• 제목/요약/키워드: Optical Interferometer

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Volumetric Interferometry Using Spherical Wave Interference for Three-dimensional Coordinate Metrology

  • Rhee, Hyug-Gyo;Chu, Ji-Young;Kim, Seung-Woo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제5권4호
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    • pp.140-145
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    • 2001
  • We present a new method of volumetric interferometer, which is intended to measure the three-dimensional coordinates of a moving object in a simultaneous way with a single optical setup. The method is based on the principles of phase-measuring interferometry with phase shifting. Two diffraction point sources, which are made of the polished ends of single-mode optical fibers are embedded on the object. Two spherical wavefronts emanate from the diffraction point sources and interfere with each other within the measurement volume. One wavefront is phase-shifted by elongating the corresponding fiber using a PZT extender. A CCD array sensor fixed at the stationary measurement station detects the resulting interference field. The measured phases are then related to the three-dimensional location of the object with a set of non-liner equations of Euclidean distance, from which the complete set of three-dimensional spatial coordinates of the object is determined through rigorous numerical computation based upon the least square error minimization.

간섭의 원리를 이용한 이진 위상의 광학적 암호화 시스템 (Binary Phase-based Optical Encryption System Using the Principle of Interference)

  • 서동환;신창목;김수중
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권1호
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    • pp.29-35
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    • 2003
  • 본 논문에서는 위상 변조된 영상과 간섭이 원리를 이용한 영상 복호화 수준을 향상시키는 방법을 제안하였다. 원 영상과 무작위 영상은 이진 데이터 값을 가지고 위상 변조된 원 영상은 무작위 위상 변조된 키와 곱함으로씨 이진 위상 영상으로 암호화하였다. 이때 각각의 위상 변조된 영상물의 위상값은 0과 π이다. 제안한 복호화 과정은 암호화에 사용된 동일한 무작위 위상 변조된 기와 암호화된 영상을 정합시킨 영상과 가족과의 간섭에 의해서 간단히 복원될 수 있다. 컴퓨터 시뮬레이션과 광 실험을 통하여 제안한 방법이 광 암호화 시스템에 적합함을 확인하였다.

콜리메이터와 파면측정기를 이용한 고해상도 전자광학 탑재체의 제2 반사경 정렬법 (Alignment method of the secondary mirror of high resolution electro-optical payload using collimator and wave front sensor)

  • 장홍술;정대준;육영춘;김성희;고대호;이승훈
    • 항공우주기술
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    • 제10권2호
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    • pp.101-104
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    • 2011
  • 고해상도 전자광학 탑재체의 주 반사경과 제2 반사경 간 조립 정렬은 전체 카메라 시스템의 조립 단계 중 가장 중요한 단계이다. 제 2 반사경의 정렬에는 파면센서와 콜리메이터를 사용하였는데 간섭계 보다는 크기가 작고 다루기가 편하기 때문이다. 본 논문에서는 고해상도 전자광학 탑재체의 제 2 반사경에 대한 정렬 방법과 절차에 대해 소개 하고자 한다.

Humidity and Temperature Response Characteristics of Optical Fiber Dislocation Fusion Sensor Coated with Graphene Quantum Dots

  • Dailin Li;Xiaodan Yu;Ning Wang;Wenting Liu;Shiqi Liu;Liang Xu;Dong Fang;Huapeng Yu
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권5호
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    • pp.504-510
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    • 2023
  • An optical fiber dislocation fusion humidity sensor coated with graphene quantum dots is investigated. A Mach-Zehnder interferometer is fabricated with three dislocated single-mode fibers with graphene quantum dots coating humidity-sensitive materials. Humidity response experiments showed a good linear response and high sensitivity with easy fabrication and low-cost materials. From 22% to 98% RH, the humidity response sensitivity of the sensor is 0.24 dB/% RH, with 0.9825 linearity. To investigate the cross-response of humidity and temperature, temperature response experiments are conducted. From 30 ℃ to 70 ℃, the results showed 0.02 dB/℃ sensitivity and 0.9824 linearity. The humidity response experimental curve is compared with the temperature experimental curve. The big difference between humidity sensitivity and temperature sensitivity is very helpful to solve the cross-response of humidity and temperature. The influence of temperature fluctuations in humidity measurements is not obvious.

Retrieving Phase from Single Interferogram with Spatial Carrier Frequency by Using Morlet Wavelet

  • Hongxin Zhang;Mengyuan Cui
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권5호
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    • pp.529-536
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    • 2023
  • The Morlet wavelet transform method is proposed to analyze a single interferogram with spatial carrier frequency that is captured by an optical interferometer. The method can retain low frequency components that contain the phase information of a measured optical surface, and remove high frequency disturbances by wavelet decomposition and reconstruction. The key to retrieving the phases from the low-frequency wavelet components is to extract wavelet ridges by calculating the maximum value of the wavelet transform amplitude. Afterwards, the wrapped phases can be accurately solved by multiple iterative calculations on wavelet ridges. Finally, we can reconstruct the wave-front of the measured optical element by applying two-dimensional discrete cosine transform to those wrapped phases. Morlet wavelet transform does not need to remove the spatial carrier frequency components manually in the processing of interferogram analysis, but the step is necessary in the Fourier transform algorithm. So, the Morlet wavelet simplifies the process of the analysis of interference fringe patterns compared to Fourier transform. Consequently, wavelet transform is more suitable for automated programming analysis of interference fringes and avoiding the introduction of additional errors compared with Fourier transform.

더블패스 마하젠더 간섭계를 이용한 광섬유 레이저의 파장검출 (A wavelength readout of a fiber-optic tunable laser using a double-pass Mach-Zehnder Interferometer)

  • 박형준;김현진;송민호
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제46권1호
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    • pp.43-48
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    • 2009
  • 광섬유 격자 센서어레이용 파장가변 광섬유 레이저의 출력파장변화를 복조할 수 있는 시스템을 제안하였다. 광섬유 레이저는 반도체 광증폭기와 Fabry-Perot 필터를 이용하여 제작하였고, 더블패스 마하젠더 간섭계 구조를 적용하여, $90^{\circ}$위상차를 가지는 내부 트리거를 생성하였다. 내부 트리거를 이용하여 얻은 Lissajous 그래프에 원형 피팅을 적용하여 2.51 mrad의 평균위상오차를 얻었다. 실험을 통하여 파장가변필터의 비선형 동작 특성에 의한 광섬유 레이저의 비선형 출력을 확인하였다. 제안한 파장검출 방법을 적용하면 파장가변광원의 비선형성을 보상하여 광섬유격자 센서시스템을 위한 효율적인 광원으로 적용이 가능할 것으로 예상된다.

궤환신호로 보상되는 Michelson 레이저 간섭계를 이용한 $Fe_49Co_49V_2$ 합금의 자기변형 측정 (Magnetostriction Measurement of an $Fe_49Co_49V_2$ Alloy using the Michelson Laser Interferometer Compensated by Feedback Signal)

  • 안승준;김철기;김호섭;김호철;남궁정
    • 한국자기학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.246-249
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    • 2000
  • Fe$_{49}$ Co$_{49}$ V$_2$합금을 50$0^{\circ}C$, 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$ 및 90$0^{\circ}C$의 furnace에서 열처리한 후, 공냉조건으로 냉각하여 시료를 제작하였다. Michelson 레이저 간섭계를 이용하여 시료의 자기변형을 측정하였다 시료의 자기변형은 간섭계의 한쪽 팔에 piezoelectric transducer(PZT)를 부착하여 간섭계의 두 팔 사이의 상대적 광경로를 일정하게 유지하였으며 궤환회로의 전압을 광경로의 변화(자기변형)로 환산하였다. 시료를 90$0^{\circ}C$의 furnace에서 열처리한 후, H = 60 Oe에서 Fe$_{49}$ Co$_{49}$ V$_2$합금의 자기변형을 측정한 결과열처리 전 2$\times$$10^{-6}$ 에서 33.68$\times$$10^{-6}$ 가지 증가하였다. 이것은 시료의 미세구조가 변화되어 자기특성이 개선된 것으로 생각된다.

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폴리비닐피롤리돈이 코팅된 마하젠더 간섭계 기반의 평판형 광도파로 습도센서 (Humidity Sensor using Polyvinylpyrrolidone-Coated Mach-Zehnder Interferometer in Planar Lightwave Circuit)

  • 김주하;김명진;정은주;황성환;이우진;최은서;노병섭
    • 한국광학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.251-255
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    • 2013
  • 본 논문에서는 평판형 광도파로 상에 마하젠더 간섭계를 형성한 습도센서의 특성을 제시하고자 한다. 평판형 광도파로의 마하젠더 간섭계의 한쪽 팔에 PVP를 코팅함으로써 센서 주변의 외부 습도를 측정하였다. 습도를 계측할 간섭계의 한쪽 팔은 10 mm 폭으로 에칭하고, 에칭된 곳에 폴리비닐피롤리돈 (PVP)를 코팅하였다. PVP는 습도변화에 의해서 굴절률의 변화가 일어나므로, PVP로 코팅된 습도 센서는 평판형 광도파로 근처 상대습도의 차이에 따라 광간섭무늬의 변화를 나타내었다. 이에 대한 측정 결과를 통해 30%~80% 상대습도 범위에서 습도센서로써 작동함을 확인할 수 있었다.

거친 표면 형상측정을 위한 점광원 절대간섭계의 오차해석과 시스템 변수의 보 (Multiple-Point-Diffraction Interferometer : Error Analysis and Calibration)

  • 김병창;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.361-365
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    • 2005
  • 표면거칠기가 큰 가공면의 표면형상을 비접촉 고속 측정 하기 위해 고안된 점광원 절대간섭계는 점광원의 위치가 시스템 변수로 정의된다. 시스템 오차인 점광원의 위치 오차가 측정 결과에 미치는 영향을 분석하며, 이를 보정하기 위해 CCD 카메라를 이용한 보정법을 제안한다. 제안된 방법을 검증하기 위해 기준면을 측정하여 측정 정밀도의 향상을 확인하며, 이를 거친 표면형상의 특징을 가진 칩모듈 측정에 적용하였다. 측정 결과 기존의 촉침식 측정기와 $50mm{\time}50mm$의 영역에서 $9.8{\mu}m$의 측정 차이를 보임을 확인하였다.

Acousto-Optic 기법을 이용한 Pt/Ti 박막 계면의 접합특성 평가 (Evaluating Interfacial Adhesion Properties of Pt/Ti Thin-Film by Using Acousto-Optic Technique)

  • 박해성;;;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.188-194
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    • 2016
  • 본 연구에서는 Pt/Ti 박막과 기판 사이 계면의 접합특성을 비파괴적으로 평가하는 acousto-optic 기법을 제안한다. 현재 상용화된 기술만으로 마이크로/나노 스케일의 박막을 평가하는데 많은 어려움이 있기 때문에 미세구조 변화에 민감한 광학기술과 음향기술이 결합된 간섭계를 적용하여 연구를 수행하였다. 사용한 기법은 마이켈슨 간섭계를 기반으로 하며, 거울에 의한 광 경로차 대신 박막시험편 계면의 진동 영향에 따라 발생하는 간섭현상을 분석하였다. 박막시험편은 특정 주파수에서 공진과 유사한 현상을 보이고 이로 인해 프린지 패턴의 콘트라스트가 낮아지므로, 각 주파수 대역별 프린지 패턴 변화를 스펙트럼 결과로 정량화하여 제안된 기법을 이용한 박막의 접합특성 평가 가능성을 확인하였다.