• 천문학회보
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• 제40권2호
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• pp.56.2-56.2
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• 2015

본 연구에서는 미국 맥도날드 천문대 (Mcdonald Observatory)에 있는 82인치 Otto Struve 망원경의 가이드 망원경으로 사용하기 위해 2개의 반사경을 이용해 구경이 100 mm이고 유효초점거리가 800 mm인 비축 반사망원경을 설계하였다. 비축 반사경은 일반적인 축 대칭인 반사경보다 가공이 매우 어렵기 때문에 형상 정밀도의 요구량을 알 수 있다면 비축 반사경을 가공하는 과정에서 시간과 비용을 절약할 수 있다. 광학계가 수차가 잘 보정된 회절한계의 성능이기 때문에 엔서클드 에너지 직경(Encircled Energy Diameter) 분석을 통해 민감도 분석을 하였다. 광학설계 소프트웨어인 CodeV를 사용하여 80 % 에너지가 $20{\mu}m$ 내에 들도록 공차한계로 설정하였으며, 기준 파장은 $587.56{\mu}m$이다. 또한 부경과 초점 면 사이의 거리를 보상자로 설정하여 공차가 광학계의 성능에 미치는 영향을 최소화하였다. 민감도 분석은 반사경의 위치, 회전, 그리고 반사경의 형상 정밀도에 대해 수행하였다. 분석 결과, 반사경의 위치와 각도는 일반적인 제작 및 조립 공차보다 매우 작은 것을 확인하였다. 그리고 형상정밀도는 주경이 부경보다 민감하였으며 자승 제곱 평균제곱근 (root-mean-square) 32 nm로 가장 민감한 결과가 나왔다.

• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.258-265
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• 2002

본 논문에서는 단매와 대칭 2매로 구성된 DOE렌즈를 1/3인치 이미지 센서(크기 4.8mm $\times$ 3.6mm)에 대해 F/2.8, 전장길이(이미지 면 포함 거리) 6.8mm로 최적 설계하였고 그 광학성능 및 각종 특성치들을 비교, 분석하였다. 그 결과 단매 DOE렌즈의 단점으로 여겨지는 유효직경 내의 많은 회절링의 수, 설계차수 외로 파장별 회절되는 광에 의해 화면에 나타나는 플레어 및 색번짐, 큰 왜곡수차 등을 대칭 2매의 렌즈를 사용함에 의해 최소가 되도록 할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.120-127
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• 1999

Head-Up Display(HUP)에 사용되는 홀로그래픽 광결합기의 회절 효율 및 결상 특성을 분석하고 제작하였다. Kogelnik의 결합파이론을 통해 반사형 체적 홀로그램에 대한 각도 및 분광 대역 특성을 수치계산하고 홀로그래픽 광학소자에서의 파장 변화에 의한 색수차의 최소화 방법을 HUD의 재생각 및 초점거리 보정에 응용하였다. 또한 자동차에 사용되는 형태로 등각형(conformal type)과 비등각형(non-conformal type)의 홀로그래픽 광결합기를 비교하고 대역 특성을 실험적으로 분석하였다. 실제적으로 등각형 보다 넓은 각도 대역폭을 보이며 광학적 배율(optical power)을 지니는 홀로그래픽 광결합기를 설계, 제작하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권1호
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• pp.1-8
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• 2002

지구관측위성의 해상도가 정밀해 짐에 따라 광학 탑재체 즉 카메라의 구경이 대구경화 되고 있으며, 이에 따라 발사 및 운용환경에서 주어진 광학성능을 만족하는 설계/가공/조립과 함께 광학계의 경량화가 주요 요구 사항이 되어졌다. 반사경은 수차 및 광경로 등의 광학적 이유와 가공성 등의 이유로 대구경 광학계에서 사용되고 있으며, 위성용 광학계의 경량화의 상당 부분이 반사경 경량화를 통하여 이뤄지고 있다. 본 논문에서는 직경 30cm의 플랫 백, 싱글 아치, 더블 아치, 벌집 샌드위치 반사경에 대하여 위성용 반사경의 주요 형상 변형 요인을 대표할 수 있는 구조해석과 열 해석을 동시에 수행하여 각 반사경의 변형을 구하였고 광학 성분(Zernike다항식)과 이의 효과를 분석하였다. 더 나아가, 이러한 결과와 비례의 법칙 및 Valente의 무게 예상 공식을 사용하여 직경이 300-1000mm가지의 반사경의 기계변형을 추정하였으며, 이를 바탕으로 네 가지 모델의 적용 가능 구간 및 자동초점기능을 적용하였을 때의 성능향상을 계산하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제10권4호
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• pp.17-25
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• 2016

본 연구에서는 초점면부 영상안정화 기법 중 렌즈 시프팅 영상안정화 기법에 적용될 광학설계를 수행하였다. 렌즈 시프팅 기법은 광학탑재체로 전달되는 미세진동외란을 보상하기 위해 광 경로를 바꿔주는 영상 안정화 기법이다. 실제 위성카메라의 제원을 참고하여 렌즈 시프팅 기법이 적용될 광학계의 요구도를 수립하였으며, 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용해 광학계를 설계하였다. 설계된 광학계가 요구 조건을 충족하였는지 검증하기 위해 시야에 따른 광선 수차분석, 스팟 다이어그램 분석, MTF 선도분석을 수행하였다. 최종적으로 설계된 광학계는 슈미트 카세그라인 타입에 필드 플래트너와 진동보상 렌즈가 삽입된 형태이며, 주반사경 직경은 200 mm, GSD 2.87m, 나이퀴스트 주파수에서 MTF 33%으로 광학계 성능요구도를 만족하였다. 본 연구에서 설계된 진동보상렌즈의 입사광선에 대한 진동계수는 0.95~1.00 으로 성능 요구도를 만족하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.113-119
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• 2006

망막검사를 위한 검안경용 망막 카메라를 개발하기 위한 광학계 설계를 연구하였다. 이에 앞서 사람의 눈에 대한 광학계 제원은 김상기와 박성찬이 발표한 정밀모형안을 채택하였다. 이를 토대로 하여 광학계를 4개의 렌즈 군으로 구성하였고 제 1군으로 모든 시야각에 대한 광을 중심으로 모았다가 제2, 제3, 제4군에 의해 결상하도록 하였다. 결상된 망막의 상은 CCD 광검출기에 의해 모니터로 전시한다. 제 1군을 단일 렌즈로 하고 나머지 광학계를 triplet로 하여 최적화를 통해 설계하였다. 광선수차, spot diagram, 회절을 고려한 point spread function 및 MTF를 계산하여 분석한 결과, 좋은 성능을 가진 광학계 설계가 가능하였다. 본 연구 결과에서 얻은 광학계로서 양질의 망막 카메라를 개발할 순 있을 것으로 믿는다.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.256-263
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• 2007

SELFOC 소재를 사용하여 높은 수치구경을 가지는 광픽업용 대물렌즈를 설계하였다. SELFOC 소재는 radial gradient-index 분포를 가지며, 이것은 설계에 추가적인 자유도를 제공하므로, 비구면이 아닌 구면만으로 높은 수치구경의 대물렌즈의 설계가 가능하다. 이 연구에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률, 광축 두께, 입사동 직경을 변화시키며 rms 스폿 직경 변화를 조사하였으며, Code V를 사용하여 대물렌즈의 최적화와 결상특성을 평가하였다. 이 분석에서는 quadratic constant와 광축의 굴절률이 클수록, 렌즈가 두꺼워질수록, 입사동 직경은 작을수록 더 좋은 특성을 보임을 알 수 있었다. 이 결과를 바탕으로 2매의 구면 SELFOC 렌즈로 구성된 높은 NA의 DVR용 대물렌즈를 설계하였으며, 2가지 형태의 해 Solution I, II가 존재하였다 Solution I은 두 매 모두 양의 굴절능을 가지며 compact한 광학계를 구성하지만, 비축 수차 보정이 Solution II에 비해 부족하였다. Solution II는 음-양의 굴절능으로 조합된 광학계로 비축 수차가 비교적 잘 보정되었지만, 광학계의 전장길이가 길고 렌즈의 직경이 커지는 문제점이 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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• pp.88-89
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• 1991

For the micro-lithography using a KrF excimer laser beam(λ=0.248${\mu}{\textrm}{m}$) a mirror system consisting of four spherical surfaces with reduction magnification 5$\times$ is designed. Initially the aplanat condition of the mirror system is considered. And for the further improved performance of the system the distortion free condition and flat field condition within Seidel 3rd order aberrations are added to the above condition. During the process of designing the computer-aided optimization technique is extensively employed. The spherical aberration, coma, field curvature and distortion of the optimized four-spherical mirror system are removed to the diffraction limit, and residual astigmatism and off-axial vignetting are not corrected enough.

• 한국광학회지
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• 제4권3호
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• pp.289-293
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• 1993

파장 792 nm의 AlGaAs 레이저 다이오드로 펌핑되는 Nd:YLF 레이저를 제작하여 펌핑세기와 펌핑빔의 파장에 대한 출력특성을 조사하였다. Brewster 각으로 되어있는 Nd:YLF봉에서 발생하는 비점수차를 보정하기 위하여 공진기 구조를 접힌형태로 하였다. 연속 출력 2.6Watt로 펌핑하였을 때 발진파장 1053 nm에서 최대 출력 1.1Watt를 얻었으며, 이때 전체효율이 39% 였다.

• 한국광학회지
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• 제4권1호
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• pp.22-27
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• 1993

개구상에서 위상을 변조하였을 때에 국산 쌍안경 대물경계의 OTF에 미치는 영향을 살펴보았다. 설계 data로부터 유한광선추적을 하여 파면수차를 계산하고 수치적으로 시계각 $0^{\circ}$와 에 대하여 OTF를 계산하였다. 위상변조는 개구상에 아눌라 형태로 위한을 $\pi$만큼 지연하는 것이다. 위상형태에 따라서 OTF값이 변화하는 것을 위상변조하지 않은 경우와 비교하였다. 결과적으로 시계각이 $0^{\circ}$일 때는 낮은 값을 보이나 $1.5^{\circ}$일 경우에는 특정한 주파수 영역에서 높은 값을 보여주고 있다. 따라서 적절한 위상변조에 의해 OTF값을 증진할 수가 있다.