• 제목/요약/키워드: 회절광학소자

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광 픽업 장치에서의 지-터 특성개선을 위한 회절 광학소자의 설계 (Design of Diffractive Optical Element for Improving Jitter Characteristics of Optical Pickup)

  • 이건기;정원근;이주원;김영일;전재철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권8호
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    • pp.1810-1817
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    • 2004
  • 본 연구에서는 CD, DVD의 기록 및 재생기에 사용되는 광 픽업 장치에서의 빔의 특성을 좋아지게 하기 위하여 DOE(회절광학소자)를 무족화(apodization)와 첨예화의 두 가지 방법으로 설계하여 최적화 알고리즘으로 심플렉스법을 적용하여 기존 광 픽업 장치와 비교 분석하였다. 분석된 결과 무족화에 있어서 기존 광 픽업 장치와 비교하여 2차 피크와 3차 피크는 39%, 63%로 억제되어 현저한 효과를 볼 수 있었고, 첨예화에서는 1차 피크의 폭이 4.8% 줄일 수 있었다. 그러나 이 역시 2차 피크가 커지는 부작용이 동반되는데 광 픽업 장치가 2차 피크의 영향이 적은 환경에서는 지터특성의 개선이 있을 것으로 기대하지만 1차와 2차 피크가 복합적으로 영향을 미치는 경우에는 광시스템에 대한 면밀한 고려하면, 원형창의 경우 단일 슬릿에 비하여 2차 피크의 밝기가 37%에 불과하여 실제의 산업현장에서 2차 피크를 무시하는 것을 고려하면 4.8%의 폭을 줄여 지터 특성이 개선되었다.

정밀모형안을 이용한 Head Mounted Display용 렌즈계 설계 (Lens system design for head mounted display using schematic eyes)

  • 박성찬;안현경
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.236-243
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    • 2003
  • 본 논문에서는 구면수차와 Stiles-Crowford 효과를 고려하여 인간의 눈을 모델링한 정밀모형안과 등가인 렌즈모듈 모형안의 설계에 관하여 논의하였고, 렌즈모듈 모형안을 적용한 Head Mounted Display(HMD)용 광학계를 설계 및 평가하였다. HMD용 광학계에서 요구되는 소형화, 고성능 및 고해상도 등의 필수조건들을 만족시키기 위해 회절광학소자와 비구면을 이용하여 색수차와 단색수차를 보정하였다. SVGA급 480,000화소를 갖는 0.47 인치 micro-display, 플라스틱 hybrid 렌즈, 그리고 렌즈모듈 모형안으로 HMD용 광학계를 구성하였다. 설계된 광학계의 초점거리는 31.25 mm, FOV는 24H$\times$18V$\times$30D degrees, 그리고 전장길이는 59.1 mm이다. 결과적으로, 사용자가 편안함을 느낄 수 있는 HMD에 유용한 광학계를 얻었다.

웨이퍼 스텝퍼의 중첩정밀도 측정에 관한 연구

  • 이종현;장원익;이용일;김도훈;최부연;정기로;임태영;남병호;김상철
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1993년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.192-197
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    • 1993
  • 반도체 기억소자의 급격한 발전추세에 대응하기 위해서는 노광(exposure) 장비의 증첩정밀도 (overlay accuracy)가 같이 개선되어야 한다. 본 연구에서는 64M ERAM 제조를 목적으로개발된 스텝 퍼(stepper) 시스템의 성능평가 항목 중에서 증첩정밀도에대한 측정방법 및 현재까지의 연구결과를 기술하였다. 제작된 웨이퍼 정렬계는 off-axis 및 TTL 광학계와 이들 정렬신호에 따라 움직이는 웨이 퍼 구동계로 구성되어 있다. off-axis 광학계는 화상처리와 회절의 두 가지 방식이 가능하도록 설계 제작되었으며, TTL 광학계는 dual beam interferometric method를 이용하였다. 본 실험의 결과는 웨이퍼 정렬계의 특성을 평가한 것으로서, 현재까지 off-axis 정렬 방법만으로 얻은 증첩정밀도는 0.26-0.29$\mu$m (m+3 $\sigma$ )이다. 따라서 여기에 이미 제작되어 있는 TLL 정렬광학계를 추가로 사용하면 0.1 $\mu$m 이하의 정밀도에 이를 것으로 예측된다.

Nd:LSB 마이크로칩 레이저 광소자의 광학 특성 (Optical characteristics of Nd:LSB microchip laser device)

  • 장원권;박종선;김동열;유영문
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 하계학술대회 논문집 Vol.4 No.2
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    • pp.965-967
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    • 2003
  • Czochralski pulling method에 의해 성장된 고농도 도핑 Nd:LSB의 광학적 특성을 조사하였다. 결정 성장조건에 의해 달라지는 space group은 지금까지 C2/c, R32, Cc와 C2등 4가지가 보고되었으며, 기본적으로 6방정계의 구조를 가지고 비선형 광학 결정으로서의 특성을 보였다. x선 회절 분석계를 이용하여 구조를 분석하였고, 도핑 농도에 따른 형광 수명의 변화, 분산곡선 특성을 조사하였다. 또한 흡수 및 저온 형광 스펙트럼을 이용하여 도핑 농도 및 space group의 변화에 따른 에너지 준위의 변화를 관찰하고 비교하였다.

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Defous에 따른 bessel beam의 회절 특성 (The diffraction property of the bessel beam for defocus)

  • 박성종;최기준;박민경;김재범;심상현;정창섭
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.101-107
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    • 1995
  • 본 연구에서는 CFAP(Combined Filter of Amplitude and Phase)형태의 진폭과 위상이 변조된 Bessel beam의 회절 특성을 조사하기 위해 무수차 광학계와 구면수차가 포함된 광학계 각각에 대한 defocus에 따른 강도와 중심 스폿의 반경 변화, 그리고 Optical Transfer Function(OTF) 변화를 Bessel beam의 마디 수를 증가시키면서 계산하였다. Bessel beam은 구면수차를 포함한 광학계에서의 최대 강도 값과 최대 강도 점에서의 OFT값이 무수차 광학계의 경우보다 크게 나타나는 구면수차 보정효과를 보였으며 특히 구면수차가 3.lambda. 포함된 광학계에서의 OTF 값은 Clear aperture의 경우보다 높은 OTF값을 보였다. 또한 defocus에 따른 중심 스폿의 반경은 Airy disk의 반경보다 훨씬 작게 나타나는 영역이 있음을 알 수 있었으며 이러한 결과들은 고집적 반도체 소자 제작을 비롯한 고밀도 광 기록 장치에 이용 가능할 것이다.

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산화아연 나노막대/PDMS 제작기술과 광학적 특성 연구

  • 고영환;이수현;유재수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.474-474
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    • 2013
  • PDMS는 미세패턴을 위해 소프트 리소그래피 널리 활용되어질 뿐만 아니라, 재질이 투명하고 탄성과 강한 내구성을 갖고 있어 유연한 광학 및 전자소자에 이용될 수 있다. 최근에는, 이러한 PDMS를 서브파장구조(subwavelength grating structure)를 형성하거나 텍스쳐(texture)표면구조를 이용한 효과적인 반사방지막(antireflection coating)기판을 제작하여 태양전지 및 디스플레이 소자의 성능을 발전시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 수열합성법(hydrothermal method)이나 전기화학증착법(electrodeposition method)으로 비교적 간단한 공정을 통해서 다양한 기판위에 산화아연(ZnO) 나노막대(nanorod)를 수직정렬로 성장시킬 수 있는데, 이러한 구조는 반사방지특성의 유효 굴절률 분포(effective refractive index profile)를 갖고 있기 때문에 LED나 태양전지에 성능을 개선할 수 있다. 이에 본 연구에서는 수열합성법을 통해 성장된 수직 정렬된 산화아연 나노막대를 이용한 PDMS 표면의 미세패턴 형성하여 광학적 특성을 분석하였다. 실험을 위해, 스퍼터링을 통해서 산화아연 시드층을 형성한 후, 질산아연헥사수화물과 헥사메틸렌테트라민을 수용액에 담가두어 산화아연 나노막대를 성장시켰으며, PDMS의 베이스와 경화제의 질량비를 10:1으로 용액을 준비하여 수직 정렬된 산화아연 나노막대 표면을 casting method으로 코팅하여 열경화 처리하였다. 제작된 샘플의 형태, 구조 광특성을 관찰하기 위해서 전계방출형전자현미경, X선 회절 분석기, 분광 광도계를 이용하였다.

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홀로그래픽 반사형 간섭필터의 제작 (Development of Holographic Reflection Filters)

  • 정만호;송재봉
    • 한국광학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.193-196
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    • 1991
  • 반사형 홀로그래픽 광학소자인 간섭필터를 제작하였다. 감광재료는 dichromated gelatin (DCG) 필름을 사용하였으며, 고성능의 간섭필터를 얻기 위하여 기존의 DCG 처리 방법을 수정하여 소개하였다. 제작된 간섭필터의 중심 파장에서의 최대 회절효율은 93%, 이때 대역폭은 17 nm 였다. 노출량에 따라 간섭필터의 중심파장과 대역폭의 변화를 측정하였으며, 이에 따른 DCG 필름의 특성을 분석하였다.

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초소형 광 픽업용 하이브리드 렌즈의 능동 정렬 및 성능평가 (Active Alignment and Performance Evaluation of Micro Hybrid Lens for Small Form Factor Optical Pickup)

  • 강성묵;이진의;조은형;손진승;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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    • 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.154-159
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    • 2005
  • The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture (NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error awe performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated, the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

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초소형 광 픽업용 하이브리드 렌즈의 능동 정렬 및 성능평가 (Active Alignment and Performance Evaluation of Micro Hybrid Lens for Small Form Factor Optical Pickup)

  • 강성묵;이진의;조은형;손진승;박노철;박영필
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.79-84
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    • 2006
  • The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture(NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error are performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated. the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

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회절위상현미경을 이용한 광섬유의 굴절률 프로파일 측정 (Measurement of Refractive Index Profile of Optical Fiber Using the Diffraction Phase Microscope)

  • ;문석배
    • 한국광학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.135-142
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    • 2012
  • 본 연구에서는 공동경로간섭계(common-path interferometer)에 기반한 회절위상현미경(diffraction phase microscopy)을 이용한 광섬유의 굴절률 프로파일(refractive index profile) 측정기술을 개발하였다. 투과형 회절격자를 이용하여 광섬유 시료를 통과한 빛으로부터 핀홀을 이용하여 영의 공간주파수 성분만을 갖는 기준광을 생성하고, 기준광을 다시 시료의 위상정보를 갖는 시료광과 간섭시키는 방법을 통해 시료의 위상정보를 가진 간섭무늬를 형성시켰다. 이렇게 얻어진 간섭 이미지로부터 수치적 처리과정을 거쳐 공간적 위상정보 곧, 위상 이미지를 획득하고 이 데이터를 역아벨변환(inverse Abel transform)을 통해 굴절률 프로파일로 변환할 수 있었다. 이때 클래딩과 광섬유 주변의 매질 사이의 굴절률차로 인해 발생하는 배경위상을 이론적으로 얻어진 함수형태에 맞춰 예측하고 이를 측정된 위상에서 제거하는 배경위상제거 방법을 개발하여 사용하였다. 이를 통해 광섬유 코어 부근의 위상정보만으로도 굴절률 프로파일을 성공적으로 이뤄질 수 있음이 입증되었다. 본 연구를 통하여 회절위상현미경 특유의 측정 안정성과 편의성을 가진 광섬유 굴절률 프로파일 측정장치를 개발하였고 광섬유 및 도파로의 굴절률 분포를 비파괴적으로 분석할 수 있어 광섬유 및 광섬유소자 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.