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액체와 DHM을 이용한 소형 광학부품의 굴절률 및 형상측정
Determining the Refractive Index and Three-Dimensional Shape of an Optical Component using Digital Holographic Microscopy with Liquid 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.25 no.3, 2014년, pp.137 - 141  

신상훈 ,  유영훈 (제주대학교 물리학과)

초록
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디지털 홀로그래피 현미경은 기준광과 시료의 굴절률과 두께에 의한 물체광의 광 경로차를 측정하여 3차원 형상을 측정하는 방법이다. 대량 생산을 위해 사용되는 사출방법을 이용한 광학제품은 공정 조건에 의해 굴절률과 같은 물성이 변화한다. 소형사출 광학제품의 정확한 광학적 기능을 디자인하기 위해서는 물질의 굴절률과 3차원 형상을 정확히 측정 할 필요가 있다. 본 연구에서는 2개의 액체와 투과형 디지털 홀로그래피 현미경을 이용하여 사출된 소형 코너 큐브의 굴절률과 3차원 형상을 측정하는 연구를 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this study a method is proposed for measuring both the refractive index and the shape of a transparent object. The proposed method combines a digital holographic microscope with a liquid. The holograms of a sample immersed in different liquids are recorded and then the three-dimensional phase inf...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 굴절률이 다른 2개의 액체와 투과형 DHM을 이용하여 시료의 형상정보와 굴절률 정보를 모르는 경우, 사출된 소형 코너큐브의 굴절률 값과 3차원 형상을 동시에 측정 하는 방법에 대하여 연구하였다.

가설 설정

  • 위의 실험에서 각각의 굴절률 액체를 이용하여 측정할 때, 같은 위치에서 측정하는 것이 바람직하나 본 연구에서는 시료의 모양이 모두 동일하다고 가정하고 실험하였다. 위의 실험 결과로부터 액체와 DHM을 이용하여 시료의 굴절률 값과 3차원 형상을 매우 정밀하게 측정 할 수 있음을 알 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디지털 홀로그래피 현미경이란? 디지털 홀로그래피 현미경은 기준광과 시료의 굴절률과 두께에 의한 물체광의 광 경로차를 측정하여 3차원 형상을 측정하는 방법이다. 대량 생산을 위해 사용되는 사출방법을 이용한 광학제품은 공정 조건에 의해 굴절률과 같은 물성이 변화한다.
사출 광학기기가 정확한 광학적 작용을 위해서 어떠한 것이 필요한가? 열을 가하고 냉각하는 과정에서 물질의 굴절률이 변화 된다.[1, 2] 사출 광학기기가 정확한 광학적 작용을 위해서는 광학기기 물질의 굴절률과 형상이 디자인 값과 일치하여야 한다. 그러므로 사출 광학기기의 정확한 굴절률 값과 3차원 형상 측정이 필수적이다.
굴절률 측정 방법 중 가장 정밀한 측정 방법은 무엇인가?   굴절률 측정 방법은 많이 알려져 있다.[3-12] 그 중 가장 정밀하게 측정 할 수 있는 방법은 편광해석법(ellipsometry) 방법과 간섭을 이용하는 방법이다. 일반적인 편광해석법방법과 간섭방법은 시료의 한 위치에서 굴절률을 측정한다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (20)

  1. S. Baumer, Handbook of Plastic Optics (Wiley-VCH Verlag GmBH, New York, USA, 2005). 

  2. S. Baumer, L. Shulepova, J. Willemse, and K. Renkmena, "Integral optical system design of injection molded optics," Proc. SPIE 5173, 38 (2003). 

  3. W. Choi, C. Fang-Yen, K. Badizadegan, S. Oh, N. Lue, R. Dasari, and M. S. Feld, "Tomographic phase microscopy," Nature Methods 4, 717-719 (2007). 

  4. Y. Sung, W. Choi, C. Fang-Yen, K. Badizadegan, R. Dasari, and M. S. Feld, "Optical diffraction tomography for high resolution live cell imaging," Opt. Express 17, 266-277 (2009). 

  5. Z. Liu, X. Dong, Q. Chen, C. Yin, Y. Xu, and Y. Zheng, "Nondestructive measurement of an optical fiber refractiveindex profile by a transmitted-light differential interference contact microscope," Appl. Opt. 43, 1485-1492 (2004). 

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  9. S. D. Nicola, P. Ferraro, A. Finizo, G. Pesce, and G. Pierattini, "Reflective grating interferometer for measuring the refractive index of transparent materials," Opt. Commun. 118, 491-494 (1995). 

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  11. Z. Liu, Y. Zhang, S. W. Kok, B. P. Ng, and Y. C. Soh, "Near-field ellipsometry for thin film characterization," Opt. Express 18, 3298-3310 (2010). 

  12. Y. F. Chao and K. Y. Lee, "Index profile of radial gradient index lens measured by imaging ellipsometric technique," Jpn. J. Appl. Phys. 44, 1111-1114 (2005). 

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  14. M. A. Kronrod, N. S. Merzlyakov, and L. P. Yaroslavski, "Reconstruction of hologram with a computer," Sov. Phys. Tech. 17, 434-444 (1972). 

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  18. B. Rappaz, P. Marquet, E. Cuche, Y. Emery, C. Depeursinge, and P. J. Magistretti, "Measurement of the integral refractive index and dynamic cell morphometry of living cells with digital holographic microscopy," Opt. Express 13, 9361-9373 (2005). 

  19. L. A. Gerasimova, "Interferometric measurement of the refractive-index gradient distribution in gradient-index optical blanks," Appl. Opt. 35, 2997-3001 (1996). 

  20. D. C. Ghiglia and M. D. Pritt, Two-Dimensional Phase Unwrapping (John Wiley & Sons. Inc., USA, 1999). 

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