함수의 수학적 모델을 확보하였다. 이에 근거해서 시뮬레이션을 수행한 결과 렌티큘라 렌즈의 종횡비가 1.25, 굴절률이 1.65인 조건에서 이 필름의 집광성능이 최대가 됨을 확인하였다. 최적화된 렌티큘라 렌즈필름이 1매 포함된 백라이트 모델은 프리즘필름이 1매 포함된 기존의 백라이트에 비해 집광성능이 현저히 떨어졌지만 렌티큘라 렌즈필름 2매를 직교해서 적용하게 되면 프리즘필름 1매가 가지는 집광 성능과 비슷한 성능을 달성함과 동시에 부드러운 시야각 특성의 구현에 기여할 수 있다는 점을 확인하였다.
SELFOC 소재를 사용하여 높은 수치구경을 가지는 광픽업용 대물렌즈를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial gradient-index 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면이 아닌 구면만으로 높은 수치구경의 대물렌즈의 설계가 가능하다. 이 연구에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률, 광축 두께, 입사동 직경을 변화시키며 rms 스폿 직경 변화를 조사하였으며, Code V를 사용하여 대물렌즈의 최적화와 결상특성을 평가하였다. 이 분석에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률이 클수록, 렌즈가 두꺼워질수록, 입사동 직경은 작을수록 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 2매의 구면 SELFOC 렌즈로 구성된 높은 NA의 DVR용 대물렌즈를 설계하였으며, 2가지 형태의 해 Solution I, II가 존재하였다 Solution I은 두 매 모두 양의 굴절능을 가지며 compact한 광학계를 구성하지만, 비축 수차 보정이 Solution II에 비해 부족하였다. Solution II는 음-양의 굴절능으로 조합된 광학계로 비축 수차가 비교적 잘 보정되었지만, 광학계의 전장길이가 길고 렌즈의 직경이 커지는 문제점이 있었다.
최근 우수한 유연성과 화학적 안정성 등을 가진 고분자 수지와 우수한 기계적 성질 등을 나타내는 무기 재료로 이루어진 나노 복합 시스템으로써 유-무기 하이브리드 코팅 필름에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 아크릴레이트 단량체로써 사용된 o-phenylphenoxyethyl acrylate (OPPEA)는 1.576의 높은 굴절률을 나타내고, Bisphenol A ethoxylate diacrylate (BAEDA)는 굴절률은 낮지만 경화된 고분자의 경도를 향상시킨다. 또한, 무기 소재로써 사용된 지르코니아는 산화지르코늄으로써 우수한 내구성과 광학특성 등을 나타낸다. 본 연구에서는 광학 특성을 향상시키기 위한 목적으로 아크릴레이트 단량체 중 BAEDA의 함량을 조절하여 필름을 제조한 뒤 연필 경도계와 아베굴절계를 이용하여 광학 특성 변화를 확인하였고, UV-vis spectrophotometer을 이용해 투과도를 비교하여 최적의 조건을 확립하였다. 그리고 실란 커플링제인 ${\gamma}$-methacryloxypropyltrimethoxysilane (MPS)를 사용하여 지르코니아를 소수화 처리하여 아크릴레이트 단량체에 대한 분산성을 향상시키고, 개질 전후의 물에 대한 분산성 변화를 조사하여 물에 대한 친화력이 감소하였음을 확인하였고, FT-IR ATR spectrophotometer를 통해 MPS에 의해 도입된 $1716cm^{-1}$에서의 에스터 C=O 결합 peak의 존재를 통해 MPS에 의한 지르코니아 표면의 개질 반응이 진행되었음을 확인하였다. 또한, 지르코니아의 표면에 도입된 규소 원자의 존재는 X 선 형광법을 이용하여 확인하였다. 그리고 화학적으로 개질된 지르코니아를 아크릴레이트 단량체에 도입하여 광경화 필름을 제조하였을 때, 굴절률은 아크릴레이트 자체 필름보다 1.2% 향상되었음을 확인하였고, SEM/EDS mapping 분석을 통해 PET 필름에 코팅된 개질 후 지르코니아가 아크릴레이트 코팅층에 균일하게 분포되어 있음을 알 수 있었다.
본 연구에서는 광학매질의 비선형 특징을 측정하기 위해, 자체집속현상을 이용하는 기존의 측정법과는 다르게, 매질을 통과한 광원의 위상섭동으로 인하여 far-field에 발생한 공간적 광장도 분포를 이용하는 far-field 위상 변조량 측정법을 사용하였다. 미선형 매질을 통과한 조사과의 위상 변화가 far-field 영역에서 나타나는 겅간적 위상 변조량을 실험적으로 측정아였고, 이를 전산시\ulcorner을 통하여 비교분석하였다. 파장 616nm, 펄스폭 106ps의 분포궤한 섹소레이저(DFDL)와 파장 308nm인 DFDL의 제2고조파를 조사광으로 사용하였고, 매질 $CS_2$와 $BaF_2$의 비선형 특성을 실험적으로 측정한후 이 값을 전산시늉값과 비교하였다. 이 실험에서 파장 616nm에 대해 $CS_2$와 $BaF_2$의 비선형 굴절률 $1.2{\times}10^{-11}$ esu와 $1.0{\times}10^{-13}$ esu를 각각 얻었고, 파장 308nm에 대해 $BaF_2$의 비선형 흡수계수 $5.0{\times}10^{-11}$cm/W를 얻었다. 이들 값은 지금까지 발표된 값들과 잘 일치한다.
Fadhil Abass Tuma;Hussain Ali Badran;Harith Abdulrazzaq Hasan;Riyadh Chassib Abul-Hail
Current Optics and Photonics
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제7권6호
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pp.721-731
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2023
This paper studies various roughness parameters, besides waviness, texture, and nonlinear parameters of Bismarck brown Y (BBY)-doped Poly(methyl methacrylate) (PMMA) films based on the computed values of optical limiting (OL) threshold power and nonlinear refractive index. The films' morphology, grain size, and absorption spectra were investigated using atomic force microscopy in conjunction with ultraviolet-visible (UV-Vis) spectrophotometer. The particle size of the films ranged between 4.11-4.51 mm and polymer films showed good homogeneity and medium roughness, ranging from 1.11-4.58 mm. A polymer film's third-order nonlinear optical features were carried out using the Z-scan methodology. The measurements were obtained by a continuous wave produced from a solid-state laser with a 532 nm wavelength. According to the results, BBY has a nonlinear refractive index of 10-6 cm2/W that is significantly negative and nonlinear. The optical limiting thresholds are roughly 10.29, 13.52, and 18.71 mW, respectively. The shift of nonlinear optical features with the film's concentration was found throughout the experiment Additionally, we found that the polymer samples have outstanding capabilities for restricting the amount of optical power that may be transmitted through them. We propose that these films have the potential to be used in a wide variety of optoelectronic applications, including optical photodetectors and optical switching.
대기경계층 고도는 지면의 가열로 인해 발생한 난류가 경계층 내의 열, 수증기 등을 혼합하면서 생성되는 꼭대기로 일반적으로 열역학적 방법을 통해 결정한다. 윈드프로파일러는 대기 중으로 보낸 신호의 산란 정보로 대기의 정보를 산출한다. 윈드프로파일러 관측으로 대기경계층 깊이를 결정하기 위해 난류 성분의 스펙트럼 및 난류운동에너지 소산율, 굴절지수구조계수를 산출하는 방법을 제시하였다. 라디오존데 자료를 기반으로 산출한 온위와 비습의 연직 분포 특징과 비교하여 윈드프로파일러 산출물 기반의 대기경계층 고도 결정 방법이 매우 유용한 것으로 평가되었다.
The prediction of thermal effects in lithography projection objective plays a significant role in the real-time dynamic compensation of thermal aberrations. For the illuminated lithography projection objective, this paper applies finite element analysis to get the temperature distribution, surface deformation and stress data. To improve the efficiency, a temperature distribution function model is proposed to use for the simulation of thermal aberrations with the help of optical analysis software CODE V. SigFit is approved integrated optomechanical analysis software with the feature of calculating OPD effects due to temperature change, and it is utilized to prove the validation of the temperature distribution function. Results show that the impact of surface deformation and stress is negligible compared with the refractive index change; astigmatisms and 4-foil aberrations dominate in the thermal aberration, about 1.7 λ and 0.45 λ. The system takes about one hour to reach thermal equilibrium and the contrast of the imaging of dense lines get worse as time goes on.
Park, Min-Kyu;Park, Heewon;Joo, Kyung-Il;Jeong, Hee-Dong;Choi, Jun-Chan;Kim, Hak-Rin
Journal of the Optical Society of Korea
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제20권6호
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pp.799-806
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2016
We present a polarization-dependent prism array film for controlling the viewing angle distribution of liquid crystal (LC) display panels without loss of light efficiency. On a directional backlight unit, our polarization-dependent prism array film, made into a stacked bilayer with a well-aligned liquid crystalline reactive mesogen (RM) layer on the UV-imprinted prism structure, can continuously control the light refraction function of the prism array by electrically switching incident polarization states of a polarization-controlling layer prepared by a twisted nematic LC mode. The viewing angle control properties of the polarization-dependent prism array film are analyzed under different prism angle and refractive index conditions of the RM layer. A simple analytic model is also presented to describe the intermediate viewing angle distributions with continuously varying applied voltages and incident polarization states.
In this paper, we designed the aspheric lens by mathematical methods which are solved by refractive index. Based on these mathematical method, we manufactured the aspheric lens. Because of the usefulness of manufacturing, we used the acryl as the material. And we used a high speed machine to manufacture the aspheric lens. Also it sits in judgment the aberration of spherical distribution by using the grid fringe. Asource of laser produced by laser sheet generator passed the optical system of the aspheric lens. Though a character is to verify that the accuracy of the aspheric lens by experiment of the straight character.
Polarimetric measurements of the sky radiation by the PSR-I000, which is the multi-spectral polarimeter developed by the Opt Research Corporation and has the same wavelength regions (443nm, 490nm, 565nm, 670nm, 765nm and 865nm) as the ADEOSII/POLDER sensor, have been carried out at the ground station in Kanazawa city, Japan from March to May. First of all, the wavelength dependency of degrees of polarization is examined and it is shown that degrees of polarization measured under the hazy dust cloud are lower than those measured in the clear sky and decrease as the wavelength increases. Next, a new method for estimating optical properties, such as the optical thickness, the number size distribution and the refractive index, of the Asian dust and the ground reflectance from degrees of polarization measured by PSR-I000 is described. Finally, this method is applied to polarization data acquired on April 15,2002. As a result, it is shown that our estimation algorithm provides a good result.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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