• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
• /
• v.32 no.1
• /
• pp.47-55
• /
• 2012

A structural health monitoring technique for locating impact position in a plate structure is presented in this paper. The method employs a single sensor and spatial focusing of time reversal (TR) acoustics. We first examine the TR focusing effect at the impact position and its surroundings through simulation and experiment. The imaging results of impact points show that the impact source location can be accurately estimated in any position of the plate. Compared to existing techniques for locating impact or acoustic emission source, the proposed method has the benefits of using a single sensor and not requiring material properties and geometry of structures. Furthermore, it does not depend on a particular mode of dispersive Lamb waves that is frequently used in other ultrasonic testings of plate-like structures.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.11 no.4
• /
• pp.227-231
• /
• 2000

Thermal cesium atomic beam was collimated by transversely cooling of atoms, for which circularly polarized ($\sigma^+$ and $\sigma^-$ polarized) laser light was illuminated to the atomic beam from two perpendicular directions. As a result, the temperature corresponding to the transverse velocity component could be decreased from 430 mK to 60 11K. In addition, the spatial atomic distribution was observed according to the power difference of the two laser beams and the magnetic field applied, and the result was qualitatively coincided with the calculation result by the Doppler cooling theory. heory.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.312-313
• /
• 2000

공간솔리톤(spatial soliton)은 빔이 매질을 진행할 때 자기집속 효과(self-focusing effect) 와 자기확산 효과(self-defocusing effect)에 의해서 회절이 보상되어 형성된다. Kerr 매질에서는 굴절률의 변화가 빔의 세기에 비례하하므로 솔리톤을 발생시키기 위해서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 이상인 빔의 세기가 요구된다. 광굴절 매질은 광굴절효과에 의해서 굴절률의 변화로 공간솔리톤을 발생시킨다. 비균일한 빔이 매질에 입사되면 전도대로 여기된 free carrier가 분포 차이에 의해서 확산이 일어나게 된다. 그리고 외부에서 걸어준 전기장 및 광기전력 효과로 인한 drift가 일어나게 되고 이것에 의해 생긴 공간 전하장(space charge field)에 의하여 굴절률의 변화가 생긴다. (중략)

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.33 no.6
• /
• pp.252-259
• /
• 2022

We have conducted a study to control the light-intensity distribution at the output end of a multimode optical fiber via estimating the transmission matrix. A circularly arranged Hadamard eigenmode phase distribution was implemented using a spatial light modulator, and the transmission matrix of a multimode optical fiber was experimentally obtained using a four-phase method. Based on the derived transmission matrix, the spatial phase distribution of light incident upon the optical fiber was adjusted via the spatial light modulator in advance, to focus the light at a desired position at the optical fiber output. The light could be focused with an intensity up to 359.6 times as high as that of the surrounding background signal at a specific position of the multimode fiber's output end, and the intensity of the focused beam was on average 104.6 times as large as that of the background signal, across the area of the multimode fiber's core.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.42 no.3
• /
• pp.203-213
• /
• 2023

In medical ultrasound imaging systems, Side lobes may appear if signals outside the imaging point are not completely removed during receive focusing. If the time signal of the side lobe overlaps with the time signal (main lobe) from the image point, it is difficult to completely remove it using filter processing in the time domain. However, In the receive focusing process, when time-channel signals are Fourier-transformed, the main lobe and side lobe signals are spatially separated in the spectral domain. Therefore, the side lobes can be suppressed by multiplying the image with magnitude weights, which are determined by the magnitudes of the main and side lobes calculated in the spectral domain. In addition, when the main lobe and the side lobe spectrum are adjacent, the distance weight was applied based on the distance between them. In a 5 MHz ultrasound imaging system using a 64-channel linear transducer, point reflector and speckle images with cysts of various brightness were synthesized and weights were applied to the ultrasound image. Using computer simulations, we confirmed that the side lobes were greatly reduced without affecting the spatial resolution in the point reflector image, and the contrast was significantly improved in the cyst image with computer simulations.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
• /
• v.29 no.7
• /
• pp.411-421
• /
• 2010

A time-reversal mirror (TRM) is useful in diverse areas, such as reverberation ing, target echo enhancement and underwater communication. In underwater communication, the bit error rate has been improved significantly due to the increased signal-to-noise ratio by spatio-temporal focusing. This paper deals with two issues. First, the optimal number of array elements for a given environment was investigated based on the exploitation of spatial diversity. Second, an algorithm was developed to determine the optimal location of the given number of array elements. The formulation is based on a genetic algorithm maximizing the contrast between the foci and area of interest as an objective function. In addition, the developed algorithm was applied to the matched field processing with ocean experimental data for verification. The sea-going data and simulation showed almost 3 dB improvement in the output power at the foci when the array elements were optimally distributed.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2002.11a
• /
• pp.538-541
• /
• 2002

탄소나노튜브 (CNT)가 도포된 평면형 에미터와 원형 개구의 게이트 전극을 가지는 삼전극 전계방출 소자의 전계방출 특성을 시뮬레이션하였다. 체계적인 시뮬레이션을 위해 소자 내 전위의 공간적 분포 특정을 결정하는 전계형상인자 $\gamma$를 정의하고 이 값에 따른 전위분포의 특성과 방출 전자의 궤적을 계산하였다. 계산 결과$\gamma$ > 1 인 전압조건에서는 에미터의 가운데를 중심으로 강한 전자방출이 발생하고 전자빔이 구조의 축 방향으로 자체 집속됨을 알 수 있었다. 이렇게 되면 에미터와 게이트의 정렬이 전혀 필요하지 않게 되며 또한 별도의 전자집속회로 없이도 에미터와 양극에 있는 형광체가 1:1 로 대응하는 획기적인 디스플레이 구조를 가능하게 해 준다 적정 전압조건에서 CNT의 전계강화인자 $\beta$의 변화에 따른 총 전류를 계산한 결과，$\beta$ >3000인 CNT를 사용할 경우 실제 소자로서 구현이 가능함을 확인하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.19 no.1
• /
• pp.80-83
• /
• 2008

Optical tweezers are a tool that can use a tightly focused laser beam to trap and manipulate micron-sized dielectric particles that are immersed in a medium with lower refractive index. In this paper, the calculation of the trapping force of optical tweezers is presented. A nonparaxial Gaussian beam is used to represent a tightly focused Gaussian beam, and the FDTD (Finite-Difference Time-Domain) method is used for computing the electromagnetic field distributions in the dielectric medium. Scattered-field formulation is used for analytical expression of the incident fields. Using the electromagnetic field distribution from FDTD simulation, the trapping force is calculated based on Maxwell's stress tensor.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.12 no.1
• /
• pp.48-54
• /
• 2001

We investigate the generation of the dark spatial soliton and its role of wave guiding in Fe doped$LiNbO_3$ A cw Ar+ laser of 488 nm is used for the generation of the dark spatial soliton. The generation of the dark spatial soliton is observed even at the laser intensity as low as 10 mW/cm2. The self-defocusing effect is observed when the direction of the intensity variation is parallel to the optic axis, while it can't be seen when perpendicular to the axis. So, it is verified that the refractive index change is generated parallel to the optic axis. When 633 nm He-Ne laser beam is injected into the dark spatial soliton, the beam propagates just as in the diffraction free medium. So, it is verified that the dark spatial soliton can act as a waveguide.eguide.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.229.1-229.1
• /
• 2015

생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.