• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권6호
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• pp.788-792
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• 2014

It has been a critical issue to reduce the size of spectrometers in many fields such as on-chip chemical and biological sensing. The proposed plasmonic channel-waveguide with a sub-micrometer width has a cutoff frequency which enables us to control wavelength dependent propagation properties. We focused on the capability of the waveguide for spectral-to-spatial mapping when the waveguide width changes gradually. In this paper, we propose a plasmonic tapered channel-waveguide structure as a compact spectrometer with a physical size of $0.24{\times}2.0{\times}0.20{\mu}m^3$. The scattering point just above the tapered waveguide moves linearly depending on the wavelength of the injecting light. The spectral-to-spatial mapping can be improved by increasing the tapered length.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제13권2호
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• pp.193-200
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• 2009

A compact imaging spectrometer (COMIS) is currently under development for use in the STSAT3 microsatellite. COMIS images the Earth's surface and atmosphere with ground sampling distances of ${\sim}30m$ in the $18{\sim}62$ spectral bands ($4.0{\sim}1.05{\mu}m$) for the nadir looking at an altitude of 700 km. COMIS has an imaging telescope and an imaging spectrometer box into which three electronics PCBs are embedded. These are designed into a single assembly with dimensions of 35(L) $\times$ 20(W) $\times$ 12(H) $cm^3$ and a mass of 4.3 kg. Optomechanical design efforts are focused on manufacturing ease, alignment, assembly, testing and improved robustness in space environments. Finite element analysis demonstrates that COMIS will survive in launch and space environments and perform the system modulation transfer function (MTF) in excess of 0.29 at the Nyquist frequency of the CCD detector (38.5 lines-per-mm).

• 대한원격탐사학회지
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• 제24권5호
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• pp.397-408
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• 2008

A wide variety of applications of imaging spectrometer have been proved using data from airborne systems. The Compact Airborne Imaging Spectrometer System (CAISS) was jointly designed and developed as the airborne hyperspectral imaging system by Korea Aerospace Research Institute (KARI) and ELOP inc., Israel. The primary mission of the CAISS is to acquire and provide full contiguous spectral information with high spatial resolution for advanced applications in the field of remote sensing. The CAISS consists of six physical units; the camera system, the gyro-stabilized mount, the jig, the GPS/INS, the power inverter and distributor, and the operating system. These subsystems are to be tested and verified in the laboratory before the flight. Especially the camera system of the CAISS has to be calibrated and validated with the calibration equipments such as the integrating sphere and spectral lamps. To improve data quality and its availability, it is the most important to understand the mechanism of imaging spectrometer system and the radiometric and spectral characteristics. The several performance tests of the CAISS were conducted in the camera system level. This paper presents the major characteristics of the CAISS, and summarizes the results of performance tests in the camera system level.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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• pp.118-121
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• 2007

In recent years, the hyperspectral instruments with high spatial and high spectral resolution have become an important component of wide variety of earth science applications. The primary mission of the proposed Compact Airborne Imaging Spectrometer System (CAISS) in this study is to acquire and provide full contiguous spectral information with high quality spectral and spatial resolution for advanced applications in the field of remote sensing. The CAISS will also be used as the vicarious calibration equipment for the cross-calibration of satellite image data. The CAISS consists of six physical units: the camera system, the Jig, the GPS/INS, the gyro-stabilized mount, the operating system, and the power inverter and distributor. Additionally, the calibration instruments such as the integrated sphere and spectral lamps are also prepared for the radiometric and spectral calibration of the CAISS. The CAISS will provide high quality calibrated image data that can support evaluation of satellite application products. This paper summarizes the design, development and major characteristic of the CAISS.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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• pp.473-474
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• 2009

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2008년도 하계학술발표회 논문집
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• pp.73-75
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• 2008

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권3호
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• pp.73-77
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• 2015

본 논문에서는 저가로 쉽게 제작할 수 있는 구조를 지닌 단일칩 형태의 고분자 기반 평판형 분광모듈을 제안하였다. 제안된 분광모듈은 UV 임프린트 기법에 의해 제작되어진 비등간격 나노회절격자와 오목거울이 포함된 평판형 광도파로로 구성되어진다. 회절효율을 향상시키기 위해 나노회절격자의 구조는 $25^{\circ}$의 블레이징 각도와 100nm의 선폭을 가지도록 설계, 제작되었다. 평판형 분광모듈은 700 nm 대역폭과 10 nm 분해능을 가짐을 확인하였다. 이러한 집적형 고분자 분광모듈은 다양한 센서 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제23권4호
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• pp.167-171
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• 2012

과학기술위성3호 부탑재체인 COMIS(Compact Imaging Spectrometer)는 무게 4.25 kg의 소형영상분광기로써 지표면 및 대기과학을 연구할 목적으로 개발되었다. COMIS는 지표면, 대기, 수면으로부터 반사되는 태양 에너지를 고도 700 km에서 가시광 및 근적외선 영역(0.4 ~1.05 ${\mu}m$)에서 해상도 27 m, 관측폭 28 km, 파장 분해능 2 ~ 15 nm를 갖도록 결상 광학계와 분광 광학계로 구성된다. 먼저 지상 $27m{\times}28km$의 해당되는 지표면에서 반사된 빛은 COMIS의 결상 광학계에 의하여 상면에 위치한 $11.8{\mu}m{\times}12.1mm$의 선형 슬릿으로 맺히고, 이후 약 1.1배의 배율을 갖는 분광 광학계의 상면에 $1.4mm{\times}13.3mm$의 크기를 갖는 분광 스펙트럼 영상으로 나타난다. 이 때 부분 반사 및 산란 등에 의한 신호대잡음비(SNR, signal to noise ratio) 저하를 방지하기 위하여 렌즈 및 거울 면에 무반사 및 고반사 코팅이 적용되었고, 내부에는 미광 차단 구조물 등이 설치되었다. 미광 차단 설계의 적정성을 확인하기 위하여 미광 모델 수립과 상용 프로그램을 이용한 미광 해석을 수행하였다. 해석 결과 미광의 세기는 정상 결상 대비 무시할 정도의 값($10^{-5}$)으로 영상에는 실질적인 영향이 없음을 확인하였다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제26권2호
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• pp.303-308
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• 2005

A miniaturized time-of-flight mass spectrometer with an electron impact ionization source and sheet membrane introduction has been developed. The advantages and features of this mass spectrometer include high sensitivity, simple structure, low cost, compact volume with field portability, and ease of operation. A mass resolution of 400 at m/z 78 has been obtained with a 25 cm flight path length. Under optimized conditions, the detection limits for the volatile organic compounds (VOCs) studied were 0.2-10 ppm by volume with linear dynamic ranges greater than three orders of magnitude. The response times for various VOCs using a silicone membrane of 127 $\mu$m thickness were in the range 4.5-20 s, which provides a sample analysis time of less than 1 minute. These results indicate that the membrane introduction/time-of-flight mass spectrometer will be useful for a wide range of field applications, particularly for environmental monitoring.

• 한국광학회지
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• 제22권4호
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• pp.184-190
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• 2011

과학기술위성3호 부탑재체인 소형영상분광기 COMIS(Compact Imaging Spectrometer)는 400 - 1050 nm의 관측 대역에서 분광 관측을 수행하는 영상 분광기이다. COMIS는 2012년 고도 700 km의 원 궤도에서 발사 된 후 27 m의 공간분해능과 2 - 15 nm의 파장 분해능을 갖도록 설계되었다. 본 논문에서는 COMIS 비행 모델의 환경시험 수행결과를 기술한다. 발사 환경인 진동 가진에 의한 영상분광기의 광학적, 구조적인 변화 여부와 우주환경인 열.진공 상태에서의 기능 시험을 수행하여 안정성 및 신뢰성을 검증 받았다. 우주공간에서의 환경으로 일컬어지는 고진공($10^{-5}$ torr이하)과 $-30^{\circ}C{\sim}35^{\circ}C$의 고온 및 저온의 열적 변화 상태를 모사하는 시험에서 정상적인 기능을 보였고, 10 grms의 랜덤 진동 가진 전.후의 고유 진동수는 1% 이내의 변화량을 보였다. 환경시험 전 후로 영상분광기의 변조전달함수(MTF, Modulation Transfer Function) 측정을 하여 광학 성능이 유지됨을 확인하였다. 환경시험을 마친 영상분광기는 현재 과학기술위성3호 본체와의 조립을 진행 중에 있으며 2012년 발사 예정에 있다.