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790 nm의 반도체 레이저를 이용한 미세 입자의 포획
유석진,이진서,안지수,권남익 한국광학회 1996 한국광학회지 Vol.7 No.1
790nm의 반도체 레이저를 이용하여 수용액 속에 잠겨있는 $3~4\mu\textrm{m}$크기의 yeast입자를 포획하는데 성공하였다. 포획된 입자는 2차원 평면과 3차원 공간의 이동에도 안정된 포획 상태를 유지하였다. 이 실험으로 레이저 광속이 매질과 입자의 표면에서 굴절할 때, 입자의 굴절률과 매질의 굴절률의 차에 의하여 생기는 광압의 존재를 확인하였다. 그리고 레이저 광속에 수직하게 입자를 움직이면서 레이저 광속에 수직한 방향의 포획력을 측정하고 레이저의 출력에 따른 변화를 연구하였다. We describe the optical trapping of yeast particles of $3~4\mu\textrm{m}$ in water solution using a diode laser operating at 790 nm. The yeast particles are trapped by a laser focus and are moved in 2- or 3-dimensions. This confirms the concept of negative light pressure by the gradient force due to the difference of the index of refractions of solutions and particles. By moving yeast particle vertically to the laser beam axis, we measured the horizontal component of the trapping force and compared it with the laser power.
4분할 photodiode를 이용한 scanning confocal microscope
유석진,김수철,이진서,권남익 한국광학회 1997 한국광학회지 Vol.8 No.2
780 nm의 반도체 레이저, compact disk의 광 pick-up용 actuator, 그리고 4분할 photodiode를 이용하여 scanning confocal microscope를 구성하여 시료면의 높이와 재질의 차이를 측정하였다. 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 이용하여 렌즈가 장착되어 있는 actuator를 움직이면서 시료면에 레이저 광속의 초점이 항상 위치하도록 하였으며, 이 때 actuator에 흐르고 있는 전류를 시료면의 높이로 나타내어 3차원 영상으로 표현하였다. 또한 재질의 차이는 4분할 photodiode에 검출되는 합산 신호를 이용하여 컬러 프린터에 나타나는 3차원 영상의 색을 다르게 나타내었다. 전체적인 크기도 30 mm * 20 mm * 20 mm 로서 작고 간단하며 scan 영역은 최대 1.6 mm * 1.6 mm이다. 반사광의 세기를 이용한 scanning confocal microscope의 영상과 4분할 photodiode에 검출되는 오차 신호를 적분하는 방식을 이용한 scanning confocal microscope의 영상을 구하여 그 차이를 비교하였다. We have constructed a scanning confocal microscope using a 780 nm semiconductor laser, an actuator of a compact disk player and a quad-detector. This device detects heights and characteristics of a surface. The laser focus was located at the surface of a sample by using the error signal obtained by a quad-dector, and the current supplied to the actuator for lens was displayed as a height. The materials of a surface were classified according to reflected total intensities and was displayed by different color in a monitor. The device has very samll dimensions of 30 mm$\times$20 mm$\times$20 mm and scan field is 1.6 mm$\times$1.6mm. We obtained two images, one using only reflected light and the other using an error signal from a quad-detector and compared these two images.