각막실질 콜라겐섬유의 광학적 특성
Optical Characterization of Corneal Stromal Collagen Fibers
이명희, 김영철,
소속 상세정보
이명희 ( Lee Myoung-Hee )
백석문화대학교 안경광학과
김영철 ( Kim Young-Chul )
을지대학교 안경광학과
Abstract
목적 : 각막에서 일어나는 광학적 현상을 분석하기 위하여, 콜라겐과 동일한 광 특성을 갖는 나노물질에 대한 산란, 회절, 간섭에 의한 광 특성을 조사하였다.
방법 : 광 특성 분석 시뮬레이션 소프트웨어를 이용하여 콜라겐섬유와 동일한 물질의 광 특성을 분석하였다. 입사 빛이 콜라겐섬유를 통과할 때 전기장의 세기 분포를 확인하여 산란 현상을 분석하였다. 또한 콜라겐 광 특성을 갖는 슬릿에서의 광세기 분포를 확인하여, 일반적인 회절 및 간섭 현상과 비교하여 분석하고자 하였다.
결과 : 300~900 nm의 파장 분포를 갖는 입사 빛이 콜라겐섬유의 전·후 검출기에서 파장 별 투과율에 변화가 있는 것을 확인하였다. 특히 589 nm에서는 콜라겐 섬유를 통과한 후 광세기가 통과 이전보다 미세하게 높아졌다. 콜라겐 광 특성을 갖는 판에 빛을 입사시키면 입사 빛과 반사 빛이 중첩되어 정상파를 형성하였다. 정상파의 중심파장은 589 nm이고 배와 마루는 대략 312 nm 간격으로 반복되었다. 단일 슬릿과 이중 슬릿에 빛을 입사시킨 경우에도 동일하게 정상파가 관측되었으며, 슬릿 간격 및 두께에 따른 광 투과율에 변화가 있는 것을 확인하였다.
결론 : 콜라겐은 광학적으로 투명하기 때문에, 콜라겐의 광학적 특성을 갖는 판에 의한 투과광의 세기 분포는 일반적인 불투명 물체의 간섭 및 회절에 의한 광세기 분포와는 같지 않음을 확인하였다. 불투명 물체 및 금속에 의한 광학적 현상의 비교 분석 필요하며 이 결과는 다양한 분야에 적용될 수 있을 것으로 판단된다.
Purpose : To analyze the optical phenomena occurring in the cornea, we investigated the optical properties due to scattering, diffraction, and interference on nanomaterials with the same optical properties as collagen.
Methods : The optical properties of the same material as collagen fibers were analyzed using optical property simulation software. The scattering phenomenon was analyzed by checking the intensity distribution of the electric field when the incident light passed through the collagen fiber. In addition, the light intensity distribution in the slit having collagen optical properties was confirmed and compared with general diffraction and interference phenomena.
Results : It was confirmed that the incident light having a wavelength distribution of 300 to 900 nm had a change in transmittance for each wavelength at the front and back detectors of collagen fibers. Especially at 589 nm, after passing through collagen fibers, the light intensity was slightly higher than before. When light is incident on a plate having collagen optical properties, it is confirmed that incident light and reflected light overlap to form standing waves. The center wavelength of the standing wave was 589 nm and the belly and bottom were repeated at approximately 312 nm intervals. Even when the light was incident on the single slit and the double slit, the standing wave was observed, and it was confirmed that there was a change in the light transmittance according to the slit interval and the thickness.
Conclusion : Since collagen is optically transparent, it is confirmed that the intensity distribution of transmitted light by the plate with the optical properties of collagen is not the same as the intensity distribution by interference and diffraction of opaque objects. Comparative analysis of optical phenomena caused by opaque objects and metals is required, and this result could be applied to various fields.
키워드
콜라겐섬유; 회절; 간섭; 광학적 특성; 산란
Collagen fiber;Diffraction;Interference;Optical properties;Scattering
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