• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.324-334
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• 2024

파면곡률거리추정(Wavefront Curvature Ranging, WCR)은 음파의 파면곡률로부터 음원의 거리를 추정하는 방법이다. 기존의 파면곡률거리추정은 음속을 상수로 가정하고 삼각법으로 거리를 추정한다. 이 가정 때문에 해저면반사경로가 뚜렷하게 분리되는 해양환경에서는 거리 오차가 발생한다. 거리 오차를 줄이기 위해 해양의 음속구조를 적용하고 최대우도추정(Maximum Likelihood Estimation, MLE)방법으로 거리를 추정하는 정합 파면곡률거리추정(Matched Wavefront Curvature Ranging, MWCR) 을 제안하였다. 정합 파면곡률거리추정의 시뮬레이션 결과로부터 거리 오차의 감소를 확인하였다. 향후에 실측 신호로부터 거리 추정의 신뢰성을 확인하면 소나 시스템에 적용 가능할 것이다.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2001

본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.151-155
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• 1998

회절손실을 줄이기 위해 별도로 빔의 크기를 제한하기 위한 부품이나 정렬용 부품을 사용하지 않고도 공극이 10um이 상인 새로운 구조의 Fabry-Perot형 파장가변 필터를 제작하였다. 이를 위해서 FP 공진기를 이루는 두 광섬유중 수신용 광섬유의 단면을 1차측 광섬유에서 나오는 Gaussian 빔 파면의 곡률과 같은 곡률의 곡면으로 가공하였다. Cleaved된 광섬유 단면 곡면가공된 광섬유 단면에 고반사율 유전체 코티을 수행한 후 단일모드 광섬유-곡면가공 단일모드 광섬유로 배치한 Fprhdwlsrl형 필터를 제작하였으며, 제작된 필터의 통과파장폭, free spectral range, 삽입손실은 각각 1.47nm, 52nm, 그리고 5.6dB이었다.

• 한국광학회지
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• 제8권3호
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• pp.230-235
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• 1997

광섬유의 단면을 적절한 곡률의 곡면으로 가공함으로써 종래 구조에 비해 우수한 특성의 광섬유 Fabry-Peror(FP)간섭 필터를 제작할 수 있음을 이론적으로 분석하였다. 광섬유 단면의 가공된 오목거울의 곡률은 계단형 단일모드 광섬유의 도파모드를 Gaussian빔으로 가정했을 때 광섬유에서 나와 일정거리의 자유공간을 진행한 빔의 파면의 곡률과 일치하여야 하며, 이때 거울의 기울기 0.2.deg., 곡률오차 70.mu.m, 공극거리 오차 8.mu.m, 광축의 횡편차 0.5.mu.m이내의 범위에서 이상적인 배치를 벗어난 경우에도 광섬유간의 거리가 15.mu.m일 때 0.5%이하의 결합손실을 가져 종래에 비해 훨씬 간단한 새로운 구조의 광섬유 FP필터가 제작될 수 있음을 확인하였다. 마지막으로 곡면가공된 광섬유 단면의 간섭파형을 통하여 광섬유 단면을 의도된 구조로 가공할 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.138-143
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• 1994

거친 표면을 가진 물체의 미소변위를 1차원 CCD소자와 레이저 스펙클(laser speckle) 방법을 이용하여 측정하였다. 거친 표면에서 산란된 레이저 광이 이루는 스펙클 무늬를 물체의 이동 전후에 얻고, 그것의 상호상관함수(cross-correlation)를 계산하여 스펙클 변위를 계산한다. 1차원 CCD소자를 이용하여 물체이동 전후의 스펙클 무늬를 측정하고, 레이저 스펙클 변위값을 386 PC로 인터페이스하여 PC에서 계산한다. 사용한 CCD 소자의 화소 간격은 $15\mu\textrm{m}$이고, 화소의 개수는 1728개이다. 스펙클 변위와 물체의 이동거리와는 비는 레이저 빔의 파면의 곡률에따라 1.03으로부터 5.20까지 변화한다. CCD 픽셀의 간격이 $15\mu\textrm{m}$이므로 물체의 $3\mu\textrm{m}$ 이동을 감지해 낼 수 있다.

• 한국광학회지
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• 제32권6호
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• pp.314-322
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• 2021

일반적인 반사식 망원경은 오목 형태의 주경과 볼록 형태의 부경으로 구성되어 있다. 주경은 크기가 크지만 빛을 모아주는 특성으로 반사경의 파면오차 측정이 비교적 용이하다. 반면에 부경은 빛을 퍼트리기 때문에 주경보다 크기는 작지만 측정의 난이도는 더 높다고 할 수 있다. 특히 코시(Korsch) 형태의 망원경에서는 부경의 가운데 영역도 사용하는데 기존의 힌들(Hindle) 측정법으로는 가운데 부분을 측정할 수 없다. 본 논문에서는 크기가 큰 볼록비구면을 측정하기 위해 힌들 정합법(힌들 측정법과 정합법의 결합)을 적용하여 측정하고 이 측정에서 빠지는 가운데 영역은 일반간섭계의 구면파를 이용해 측정하여 두 결과를 합쳐 전체 형상 오차를 획득하는 방법을 제안하고자 한다. 제안한 방법으로 직경 202 mm, 곡률 반경 499 mm, 비구면상수 -4.613의 볼록 비구면의 형상 오차를 측정한 결과 19.5±1.3 nm rms로 측정되었다. 이 결과는 상용 정합 측정 장비로 측정한 결과와 0.7 nm rms의 근소한 차이를 보였고 반사경의 형상 오차가 45도 방향 비점수차를 가지는 것것도 일치하였다. 따라서 본 논문에서 제안한 방법이 볼록 비구면의 전체 영역을 정밀하게 측정하는데 유용함을 알 수 있었다.