• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제10권7호
• /
• pp.727-731
• /
• 1997

• Current Optics and Photonics
• /
• 제1권2호
• /
• pp.107-112
• /
• 2017

An adaptive optics system can be simulated or analyzed to predict its closed-loop performance. However, this type of prediction based on various assumptions can occasionally produce outcomes which are far from actual experience. Thus, every adaptive optics system is desired to be tested in a closed loop on an optical test bench before its application to a telescope. In the close-loop test bench, we need an atmospheric simulator that simulates atmospheric disturbances, mostly in phase, in terms of spatial and temporal behavior. We report the development of an atmospheric turbulence simulator consisting of two point sources, a commercially available deformable mirror with a $12{\times}12$ actuator array, and two random phase plates. The simulator generates an atmospherically distorted single or binary star with varying stellar magnitudes and angular separations. We conduct a simulation of a binary star by optically combining two point sources mounted on independent precision stages. The light intensity of each source (an LED with a pin hole) is adjustable to the corresponding stellar magnitude, while its angular separation is precisely adjusted by moving the corresponding stage. First, the atmospheric phase disturbance at a single instance, i.e., a phase screen, is generated via a computer simulation based on the thin-layer Kolmogorov atmospheric model and its temporal evolution is predicted based on the frozen flow hypothesis. The deformable mirror is then continuously best-fitted to the time-sequenced phase screens based on the least square method. Similarly, we also implement another simulation by rotating two random phase plates which were manufactured to have atmospheric-disturbance-like residual aberrations. This later method is limited in its ability to simulate atmospheric disturbances, but it is easy and inexpensive to implement. With these two methods, individually or in unison, we can simulate typical atmospheric disturbances observed at the Bohyun Observatory in South Korea, which corresponds to an area from 7 to 15 cm with regard to the Fried parameter at a telescope pupil plane of 500 nm.

• 한국광학회지
• /
• 제27권3호
• /
• pp.106-113
• /
• 2016

본 논문에서는 37채널을 갖는 적응광학계용 SiC(Silicon Carbide) 변형거울의 파면 보상 성능 검증에 관한 내용을 다룬다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 SiC 변형거울의 파면 보상 성능을 예측하였고, 실제 closed-loop 적응광학계를 구성하여 파면 보상 성능을 확인 하였다. Closed-loop 적응광학계는 광원, 위상판, SiC 변형거울, 고속 샥-하트만 센서 그리고 제어용 컴퓨터로 구성되어있다. 회전하는 위상판에 의해 왜곡된 파면을 샥-하트만 센서로 측정하고, SiC 변형거울을 이용하여 왜곡된 파면을 보상해주는 시스템이다. 결과적으로 closed-loop 적응광학계에서 500 Hz의 속도로 PV(Peak-to-Valley) $0.3{\mu}m{\sim}0.9{\mu}m$, RMS(Root-Mean-Square) $0.06{\mu}m{\sim}0.25{\mu}m$의 왜곡된 파면을 PV $0.1{\mu}m$, RMS $0.03{\mu}m$이하로 보상시킬 수 있었다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.219.2-219.2
• /
• 2012

We are developing Adaptive Optics (AO) system for 24 inch telescope at Seoul National University Observatory. It consists of the tip-tilt correction system and the residual wavefront error correction system with a deformable mirror and a wavefront sensor. We present the construction and performance measurements of the tip-tilt correction system. The tip-tilt component is the single largest contributor to wavefront error, especially for small telescope. The tip-tilt correction system consists of a quadrant photodiode, a tip-tilt mirror and a feed back loop. The collimated He-Ne laser beam is used for input light source and is artificially disturbed by air turbulence generated by a heat gun. Most of the turbulence is of low frequency less than 20 Hz, but extends to a few hundreds Hz. It is found that the closed loop system using proportional-integral-derivative (PID) control successfully corrects tip-tilt error at a rate as high as 300~400 Hz.

• 천문학회보
• /
• 제46권2호
• /
• pp.53.3-53.3
• /
• 2021

Adaptive Optics (AO) was first studied in the field of astronomy, and its applications have been extended to the field of laser, microscopy, bio, medical, and free space laser communication. AO modelling and simulation are required throughout the system development process. It is necessary not only for proper design but also for performance verification after the final system is built. In KASI, we are trying to develop the AO Python Package for AO modelling and simulation. It includes modelling classes of atmosphere, telescope, Shack-Hartmann wavefront sensor, deformable mirror, which are the components for an AO system. It also includes the ability to simulate the entire AO system over time. It is being developed in the Super Eye Bridge project to develop a segmented mirror, an adaptive optics, and an emersion grating spectrograph, which are future telescope technologies. And it is planned to be used as a performance analysis system for several telescope projects in Korea.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
• /
• pp.30-31
• /
• 2002

하나의 구동기를 작동하여 거울을 변형시킬 때, 변형된 거울면의 형태를 영향 함수(influence function)라고 정의하며, 이러한 영향 함수를 이용하여 적응 광학계의 주요한 광학 요소인 변형 거울을 효과적으로 모형화하고 설계할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 계산된 변형 거울의 실제 영향 함수를 가우시안 함수(Gaussian function) 형태로 단순화하고, 추가로 구동기들 사이의 영향을 고려한 커플링 계수(coupling coefficient)를 도입하여, 주어진 구동기 배열에 대한 영향 함수를 결정하였다. (중략)

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
• /
• pp.32-32
• /
• 2004

변형거울은 적응광학계(Adaptive Optics System)에서 파면 측정 센서와 더불어 중요한 장치로서 왜곡된 파면을 보정하는 역할을 한다. 이 실험에서는 저가의 박막 변형거울을 이용한 파면 보정 방법을 연구하였다. 박막거울의 변형은 알루미늄으로 코팅된 박막과 37개의 제어 전극에 각각 바이어스 전압과 제어전압을 가함으로서 이루어졌다. 박막거울에서 나타나는 바이어스 전압에 의한 경면의 초기 오목 변형은 수동 변형 거울 (MDM)을 사용해서 0.1 wave 이내로 보정할 수 있었다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
• /
• pp.202-203
• /
• 2001

21세기 고도 정보화 사회는 실감형 3차원 입체 멀티미디어 서비스로 발전할 것으로 전망됨에 따라 3차원 입체 영상 디스플레이 기술에 대한 관심이 높아져서 국내외적으로 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 최근 3차원 영상 디스플레이 시스템을 구현하기 위해 입력이미지는 공간광변조기에 의해 디스플레이 되는데, 이때 사용될 수 있는 공간광변조기는 LCD, DMD,(deformable mirror device), MOD(magento optic device)등이 있다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
• /
• pp.156-157
• /
• 2003

적응광학(AO； adaptive optics) 시스템의 중요한 구성요소인 파면측정 장치(wavefront sensor)는 변형거울(deformable mirror)과 제어용 컴퓨터에 연결되어 파면보정을 실시간으로 처리할 수 있도록 파면의 왜곡정보를 제공한다. 제작된 Shack-Hartmann 파면측정 장치는 배열렌즈(array lens), 빔 축소 광학계, CCD 카메라 등으로 구성되어있는데, 측정된 파면의 정보는 영상처리 보드가 내장된 제어용 컴퓨터를 사용하여 분석한 뒤 실시간으로 보정장치를 구동할 수 있도록 설계되었다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.188-189
• /
• 2000

원자력 산업에서는 레이저진동측정기와 같은 원격/비접촉 측정기술이 많이 사용된다. 가동 중인 연구용 원자로의 핵연료 진동측정 같은 경우도 이러한 원격측정기술이 요구되고 있으나, 측정 대상체가 유동하는 유체 안에 있으므로 입사한 레이저의 파면이 변형되어 레이저진동측정기의 적용이 어렵다. 적응광학계(adaptive optics system; 또는 능동광학계)는 유동 층에서 변형된 파면을 파면측정 센서로 측정하고, 변형거울(deformable mirror)등의 파면보정 장치를 사용하여 파면을 보정하는 기술이다. 본 연구에서는 Shack-Hartmann 파면측정센서를 개발하고, 변형거울과 파면측정센서를 컴퓨터에 연결하여 레이저 파면의 왜곡상태를 폐회로(closed-loop)로 보정하는 장치를 개발하였다. (중략)