기술

Flying over Scanning Holography

레이저 빛을 서로 다른 경로의 빛으로 분리한다. 이때 한 쪽 경로의 빛은 AOM에 의하여 특정 주파수로 변조된다.
서로 다른 주파수로 변조된 두 빛은 빔 확대기를 통해 확대되고 각각 평면파와 구면파를 형성한다.


서로 다른 주파수로 변조된 평면파와 구면파를 합쳐 time-dependent FZP를 생성하고
scanning mirror Unit을 사용하여 물체를 스캔한다.


물체에서 반사된 빛은 렌즈를 사용하여 한 점으로 모은 뒤 single pixel detector인
광 검출기(PD)를 사용하여 전기적인 신호로 변환한다.

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01 Scan beam generation unit

광원으로부터 출력된 레이저 빔을 스플리터에서 upper 및 lower path빔으로 분리하여 AOM(acousto-optic modulator)을 통해 서로 다른 주파수로 천위하고 시간적으로 변조된 upper & lower path beam을 각각 빔확대기로 확대하여 평면파 (lower path beam)와 구면파(upper path beam)를 생성한다.


상기 주파수로 천위된 평면파와 구면파는 빔스플리터에서 간섭되어 공간적으로는 Fresnel zone plate(FZP) 패턴이 되고 시간적으로는 각각의 AOM 변조주파수 차이만큼의 주파수로 beating 된다. 이 빔을 time-dependent FZP라 하고 이 빔은 x-y scanning mirror에 전달된다.

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02 Scanning mirror unit

Scanning mirror 유닛은 scanning mirror를 사용하여 물체를 스캔한다.

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03 Photo-detection unit & Lock-in processing unit

물체로부터 반사된 빛을 집광렌즈로 모아 single pixel 광 검출기(PD)로 전달하고 광 검출기에 전달된 빛의 세기에 따른 전류를 생성하여 lock-in processing unit에 전달한다.


각 AOM의 변조주파수 차이에 따른 cosine 신호를 얻고 q-phase 신호인 sine 신호를 생성하여 PD에서 생성된 전류신호와 곱한 후 저대역 필터를 통과한 신호는 time-dependent FZP의 in-phase 부분과 대상체의 반사율 분포와 convolution된 신호인 cosine & sine 홀로그램이 된다. 이 신호를 DAC(Digital to analog Converter)를 통과하여 Digital Computer로 전달한다.

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