• Invited Paper

    Redefinition of the SI Base Units with Fundamental Constants

    기본상수를 이용한 SI 기본단위의 재정의

    Ho Seong Lee

    이호성

    Revision of the International System of Units (SI) in terms of fundamental constants was achieved by the 26th General Conference on Weights ...

    기본상수를 이용한 국제단위계 개정이 2018년 11월에 개최된 제26차 국제도량형총회에서 채택되었다. 국제단위계에 속한 4개의 기본단위(킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰)가 각각 그 값이 ...

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    Revision of the International System of Units (SI) in terms of fundamental constants was achieved by the 26th General Conference on Weights and Measures (CGPM) in November 2018. Four base units (kilogram, ampere, kelvin, and mole) of SI were redefined by fixing the values of the Planck constant h, elementary charge e, Boltzmann constant k, and Avogadro constant NA respectively. In this paper the scientific principle for redefining the kilogram from the Planck constant with the Kibble balance is explained as an example. The revised SI takes effect on May 20, 2019.


    기본상수를 이용한 국제단위계 개정이 2018년 11월에 개최된 제26차 국제도량형총회에서 채택되었다. 국제단위계에 속한 4개의 기본단위(킬로그램, 암페어, 켈빈, 몰)가 각각 그 값이 고정된 플랑크 상수 h, 기본 전하 e, 볼츠만 상수 k, 아보가드로 상수 NA를 기반으로 재정의되었다. 이 논문에서는 키블 저울을 이용하여 플랑크 상수로부터 킬로그램을 재정의한 원리를 설명한다. 개정된 국제단위계는 2019년 5월 20일부터 발효된다.

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    August 2019
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    Analysis of Quality Improvement of a Floating Image Using a Hybrid Retroreflective Mirror Array Sheet

    혼성-병풍형 구조의 재귀반사 거울 배열판을 이용한 부양영상 개선 분석

    Dong Il Yu, Young Jae Baek, Hyeon Joong Yong, Beom Hoan O

    유동일, 백영재, 용현중, 오범환

    Normally, a corner cube retroreflector (CCRR) sheet is used as a retroreflective mirror array (RRMA) in a volumetric display. Each CCRR unit ...

    일반적으로 체적형 방식의 디스플레이에는 큐브-모서리 재귀반사(corner cube retroreflector, CCRR)시트와 반투과 거울판이 사용되며, 이는 광원의 빛을 재귀반사시켜 부양영상(floating image)을 ...

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    Normally, a corner cube retroreflector (CCRR) sheet is used as a retroreflective mirror array (RRMA) in a volumetric display. Each CCRR unit reflects light in the retroreflective direction, which is parallel to the incident light, and it makes a blurred image, as it shifts the position of light within its dimensions. Adopting a “curved planar wall” and “parabolic focusing” (x-axis), a hybrid-t(transverse direction)-RRMA is proposed, to improve the image quality and brightness. The improvement of image contrast is achieved by tuning a “linear v-shaped groove” structure to a “parabolic v-shaped groove”. Also, the system has been simplified and the brightness enhanced 4 times by removing the half mirror.


    일반적으로 체적형 방식의 디스플레이에는 큐브-모서리 재귀반사(corner cube retroreflector, CCRR)시트와 반투과 거울판이 사용되며, 이는 광원의 빛을 재귀반사시켜 부양영상(floating image)을 만든다. 이러한 기존 CCRR 방식은 광원의 강도를 1/4로 줄이는 반투막 투과 2회의 광손실과 각 단위 CCRR 크기에 의한 영상의 퍼짐 현상이 있다. 본 연구진이 제안하는 ‘혼성-병풍형’ 구조 재귀반사(hybrid-t(transverse directional)-RRMA)는 광퍼짐을 최소화하여 부양영상의 품질을 향상시킬 뿐만 아니라, 광도를 4배로 높이며, 제작상의 편리함도 제공한다. ‘선형 v자 홈’ (linear v-shaped groove)을 ‘포물선 v자 홈’ (parabolic v-shaped groove) 모양으로 조절한 재귀반사로 영상의 퍼짐을 개선하여 부양영상을 최적화하였고, ‘평면(flat wall) 재귀반사’ 대신 ‘곡면(curved planar wall)-재귀반사’ 구조를 적용한 ‘곡면-병풍형-재귀반사판’을 사용하여 반투과 거울판을 없애 반투막에 의한 광손실을 개선하고, 시스템을 단순화하였다.

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    August 2019
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    A Study of Lens Design Technique for Proximity Exposure Using a UVA LED

    UVA LED를 이용한 근접 노광용 렌즈 설계 기술 연구

    Jeong-Su Lee, Ye-Ji Jo, Hyun-Hwa Lee, Mi-Seon Kong, Dong-Hwa Kang, Mee-Suk Jung

    이정수, 조예지, 이현화, 공미선, 강동화, 정미숙

    The exposure system is a device that transfers a circuit pattern to a desired location. To display patterns on a substrate without ...

    노광기는 회로 패턴을 원하는 위치에 전사시켜주는 장비로 패턴을 광학적 특성의 변형 없이 기재 상에 나타내기 위해서는 노광 광학계의 특성이 매우 중요하다. 따라서 ...

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    The exposure system is a device that transfers a circuit pattern to a desired location. To display patterns on a substrate without deforming the optical characteristics, the characteristics of the optical exposure system are very important. Therefore, to form a microcircuit pattern, a small divergence angle should impinge on the irradiation area. Also, since the light from the source must react uniformly with the photosensitizer, it must have high luminance efficiency and uniformity of illumination. In this paper a parabolic reflector and an aspherical lens were designed to solve the problem of narrow-angle implementation, and it was confirmed by simulation analysis after their arrangement that the beam angle, uniformity, and maximum illuminance satisfied the target performance.


    노광기는 회로 패턴을 원하는 위치에 전사시켜주는 장비로 패턴을 광학적 특성의 변형 없이 기재 상에 나타내기 위해서는 노광 광학계의 특성이 매우 중요하다. 따라서 미세회로 패턴을 형성하기 위해서는 조사 면적에 작은 발산각으로 입사되어야 한다. 또한, 광원에서 나온 빛이 감광제와 균일하게 반응해야 하기 때문에 높은 광효율과 조도 균일도를 가져야 한다. 본 논문에서는 협각 구현의 문제점을 해결하기 위한 방법으로 반사형 타입인 파라볼라 반사경과 비구면 렌즈 설계를 진행하였고, 배열 후 시뮬레이션 분석 결과 광속 각도, 균일도, 최대조도가 목표 성능을 만족하는 것을 확인하였다.

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    August 2019
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    Performance Evaluation of Mid-IR Spectrometers by Using a Mid-IR Tunable Optical Parametric Oscillator

    중적외선 광 파라메트릭 발진기를 이용한 중적외선 분광기 성능 평가

    Hee Jin Nam, In-Ho Bae, Seung Kwan Kim, Young-Jun Choi, Jae-Hyeon Ko

    남희진, 배인호, 김승관, 최영준, 고재현

    We have used a mid-IR (mid-infrared) continuous-wave (cw) optical parametric oscillator (OPO), developed previously and described in Ref. 12, to build a ...

    기존에 개발되었던 광 파라메트릭 발진기를 이용해 중적외선 분광기의 성능 평가 장치를 구축하였다. 사용된 중적외선 광 파라메트릭 발진기는 파장 1064 nm의 연속파 레이저로 ...

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    We have used a mid-IR (mid-infrared) continuous-wave (cw) optical parametric oscillator (OPO), developed previously and described in Ref. 12, to build a performance-evaluation setup for a mid-IR spectrometer. The used CW OPO had a wavelength tuning range of 2.5-3.6 µm using a pump laser with a wavelength of 1064 nm and a fan-out MgO-doped periodically poled lithium niobate (MgO:PPLN) nonlinear crystal in a concentric cavity design. The OPO was combined with a near-IR integrating sphere and a Fourier-transform IR optical spectrum analyzer to build a performance-evaluation setup for mid-IR spectrometers. We applied this performance-evaluation setup to evaluating a mid-IR spectrometer developed domestically, and demonstrated the capability of evaluating the performance, such as spectral resolution, signal-to-noise ratio, spectral stray light, and so on, based on this setup.


    기존에 개발되었던 광 파라메트릭 발진기를 이용해 중적외선 분광기의 성능 평가 장치를 구축하였다. 사용된 중적외선 광 파라메트릭 발진기는 파장 1064 nm의 연속파 레이저로 펌핑되는 fan-out형 MgO-doped periodically poled lithium niobate (MgO:PPLN) 비선형 결정을 사용하여 파장가변 영역이 2.5~3.6 µm인 공중심 공진기 구조를 가지고 있다. 이 광 파라메트릭 발진기에 중적외선용 적분구 및 푸리에 변환 적외선 광 스펙트럼 분석기를 결합하여 중적외선 분광기 성능평가 장치를 구축하였다. 구축된 평가 장치를 국내에서 개발한 중적외선용 분광기에 적용, 성능 평가를 진행함으로써 본 평가 장치를 분광기의 파장 분해능, 신호대잡음비, 분광 떠돌이광 등의 성능을 평가하는데 활용할 수 있음을 보였다.

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    August 2019
  • Regular Paper

    Birefringence Analysis of a Uniaxially Anisotropic Substrate Based on the Trajectory of the Transmission Ellipsometric Pseudoconstant in Polar Coordinates

    유사 투과타원상수의 극좌표상 자취에 기반한 단축 이방성 기층의 복굴절 해석

    Sung Mo Yang and Sang Youl Kim

    양성모, 김상열

    The trajectory of the transmission ellipsometric pseudoconstant ρ=tanψμeiΔμ of a uniaxially anisotropic substrate like PET forms a circle in polar coordinates ...

    PET와 같은 단축 이방성 기층의 유사 투과타원상수 ρ=tanψμeiΔμ는 광축의 방위각이 고정되어 있을 때 위상지연각이 변함에 따라 극좌표계에서 원을 그린다. 이 원의 ...

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    The trajectory of the transmission ellipsometric pseudoconstant ρ=tanψμeiΔμ of a uniaxially anisotropic substrate like PET forms a circle in polar coordinates, as the phase-retardation angle is varied at a fixed azimuthal angle. The radius as well as the center’s position of this circle are functions of the azimuthal angle only. This circle passes through the point (1,0), and the center of this circle is located on the real axis. These characteristics of the circle are examined analytically, and are utilized to derive simple expressions for the azimuthal angle and the phase-retardation angle of the uniaxially anisotropic substrate using the measured transmission ellipsometric constant. Finally, we confirm that the derived expressions are well applied to the analysis of the optical anisotropy of a PET film.


    PET와 같은 단축 이방성 기층의 유사 투과타원상수 ρ=tanψμeiΔμ는 광축의 방위각이 고정되어 있을 때 위상지연각이 변함에 따라 극좌표계에서 원을 그린다. 이 원의 반지름과 중심의 좌표는 광축의 방위각에 의해 결정되지만 항상 좌표점 (1,0)을 지나며 원의 중심은 실수축 상에 있다. 단축 이방성 기층의 유사 투과타원상수가 극좌표에서 그리는 자취의 이러한 특성들을 해석적으로 확인하고 이 특성들을 이용하여 측정된 투과타원상수로부터 단축 이방성 기층의 광축의 방위각과 위상지연각을 결정하는 간단한 표현들을 제시하고 실제 PET 시료의 이방성 분석에 잘 적용됨을 보였다.

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    August 2019
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    Characteristics of Stimulated Brillouin Scattering Suppression in High-power Fiber Lasers Using Temperature Gradients

    온도구배에 의한 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성

    Seongmook Jeong, Kihyuck Kim, Sunghun Lee, Soonhwi Hwang, Hwanseok Yang, Byunghyuck Moon, Young Min Jhon, Min Kyu Park, Jung Hwan Lee

    정성묵, 김기혁, 이성헌, 황순휘, 양환석, 문병혁, 전영민, 박민규, 이정환

    In this paper, we studied characteristics of stimulated Brillouin scattering (SBS) suppression in high-power fiber lasers by using apparatuses applying a temperature ...

    본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 ...

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    In this paper, we studied characteristics of stimulated Brillouin scattering (SBS) suppression in high-power fiber lasers by using apparatuses applying a temperature gradient (i.e. a step, a sine shape, and random temperature distribution) along the fiber. From the ytterbium-doped polarization-maintaining fiber master oscillator power amplifier built in house, we measured the back-reflection spectrum and power for each temperature gradient, showing that the step shape temperature distribution was the most effective way to suppress SBS. In addition, we investigated the interaction of pseudo-random binary sequence phase modulation conditions and temperature gradients for SBS suppression.


    본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 전광섬유 MOPA (master oscillator power amplifier) 구조의 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 제작하였으며, 온도구배 조건별 역반사 스펙트럼 및 출력을 측정하였다. 구형파 조건의 온도구배에 의해 유도 브릴루앙 산란이 가장 효과적으로 억제되었으며, PRBS (pseudo-random binary sequence) 위상변조 조건과 온도구배 간의 유도 브릴루앙 산란 특성에 끼치는 상호 영향성을 분석하였다.

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    August 2019