HOME > Browse Articles > Archive

Code of Ethics

Journal of the Korean Society for Precision Engineering - Vol. 38 , No. 5

[ REGULAR ]
Journal of the Korean Society for Precision Engineering - Vol. 38, No. 5, pp.343-349
Abbreviation: J. Korean Soc. Precis. Eng.
ISSN: 1225-9071 (Print) 2287-8769 (Online)
Print publication date 01 May 2021
Received 28 Dec 2020 Revised 10 Mar 2021 Accepted 17 Mar 2021
DOI: https://doi.org/10.7736/JKSPE.020.118

긴 주사거리를 갖는 회전거울쌍 기반 소형 광학 자가상관기 개발
장재형1 ; 이승후1 ; 이우정1 ; 임현우1 ; 이주형1, #
1서울과학기술대학교 기계시스템디자인공학과

Compact Optical Autocorrelator with 0.1-Meter Scanning Range Using a Rotating Pair of Mirrors
Jaehyung Jang1 ; Seunghoo Lee1 ; Woojeong Lee1 ; Hyeonwoo Lim1 ; Joohyung Lee1, #
1Department of Mechanical System and Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology
Correspondence to : #E-mail: JLee@seoultech.ac.kr, TEL: +82-2-970-6343


Copyright © The Korean Society for Precision Engineering
This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.
Funding Information ▼

Abstract

We present a rotating pair of mirrors based optical autocorrelator which is capable of providing a 0.1 m scanning range. The rotating mirror-pair technique enables rapid data update-rate, compactness, and simpler data post-processing compared to that of conventional linear motion-based optical autocorrelators. We optimized the geometrical design of the mirror-pair configuration by using off-the-shelf mirrors and conducted a simulation to calculate the expected capability of the scanning range. By exploiting a He-Ne laser as a light source, we validated the performance of the autocorrelator in its provision of a 100 mm scanning range and 0.2 Hz data update-rate, which was limited by the adopted commercial data sampling device, and not limited by the proposed principle. The developed autocorrelator is expected to be adopted for various applications that require sub-cm-1 spectroscopic resolution.


Keywords: Optical autocorrelator, Pulsed laser, Fourier transform spectrometer
키워드: 광학 자가상관기, 펄스 레이저, 퓨리에 변환 분광기

1. 서론

마이켈슨 간섭계(Michelson Interferometer) 기반의 광학 자가상관기는 펄스 레이저의 펄스 폭 측정 또는 광원의 흡수스펙트럼 측정을 위한 퓨리에 변환 분광기(Fourier Transform Spectrometer)에 널리 이용되고 있다.1,2 이때 광학 자가상관기의 측정 범위는 마이켈슨 간섭계 내의 측정 거울 주사거리에 의해 결정된다. 긴 주사거리를 갖는 자가상관기는 수 펨토초에서 수 나노초 수준의 넓은 범위의 펄스 폭 측정 또는 시간 영역에서의 다중 펄스분석에 적용 가능하다.3-5 퓨리에 변환 분광기의 경우 유해가스의 특정 및 농도 측정을 위한 가스 흡수 스펙트럼 분석 또는 미세 패턴 구조분석을 위한 분광타원계측법 등의 분야에서 0.1 cm-1 이하의 고분해능 퓨리에 변환 분광 기법을 요구하고 있으며, 이를 위해서는 마이켈슨 간섭계 내에서 100 mm 이상의 주사 범위를 요구한다.2,6 이를 위해서는 마이켈슨 간섭계 내의 측정 거울을 긴 스트로크(Stroke)로 선형 이송하기 위한 정밀선형스테이지를 구현해야 하므로 이는 근본적으로 자가상관기의 소형화로 제한한다. 또한 자가상관신호를 고속으로 반복 측정하기 위해서 선형스테이지에 장착된 측정 거울을 행정거리 내에서 반복적으로 가·감속시켜야 하므로 일정한 속도로 기계적 주사가 불가능하다. 따라서 일정한 주기의 자가상관신호 획득을 위한 고난이도의 선형스테이지 제어기법 또는 복잡한 데이터 후처리 기법을 요구한다.7 이러한 측정 거울의 선형 이송 시 발생하는 문제를 근본적으로 해결하기 위해 측정 거울의 선형 이송이 아닌 거울쌍의 회전운동을 통한 기계적 주사(Scanning)를 발생시키는 자가상관기 원리를 제안하였으며 이는 수십 mm 수준의 주사거리를 거울쌍의 회전운동만으로 발생시키는 것이 가능하다.8,9 또한 정밀선형스테이지에서 발생하는 가·감속 구간을 근본적으로 해결 가능하기 때문에 일정한 속도의 회전 모터 구동을 통해 일정한 속도의 기계적 주사가 가능하다. 본 연구에서는 기존의 회전거울쌍 기반 자가상관기의 주사거리를 확장하여 100 mm 이상의 주사거리 구현이 가능한 자가상관기를 개발하였다. 이를 위해 광경로 설계 변수에 대한 최적화를 수행하고, 이를 기반으로 자가상관기 시스템을 구축하였다. 이를 검증하기 위해 He-Ne 레이저를 적용하여 주사거리 성능 및 설계 결과 대비 오차를 평가, 분석하였다. 또한 넓은 스펙트럼을 갖는 백색광원을 적용하여 실제 자가상관신호를 획득하였다.


2. 기본 이론
2.1 광학 자가상관신호

광학 자가상관신호는 마이켈슨 간섭계의 광분할기(Beam Splitter, BS)에서 분리된 기준파와 시간지연(Time Delay, τ)된 측정파에 의해 발생하는 간섭 신호를 통해 Fig. 1(a)와 같이 측정하게 된다. 기준파 E(t)와 측정파 E(t-τ) 간의 간섭 신호 I(τ)는 아래 식(1)과 같이 표현할 수 있다.10

Iτ=-+Et+E*t-τ2dt(1) 

Fig. 1 
Characteristics of autocorrelation signal (a) Time domain signal, and (b) Spectrum of the light source by FFT of time domain signal

식(1)에서 I(τ)는 기준파와 측정파의 광량에 해당하는 DC 성분과 광경로차(Optical Path Difference, OPD)에 의해 광량이 변조되는 자가상관성분이 포함되어 있으며 해당 신호는 아래 식(2)와 같이 표현한다.

Aτ=-+EtE*t-τdt(2) 

사용한 광원의 스펙트럼은 Wiener-Khinchin 이론에 따라 위자가상관신호 A(τ)의 퓨리에 변환을 통해 Fig. 1(b)와 같이 도출가능하다.5 따라서 높은 광주파수 분해능으로 광원의 스펙트럼 분석을 위해서 시간영역신호에 해당하는 자가상관신호를 긴 시간 지연량으로 측정하는 것을 요구하며 이를 위해서는 자가상관기 내에서 측정 광경로에 해당하는 측정 거울을 긴 광경로차로 기계적 주사하는 것이 필요하다.

2.2 회전거울쌍 기반 자가상관기

본 연구에서는 긴 주사거리를 갖는 자가상관기 구현을 위해 Fig. 2와 같이 회전거울쌍을 포함한 마이켈슨 간섭계를 구축하였다. 광원에서 방출된 빛은 50 : 50 광분할기에 의해 같은 광량을 가지는 측정파와 기준파로 분리한다. 기준파의 경우 M1 거울 및 기준 거울 M2에 반사된 후 다시 광분할기로 입사된다. 이때 M1 거울을 통해 기준파를 90°로 접어줌으로써 간섭계 시스템의 소형화를 가능하게 하였다. 측정파는 거울쌍 P1, P2에서 각각 반사된 후 측정 거울 M3에서 반사되어 다시 거울쌍 및 광분할기로 입사한다. 이때 거울쌍이 위치한 회전판(Rotating Plate, RP)의 회전 각도에 따라 측정 광경로가 주사한다. 광분할기에서 다시 중첩된 두 빛은 초점 거울(Focusing Mirror, M4)에서 반사된 후 광검출기(Photo Detector)에 입사한다.8,9


Fig. 2 
Conceptual diagram of the optical autocorrelator using a rotating mirror-pair. Abbreviations are beam splitter (BS), folding mirror (M1), reference mirror (M2), measurement mirror (M3), focusing mirror (M4), rotating mirror-pair (P1 and P2), and rotating plate (RP)

2.3 설계 변수 선정 및 시뮬레이션

직각거울쌍의 회전에 의한 주사거리 계산을 위해 Fig. 3과 같이 측정팔 광경로를 모델링하였다. 해당 광경로는 직각거울 반사면의 길이 d, 직각거울쌍의 회전 중심과 직각거울 반사면의 중심 사이의 거리 r, 직각거울의 기울어진 각도(Mirror Tilting Angle) ϕ, 직각거울쌍의 회전 중심과 입사광 사이의 거리 h, 그리고 직각거울쌍의 회전각도 θ에 의해 결정한다.8 회전거울쌍 기반 자가상관기의 주사거리는 Fig. 3과 같이 광원이 2개의 직각거울 P1, P2에서 반사된 후 측정거울 M3에 도달하는 광경로를 통해 계산하며 이는 직각거울의 반사면의 길이 d에 의해 2d로 근사할 수 있다.8 100 mm 이상의 주사거리를 구현하기 위해서는 70.7 mm 이상의 반사면 길이를 갖는 직각거울 적용을 요구하며, 본 연구에서는 상용 직각거울(#89-634, Edmund Optics)을 선정하였다. 2개의 직각거울 간격을 결정하는 r의 경우 r = d/2 (= 35.35 mm) 조건을 만족할 때 최대 주사거리 구현이 가능하다.8


Fig. 3 
Modeling of optical path of the rotating mirror-pair. The light beam passes through the mirror-pair P1 and P2 and returns back to the mirror-pair after reflection from M3. Abbreviations are length of mirror reflection surface (d), distance between two mirrors (r), the distance from the incident beam to the rotational center of mirror-pair (h), rotation angle of the rotating plate (θ), and tilting angle of the mirror-pair (ϕ)

상용 직각거울 선정을 통해 결정된 변수 d, r과 최적화가 필요한 변수 h, ϕ를 이용하여 Fig. 4와 같이 회전거울쌍 기반의 광학 자가상관기가 가질 수 있는 최장의 주사거리를 계산하였다. Fig. 4(a)와 같이 입사광이 첫 번째 직각거울의 끝 지점 C1에서 반사되고, 두 번째 직각거울의 끝 지점 C4에서 반사될 경우 광경로 L1, L2, L3은 최솟값을 가지게 된다. 최대 광경로의 경우 Fig. 4(b)와 같이 첫 번째 직각거울에서 반사된 빛이 두번째 직각거울의 끝 지점 C3에서 반사된 후 측정거울로 입사될 경우에 해당한다.


Fig. 4 
Simulation of optical path length of the rotating mirror-pair. C1, C2, C3 and C4 show edge positions of the reflection surface of the mirrors. (a) Optical path of the minimum optical path length, (b) Optical path of the maximum optical path length, and (c) Optimization of the tilting angle of the mirror ϕ. At ϕ = 53°, the scanning range shows the maximum value

이러한 최대광경로와 최소광경로의 차에 해당하는 주사거리는 hϕ 변수의 최적화에 의해 결정하며, 이때 hr (= 35.35 mm), d (= 70.7 mm)와 직각거울의 기울어진 각도 ϕ에 의한 광경로의 기하학적인 관계로 계산 가능하다.9 Fig. 4(c)ϕ에 따른 주사거리 계산 결과이며, ϕ가 53°, 그리고 h가 50.43 mm일 때 최대 주사거리 101.11 mm 구현이 가능하다. 또한 Figs. 4(a)와 4(b)와 같이 최소광경로, 최대광경로가 발생하는 직각거울쌍의 회전각도 θ의 차이는 36.87°로 계산하였으며, 이 구간은 자가상관신호가 발생하는 유효구간(Effective Zone)이다. 이 구간을 벗어나면 직각거울쌍에 입사되는 빛은 직각거울의 반사면이 아닌 다른 면에 의해 차단되므로 Fig. 5와 같이 자가상관신호를 획득할 수 없는 비유효구간(Dead Zone)에 해당된다. 선정된 직각거울 및 최적화된 설계 결과에서 비유효구간은 142.13° 수준으로 계산하였다. 회전판을 한 주기 회전시켰을 때 유효구간과 비유효구간은 각각 2번씩 발생하며, 한 주기당 듀티비(Duty Ratio)는 20% 수준이다. Table 1은 선정된 거울을 통해 최적화된 설계 변수들을 정리한 결과이다.


Fig. 5 
Effective zone and dead zone of the mirror-pair based autocorrelator

Table 1 
Result of design parameter
Parameters Value
d [mm] 70.7
r [mm] 35.35
ϕ [°] 53
h [mm] 50.43
OPD scanning range
[mm]
101.11
Effective zone [°]
(Duty ratio) [%]
36.87
(20)


3. 실험 장치

Fig. 6은 선정된 직각거울 및 최적화된 설계 변수 기반으로 설계한 회전거울쌍 기반 광학 자가상관기이다. 자가상관기로 입사된 빛은 광분할기에서 측정 경로와 기준 경로로 분리하며, 이때 광분할기(Thorlabs, BSW521)는 가시광선 대역에서 중적외선(Mid-IR) 대역까지 대응이 가능한 부품을 적용하였다. 기준경로의 M1, M2 (#36-049, Edmund Optics)는 광원의 크기를 고려하여 Ø2" 부품을 적용하였으며, M2는 수동 스테이지에 장착하여 기준 광경로를 미세하게 조절할 수 있도록 구현하였다. 측정경로의 직각거울쌍 P1, P2 (#89-634, Edmund Optics)는 광대역 광원의 측정을 위해 450-10,000 nm 광원에서 98% 이상의 반사율의 은 반사면(Protected Silver Coating)을 갖는 부품을 적용하였다. 직각거울쌍이 고정되는 회전판은 140 mm 직경을 가지며 직각거울의 기울어짐 각도 ϕ = 53°로 장착 가능하도록 제작하였다. 직각거울 간의 거리, r과 입사광의 위치, h는 가공 공차를 고려하여 근사치인 r = 35, h = 50 mm로 제작하였다. 거울쌍의 회전을 위해 엔코더가 장착된 스텝모터(NK246-01E, Motorbank)를 적용하였으며 엔코더를 통해 400 CPR (Count per Revolution)의 4체배인 0.225°의 분해능으로 회전판의 회전각을 측정할 수 있도록 구성하였다. 기준거울 M3 (#89-496, Edmund Optics)은 시뮬레이션을 통해 파악한 측정 광경로를 고려하여 가로 길이 75 mm의 사각거울을 사용하였다. 광검출기에서 높은 광량의 신호를 얻기 위한 초점거울 M4는 비축포물경(MPD129-M03, Thorlabs)을 적용하였으며, 실험 부품들을 가로 360 및 세로 375 mm 크기의 광학판(Optical Breadboard)에 배치하여 다양한 위치 조건에서 신호를 수집할 수 있는 장치를 구현하였다.


Fig. 6 
Design of the optical autocorrelator. Abbreviations are beam splitter (BS), folding mirror (M1), reference mirror (M2), fixed mirror (M3), focusing mirror (M4), rotating mirror-pair (P1 and P2), and rotating plate (RP)

광검출기를 통해 측정된 자가상관신호는 데이터 수집 시스템 (Data Acquisition System, DAQ, NI-9210, National Instruments)에 의해 측정 전압 ±10 V, 12-bit의 분해능과 최대 500 kHz의 샘플링 주파수(Sampling Frequency)로 샘플링한다. 회전판의 회전에 따른 자가상관신호의 주파수는 회전판의 각속도에 비례하며 이는 DAQ의 샘플링 주파수에 따라 아래 식(3)과 같이 회전판의 회전각속도로 제한한다.

ωeff=θeff×fsm×λδmax(3) 

ωeff는 유효구간에서의 회전판의 회전각속도, θeff는 유효구간 각도, fs는 샘플링 주파수, m은 신호의 한 주기당 샘플 수, λ는 사용 광원의 중심파장, δmax는 발생하는 최대 광경로차이다.

앞서 설정된 설계 변수들과 함께 간섭신호 한 주기당 20개의 데이터를 샘플링, 중심파장 1,000 nm를 적용할 경우 회전판은 약 9 deg/s 수준으로 회전이 가능하며 이는 24.5 mm/s의 주사속도에 해당한다. 해당 주사속도에서 500 kHz의 데이터 수집을 수행할 경우 0.1 m의 주사거리에서 약 50 nm (≈ 24.5 mm/s, 500 kHz)의 분해능 구현이 가능하다. 이는 시간 영역에서 0.33 ns의 총 주사시간(Total Scanning Time) 그리고 16 as의 분해능에 해당된다. 데이터 수집이 불필요한 비유효구간에서는 회전판을 고속으로 회전시켰으며 본 실험에서는 1초 정도 소요하였다. 따라서 단일 자가상관신호를 발생시키는 시간은 5초 수준이며 이를 통한 데이터갱신빈도(Data Update Rate)는 0.2 Hz에 해당한다. 이러한 데이터갱신빈도는 본 연구에 사용된 DAQ의 샘플링 주파수에 제한한다. 수십 MHz 수준의 샘플링 주파수를 가지는 DAQ를 적용할 경우 10 Hz 이상의 데이터갱신빈도를 보일 것으로 판단하며, 이는 본 연구와 유사한 분광분해능의 상용 장비와 비교하였을 때 측정속도면에서 충분한 경쟁력이 있을 것으로 예상한다.11


4. 실험 결과
4.1 He-Ne 레이저를 이용한 주사거리 측정 실험

구축된 회전거울쌍 기반의 자가상관기에서 주사거리를 측정하기 위해 632.8 nm의 파장을 가지는 He-Ne 레이저를 이용하여 자가상관신호를 측정하고 이를 분석하였다. 정밀한 데이터 측정을 위해 ωeff를 1 rpm (= 6 deg/s)으로 설정하고, 한 주기당 약 20개의 샘플을 획득하였다. 약 6.13초간 3,065,000개의 데이터를 Fig. 7과 같이 샘플링하였다. 샘플링한 He-Ne 레이저의 자가상관신호를 고대역 통과 필터(High-Pass Filter)에 통과시켜 베이스라인(Baseline) 및 DC 성분을 제거한 후 3차 스플라인 보간(Cubic Spline Interpolation)을 통해 간섭신호를 정현파(Sinusoidal)로 복원하였다. 이때 자가상관신호는 한 주기에 2번 영점 통과(Zero-Crossing)하게 되며 영점 통과 횟수와 He-Ne 레이저의 파장값을 통해 자가상관기의 주사거리를 계산하였다.


Fig. 7 
Data analysis of autocorrelation signal generated by He-Ne laser. Dots describe the sampling point. The red curve shows the sinusoidal fit result to find the zero-crossing points precisely

Fig. 8(a)는 He-Ne 레이저의 자가상관신호 분석을 통한 유효구간에서 회전판의 회전각도에 따른 주사거리를 보여준다. 회전각도는 스텝 모터에 장착된 엔코더를 통해 측정하였으며 측정된 회전각도와 실제 회전거울쌍의 제작 결과를 이용하여 이론적인 주사 범위를 계산한 결과 36.88° 회전 시 약 100.28 mm 수준이었다. He-Ne 레이저를 이용하여, 측정한 자가상관신호를 분석한 결과 총 회전각도는 36.65°이었으며 측정 경로 주사거리는 100.24 mm 수준으로 이론 계산 결과보다 약 0.04 mm 적은 수치를 보였으나 본 연구에서 목표로 하고 있는 100 mm 이상의 주사거리가 성공적으로 측정되었다. 해당 주사거리 오차는 사용한 거울의 유효 구경(Clear Aperture)과 광원의 크기로 인해 거울의 가장자리에서 충분한 광량이 반사되지 않은 것으로 판단된다.


Fig. 8 
Measurement result of OPD scanning using the autocorrelation signal using a He-Ne laser. (a) Comparison of OPD scanning results acquired by simulation and experiment, respectively, and (b) Error of experiment result with respect to simulation result. The error bar denotes standard deviation of consecutive measurements

Fig. 8(b)는 회전판의 회전각도에 따른 주사거리를 반복측정하여 평균한 오차와 각 각도 지점에서 측정된 오차의 표준편차 값을 통해 계산된 반복능을 보여주고 있다. 구현한 자가상관기는 0-36.65° 구간에서 -150-100 μm 수준의 오차와 최대 25 μm 수준의 반복능을 갖는 것으로 평가하였다. 이러한 반복능은 회전각도를 측정하기 위한 엔코더 오차, 기구부의 강성 그리고 측정 시간 동안의 환경 변화에 기인한 것으로 판단한다. 일반적으로 상용 퓨리에 변환 분광기에서는 가시광선에서 적외선 대역에서의 분광 정확도 확보를 위해 ±2 nm의 주사정밀도(Scanning Precision)를 요구하고 있으며, 이를 위해 분광기 내에 광간섭계가 적용되고 있다.11,12 본 연구를 통해 개발된 시스템 역시 반복능과 보정 과정만으로는 분광 정확도 확보가 어려우며 이를 위해서는 자가상관신호 획득 시 본 실험과 같은 He-Ne 레이저를 이용한 실시간 주사거리 측정이 필요할 것으로 판단된다.

4.2 백색 광원을 이용한 자가상관신호 측정 실험

He-Ne 레이저를 이용한 실제 주사거리 검증 및 오차보정이 완료된 자가상관기를 이용하여 광대역 광원의 자가상관신호를 측정하였다. 본 실험에서는 400-700 nm의 파장을 갖는 할로겐 램프를 이용하였으며 단일 모드 광섬유(Single Mode Fiber)에 백색광을 집광한 후 시준광학계(Collimator, F240FC-B, Thorlabs)를 이용하여 자가상관기에 광원을 입사시켰다. Fig. 9는 회전거울쌍 기반 자가상관기를 통해 측정된 백색광 자가상관신호이다. 유효구간 내 기준 광경로와 측정 광경로가 일치하는 지점에서 자가상관신호를 측정하였다. 이를 통해 본 연구에서 개발한 회전거울쌍 기반 광학 자가상관기를 활용하여 광대역 광원의 자가상관신호를 측정할 수 있음을 검증하였다.


Fig. 9 
(a) Autocorrelation signal of white-light source with 100 mm scanning, and (b) Magnified autocorrelation signal at the interference signal exists


5. 결론

본 연구에서는 광학 자가상관기의 광경로차 주사 범위를 확장하기 위해 회전거울쌍을 마이켈슨 간섭계에 적용하고, 이를 실험적으로 검증하였다. 이러한 회전거울쌍 기반의 광학 자가상관기는 선형 구동 기반의 자가상관기 대비 소형화가 가능하고, 높은 속도의 데이터 획득 및 비선형 데이터 획득에 따른 복잡한 후처리 작업이 없는 장점이 있다.

100 mm 이상의 광경로차 주사 범위 확보를 위해 상용거울을 선정한 후 설계 변수들을 최적화하였으며, 이를 이용해 자가상관기 하드웨어를 제작하였다. 또한 스텝 모터 제어기법 및 데이터획득시스템을 구축하여 자가상관신호를 성공적으로 획득하였다. 이를 통해 100 mm 이상의 광경로차 주사 범위 및 0.2 Hz 수준의 자가상관신호 측정속도를 확보하였고, He-Ne 레이저를 이용하여 PV 1 mm 수준의 광경로 주사 오차를 도출하고 이를 보정하였다. 이어서 백색광을 활용한 광대역 광원의 자가상관신호를 성공적으로 획득하여 본 연구에서 개발한 측정 장비를 활용해 광대역 광원의 자가상관신호를 측정할 수 있음을 검증하였다.

본 연구를 통해 개발된 회전거울쌍 기반의 자가상관기는 기존 자가상관기 대비 긴 주사거리 구현이 가능하므로 나노초 수준의 긴 펄스의 펄스폭 측정이 가능하며 이를 퓨리에 변환 분광기에 적용할 경우 주파수 영역에서 고분해능의 스펙트럼 측정이 가능할 것으로 기대한다. 이러한 고분해능 스펙트럼 분석기법은 가스흡수선 분석을 통한 유해가스의 특정 및 농도측정, 타원측정법을 적용한 다층 박막 및 미세 패턴 구조분석, 펌프-프로브 분광기법 적용을 통한 시간분해분광 등의 다양한 분야에 응용할 수 있을 것으로 기대한다.


Acknowledgments

이 연구는 서울과학기술대학교 교내 일반과제 연구비 지원으로 수행하였습니다.


REFERENCES
1. Brault, J. W., “New Approach to High-Precision Fourier Transform Spectrometer Design,” Applied Optics, Vol. 35, No. 16, pp. 2891-2896, 1996.
2. Connes, J. and Connes, P., “Near-Infrared Planetary Spectra by Fourier Spectroscopy. I. Instruments and Results,” Journal of the Optical Society of America, Vol. 56, No. 7, pp. 896-910, 1966.
3. Rose, T. S., Rosker, M. J., and Zewail, A. H., “Femtosecond Real‐Time Observation of Wave Packet Oscillations (Resonance) in Dissociation Reactions,” The Journal of Chemical Physics, Vol. 88, No. 10, pp. 6672-6673, 1988.
4. Liu, Y., Zhao, X., Hu, G., Li, C., Zhao, B., et al., “Unidirectional, Dual-Comb Lasing under Multiple Pulse Formation Mechanisms in a Passively Mode-Locked Fiber Ring Laser,” Optics Express, Vol. 24, No. 19, pp. 21392-21398, 2016.
5. Hu, G., Pan, Y., Zhao, X., Yin, S., Zhang, M., et al., “Asynchronous and Synchronous Dual-Wavelength Pulse Generation in a Passively Mode-Locked Fiber Laser with a Mode-Locker,” Optics Letters, Vol. 42, No. 23, pp. 4942-4945, 2017.
6. Ferrieu, F., “Infrared Spectroscopic Ellipsometry Using a Fourier Transform Infrared Spectrometer: Some Applications in Thin‐Film Characterization,” Review of Scientific Instruments, Vol. 60, No. 10, pp. 3212-3216, 1989.
7. Davis, S. P., Abrams, M. C., and Brault, J. W., “Fourier Transform Spectrometry,” Elsevier, 2001.
8. Riffe, D. M. and Sabbah, A., “A Compact Rotating-Mirror Autocorrelator Design for Femtosecond and Picosecond Laser Pulses,” Review of Scientific Instruments, Vol. 69, No. 9, pp. 3099-3102, 1998.
9. Yasa, Z. A. and Amer, N. M., “A Rapid-Scanning Autocorrelation Scheme for Continuous Monitoring of Picosecond Laser Pulses,” Optics Communications, Vol. 36, No. 5, pp. 406-408, 1981.
10. Rulliere, C., “Femtosecond Laser Pulses,” Springer, 2nd Ed., 2005.
11. Bruker, “VERTEX 70v FT-IR,” https://www.bruker.com/en/products-and-solutions/infrared-and-raman/ft-ir-research-spectrometers/vertex-research-ft-ir-spectrometer.html (Accessed23 APRIL 2021)
12. Ďurian, M., Sámel, M., and Matejčík, Š., “Step-Scan Michelson Fourier-Transform Spectrometer for Optical Emission Spectroscopy in UV-VIS Spectral Range,” Review of Scientific Instruments, Vol. 91, No. 3, Paper No. 033102, 2020.

Jaehyung Jang

B.S. candidate in the Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology.

E-mail: hng959@gmail.com

Seunghoo Lee

B.S. candidate in the Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology.

E-mail: lsh.korea97@gmail.com

Woojeong Lee

B.S. candidate in the Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology.

E-mail: zon5021@gmail.com

Hyeonwoo Lim

B.S. candidate in the Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology.

E-mail: gusdn0525@gmail.com

Joohyung Lee

Assistant Professor in the Department of Mechanical System Design Engineering, Seoul National University of Science and Technology.

E-mail: JLee@seoultech.ac.kr