• Current Optics and Photonics
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• 제8권2호
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• pp.192-200
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• 2024

Wheat stripe rust, caused by Puccinia striiformis, has reduced winter wheat yield globally for ages. In this work, multi-spectral Mueller matrix imaging with 37 measurements using the method of double rotatable quarter-wave plates was used to investigate wheat stripe rust. Individual Mueller matrix measurements were performed on incident monochromatic light with nine bands in the range of 430 to 690 nm. As a result, it was found that the infected area absorbed linearly polarized light and was sensitive to circularly polarized light in the spectral domain. Both linear depolarization and linear diattenuation images distinguished between wheat stripe rust and healthy tissue. The responsiveness of stripe rust to polarized light reveals the potential of using polarization imaging to detect plant diseases. This further suggests that the multi-spectral Mueller matrix imaging system provides us with an alternative approach to agricultural disease detection.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권6호
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• pp.310-317
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• 2006

Extensive research with polarimetry and Mueller matrix has been done for chemical measurements and possible cancer detection. However, the effect of thermally denatured biological tissue on polarization changes is not well known. The purpose of this study is to characterize polarization changes in collagen due to thermal denaturation. The variations in polarized state caused by thermal damage were investigated by obtaining the Mueller matrix elements of collagen sample at multiple thermal damage levels. The changes in birefringence of denatured collagen were also investigated. This information could be used to determine the extent of thermal damage level of clinically heat treated tissues.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제3권1호
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• pp.31-34
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• 2004

We develop Mueller-matrix spectroscopic ellipsometry based on dual compensator configuration. This technique is very powerful for measuring surface anisotropy in nano-scale, especially when materials show depolarization. Dual-rotating compensator configuration is adopted with the rotational ratio of 5:3 originally developed by Collins et al[1]. The instrument can provide 250-point spectra over the wavelength range from 230 nm to 820 nm in one irradiance waveform with minimum acquisition time of Tc=10 s. In this work, the results obtained in transmission modes are presented for the initial attempt. We present calibration procedures to diagnose the system from the utilized data collected in transmission mode without sample. We expect that the instrument will have important applications in thin films and surfaces that have anisotropy and inhomogeneity.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권2호
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• pp.147-156
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• 2023

Circularly polarized (CP) emission can be achieved by integrating emissive materials into chiral metasurfaces. Such CP light sources in integrated device platforms are desirable for important potential applications. However, the exact characterization of the polarization state in CP emission may include some errors because of the unwanted polarization distortion caused by optical components (e.g., beam splitter) in the optical setup. Here, we consider CP emission measurements from chiral metasurfaces and characterize the polarization distortion caused by the beam splitter. We first detail the procedures for the Stokes parameters and Mueller matrix measurements. Then, we directly measure the Mueller matrix of the beam splitter and retrieve the original polarization state of CP emission from our metasurface sample. Using the measured Mueller matrix of the beam splitter, we specifically identify what contributes to polarization distortion in CP emission. Our work may provide useful guidelines for the characterization and compensation of polarization distortion in general Stokes parameter measurements.

• 한국광학회지
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• 제33권2호
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• pp.59-66
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• 2022

각 편광소자의 방위각을 자유롭게 제어하는 자유형 구동방식에 기반한 뮬러행렬타원계(Mueller matrix ellipsometer, MME)를 제시한다. 보정기의 위상지연각 분산특성과 전기장 투과율비의 파장의존성을 고려하여 시료에 입사하는 빛의 편광상태를 최적화하기 위한 편광자의 방위각과 편광자측 보정기의 방위각 조합들을 제시한다. 시료로부터 출사하는 빛의 스톡스상수들을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 검광자의 방위각과 검광자측 보정기의 방위각 조합들, 그리고 출사하는 빛의 스톡스상수들을 구하는 수학적 표현들을 제시한다. 이 MME는 이상적이지 않은 4분파장 위상지연자를 적용할 수 있도록 보정기 선택의 폭을 넓혀주므로 깊은 자외선(deep ultraviolet)부터 근적외선(near infrared)에 이르는 매우 넓은 파장 대역에 걸쳐 작동하는 뮬러행렬 분광타원계(Mueller matrix spectroscopic ellipsometer, MMSE)의 제작과 활용을 용이하게 해 줄 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.273-288
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• 1997

본 논문에서는 랜덤적 성질을 갖는 2차 표변으로부터 산란되는 전자파를 $4\times4$ Mueller 행렬 요소를 이용하여 특성화 한다. 이러한 요소 계산에는 Full wave solution이 사용되는데 이해를 이용한 계산 결과는 1차 표변에 대하여 실험 결과 및 모멘트 법을 이용한 결과와 잘 일치하는 것으로 이미 발표된 바 있다. Mueller 행렬 요소는 Like-Pol과 Cross-Pol RCS에 대한 정보를 포함할 뿐 아니라 입사파와 산란파의 수직, 수평 펀파 위상차에 대한 정보도 포함하고 있기 때문에 목표물로부터 산란되는 전자파를 완전하게 특성화 한다. 이 논문의 계산 결과들은 능동 원격탐사나 RCS 분야에 유용하리라 생각한다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권8호
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• pp.441-448
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• 2017

본 연구에서는 미세기포를 산란체로 사용한 편광산란 측정법을 이용하여 수중 계면활성제의 농도를 측정하는 방법을 개발하였다. Mueller 요소 $M_{11}$은 계면활성제의 농도가 0 ppm부터 60 ppm 사이 영역에서 농도와 선형적인 비례관계를 가져 계면활성제 농도를 측정할 수 있는 유용한 파라메터로 사용될 수 있음을 알았다. 이 측정은 산란각이 150도, 소광비가 56.2 조건에서 가장 효과적 이였다. 이 연구 결과를 볼 때, 편광산란 측정법(EPLS)은 강이나 호수에서 수질을 실시간적으로 모니터하는데 있어 충분히 효과적인 수단으로 보인다.

• 한국광학회지
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• 제25권5호
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• pp.262-272
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• 2014

두 개의 회전하는 사분파장판을 가진 타원편광분석기에서 광학계가 오차를 포함하지 않는 경우와 5가지의 체계적 오차(두 개의 사분파장판의 정렬오차와 지연오차, 검광판의 정렬오차)를 포함하는 경우에 측정신호를 핏팅하여 구한 퓨리어 계수와 뮬러매트릭스와의 관계를 분석하였다. 5가지 체계적 오차를 포함하는 경우 전산모사를 이용해 비교 분석한 결과 사분파장판의 지연 오차가 정렬오차보다 뮬러매트릭스 대각선 요소에 야기하는 오차가 더 크다는 것을 찾아내었다. 각속도의 회전비를 1:5로 선택시 첫 번째 사분파장판의 초기 정렬오차와 두 번째 사분 파장판의 초기 정렬오차가 뮬러 매트릭스에 야기하는 오차가 같다는 것을 전모사를 통해 찾아 내었다. 5가지 체계적인 오차를 전산모사를 통해 분석한 결과 검광판의 정렬오차(${\epsilon}_5$)가 야기하는 뮬러 매트릭스 오차와 사분파장판의 정렬오차(${\epsilon}_3$, ${\epsilon}_4$)가 야기하는 뮬러 매트릭스 오차를 비교하면 대각선 요소($m_{22}$와 $m_{33}$)의 상대 오차는 0.18%이며 비 대각선요소($m_{23}$와 $m_{32}$)는 2배 차이가 남을 찾아내었다. 이 결과들을 활용하여 측정대상 물질의 보다 정확한 뮬러매트릭스를 얻을 수 있다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1196-1203
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• 2012

본 논문에서는 미소 뮬러 행렬 보정법(differential Mueller matrix calibration technique: DMMCT)을 이용하여 C-밴드의 지상운용용 HPS(Hongik Polarimetric Scatterometer) 시스템을 보정한 연구 결과를 선보인다. 스캐터미터 시스템 보정을 위해 금속구를 이용하여 안테나 주빔에서의 편파 측정한 안테나 패턴을 챔버에서 측정하고, DMMCT를 이용하여 지상운용용 HPS의 왜곡 정도를 분석하여 정확하게 보정한다. 단일 편파 시스템과는 다르게 완전 편파 시스템에서는 후방 산란 계수뿐만 아니라 위상 변수들도 중요하다. 보정된 지상운용용 HPS를 이용하면 논, 맨땅, 작물밭 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 후방 산란 계수뿐만 아니라 동일 편파와 교차 편파의 위상 변수들도 정확하게 측정하게 된다. 보정의 정확도는 산란 모델을 이용해 계산한 후방 산란 계수와 측정한 후방 산란 계수의 비교로 확인할 수 있다. 따라서 측정으로 쟁기질 한 밭의 편파 응답 특성을 얻었으며, 이 결과를 이론 모델로 얻은 편파 응답 특성과 비교하여 보정 기술을 검증하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.142-152
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• 1992

본 논문에서는 광파이버 센서로써 고전계(고전압)측정의 어려움을 해결하기 위하여 지금까지 알려진 다른 전기광학 소자보다 반파장 전압이 매우 높은 SiO2를 사용하여 고전계을 계측하기 위한 새로운 방법을 제시 하였다. SiO2를 비롯한 광학소자로 구성된 센서내부, 즉 전광자 및 편광자에서의 광변조식을 Stokes Parameter와 Mueller 행렬로 유도 하였고 이를 복굴절 결정에서의 전기광학 효과를 이론적으로 해석하고 위상지연과 반파장 전압을 계산하였다. 설계 제작한 광전압 센서에 , 분압없이 최대전압 20KV까지 공급 했을때의 출력신호를 검출한 결과 오차는 3%미만으로서 매우 우수한 직선성을 얻었다. SiO2의 온도변화(-20~60$^{\circ}$C)에 따른 출력전압 변화를 실험한 결과 최대 7.5%까지 변동율이 발생하였으나 열처리 한후로는 1.0% 이내로 개선된 특성을 보였다.