• 제목/요약/키워드: 기하광학법

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저항띠의 양 끝에서 0으로 변하는 저항률을 갖는 주기격자에 의한 E-분극 반사계수 (E-Polarized Reflection Coefficient by a Tapered Resistive Strip Grating with Zero Resistivity at Strip-Edges)

  • 윤의중;양승인
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.331-337
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    • 1994
  • 저항띠의 양끝에서 0( /square)으로 변하는 저항율을 가진 저항띠의 적자구조에 비스듬히 입사하는 E분극 평면파에 의한 전자파 산람눙제를 과수영역에서 모멘트 법을 이용하여 해석하였따. 이때 저항띠에 유도되는 전류일도는 2종 Chebyshev 다항식의 급수로 전개하였다 전개계수들은 과수영역에서 수치계산하였고, 본 논문에서의 변하는 저항율을 갖는 경우와 기존의 균일 저항율을 갖는 경우에 대해 기하광학적 반사계수의 수치계산 결과를 비교하였다. 그리고 기하광학적 반사계수의 크기에서 급변점들이 위치는 입사각과 스트립 주기를 변화시킴으로써 이동시킬 수 있었다. 이러한 급변점들은 전파모드와 감쇠모드 사이서 고차모드가 천이될 때 발생함을 알 수 있었다.

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가우스 괄호법을 이용한 무한 물점을 갖는 복잡한 줌 렌즈의 수치해석적인 근축광선 줌 궤적 추적법 (Numerical Calculation Method for Paraxial Zoom Loci of Complicated Zoom Lenses with Infinite Object Distance by Using Gaussian Bracket Method)

  • 유남준;김원섭;조재흥;류재명;이해진;강건모
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.410-420
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    • 2007
  • 가우스 괄호법을 이용하여 카메라 렌즈와 같이 무한 물점을 대상으로 하는 모든 복잡한 줌 렌즈에서 사용가능한 근축광선 줌 궤적 추적식을 이론적으로 유도하였다. 그리고 이를 Visual Basic으로 프로그램화하여 수치해석적으로 줌 궤적을 구하였다. 이 방법은 근축광선 추적식을 가우스 괄호법에 적용시켰기 때문에 다양한 줌 형태에 따른 구속조건의 공식을 매우 간편하고 알기 쉽게 단순화시켜준다. 이 결과 이 식의 해는 모든 종류의 줌 렌즈에서 줌 궤적에 대한 초기설계에 유연하면서 통합적으로 적용할 수 있다. 이 식의 유용성을 증명하기 위하여 4군과 5군의 매우 복잡한 줌 렌즈계의 줌 궤적을 다양한 보간법으로 빠르게 산출해 낼 수 있음을 보였다.

PO법을 이용한 프레넬 존 플레이트 안테나 해석 (Fresnel Zone Plate Antenna Analysis using PO Method)

  • 김태용;이훈재
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.74-76
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    • 2012
  • 위성통신을 위한 고이득을 가지는 송수신 안테나 설계를 위하여 Ka-band 영역에서 이용 가능한 프레넬 존 플레이트 렌즈 안테나의 특성을 해석하였다. 해석 수법은 기하광학 근사법으로 잘 알려진 PO(Physical Optics)법을 이용하였다. FZPL은 20GHz에서 수신 가능하도록 11개의 존으로 구성하였으며, 실험결과 설계 초점거리에서 33.01dB의 수신 이득을 가졌다.

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GPU를 이용한 반복적 물리 광학법의 가속화에 대한 연구 (Acceleration of the Iterative Physical Optics Using Graphic Processing Unit)

  • 이용희;진희철;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1012-1019
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    • 2015
  • 본 논문은 공동구조의 RCS(Radar Cross Section)을 계산하는 반복적 물리 광학법(Iterative Physical Optics: IPO)의 연산속도를 가속하는 기법들을 효과적으로 적용하는 방법을 제시한다. IPO는 기존에 공동 구조 내부에서 발생하는 다중 반사 효과 계산 시 기하 광학법(Geometric Optics: GO)를 사용하는 SBR(Shooting and Bouncing Rays)과는 달리 근거리 필드 식을 활용하기 때문에 정확도가 향상된 산란 계산이 가능하다. 하지만 PO(Physical Optics)에 비해 크게 느리며, 실질적인 사용을 위해서는 계산속도의 향상을 위한 기법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 IPO에서 특징적으로 사용되는 반복적 부분을 GPU(Graphic Processing Unit)으로 계산하고, AIPO-CR(Adaptive Iterative Physical Optics-Change Rate)으로 반복횟수를 최적화하여 효과적으로 연산속도를 향상시킨다.

비점수차법을 이용한 초정밀변위측정법 연구 (Precision Displacement Measurement Using Astigmatism)

  • 이상헌;정광석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.87-94
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    • 2008
  • The displacement sensor using optical pickup head is presented. The measuring principle of optical pickup head in focusing direction is adopted to measure displacement. The preliminary tests were carried out to verify the feasibility of the optical pickup head as a displacement sensor and optical pickup head showed about $8\;{\mu}m$ measuring range and 10nm resolution. The methodology to expand measuring range is proposed and proved its validity. The proposed displacement sensors are applied to AFM(Atomic Force Microscope) probe head to measure the deflection of micro-cantilever.

디지털 카메라용 줌렌즈에서 대칭성 오차요인에 의한 상면 변화의 보정과 이에 따른 불량률 예측 (Correction method for the Variation of the Image Plane Generated by Various Symmetric Error Factors of Zoom Lenses of Digital Still Cameras and Estimation of Defect Rate Due to the Correction)

  • 류재명;강건모;이해진;이혁기;조재흥
    • 한국광학회지
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    • 제17권5호
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    • pp.420-429
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    • 2006
  • 곡률, 두께, 굴절률 오차와 같은 광축대칭 오차요인들 때문에 상면이 이동하는 디지털 카메라용 줌렌즈 광학계에서 보상자를 이동시켜서 상면을 고정시키는 조건을 가우스 괄호법을 이용하여 유도하였다. 그리고 줌렌즈 광학계의 일반적인 세 가지 형태(3군, 4군, 5군 줌렌즈)를 사용하여 이 조건의 타당성을 검증하였다. 이러한 줌렌즈 형태에서 각 면의 곡률, 두께, 굴절률 등을 공차 내에서 Monte Carlo 방법에 따라 임의로 변화시켰을 때, 보상자의 이동량의 분포가 정규분포를 이루는 것을 확인하였다. 그리고 이로부터 공정능력을 계산하여 보상자의 최대 이동량에서 이에 따른 불량률을 이론적으로 예측하는 방법을 제시하였다.

광전자 소자 응용을 위한 수직 정렬된 ZnO Nanorod Array를 이용한 계층 나노구조

  • 고영환;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.126-126
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    • 2011
  • 수직으로 정렬된 1차원 ZnO nanorod arrays (NRAs)는 효율적인 반사방지 특성의 기하학적 구조를 갖고 있어, 크기와 모양 그리고 정렬형태의 다양한 설계를 통해 빛의 흡수율과 광 추출효율을 증가시켜 광전소자 및 태양광 소자의 성능을 향상시킬 수 있으며, 최근 이러한 연구에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 ZnO NRAs의 넓은 표면적과 불연속적인 독특한 표면을 활용하여 광학적 특성을 효과적으로 개선하였다. 실험을 위해, thermal evaporator를 사용하여 Au와 Ag 그리고 e-beam evaporator를 사용하여 $SiO_2$를 ZnO NRAs 표면에 여러 가지 조건으로 증착하여, 독특한 계층 나노구조의 형성과 광학적 특성을 관찰하였다. 표면 roughness가 큰 FTO/glass 위에 수열합성법을 통해 끝이 뾰족하고, 비스듬히 정렬된 ZnO nano-tip array에 Au를 증착할 경우 ZnO/Au core/shell 구조가 형성되며, Au의 광 흡수율이 매우 크게 증가함을 관찰할 수 있었다. 반면 flat한 표면위에 빽빽하게 수직으로 정렬된 ZnO NRAs를 성장시켜 그 위에 Ag를 증착할 경우, evaporated Ag flux가 ZnO nanorod의 사이에 scattered 되어 ZnO nanorod 기둥의 측면에 직경이 50 nm 이하인 nanoparticles이 decorated 되어 국소표면플라즈몬 현상이 관찰되었으며, 이러한 효과를 통해 입사되는 빛의 흡수율을 효과적으로 증가시킬 수 있었다. 또한, ZnO NRAs의 표면에 $SiO_2$를 e-beam evaporator를 이용하여 증착할 경우, 자연적으로 vapor flux와 ZnO nanorod 사이에 oblique angle이 $80^{\circ}$ 이상으로 증가하여 $SiO_2$ nanorods가 자발적으로 형성되어 ZnO/$SiO_2$ branch 계층형태의 나노구조를 제작할 수 있었다. 이러한 구조는 유효 graded refractive index profile로 인해 기존의 ZnO NRAs보다 개선된 반사방지 특성을 나타냈다. 이러한 계층 나노구조의 광학적 특성을 시뮬레이션을 통해 이론적으로 분석을 통해 광전자 소자의 성능의 개선에 대한 적용 가능성을 조사하였다.

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사각방지용 자동차 측면거울의 개발에 관한 연구 (A Study on the Sculptured surface mold by using CAM system)

  • 신근하
    • 한국생산제조학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.119-124
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    • 2000
  • In this paper based on geometric optics and geometric modeling aspheric surface of the side mirror mold with dead angle reduced have been designed and machined in a CNC machining center, Surface roughness of the mold was evaluat-ed by usin the surface shaping system. Surface generating simulation of a ball endmill process is investigated. Through the simulation based on the surface-shaping system 3-D engineered surfaces and properties of engineered surfaces are obtained, Computer simulation provides the effective working conditions through the prediction of geometric properties of engineered surfaces. The rear view mirror and room mirror play important role on the safe driving condition as a observation of environment but the rear view mirror can not provide complete information of driving environments due to the existence of the dead angle. The analysis on the shape of formed mirror shows that the proposed me? improves range of a driver's sight.

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광선추적법에 의한 푸리에변환 렌즈로서의 TPHK(Telecentric Paraxial Holographic Kinoform)의 표면양각형태에 대한 분석 (Analysis of surface-relief profile for TPHK(Telecentric Paraxial Holographic Kinoform) as a fourier-transform lens using exact raytracking)

  • 김성우;조두진
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.51-58
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    • 1998
  • 엄밀한 기하광학적 광선추적을 이용하여, 2차원 TPHK가 푸리에변환 렌즈로 사용될 때, 표면양각형태에 따른 특성을 분석하였다. 2차원 TPHK(F/8, 초점거리 15 mm)의 기판두께가 0, 50$\mu\textrm{m}$인 두 경우에 있어서, 표면양각형태를 평면-볼록면에서 볼록면-평면까지 51단계로 나누어, 세가지 입사각($0^{\circ},{2.5}^{\circ},5^{\circ}$)에 대한 광선추적을 실시하였다. 광선추적의 결과로 얻은 rms 스폿크기, $f{\sin}{\theta}$위치에 대한 rms편차, 최고점위치, FWHM(full width at half maximum), 추적에서 제외된 광선수 등을 평가 기준으로 사용하였는데, 그 결과, 기판의 유무에 무관하게, 표면양각높이의 80%가 상면 쪽에 존재하는 양볼록 형태를 가지는 TPHK가 푸리에변환 렌즈로서 가장 우수한 것으로 나타났다.

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ZnO/SiO2 가지형 나노계층구조의 제작 및 광학적 특성 연구 (Fabrication and Optical Property of ZnO/SiO2 Branch Hierarchical Nanostructures)

  • 고영환;김명섭;유재수
    • 한국진공학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.381-386
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    • 2011
  • 실리콘(silicon) 기판위에 전기화학증착법(electrochemical deposition)을 이용하여 성장된 ZnO (zinc oxide) 나노로드 표면에 $SiO_2$ (silicon dioxide)를 전자빔증발법(e-beam evaporation)을 이용하여 증착하였으며, 이는 자연적으로 경사입사(oblique angle) 증착이 이루어져 $SiO_2$ 나노로드가 자발 형성되어, ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조형태가 제작될 수 있음을 확인하였다. 실험을 위해서 $SiO_2$ 증착률을 0.5 nm/s로 고정하고 $SiO_2$ 증착시간을 변화시켰으며, 각각 나노구조의 형태와 광학적 특성을 분석하였다. 실리콘 기판위에 전기화학증착법으로 성장된 ZnO 나노로드는 수직으로 정렬된 1차원의 나노구조의 기하학적 형태를 갖고 있어, 입사되는 빛의 파장이 300 nm에서 535 nm인 영역에서 10% 미만의 반사방지(antireflection) 특성을 보였으며, $SiO_2$ 증착시간이 100 s일 때의 ZnO/$SiO_2$ 가지형 나노계층구조에서는 점차적 변화를 갖는 유효 굴절률 분포로 인해 개선된 반사 방지 특성을 확인하였다. 이러한 반사방지 특성과 branch 계층형태의 나노구조형태는 광전소자 및 태양광 소자 응용에 있어서 유용한 소재로 사용될 수 있다.