• 제목/요약/키워드: Grating interferometer

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이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 이용한 비구면 형상 측정용 위상편이 회절격자 간섭계 (Diffraction grating interferometer for null testing of aspheric surface with binary amplitude CGH)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.313-320
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    • 2004
  • 위상편이 회절격자 간섭계와 이진 컴퓨터 형성 홀로그램을 제작하여 널 시스템을 구성하고 비구면형상 측정 시스템을 구축하였다. 제안하는 시스템은 비구면형상에 맞게 제작된 이진 컴퓨터 형상 홀로그램과 가시도가 조정된 위상편이 회절격자간섭계로 이루어져있다. 위상편이 회절격자간섭계는 회절격자의 홈 형상이나 간섭을 일으킬 측정광과 기준광을 바꿈으로써 가시도를 쉽게 조절할 수 있고, 높은 수준의 측정 정확도를 가지는 장점을 가지고 있다. 이진 컴퓨터 형성 홀로그램은 비구면의 정보를 통하여 컴퓨터로 수치모사한 후 전자-빔 리토그래피 장비로 제작할 수 있고, 위상편이 회절격자 간섭계, 비구면과 함께 자동곡률측정 방식으로 설치된다. 간섭계와 홀로그램을 제작한 후 비구면을 측정, 실험을 수행하고 시스템을 평가하였다.

격자간섭계를 위한 탈봇 패턴 연구 (Study on Talbot Pattern for Grating Interferometer)

  • 김영주;오오성;김종열;이승욱
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권1호
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    • pp.39-49
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    • 2015
  • 격자 간섭계(grating interferometer)는 방사선 영상분야의 새로운 기술로서, 흡수 영상(absorption imaging)뿐만 아니라 위상차 영상(phase contrast imaging)과 다크필드 영상(dark field imaging)을 제공한다. 격자 간섭계는 크게 탈봇 효과(talbot effect)를 이용하는 탈봇 간섭계와 탈봇-라우 효과(talbot-lau effect)를 이용하는 탈봇-라우 간섭계로 나뉘는데, 일반적인 방사선 영상시스템과 달리 방사선의 간섭을 예측하고 적용하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 현재 부산대학교 중성자 및 방사선 공학 연구실에서 보유하고 있는 엑스선 격자 세트와 중성자 격자 세트를 이용하여 탈봇 간섭 패턴 및 탈봇-라우 간섭 패턴을 제작하였다. 이를 통해 방사선의 파동 거동에 따른 간섭 세기의 변화를 예측하고, 격자 간섭계를 구성하는 각 요소들을 계산했다. 그리고 격자의 종류 및 위상차 물체에 대한 탈봇 간섭 패턴 및 탈봇-라우 간섭 패턴을 예측하였다.

System Design and Evaluation of a Compact and High Energy X-ray Talbot-Lau Grating Interferometer for Industrial Applications

  • Lee, Seho;Oh, Ohsung;Kim, Youngju;Lee, Seung Wook;Kim, Insoo;Kim, Jinkyu
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1827-1833
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    • 2018
  • X-ray grating interferometry has been an active area of research in recent years. In particular, various studies have been carried out for the practical use of the x-ray grating interferometer in medical and industrial fields. For the commercialization of the system, it needs to be optimized for its application. In this study, we have developed a prototype of the compact high energy x-ray grating interferometer of which the high effective energy and compactness is of our primary feature of design. We have designed the Talbot-Lau x-ray interferometer in a symmetrical geometry with an effective energy of 54.3 keV. The system has a source-to-analyzer grating distance of 788.4 mm, which is compact enough for a commercial product. In a normal operation, it took less than ten seconds to acquire a set of phase stepping images. The acquired images had a maximum visibility of about 15%, which is relatively high compared with the visibilities of the other high-energy grating interferometric systems reported so far.

Mach-Zehnder 간섭계를 이용한 광섬유 브래그 격자 센서 (Fiber Bragg grating sensor using a Mach-Zehnder interferometer)

  • 송민호;이상배;최상삼;이병호
    • 전자공학회논문지D
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    • 제34D권3호
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    • pp.105-113
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    • 1997
  • We constructed a very accurate fiber bragg grating sensor system using an unbalanced mach-zehnder interferometer which converts the measurand-induced bragg wavelength shift to phase change of th einterference signal. With a shielded reference grating, output phase drift which orginates from the thermal drift on the interferometer was compensated. Mesured accuracy of the constructed system was 0.03 .deg. C and 0.26.mu. strain for temperature and strain measuremtn, respectively. It is over 300 times better resolution compared to the conventional optical spectrum analyzer which has 0.1nm wavelength resolution capability.

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Arrayed-Waveguide Grating의 경로 오차 측정을 위한 저 간섭 광원 간섭계 (Low Coherence Interferometer for Measurement of Path Length Errors in Arrayed-Waveguide Grating)

  • 송영기;허남춘;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.539-546
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    • 2004
  • 고밀도 AWG (Arrayed-Waveguide Grating)의 광 경로차 에러를 정확히 측정하기 위하여 개선된 형태의 저간섭 광원 간섭계를 구성하였고, 새로운 해석방법을 제시하였다. 소프트웨어적인 방법을 이용하여 하드웨어면에서 실험장치를 간략화할 수 있었다. 또한 인접 간섭신호들 사이의 실제 피크 위치 차이를 보간법을 이용하여 정확히 측정할 수 있다. 특정 AWG의 위상 에러를 측정하였고, 이 에러를 가정하여 계산한 파장 투과 특성이 실제 AWG의 파장투과 특성과 유사함을 보임으로써, 제시한 측정 장치의 정확성을 입증하였다.

격자 간섭계에서 탈봇 패턴의 섬광체 스크린 투과 시 전달 특성에 대한 시뮬레이션 연구 (A Simulation Study on the Transfer Characteristics of the Talbot Pattern Through Scintillation Screens in the Grating Interferometer)

  • 김대승;김영주;이세호;이승욱
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제42권1호
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    • pp.67-75
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    • 2019
  • Grating interferometry based imaging technology is a kind of radiation imaging system, which can acquire not only absorption image but also phase difference and dark field image using the Talbot pattern. However, because of the technological difficulties and high cost of fabricating the gratings that make up the system, much efforts are being made to look for ways to replace them. The is a preliminary study to see how the Talbot pattern transfer through various kinds of scintillators and if the optical grating can be a way to replace the conventional absorption gratings. The geometry of the interferometer, the scintillator model, and the scintillator thickness are the main inputs for our simulation. We have used the concept of modulation for quantitative analysis of the contrast ratio of the Talbot pattern. This research is expected to provide very useful information on the design of optical gratings, which is an alternative way to analyze the Talbot pattern, which we have filed a patent on.

오목 거울 측정용 위상천이 회절격자 간섭계 (Phase-shifting diffraction grating interferometer for testing concave mirrors)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.392-398
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    • 2003
  • 구면 거울을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있는 위상천이 회절격자 간섭계를 제시한다. 간섭계는 하나의 회절격자를 이용하여 간섭계의 기준광과 측정광을 분할하고, 다시 결합시켜 간섭무늬를 생성시키고 위상천이 시키는 간단한 구조로 설계되었다. 광원으로부터의 광을 큰 수치구경인 고정도의 집속렌즈의 초점에 위치한 회절격자 위에 집속하여 반사회절된 파면을 기준파면과 측정파면으로 사용한다 부가적인 기준면이 없이 회절격자 위의 매우 작은 영역이 기준면을 대신하므로 시스템 오차가 작다. 광섬유 형태의 공초점현미경 구조를 광원과 집속렌즈 사이에 설치하여 집속렌즈와 회절격자사이의 정렬오차를 최소화 하였다. 회절격자를 광축에 수직한 방향으로 이송함으로써 기준파면과 측정파면사이에 상대적인 위상천이를 일으켜서 일련의 위상천이된 간섭무늬를 쉽게 획득할 수 있다. 간섭계를 제작하고, 결상렌즈와 CCD를 이용해서 얻은 위상천이된 대상구면 거울의 간섭무늬들을 해석하여 전체적인 간섭계 시스템의 성능을 평가해 보았다.

Four-bucket 알고리즘을 이용한 레이저 간섭계 (Multiphase Homodyne Laser Interferometer with Four Bucket)

  • 박윤창;정경민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권10호
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    • pp.203-208
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    • 1999
  • By tilting the reference mirror of Twynman-Green interferometer having a reference mirror and a moving mirror, firinge pattern composed of bright and dark parallel lines can be obtained and the fringe pattern is shifted according to the displacement of the mowing mirror. Several studies are executed for displacement measurement by detecting the intensity of the fringe with photo-diodes having small detecting area. In this study, to improve the sensitivity and robustness, the intensity of fringe is detected by using a large-area quadratic photo-diode masked with a grating panel having four kinds of binary grating having phase-difference of 0, {\pi}$/4, {\pi}$/2, 3 {\pi}$/4. The phase of the fringe is calculated with a simple 4-buckets algorithm. A experimental result shows that standard deviation of 5.653 nm is obtained comparing with a capacitive type gap sensor having nearly 1 nm accuracy.

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위상편이 회절격자 간섭계의 가시도 최적화 (Visibility optimization of phase-shifting diffraction-grating interferometer)

  • 황태준;김승우
    • 한국광학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.643-648
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    • 2003
  • 위상편이 회절격자 간섭계의 회절격자는 간섭을 일으키는 측정광과 기준광을 분할하고, 재결합하여 간섭무늬를 생성하고, 또한 위상을 편이시키는 다양한 용도로 사용되는 핵심부품이다. 위상편이 회절격자 간섭계는 회절격자에서 회절되는 다양한 회절차수의 광들을 측정광과 기준광으로 선정하고 서로 간섭시켜 간섭무의를 얻을 수 있는데, 그 회절차수와 사용하는 회절격자의 형상에 따라서 측정광과 기준광의 효율이 달라져서 간섭무늬의 가시도가 달라진다. 본 논문에서는 두 가지 위상편이 회절격자 간섭계에서 측정광과 기준광의 상대적인 효율을 격자에서 일어나는 회절현상의 전자기학적인 수치모사를 통해 산출해내어 각 간섭계에 최적인 회절격자의 형상을 선정한다.

Final Diffraction Patterns of the Beam Splitters used in the Soft XRay Interferometer by a He-Ne Laser

  • Oh, Chul-Han;Choi, Dae-Uk;Park, Sung-Jin;Howells, M.R.;Moller, E.J.
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제4권1호
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    • pp.7-10
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    • 2000
  • The soft x-ray(10nm-100nm) interferometer is a modified Mach-Zehnder type interferometer and it consists of two beam-splitters and four totally reflecting mirrors. The beam-splitters used here are 50% transmission and 50% reflection grating type. The diffraction patterns of beam splitters(1st B.S.) were investigated with a He-Ne laser. The diffraction patterns produced by the soft x-ray interferometer (2nd B.S.) were also investigated in intensities positions. The diffraction patterns of 20 degree grazing incidence on the beam splitters(1st B.S.) show a circular array of spots. Both the reflected and the transmitted beams show the same patterns but symmetric circles on the screen. The maximum intensity appears roughly when n is in the zeroth and odd orders and the suppressed peak(missing order) appears when n is in even orders. Intensities of 3 center fringes(n = 0, $\pm$1) are stronger than others. These results confirm the reduced grating equation and make agree with the intensity distribution function. It was found that the final patterns produced by the soft x-ray interferometer (2nd B.S.) consisted of fine fringes which were caused by two of three diffraction beams that were arrived at the second beam-splitter.