광 연결을 위한 다 위상 홀로그램의 설계 = Design of Multi-Phase Hologram for Optical Interconnection

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 자유공간에서 효율이 높고 균일한 빔 세기를 갖는 광 연결 패턴을 발생시키기 위해 4 단계, 8 단계, 16 단계의 위상으로 다 위상 홀로그램을 설계하고, 이전 위상 홀로그램과 비교 분석하였다. 또한, 설계된 홀로그램 앞에 입력 영상을 위치시켜 임의의 위치로 입력 영상 전송이 가능함을 보였다. 홀로그램 각 화소의 최적 위상을 찾기 위하여 Simulated Annealing 알고리즘이 사용되었다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 이전 위상(binary-phase) 홀로그램의 경우는 역대칭 패턴이 발생됨으로 회절효율이 반감되고 공간 이용 면에서 제약을 받지만 다 위상(multi-phase)의 경우는 역대칭 패턴이 발생하지 않으므로 높은 회절효율을 가지며 공간 활용도를 향상시킬 수 있음을 보였다. 특히, 4 위상을 초과하는 다 위상 홀로그램의 경우에 역대칭 패턴이 완전히 없어짐을 보여 광 연결이나 영상 전송에 있어 우수한 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, multi-phase holograms which consist of 4 step, 8 step, 16 step phase are designed for optical interconnection with ho호 efficiency and uniformity in free space. We show that input image could be transferred to arbitrary position by designed hologram. The simulated annealing algorithm, used to find optimum phase of each pixel in hologram. Through the computer simulation, diffraction efficiency of binary-phase hologram decreases to half because of unwanted symmetric patterns. but multi-phase holograms have high diffraction efficiency because symmetric patterns disappear completely and improve space utilization. Specially, we find that multi-phase holograms over 4 phases have good performance for optical interconnection and image transfer.