• 한국광학회지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.311-318
• /
• 2009

본 논문에서는, 2가지 종류의 광학보정소자에 의해 고차의 구면수차와 상면만곡이 보정된, 서브마이크론 (1.0 ${\mu}m$이하)의 광학 분해능을 갖는 매력적인 실시간 in-vivo 내시현미경을 소개한다. 덧붙여 소개된 내시현미경은 대물렌즈부의 직경이 1 mm인 GRIN (Gradient Index) 렌즈로 구성되어 있기 때문에 최소 침습적인 장점도 갖고 있다.

• 한국광학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.167-170
• /
• 2007

젊은 한국인 정시안에 대한 임상 자료를 가지고 구면수차 이외에 비축수차인 비점수차, 상면만곡과 왜곡수차들을 포함하는 실안의 광학적 성능과 유사한 정밀모형안을 설계하였다. 또한 수정체가 갖는 Gradient index 형태의 매질을 광학적으로 조사하였고, GRIN 매질을 수정체에 도입하여 정밀모형안을 설계하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.108-115
• /
• 2008

구면 SELFOC 렌즈와 플라스틱 비구면 렌즈를 사용하여 mobile phone 광학계를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial GRIN(gradient index) 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면을 구면으로 대치할 수 있다. 두개의 플라스틱 비구면 렌즈로 구성된 통상적인 2P 광학계와 결상특성을 비교 하였다. 이 연구에서는 시판되고 있는 SELFOC 소재를 사용하여 1GRIN 1P 광학계를 설계하였다. 그러나 1GRIN 1P의 성능보다 통상적인 2P 광학계의 성능이 좋았다. 1GRIN 1P 설계에서 성능은 GRIN 소재의 굴절률 구배에 의지하므로 굴절률 구배가 클수록 좋은 성능을 보인다. 그러므로 큰 굴절률 구배를 갖는 가상의 GRIN 소재를 사용하여 광학계를 설계하였다. 현재 시판되는 SELFOC 소재보다 3배 정도 굴절률 구배가 큰 GRIN 소재가 개발된다면, 1GRIN 1P 광학계의 성능이 통상적인 2P 광학계의 성능과 유사하거나 더 좋아 질 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.216-221
• /
• 2017

폴리머 안경렌즈를 제조할 때 가시광선 영역에서 투과되는 빛을 증가시키고, 안경렌즈 표면에 형성되는 허상을 방지하는 반사방지 기능은 매우 중요하다. 본 연구에서는 굴절률 1.56, 1.60 및 1.67을 갖는 안경렌즈를 폴리머 렌즈 모노머 및 이염화 이부틸 주석 촉매제, 알킬 인산 에스터 이형제 등의 혼합물을 인젝션 몰드 방법으로 열중합 공정을 적용하여 제조하였다. 폴리머 안경렌즈 표면에서의 반사방지 효과를 조사하기 위하여 다층 박막 반사방지 코팅 구조(양면 또는 단면 코팅), 3층 박막의 Gaussian gradient-index profile 불연속 근사 반사방지 코팅 구조, 3층 박막의 quarter-wavelength 근사 반사방지코팅 구조 등 다양한 반사방지 코팅 구조를 설계하였고, E-beam 증착 시스템을 이용하여 열중합공정으로 제조된 폴리머 안경렌즈에 각각 코팅하였다. 폴리머 안경렌즈의 광학적 특성은 UV-visible spectrometer로 분석하였다. 반사방지 코팅 층을 구성하는 박막의 굴절률, 표면 거칠기 등의 소재 특성은 Ellipsometer와 원자힘 현미경(AFM)으로 분석하였다. 분석결과, 굴절률 1.56의 낮은 굴절률을 갖는 폴리머 안경렌즈에서 가장 효과적인 반사방지 코팅 구조는 다층 박막 반사방지 코팅 구조의 양면코팅이었다. 하지만 굴절률 1.67의 고굴절률 안경렌즈에 대해서는 3층 박막의 Gaussian gradient-index profile 불연속 근사반사방지 코팅 구조의 양면 코팅도 다층박막 반사방지 코팅구조의 양면코팅에 상응하는 반사방지 효과를 나타내었다.

• 한국광학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.256-263
• /
• 2007

SELFOC 소재를 사용하여 높은 수치구경을 가지는 광픽업용 대물렌즈를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial gradient-index 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면이 아닌 구면만으로 높은 수치구경의 대물렌즈의 설계가 가능하다. 이 연구에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률, 광축 두께, 입사동 직경을 변화시키며 rms 스폿 직경 변화를 조사하였으며, Code V를 사용하여 대물렌즈의 최적화와 결상특성을 평가하였다. 이 분석에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률이 클수록, 렌즈가 두꺼워질수록, 입사동 직경은 작을수록 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 2매의 구면 SELFOC 렌즈로 구성된 높은 NA의 DVR용 대물렌즈를 설계하였으며, 2가지 형태의 해 Solution I, II가 존재하였다 Solution I은 두 매 모두 양의 굴절능을 가지며 compact한 광학계를 구성하지만, 비축 수차 보정이 Solution II에 비해 부족하였다. Solution II는 음-양의 굴절능으로 조합된 광학계로 비축 수차가 비교적 잘 보정되었지만, 광학계의 전장길이가 길고 렌즈의 직경이 커지는 문제점이 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제19권2호
• /
• pp.87-94
• /
• 2008

공초점 내시 현미경의 경우 살아있는(in vivo) 동물체들의 뇌 속에서의 암세포나 특정 세포를 분석할 수 있으며, 비 침습적으로 얻을 수 있는 기술과 동시에 실시간으로 암을 검출할 수 있는 장점이 있다. 공초점 내시 현미경의 경우 최소 직경과 고 분해능을 요하게 된다. 본 논문은 최소 직경을 가지는 GRIN 렌즈와 유동적으로 움직일 수 있는 광섬유 다발을 연결시킴으로써 보다 측정에 용이하도록 하였다. 직경이 1 mm이고 수치구경이 0.5이며 pitch가 0.25인 GRIN렌즈를 사용하였으며, 광섬유 다발은 30,000개의 코어로 구성된 유동적인 광섬유 다발을 사용하였다. 본 논문은 GRIN 렌즈에 의해서 발생되었던 구면수차는 광학보상자를 이용하여 보정하였다. 그 결과 설계되어진 공초점 내시 현미경 대물렌즈의 경우 종 분해능은 $1.63\;{\mu}m$이고 축상물점과 비축물점에서의 에너지 분포가 100%일 때 각각의 spot size는 축상물점에서 $0.3\;{\mu}m$ 비축물점에서 $0.83\;{\mu}m$의 결과를 얻었으며 보다 값싸고 제작에 용이한 양산 비구면 렌즈로 대체 구현된 결과에서는 종 분해능이 $1.74\;{\mu}m$이고, 축상 물점에 대한 spot size는 $1.1\;{\mu}m$이고 비축물점에서는 spot size가 $2.94\;{\mu}m$로 설계되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.132-136
• /
• 2002

Optical collimating lenses are play a role as maintenance parallel light and as a kind of optical collimating lens, there is Ball lenses, GRIN-rod lenses, spherical lenses and aspherical lenses etc. but recently GRIN lens has monopolized a market. The performance of optical collimator depended on the coupling efficiency. In this paper, we were compared and analyzed to be measured values of coupling efficiency with respect to optical working distance using GRIN rod lenses and spherical lenses. In the case of GRIN lenses with a beam size of 420 ${\mu}{\textrm}{m}$, the minimum coupling efficiency was obtained to a measured value of 0.15 ㏈ and in the case of spherical lenses was obtained to a measured value of 0.12 ㏈ on the same condition. In results, we found that a performance of spherical lenses be better as compared with a that of GRIN lens.

• 한국광학회지
• /
• 제8권5호
• /
• pp.431-437
• /
• 1997

광신호 상호연결 및 입력물체의 결상을 위한 기존의 평판광학계에서는 굴절률이 일정한 유리기판을 광신호 전달매체로 사용하였는데 반하여, 본 연구에서는 물매-굴절률(gradient-index) 분포를 갖는 기판을 사용하는 새로운 개념의 평판광학계를 제안하였다. 물매기판에 의한 결상특성을 근축광선 추적에 의해 분석하였으며, 입력 광신호의 위치에 따라 결상된 위치가 변하는 실험결과로부터 새로운 결상광학계로의 응용 가능성을 검증하였다. 그리고, 물매기판을 이용한 평판광학계가 하나의 입력신호를 여러 출력면으로 동시에 분배할 수 있는 광신호처리계로도 응용될 수 있음을 제시하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제14권4호
• /
• pp.424-430
• /
• 2010

In coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microscopy reported until now, conventional microscope objectives are used, so that they are limited for introduction into a living body. Gradient-index (GRIN) rod lenses might be a solution for miniaturized microscope objectives for in-vivo CARS microscopy. However, due to the inherent large amount of chromatic aberration, GRIN rod lenses cannot be utilized for this purpose. CARS imaging catheter, composed of miniaturized microscope objective and fiber bundle, can be introduced into a living body for minimally invasive diagnosis. In order to design the catheter, we have to first investigate design requirements. And then, the optical design is processed with design strategies and intensive computing power to achieve the design requirements. We report the miniaturized objective lens system with diffraction-limited performance and completely corrected chromatic aberrations for an in-vivo CARS imaging catheter.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제14권4호
• /
• pp.431-437
• /
• 2010

A stack of gradient-index (GRIN) rod lenses cannot be used for coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microendoscopy for insertion to internal organs through a surgical keyhole with minimal invasiveness. That's because GRIN lens has large amount of inherent chromatic aberrations in spite of absolutely requiring a common focus for pump and Stokes beam with each frequency of ${\omega}_p$ and ${\omega}_S$. For this endoscopic purpose, we need to develop a long slender probe-type objective, namely probe-type microscope objective (PMO). In this paper, we introduce the structure, the working principle, and the design techniques of PMO which is composed of a probe-type lens module (PLM) and an adaptor lens module (ALM). PLM is first designed for a long slender type and ALM is successively designed by using several design parameters from PLM for eliminating optical discords between scanning unit and PLM. A combined module is optimized again to eliminate some coupling disparities between PLM and ALM for the best PMO. As a result, we can obtain a long slender PMO with perfectly diffraction-limited performance for pump beam of 817 nm and Stokes beam of 1064 nm.