교과과정 > 연세대학교 광과학·공학과

이수 가능 교과목

학기별 이수 교과목 및 실험 실습

전공과목 소개

렌즈설계 (I) : 기하광학 및 수차 이론

렌즈, 프리즘, 거울, Gaussian Image Formation, Paraxial Image Formation, Ray Tracing, Aberration 등에 관한 기본 원리를 다룬다.
Introduces the basic principles of geometrical optics, including lens, prism, gaussian image formation, paraxial image formation, ray tracing, and aberration.

렌즈설계 (II) : 응용 및 실무 실습

대물렌즈, 접안렌즈, 스마트폰 카메라 렌즈 등 다양한 렌즈 설계 이론을 학습하고, Code V를 이용한 렌즈 설계 실무 경험을 제공한다.
Studies the theory of various lens designs, including objective lenses, eyepieces, and smartphone camera lenses, and provides practical experience in lens design using Code V.

부품소재광과학∙공학 특론

광학 부품 및 소재 개발 전문가들의 특별 강연 시리즈를 통해, 현재 산업 동향과 미래 연구 방향에 대한 통찰력을 제공한다.
Provides a special lecture series by experts in optical component and material development, offering insights into current industry trends and future research directions.

연구방법론

영문 초록 작성, 문헌 연구 방법, 그리고 올바른 인용 및 참고문헌 관리를 포함하여, 학술적 글쓰기에 필수적인 기술들을 다룬다.
Covers the essential skills for academic writing and research, including abstract composition in both Korean and English, effective literature search and review techniques, and proper citation and reference management.

광과학공학세미나

광과학공학 관련 분야의 세미나 수강하고, 세미나 발표 내용과 관련한 자료를 수집 정리함으로써 최근 연구 개발 동향을 파악한다.
Explores recent R&D trends in the field of optics and photonics through seminars, presentations, and discussions on related literature.

간섭 및 회절 광학

빛의 파동적인 성질에 관한 기본 개념을 체계적으로 학습함으로써 광학과 관련한 연구, 개발 및 응용에 대한 폭넓은 지식을 습득한다.
다루는 주제는 전자기파, 파동 방정식, 중첩, 편광, 간섭, 그리고 프라운호퍼 및 프레넬 회절과 같은 회절 현상을 포함한다.
Develops a comprehensive understanding of the wave nature of light and its application to modern optical sciences. Topics include electromagnetic waves, the wave equation, superposition, polarization, interference, and diffraction phenomena such as Fraunhofer and Fresnel diffraction.

실험 및 실습 교과과정

초정밀 아날로그 시스템 제어

빛의 회절 한계를 넘어 나노미터 스케일의 세계를 관찰하는 첨단 시스템을 다룬다. 이 시스템의 핵심은 나노 단위의 위치를 정밀하게 제어하는 압전소자(Piezo) 스캐너와 미세한 광학 신호를 감지하는 검출기를 구동하는 고정밀 아날로그 회로에 있다. 우리 학과에서는 대표적으로 주사 근접장 광학 현미경(NSOM) 시스템을 통해, 학생들이 직접 고전압 증폭기와 같은 아날로그 제어 회로를 이해하고 설계하며, 노이즈를 최소화하는 신호처리 능력을 기를 수 있도록 교육한다. 이를 통해 복잡한 아날로그 시스템의 통합 및 제어에 대한 깊이 있는 실무 역량을 갖추게 된다.

ToF(Time-of-Flight)

레이저 펄스가 대상에 도달했다가 돌아오는 짧은 시간을 나노초(ns) 단위로 정밀하게 측정하여 거리 정보를 획득하는 시스템을 연구한다. 이처럼 초고속으로 시간을 디지털 정보로 변환하기 위해서는 디지털 전자회로에 대한 깊은 이해가 필수적이다. 본 실습에서는 학생들이 FPGA(Field-Programmable Gate Array) 기초부터 학습하여, VHDL/Verilog와 같은 하드웨어 기술 언어를 이용해 직접 TDC(Time-to-Digital Converter)를 설계하고 구현한다. 이를 통해 고속 디지털 시스템 설계 및 검증 능력을 함양하고, 자율주행 및 로보틱스 분야의 핵심 기술인 Direct LiDAR의 동작 원리를 체득하게 된다.

Indirect LiDAR

연속적인 빛의 파형을 변조하여 송신하고, 반사되어 돌아온 빛과의 위상차(Phase-Shift)를 측정하여 거리를 계산하는 정밀 센싱 기술을 다룬다. 이 방식의 핵심은 강력한 노이즈가 섞인 연속적인 아날로그 신호 속에서, 내가 보낸 특정 주파수의 성분만을 정확히 분리해내는 신호처리 기술에 있다. 학생들은 변조된 광신호를 생성하고, 수신된 신호에서 위상 정보를 추출하기 위한 회로를 직접 다루게 된다. 이 과정을 통해 노이즈 환경 속에서 미세 신호를 정밀하게 측정하는 Indirect LiDAR 시스템의 원리를 배우고, 첨단 계측 장비에 요구되는 신호처리 실무 능력을 종합적으로 학습한다.