Accurate assessment of chlorophyll-a (Chl-a) concentrations in inland waters using remote sensing is challenging due to the optical complexity of case 2 waters. and the inherent optical properties (IOPs) of natural waters are the most significant factors affecting light propagation within water columns, and thus play indispensable roles on estimation of Chl-a concentrations. Despite its importance, no IOPs retrieval model was specifically developed for inland water bodies, although significant efforts were made on oceanic inversion models. So we have applied and validated a recently developed Red-NIR three-band model and an IOPs Inversion Model for estimating Chl-a concentration and deriving inland water IOPs in Lake Uiam. Three band and IOPs based Chl-a estimation model accuracy was assessed with samples collected in different seasons. The results indicate that this models can be used to accurately retrieve Chl-a concentration and absorption coefficients. For all datasets the determination coefficients of the 3-band models versus Chl-a concentration ranged 0.65 and 0.88 and IOPs based model versus Chl-a concentration varied from 0.73 to 0.83 respectively. and Comparison between 3-band and IOPs based models showed significant performance with decrease of root mean square error from 18% to 33.6%. The results of this study provides the potential of effective methods for remote monitoring and water quality management in turbid inland water bodies using hyper-spectral remote sensing.
1998년 황해에서 OSMI 검-보정 및 활용과제를 위한 생물광학 조사가 수행되었다. 9 개의 조사정점에서 광학 측정이 이루어졌다. 이들 측정 치에서 $K_{d}$, R, a, and b$_{b}$와 같은 외관성 및 내재성 광학특성이 산출되었다. 반사도의 유형을 볼 때 광학특성이 엽록소, 부유사, CDOM과 같은 모든 주요 구성성분에 의해 결정되고 각각의 기여도는 정점마다 달랐다. 모든 정점의 역산란계수는 Case 2 수역 범주에 속하였다. 전테 흡광계수는 매우 높았으며 CDOM 농도로는 충분히 설명되지 않는다. 부유사가 상당히 흡광력이 높을 가능성이 있으며 이에 대한 추후 연구가 바람직하다.
연안 해역에서 식물성플랑크톤, 부유입자, 용존유기물은 복합적이고 비선형적으로 해수반사도를 변화시킨다. 최근 빠르게 발전하는 신경망 기술은 복잡한 비선형 관계를 효과적으로 처리할 수 있는 장점이 있다. 기존 연구에서는 성분별 고유광특성을 도출하기 위하여 세 단계의 신경망을 구성하였으나 본 연구에서는 심층신경망을 직접 적용하는 알고리즘을 제안하였다. 본 연구에서 활용한 데이터세트는 국제해색조정그룹에서 제공하는 합성데이터를 활용하였으며, 입력데이터는 9개의 파장의 원격반사도를 입력하였다. 이를 통해 해수 고유광특성을 심층신경망을 기반으로 도출하였다. 성능을 평가하기 위해 준분석 알고리즘(quasi-analytical algorithm)과 비교하였으며, 데이터 분포에 따른 로그 변환 여부가 심층신경망 알고리즘의 성능에 영향을 미치는 정도를 비교 분석하였다. 그 결과, 준분석 알고리즘보다 심층신경망 알고리즘을 활용하면 부유입자에 대한 흡광계수를 제외한 고유광특성을 정확하게 추정할 수 있으며(R2 0.9 이상), 부유입자와 용존유기물의 흡광계수를 부유입자와 용존유기물 흡광계수로 각각 분리할 수 있었다. 그리고 심층신경망을 직접적으로 적용하는 알고리즘은 데이터의 로그 변환을 하지 않아도 성능 차이가 거의 없음을 파악할 수 있었다. 이 연구 결과를 해색 자료 처리에 실제 적용하기 위해서는 다양한 해역의 현장자료 및 추가적인 데이터 세트를 활용한 학습을 진행하여, 경험적 및 반분석적 방법과 비교 분석하고 알고리즘 간 장단점을 적절히 파악하는 연구가 필요하다.
PZT (Pb(Zr,Ti)O3) thin films have been used widely in the MEMS application, due to their inherent ferroelectric and piezoelectric properties. Such ferroelectricity induces much higher dielectric constants compared to those of the nonperovskite materials. In this work, the PZT thin films were deposited onto Indium-Tin-oxide (ITO) substrates through the spin-coating of PZT sols. The deposited PZT thin films were characterized in terms of the electrical and optical properties with special emphases on conductivity and optical constants. The detailed analysis techniques incorporate the dc-based current-voltage characteristics for the electrical properties, spectroscopic ellipsometry for optical characterization, atomic force microscopy for surface morphology, X-ray Photoelectron Spectroscopy for chemical bonding, Energy-dispersive X-ray Spectrometry for chemical analyses and X-ray diffraction for crystallinity. The ferroelectric phenomena were confirmed using capacitance-voltage measurements. The integrated physical/chemical features are attempted towards energy-oriented applications applicable to next-generation high-efficiency power generation systems.
This paper shows the high performance as a photodetector of InGaP/GaAs HPT with 3-terminal caused by its inherent good electrical properties compared with AIGaAs/GaAs HPT. InGaP/GaAs HPT produced the high optical gain of about 61 where HPT is biased at Vc=3V, Iв=2${\mu}\textrm{A}$ with an input optical power of 1.23㎼. This is 2.5 times higher than that of AIGaAs/GaAs HPT. And we examined that the optical gain of HPTs becomes larger when operating in 3-terminal configuration rather than 2-terminal with the floating base. for a given base current of 2${\mu}\textrm{A}$, the optical gain is enhanced about 18% in the InGaP/GaAs HPT and about 27% in the AIGaAs/GaAs HPT over that of the 2-terminal device.
TCO(Transparent Conducting Oxide) on flat glass is used in thin-film photovoltaic cell, flat-panel display. Nowadays, Corning(R) Willow Glass(R), known as flexible substrate, has attracted much attention due to its many advantages such as reliable roll-to-roll glass processing, high-quality flexible electronic devices, high temperature process. Also, it can be an alternative to flexible polymer substrates which have their poor stability and degradation of electrical and optical qualities. For application on willow glass, the flexibility, electrical, optical properties can be greatly influenced by the TCO thin film thickness due to the inherent characterization of thin film in nanoscale. It can be expected that while thick TCO layer causes poor transparency, its sheet resistance become low. Also, rarely reports were focusing on the influence of flexible properties by varying TCO thickness on flexible glass. Therefore, it is very important to optimize TCO thickness on flexible Willow glass. In this study, Ti-ZnO thin films, with different thickness varied from 0 nm to 50 nm, were deposited on the flexible willow glass by atomic layer deposition (ALD). The flexible, electrical and optical properties were investigated, respectively. Also, these properties of Ti-doped ZnO thin films were compared with un-doped ZnO thin film. Based on the results, when Ti-ZnO thin films thickness increased, resistivity decreased and then saturated; transmittance decreased. The Figure of Merit (FoM) and flexibility was the highest when Ti-ZnO thickness was 40nm. The flexible, electrical and optical properties of Ti-ZnO thin films were better than ZnO thin film at the same thickness.
화산재입자의 굴절률과 산란 같은 고유 광학 특성으로 결정되는 분광학적 신호는 원격탐사 센서를 통하여 측정될 수 있지만, 화산 폭발 이후 생성된 화산재입자의 성분에 대한 굴절률에 관한 정보는 매우 제한적이었다. 따라서, 화산재입자의 원격탐사의 강건성을 개선하기 위하여 화산재입자와 복사전달 과정의 상호작용에 대한 정확한 이해가 필요하다. 본 연구에서는 화산재 주요 성분으로 알려진 화산성 안산암과 부석에 대한 입자 소산계수, 산란 위상함수, 비대칭 계수, 단산란 알베도 값을 정량화 하였다. 이러한 화산재입자의 고유 광학 특성값은 복사전달모델의 입력자료로 이용하여 다양한 에어러솔 광학두께(${\tau}$) 및 기하조건에서 원격탐사 센서(인공위성과 지상관측용)가 측정하는 이론적인 복사량과 화산재입자 특성의 관계를 분석하였다. 복사전달모델 분석결과, 대기권 최상층부에서 ${\tau}$ 에 대한 복사량의 변화율의 평균값은 안산암의 경우 부석보다 6배 정도 크게 나타났다. 지표에서 이러한 변화율은 ${\tau}$ <1인 경우 양의 상관관계를 보이지만, ${\tau}$ >1인 경우에는 음의 상관관계를 보였다. 그러나, 적외선 영역인 11 ${\mu}m$ 에서는 차이가 매우 적게 나타났으며, 여기서 발생하는 복사량의 오차범위는 광학두께가 증가할수록 커지는 양상을 보이며, 다항 회귀함수로 표현될 수 있다. 이러한 결과는 원격 탐사 관측자료를 이용한 화산재 관측에 있어서 화산재의 정량적 분석에 도움이 될 것이다.
This paper reports the properties of antireflection structure and hole formation of Te-based systems. The optical-recording characteristics of metallic recording media are enhanced significantly by incorporating the metal(Al) layer into an antreflection trilayer structure. Due to the interface condition inherent in the design of the trilayer structure, reflectivity from holes is ranked low fraction (<10%). The hole formation is carried by $Ar^+$ Laser(488nm). For 20nsec pulse duration, hole opening power(threschold) of $(Te_{86}Se_{14})_{50}Bi_{50}$ trilayer is lower than that of monolayer that used in this experiment. Hole shapes of the whole sample were clean.
적조원격탐사의 기초연구로서 적조생물의 광학적 특성을 조사하였다. 연구에 사용된 적조생물 종은 와편모조류에 속하는 종으로 Scrippsiella trochoidea이다. 광학적 특성 조사를 위해 순수 배양된 생물종을 미세조류은행(KMCC)에서 구입하여 배양하였다. 배양된 샘플로 chlorophyll 농도, 홉광계수(absorption coefficient, a), 소산계수 (attenuation coefficient, c), 역산란계수(backscattering coefficient, $b_b$), 입자크기분포(size distribution, Fd)를 측정하였다. 본 연구의 결과는 2000년 적조 생물종 원격탐사 기술개발 보고서의 결과와 비교해 보았으며, 홉광계수 측정방법에 있어서 filter technique과 부유상태에서 측정한 결과를 비교하였다. 홉광계수에 있어서 기존연구와 본연구의 결과는 매우 유사한 홉광 스펙트럼올 나타내었으며,filter technique와 부유상태에서 측정한 홉광도는 filter technique를 이용한 것이 높은 값을 나타내었다. 이는 multiple absorption, 즉 ${\beta}-effect$에의한 것으로 보인다. 역산란 스펙트럼은 노이즈가 많이 나타났는데 이것은 농도가 충분하지 않아서 나타난 것으로 추정된다. 적조생물의 고유광특성이 해색에 영향을 미칠것이라고 보고 이들 결과는 해색을 재현하기 위한 해색모텔의 입력변수로 활용될 수 있다.
Kim, Jae-Ihn;Jeong, Woong-Ji;Cho, Joon-Yong;Jo, Min-Sik;Kim, Hyung-Rok
Journal of the Optical Society of Korea
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제19권5호
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pp.444-448
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2015
We describe the radiative transfer of a Gaussian beam in a water medium using the Monte Carlo method offering basic propagation behaviors. The simulation shows how the energy of the initial Gaussian beam is redistributed as it propagates in coastal water, and also depicts the dependence of the propagation behavior on inherent optical properties of the ocean water such as the single scattering albedo as well as on laser beam parameters, e.g. the M squared. Our results may widen the applicability of LIDARs by providing a couple of design considerations for a bathymetric LIDAR.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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