본 연구에서는 비균일 진폭변조가 렌즈계통의 결상성능에 미치는 영향에 대해서 국산 쌍안경 대물경을 시험렌즈로 하여 실험적으로 조사하였으며, 회절광학적으로 OTF를 측정하는 방법에 의해 결상 성능을 평가하였다. 이때 비균일 진폭 분포로 조명하기 위해서 균일하게 시준된 광속에 의해 조명되는 시험렌즈 앞에 진폭변조판을 두어 이를 투과하도록 하였다. 시험렌즈의 수차특성을 유한 광선 추적을 통하여 ray-fan을 계산하여 살펴보았다. 비균일한 강도분포, 특히 가운데는 밝고 외곽으로 갈수록 어두운 것으로 연속적으로 변하는 강도분포 및 그와 반대의 연속적인 분포로 조명되었을 때 Gaussian 상 평면 위에서 MTF를 측정하여 균일한 조명 하에서의 MTF와 비교 분석하였다.
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.
본 논문에서는 밀리미터파 수신 시스템의 준광학계 회로에서 발생되는 3가지 빔 결합 손실에 대하여 가우시언 빔 전송 이론을 기반으로 심도 있게 검토하였다. 첫째, 준광학 시스템에 의하여 형성된 각각의 빔 허리와 그들의 위치가 서로 일치되지 않았을 때 발생되는 빔 결합 손실에 대하여 분석하였다. 빔 허리의 크기를 $3\lambda$이상으로 설계하면 빔 광축 방향에 대한 빔 허리 크기와 그 위치의 불일치에 의한 빔 결합 손실을 최소화 시킬 수 있다. 둘째, 준광학 회로에서 서로 다른 두 빔 축의 기울어짐과 각도상의 비정렬에 의한 빔 결합 손실을 해석하였다. 기울기 각도와 정렬에 의한 빔 결합 손실을 고려할 때 빔 허리의 크기가 작을수록 유리함을 알 수 있다. 마지막으로 광축 방향에 대하여 측면 방향으로 하나의 광축이 치우쳐 있는 경우의 결합 손실을 검토하였다. 치우침을 감안한 설계 빔의 반경은 최소한 $3\lambda$ 이상이 되도록 설계되어야 한다.
2차원 공간 고립파는 비선형 굴절률이 빛의 세기에 따라 일정한 값에 수렴하는 포화 매질에서 안정적으로 전파될 수 있다. 그러나 빛의 세기가 크지 않은 경우, 5차 비선형 굴절률이 음수인 매질은 포화 매질의 특성을 가지므로 2차원 공간 고립파가 전파될 수 있다. 2차원 비선형 슈뢰딩거 방정식의 전산 시늉을 통하여 빛의 세기가 크지 않은 경우 가우시안 빛살이 5차 비선형 매질을 전파하는 과정을 조사하였다. 그 결과 자체 포획 일률로 입사시킬 때 가장 안정적으로 2차원 공간 고립파가 전파한다는 것을 알 수 있었다. 또한 위상차가 180$^{\circ}$인 두 공간 고립파를 0.05$^{\circ}$의 충돌각으로 충돌시키면서 한 쪽 고립파의 입사 일률을 조절한다면 출력단에서 두 공간 고립파의 완전 광 스위칭이 가능함을 확인하였다.
To engrave high-density circuit-line patterns in IC substrates, we applied a projection ablation technique in which a dielectric ($ZrO_2/SiO_2$) mask, a DPSS UV laser instead of an excimer laser, a refractive beam shaping optics and a galvo scanner are used. The line/space dimension of line patterns of the dielectric mask is $10{\mu}m/10{\mu}m$. Using a ${\pi}$ -shaper and a square aperture, the Gaussian beam from the laser is shaped into a square flap-top beam; and a telecentric f-${\theta}$ lens focuses it to a $115{\mu}m{\times}105{\mu}m$ flat-top beam on the mask. The galvo scanner before the f-${\theta}$ lens moves the beam across the scan area of $40mm{\times}40mm$. An 1:1 projection lens was used. Experiments showed that the widths of the engraved patterns in a buildup film ranges from $8.1{\mu}m$ to $10.2{\mu}m$ and the depths from $8.8{\mu}m$ to $11.7{\mu}m$. Results indicates that it is required to increase the projection ratio to enhance profiles of the engraved patterns.
To directly engrave circuit-line patterns as wide as $6{\mu}m$ in a buildup film to be used as an IC substrate, we applied a projection ablation technique in which an 8 inch dielectric ($ZrO_2/SiO_2$) mask, a DPSS 355nm laser instead of an excimer laser, a ${\pi}$-shaper and a galvo scanner are used. With the ${\pi}$-shaper and a square aperture, the Gaussian beam from the laser is shaped into a square flap-top beam. The galvo scanner before the $f-{\theta}$ lens moves the flat-top beam ($115{\mu}m{\times}105{\mu}m$) across the 8 inch dielectric mask whose patterned area is $120mm{\times}120mm$. Based on the results of the previous research by the authors, the projection ratio was set at 3:1. Experiments showed that the average width and depth of the engraved patterns are $5.41{\mu}m$ and $7.30{\mu}m$, respectively.
Agfa 8E75HD 사진건판에서 얻은 dichromated gelatin(DCG) 박막에 구면파와 평면파를 간섭시켜 holographic zone plate(HZP)를 만들었다. DCG박막의 비서형적인 광학특성들을 고려하여 HZP의 이론식을 유도하였다. 이 이론식에 의한 HZP의 초점거리를 거리는 f. f/2, f/3, f/4, ... 였으며, 실험적으로도 평면파를 입사하여 6개까지의 해당 초점들을 관측하였다. 칼날 주사 방법으로 측정한 첫 번째 재생 초점 근처에서의 빔의 모양은 Gaussian 분포를 가짐을 확인하였다.
Based on the extended Huygens-Fresnel principle, the analytical propagation formulae for spectrally partially coherent Gaussian Schell-model pulsed (SPGSMP) beams propagating in turbulent atmosphere have been derived. The influences of the parameters for turbulent atmosphere and SPGSMP beams on the on-axis and off-axis spectral shift and degree of coherence for SPGSMP beams propagating in turbulent atmosphere have been analyzed, using numerical calculations. The obtained results have potential applications for SPGSMP beams in free-space optical communication and laser lidar.
색분산 보상에 사용되는 선형 첩 광섬유 격자의 제작에 있어서 Group Delay Ripple(GDR)을 줄이기 위한 apodization 기술에 대해 이론적으로 분석하고 실험적으로 규명하고자 한다. 첩격자의 제작에는 위상 마스크를 이용한 UV 빔 스캐닝 기법을 적용하였고, PZT(Piezoelectric transducer)를 이용하여 위상 마스크를 빔 스캐닝 중에 적절하게 흔들어줌으로써 apodization이 일어나도록 하였다. 이러한 모든 과정이 컴퓨터 제어로 이루어지기 때문에 다양한 apodization 프로파일을 적용할 수 있었다. Gaussian, Raised-cosine, Blackman, 그리고 Hyperbolic tangent 등의 프로파일을 적용하여 첩격자를 제작하였으며 실험 결과 0.05 nm 구간평균 peak-to-peak GDR이 20ps 이하로 감소하였다.
파장이 532nm인 선형 파극된 Nd:YAG 레이저 광속을 Gadolimium Gallium Garnet 프리즘 면에서 전반시킬 때 형성된 에바네슨트파 석에 위차한 Mie 입자 결합체들이 광압에 의해 회전하는 것을 관찰하였다. 가우스 광속에 의한 에바슨트파의 최대 강도 지점에서 벗어난 곳에 위치한 3~5$\mu\textrm{m}$ 크기의 라텍스 또는 효모 결합체들이 0.1~1 rpm의 속도로 회전하엿는데, 두입자의 결합체는 광속의 진행 방향과 나란해질 때 회전이 멈추었으나 세입자 이상의 결합체들은 계속 회전하는 것을 볼 수 있었다. 본 실험 결과는 근접장 영역에서 에바네슨트파의 광압에 의한 마이크로 모터의 제작 가능성을 보여준다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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