격자의 구조가 간단하고 격자의 대조비가 낮은 SBC 시스템 구성을 위한 무편광 유전체 다층박막 회절격자를 제작하였다. 제작된 박막의 굴절률과 두께 오차로 인하여, 제작된 회절격자의 회절 효율은 설계보다 낮은 값을 나타내었다. 오차를 발생시킨 원인을 분석하고, 제작된 회절격자 위에 추가의 코팅을 통하여 회절 효율 보정이 가능함을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 시뮬레이션 결과를 확인하기 위하여 제작된 회절격자 위에 Ta2O5 추가층을 제작하고 회절격자를 측정한 결과 회절 효율 보상이 이루어졌으며, 최고 91.7%의 무편광 회절 효율을 얻었다.
본 연구에서는 가우스 진폭을 갖는 입사광의 단락된 정도와 광학 디스크 상의 bump의 형태가 재생신호에 미치는 영향과 디스크 bump에 맺히는 회절광 PSF(point spread function)와의 관계를 알아보기 위해 스칼라 회절 이론을 사용하였다. 단락된 가우스 진폭으로 .sigma.=0, 0.5, 1.5, 2.5인 경우를 고려하였으며 bump의 높이는 n.DELTA.$_{o}$ =.lambda./4로서 이는 위상 높이 .PHI.$_{o}$ =.pi.가 된다. 또한 본 연구에서 고려한 bump 형태 즉 직사각형(.DELTA.p$_{o}$ =0)과 준 원추형(.DELTA.p$_{o}$ /2) 그리고 원추형(.DELTA.p$_{o}$ =p$_{o}$ )의 세 가지 경우이다. 본 연구에서 고려한 입사광의 단락된 정도가 작을 수록 bump에 맺는 중심 회절상의 반경이 작게 나타났으며 이때 재생 신호의 극대치는 입사광의 단락된 정도가 작을수록 bump에 맺는 중심 회절상의 반경이 작계 나타났으며 이때 재생 신호의 극대치는 입사광의 단락된 정도가 큰 경우보다 크게 나타났고 bump의 크기도 작게 나타났다. 이러한 결과들로부터 입사광의 단락된 정도가 작을수록 광학 디스크로부터 큰 재생 신호를 얻을 수 있으며 cross-talk가 줄어듬을 알 수 있었다. 그러므로 실제 광학 디스크에 가능한 단락된 정도가 작은 가우스 진폭을 갖는 레이저 광을 입사광으로 사용하면 유용하리라 생각된다.
유한광선추적과 곡선적합을 통하여 높은 개구수를 가지는 대물광학계의 비근축 동함수를 계산하는 방법에 대하여 연구하고, 원적외선용 대물렌즈와 무수차 타원경의 축상 상점의 결상에서 비근축 회절효과에 의한 MTF 저하를 분석하였다. 타원경은 원적외선용 대물렌즈와 동일한 근축 사양을 가지도록 구성되었다.
짝수 차의 회절빔을 선택적으로 소거하여 짝수 개의 회절빔 어레이를 얻는 이진 위상 회절격자의 설계 방법을 제안하였고, 설계시 최적화 속도에 관여하는 상수 및 독립변수에 관하여 논하였다. 그리고 $1{\times}2에서 1\times}20$까지의 최적해를 구하였고, 그 실험 결과를 나타내었다.
임의의 2차원 표면양각 유전회절격자에 의한 일반적인 회절현상을 엄밀한 3차원벡터 결합파해석으로 다루는데 있어서 핵심적인 역학을 하는 행렬의 고유값문제가 항상 1/4 크기의 행렬에 대한 것으로 단순화되어, 컴퓨터의 계산시간과 기억용량의 요구를 현저히 줄일 수 있다는 것을 보였다. 한편, 체적형 회절격자에 있어서는 이와 같이 단순화할 수 없음을 논의하였다.
Scraper 출력경을 이용하는 불안전 공진기형 Nd:YAG 레이저 발진기에서 고리 두께 0.145mm인 원고리형 레이저광을 얻었으며, 초점거리에 위치한 베셀렌즈를 통과시켜 근사 무회절 광을 얻었다. 초점거리 1 m의 렌즈를 이용하여 얻은 근사 무회절 광에 대해서 렌즈로부터 거리 z의 변화에 따른 출력세기를 측정하여 이론과 비교 ·분석하였다. 또한 초점거리 5m의 렌즈를 이용한 경우, 거리 33m의 지점에서도 근사 무회절광이 지속됨을 확인하였다
임의의 형태를 갖는 회절격자의 결합계수를 쉽게 계산할 수 있도록 확장된 새로운 층 방법을 제안한다. 기종이 새로운 층 방법은 회절격자 영역의 비유전상구의 종축 방향에 대해서만 평균을 취하여 결합계수를 계산하였지만 확장된 새로운 층 방법은 종축과 횡축 양 방향으로 비유전상수의 평균값을 취하여 새로운 층의 비유전상수로 설정하였다. 따라서 회절격자가 임의의 형태를 가지는 경우 새로운 층 방법에서는 새로이 설정하는 층의 비유전상수 값이 횡축으로 변화하는 함수였지만 확장된 새로운 층 방법에서는 단일 상수 값이어서 결합계수를 쉽계 계산할 수 있다. 이 방법을 사용하여 사다리꼴과 삼각형 형태의 회절격자를 가지는 5층 구조 Distributed Feedback 구조 소자의 결합계수를 계산하였다. 확장된 새로운 층 방법에 의한 결합계수 계산 결과의 정확성 검증을 통하여 사다리꼴과 같은 임의이 형태를 가지는 회절격자의 결합계수 계산에 확장된 새로운 층 방법이 매우 유용함을 보였다.
위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.
본 논문에서는 새로운 양자화 방법을 도입하여 학습을 수행하는 단층 신경망을 광학적으로 구현하였다 본 논문의 시스템은 입력 마스크 위상형 홀로그램 회절격자. LCD, CCD 카메라 등으로 구성된다. 입력단의 뉴런과 출력단의 뉴런간의 연결은 홀로그램 회절격자를 이용하여 2차원 연결을 이루었으며, 회절광들의 세기를 같게 하기 위하여 진폭형 회절격자를 위상형 회절격자로 변환시켰다. 뉴런간의 가중치는 2진 양자화되어 LCD를 이용하여 나타내었고, 출력값은 CCD를 통하여 컴퓨터에 입력되어 가중치를 보정하며, 이 과정은 학습이 완료될 때가지 반복 수행된다. 실험은 학습도 (learning rate) 0.5, 0.9에 대하여 실행하였으며, 제안된 방식으로 학습을 무리없이 수행할 수 있음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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