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Optics/이론 24

Lec 24. Effect of Aberration on the Performance of Imaging System

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Effect of Aberrations 아래 그림에 묘사된 optical imaging system의 diffraction effect에 대한 system view를 고려해보자. 이전에 우리는 object position $(x_o, y_o)$에서 발생하는 entrance pupil에 incident 하는 spherical wave를 image position $(M_{x_o}, M_{y_o)$에 focus 한 exit pupil을 떠나는 spherical..

Optics/이론 2021.08.31

Lec 23. Performance Comparison between Coherent and Incoherent Imaging Systems

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Comparison of Coherent and Incoherent Imaging 이전 Lecture에서 우리는 Coherent imaging에 해당하는 low-pass filter가 pupil function에 의해 주어지는 반면, 동일한 system으로 Incohernet imaging을 위한 LPF는 pupil의 Autocorrelation function에 의해 주어진다는 것을 보았다. OTF가 0이 되는 Frequency는 CTF가 0이되는 Fre..

Optics/이론 2021.08.31

Lec 22. Coherent and Incoherent Imaging System/CTF/OTF/MTF/PSF

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Frequency Response of A Differanciation Limitied Coherent Optical Imaging System 앞서 우리는 Coherent system이 field amplitude에서 linear 하며, complex 하다는 것을 보았다. 또한 우리는 Convolution equation으로 정의된 LSI System을 구성하였다. $$u_i(x_i, y_i) = \int\int \tilde{h} (x_i - \tilde..

Optics/이론 2021.08.31

Lec 21. Coherence of Optical Fields

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. 지금 까지 우리는 우리가 다루는 field가 purely monochromatic 하다고 가정하였다. 즉, 그들은 time dependence $e^{j \omega t}$인 ideal complex exponential이었으며, bandwidth가 zero이다. 모든 physical optical field가 radiation을 생성하는 physical process에서 randomness과 관련된 finite bandwidth를 가질 것 이기 때문에 이..

Optics/이론 2021.08.30

Lec 20. Physical Optics Description of Imaging System

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Imaging Condition 이전 Lecture들을 통해 우리는 Lens의 Back focal plane에서 Lens의 Fourier Transform property에 대해 알게 되었고, 이제 lens의 performance를 보다 generally 하게, 그리고 useful 할 수 있는 다른 surface에서 고려할 준비가 되었다. 아래 그림에 나타난 System을 생각해보자. 우리는 diffraction problem이 linear 하다는 것을 알..

Optics/이론 2021.08.27

Lec 19. Fourier Transforming Properties of Lenses and Gaussian Cavities

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. The Effect of Lenses on Propagating Fields 지금까지 우리는 Huygen's principle에 따라 field의 diffraction을 고려해왔다. 각 plane의 field를 spherical wave의 superposition으로 decompose 한 다음, spherical wave가 expand 하도록 함으로 써, field를 propagation 할 수 있다. 그런 다음, optical path에 lens를 도입하..

Optics/이론 2021.08.26

Lec 18. Fresnel Diffraction from Circular Apertures

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Casting The Fresnel Integral In Polar Coordinates Circular aperture과 object에서 Fresnel diffraction을 보면, circle의 center에 대한 rotation symmetry에서 비롯된 몇 가지 property를 볼 수 있다. 이 Symmetry를 유지하기 위해, Source 및 observation point 또한 axis위에 있다고 가정하도록 하자. 우리는 아래 그림과 같은 Fr..

Optics/이론 2021.08.26

Lec 17. Fresnel Diffraction

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. The Fresnel Region 지난 Lecture에서 우리는 Aperture의 far-field에서 Fraunhofer diffraction을 보았다. Aperture가 $L_1$의 radius를 가지는 circle에 의해 limit 되었다는 점을 감안할 때, 우리는 다음이 성립할 때, 우리가 Fraunhofer region에 있다는 것을 발견하였다. $$z_{12}>>\frac{\pi L_{1}^{2}}{\lambda}$$ 이러한 far field(F..

Optics/이론 2021.08.24

Lec 16. Fraunhofer Diffraction

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. Basics of Diffraction Theory 이전 Lecture에서 우리는 wave equation에 대한 Plane wave solution에 대해 학습하였고, 주어진 Plane에서, 임의의 field distribution이 Plane wave의 Superposition으로 분해할 수 있는지에 대해 학습하였다. 그런 다음 각각의 Plane wave가 개별적으로 propagating 되도록 허용함으로써, field를 일정 distance만큼 pro..

Optics/이론 2021.08.23

Lec 15. Plane wave spectrum and Beams

본 게시물은 University of Arizona의 Prof. J. Scott Tyo의 OPTI512R 강의를 보고 정리한 내용입니다. 전공자가 아닌 만큼 부정확한 정보가 포함되어 있을 수 있습니다. 부정확한 정보가 있다면 알려주시면 감사하겠습니다. The Helmholtz equation Engineering 분야에서 가장 유명한 Equation 중 하나를 꼽으라고 한다면 단연 Maxwell's equation일 것이다. Maxwell's equation은 Electric field와 Magnetic field에 대한 4개의 equation으로 Electrical Engineering에서 널리 사용된다. 이 Lecture에서는 Maxwell's equation을 Helmholtz equation이라는..

Optics/이론 2021.08.18
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