We propose and experimentally demonstrate a simple tunable photonic microwave band-pass filter with high resolution using a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) and an optical time-delay line. The RSOA is used as a gain medium for generating cross-gain modulation (XGM) effect as well as an optical source. The optical source provides narrow spectral width by self-injection locking the RSOA in conjunction with a partial reflection filter with specific center wavelength. Then, when the RSOA is operated in the saturation region and the modulated recursive signal is injected into the RSOA, the recursive signal is inversely copied to the injection locked optical source due to the XGM effect. Also, the tunability of the passband of the proposed microwave filter is shown by controlling an optical time-delay line in a recursive loop.
This paper is to develop an optical ruer displacement sensor for monitoring high speed spindle. Proper magnitude of optical power as well as amplification of output signal are necessary to improve sensitivity of the sensor. In this paper, to meet the need of improvement of the sensor resolution, we choose proper optical power and amplification level through speculating on optical power of a laser diode.
In this paper, we propose efficient design and construction of an infrared wide angle optical system with low distortion utilizing a high resolution detector for automobile application. The operational convenience and the recognition ability have been improved significantly by applying the high resolution uncooled thermal detector with wide angle optical design. The active ahtermalization mechanism is implemented so that the adjustment of the optical component of the system is to be made automatically according to the temperature change by motorized control. The modulation transfer function (MTF) is about 50% at the Nyquist frequency close the diffraction limit. The distortion is less than 5% at the edge field. As a result, a high-resolution uncooled thermal optical system with wide field of view (FOV) is assembled, aligned and its performance is tested successfully.
We report a technique that improves the spatial resolution of optical coherence tomography (OCT) by utilizing fiber-based spectral filtering. The proposed technique improves the resolution by filtering out the erbium’s characteristic peak from the amplified spontaneous emission (ASE) source spectrum, and reshaping the spectrum to Gaussian-like. We used a long period fiber grating (LPG) and an erbium doped fiber (EDF) absorber for the spectral filtering. An in-house made ASE source as well as a commercial ASE source [ASE-FL7002] was used as the OCT sources to study the proposed technique. The resolution of the OCT based on an in-house made ASE source is enhanced from 200 to 40 ㎛ with an LPG. While, the resolution of the OCT based on a commercial ASE source is enhanced from 25 to 19 ㎛ with the aid of an EDF absorber. However, sidelobes still exist in the interferogram due to imperfect spectral filtering, which limited the resolution. Further enhancement in the spatial resolution of the OCT system using the ASE source is possible with the aid of cascaded LPGs and/or carefully designed EDF absorber.
Park, Sangjun;Min, Cheol Hong;Han, Seokyoung;Choi, Eunjin;Cho, Kyung-Ok;Jang, Hyun-Jong;Kim, Moonseok
Current Optics and Photonics
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제6권6호
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pp.550-564
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2022
Optical microscopy is a useful tool for study in the biological sciences. With an optical microscope, we can observe the micro world of life such as tissues, cells, and proteins. A fluorescent dye or a fluorescent protein provides an opportunity to mark a specific target in the crowd of biological samples, so that an image of a specific target can be observed by an optical microscope. The optical microscope, however, is constrained in resolution due to diffraction limit. Super-resolution microscopy made a breakthrough with this diffraction limit. Using a super-resolution microscope, many biomolecules are observed beyond the diffraction limit in cells. In the case of volumetric imaging, the super-resolution techniques are only applied to a limited area due to long imaging time, multiple scattering of photons, and sample-induced aberration in deep tissue. In this article, we review recent advances in super-resolution microscopy for volumetric imaging. The super-resolution techniques have been integrated with various modalities, such as a line-scan confocal microscope, a spinning disk confocal microscope, a light sheet microscope, and point spread function engineering. Super-resolution microscopy combined with adaptive optics by compensating for wave distortions is a promising method for deep tissue imaging and biomedical applications.
Recently observed dark resonance phenomena is solids are reviewed and discussed for potential applications to high-resolution coherence spectroscopy. in an inhomogeneously broadened system, a new type of high-resolution spectroscopy based on electromagnetically induced transparency is demonstrated.
Super-resolution near-field structure (super-RENS) technology and solid immersion lens (SIL) based near-field (NF) technology have been expected as promising approaches to increase data capacity or areal density of optical disc. Super-RENS technology has been studied until now using mainly numerical aperture (NA) of 0.85 far-field optical system and possibility of tangential data density increment have been presented. NF technology has been studied with NA over 1 and presented demonstration of removable performance. To achieve much higher density, approach to increase NA of super-RENS by NF technology (Near-Field Super-Resolution, NFSR) can be a candidate and we think this technology would be advantageous compared to wavelength reduction or much higher NA increment of NF technology or much smaller effective optical spot size reduction of far-field super-resolution technology. In this paper we present readout result of ROM media having monotone pits using NF optical system with wavelength of 405nm and NA of 1.84 surface type SIL. GeSbTe material was used for super resolution active layer and pit length is 37.5nm which is shorter than resolution limit 55nm. We present the feasibility of NFSR technology by confirming the CNR threshold according to readout power (Pr) and CNR 33dB over threshold Pr.
For the stars cooler than the Sun, it is difficult to determine the stellar parameters and chemical abundances because of the strong molecular lines in the optical region. Therefore the NIR high-resolution spectra, such as those obtained by IGRINS would be a solution to determine the stellar parameters for late-type stars, such as M dwarfs. As using the NIR high-resolution spectra, we are expecting that it would be more reliable to compare observed spectra with synthetic spectra for the stellar parameters. In order to confirm the method by using high-resolution spectra in NIR band, it should be cross-checked against the stellar parameters from optical high-resolution spectra. We have derived the stellar parameters of M dwarfs using the synthetic spectra in the long wavelength region of the optical spectra (over 8000 $\bar{A}$), which is relatively less contaminated by molecular lines as well as telluric lines.
Kim, Young-Chan;Jin, Kyung-Hwan;Ye, Jong-Chul;Ahn, Jae-Wook;Yee, Dae-Su
Journal of the Optical Society of Korea
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제15권1호
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pp.103-108
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2011
Recently reported asynchronous-optical-sampling terahertz (THz) time-domain spectroscopy enables high-resolution spectroscopy due to a long time-delay window. However, a long-lasting tail signal following the main pulse is often measured in a time-domain waveform, resulting in spectral fluctuation above a background noise level on a high-resolution THz amplitude spectrum. Here, we adopt the wavelet power spectrum estimation technique (WPSET) to effectively remove the spectral fluctuation without sacrificing spectral features. Effectiveness of the WPSET is verified by investigating a transmission spectrum of water vapor.
OFC (Optical Frequency Comb) is an optical spectrum which consists of equidistant lines in frequency space. OFC can thus be used as an optical ruler. Since it was demonstrated in late 1990s, it is revolutionizing many fields in frequency metrology such as the measurement of absolute optical frequencies, the measure ratios of optical frequencies with extremely high precision. It is also used in high-precision spectroscopy. In astronomy, OFC can be used as a very accurate and stable wavelength standard for a high resolution spectrograph to measure the radial velocity of celestial bodies with extremely high accuracy of about several tens cm/s. In our presentation, we will introduce some basic concepts of OFC and some issues to use it in astronomical spectrograph. We will also present our plan to develop a high resolution spectrograph with OFC.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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