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한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics v.7 no.2, 1996년, pp.89 - 95   피인용횟수: 6

Gaussian Apodization이 되어 있는 X-선 결상계의 초분해능
Gaussian apodization and superresolution optical imaging system for soft X-ray region

송영란    (인하대학교 이과대학 물리학과   ); 이민희    (인하대학교 이과대학 물리학과   ); 이상수    (한국과학기술원 물리학과  );
  • 초록

    Gauss pupil를 이용하는 초분해능 광학계가 .lambda.=0.013.mu.m인 연 X-선영역에서 정밀하게 취급되었다. 회절상의 적분에서 허수축방향의 선적분치가 작은 값이 된다는 것을 증명하고 이것을 무시하여 실수축 위의 선적분 만으로서 회절상을 구하였다. 이 광학게에서 회절상이 분해능에 대한 구경의 공간주파수대폭(2.omega. $_{o}$ )의 제약 조건이 없다. .omega..rarw..inf.일 때의 회절상의 중심의 강도의 e $^{-2}$ 배의 강도를 초분해능 광학계가 지니고 있어야 한다는 추가적인 조건에서 부터 .omega. $_{o}$ .geq.1/2.sigma.(.omega. $_{o}$ =12*<T 12* $10^{5}$ , 1/2.sigma.=5.0* $10^{5}$ )의 조건을 얻고, 이 조건에서부터 .DELTA.x=1/2(FWHM).geq. 0.26.lambda.=0.0034.mu.의 관계식을 얻었다 (단, NA=0.25, Rayleigh resolution limit=2.lambda.). 본 연구에서 .DELTA.x=0.008.mu.m인 초분해능 연X-선 결상계를 제시하였으며 이 분해능은 Rayleigh의 분해한계 2.lambda.=0.026.mu.m보다 작다.


    Superresolution optics, employing Gaussian apodization, is rigorously treated at the soft X-ray wave-length(λ=0.013 ${\mu}{\textrm}{m}$ ) region. In the diffraction integral, the line integral along the imaginary axis is found small, and it is ignored, so that the diffraction integral consists of the integration along the real axis. The resolution of the diffracted image is not effected by the pupil angular frequency bandwidth $2{\omega}_0$ , which is one of the most important the characteristic features of Gaussian apodization ( $e^{-o^2x^2}$ optics. The superresolution optics has resolution ( $\frac{1}{2}{\times}FWHM)$ =<TEX>$\Delta$</TEX>x=0.00 $\Delta$ x=0.008 $\mu$ m which is smaller than the Rayleigh criterion of 2λ=0.026 ${\mu}{\textrm}{m}$ for NA=0.25. The optical system has ${\omega}_0{\ge}\frac{1}{2}{\sigma}$ , which gives the peak intensity of the diffracted image larger than $e^{-2}$ times intensity obtainable by the infinite sperture.


  • 참고문헌 (19)

    1. 이상수 , 파동광학 / v.,pp.,
    2. M. Born;E. Wolf , Principles of Optics(6th ed.) / v.,pp.,
    3. B. J. Lin , SPIE 1496, 10th Annual Symposium on Micro-Lithography / v.,pp.54,
    4. 김동환 , 박사학위논문, 한국과학기술원 / v.,pp.,
    5. P. Gohil(et al.) , Appl. Opt. / v.24,pp.2024,
    6. 임천석 , 박사학위논문, 한국과학기술원 / v.,pp.,
    7. T. A. Brunner , Opt. Eng. / v.32,pp.2337,
    8. 박성종;이종진;정창섭 , 한국광학회지 / v.4,pp.9,
    9. T. E. Jewell(et al.) , Symposium on Microlithography / v.,pp.19-98,
    10. H. Fukuda;T. Terasawa;S. Okazaki , J. Vac. Sci. Technol. / v.B9,pp.3113,
    11. 조영민;김종태;이상수 , 한국광학회지 / v.5,pp.349,
         
    12. 조영민 , 한국광학회지 / v.4,pp.252,
    13. A. A. MacDowell(et al.) , J. Vac. Sci. Technol. / v.B9,pp.3193,
    14. T. Ogawa(et al.) , JJAP 28 / v.,pp.2070,
    15. 조영민 , 박사학위논문, 한국과학기술원 / v.,pp.,
    16. 조영민;이상수 , 대한민국 학술원 논문집 / v.33,pp.11,
    17. John Strong , Concepts of Classical Optics / v.,pp.,
    18. H. M. Nishimoto;E. Tai;R. J. Naber , Proc. of SPIE / v.922,pp.309,
    19. J. Durnin , J. Opt. Soc. Am. A / v.4,pp.651,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (6)

    1. 1996. "Gaussian apodization for annular pupil" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 7(3): 196~199     
    2. 1997. "Amplitude impulse and superresolution of interferometric imaging system obtained by superposing three Gauss pupils" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 8(1): 1~6     
    3. 1997. "A modulated Gaussian pupil derived from diffraction inverse problem approach and the characteristics of the OTF of the system" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 8(2): 95~98     
    4. 1998. "Strehl ratio and marechal criterion for gaussian pupil imaging system" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 9(4): 227~230     
    5. 1998. "Diffraction Amplitude Distribution of Finite Gaussian Pupil with Residual Aberrations" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 9(3): 142~145     
    6. 1999. "Fabrication of a gaussian amplitude modulation plate and measurement of diffraction linewidth" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 10(6): 448~452     

 저자의 다른 논문

  • Lee, Min-Hee (12)

    1. 1990 "마더형 플라즈마 집속장치의 제작과 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 1 (1): 65~72    
    2. 1992 "포락선 방법을 이용한 흡수가 작은 박막의 광학 상수 및 두께 결정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 3 (1): 1~10    
    3. 1994 "Rhodamine 560을 이용한 rhodamine 6G 색소 레이저의 출력 증가" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 5 (2): 266~271    
    4. 1994 "이온빔 보조 증착법에 의해 제작된 $TiO_2$ 박막의 광학적 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 5 (1): 9~17    
    5. 1996 "윤대 동구에 대한 Gaussian Apodization" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 7 (3): 196~199    
    6. 1997 "세개의 Gauss 동을 중첩한 간섭계형 결상계의 진폭임펄스와 초분해능" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 8 (1): 1~6    
    7. 1997 "회절 역문제로 유도한 변조된 Gauss 동함수에 대한 결상계의 OTF" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 8 (2): 95~98    
    8. 1998 "가우스 동 결상계에 대한 Strehl Ratio와 Marechal 한계" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 9 (4): 227~230    
    9. 1998 "잔류수차가 있는 유한 가우스 동의 회절진폭 분포" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 9 (3): 142~145    
    10. 1999 "가우스 진폭변조판의 제작 및 회절 선폭 측정" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 10 (6): 448~452    

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