• 제목/요약/키워드: High-order aberrations

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Hybrid Atmospheric Compensation in Free-Space Optical Communication

  • Wang, Tingting;Zhao, Xiaohui
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권1호
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    • pp.13-21
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    • 2016
  • Since the direct-gradient (DG) method uses the Shack-Hartmann wave front sensor (SH-WFS), based on the phase-conjugation principle, for atmospheric compensation in free-space optical (FSO) communication, it cannot effectively correct high-order aberrations. While the stochastic parallel gradient descent (SPGD) can compensate the distorted wave front, it requires more calculations, which is sometimes undesirable for an FSO system. A hybrid compensation (HC) method is proposed by properly using the DG method and SPGD algorithm to improve the performance of FSO communication. Simulations show that this method can well compensate wave-front aberrations and upgrade the coupling efficiency with few computations, preferable correction results, and rapid convergence rate.

Design of a PIV objective maximizing the image signal-to-noise ratio

  • Chetelat Olivier;Kim Kyung Chun
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2001년도 Proceedings of 2001 Korea-Japan Joint Seminar on Particle Image Velocimetry
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    • pp.123-137
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    • 2001
  • PIV (particle image velocimetry) systems use a camera to take snapshots of particles carried by a fluid at some precise instants. Signal processing methods are then used to compute the flow velocity field. In this paper, the design of the camera objective (optics) is addressed. The optimization is done in order to maximize the signal-to-noise ratio of in-focus particles. Four different kinds of noise are considered: photon shot noise, thermal and read noise, background glow shot noise, and noise made by the other particles. A semi-empirical model for the lens aberrations of a two-doublet objective is first addressed, since further, it is shown that lens aberrations (low f-value $f_{\#}$) should be used instead of the Fraunhofer diffraction (high f-value) for the fitting of the particle image size with the pixel size. Other important conclusions of the paper include the expression of optimum values for the magnification M, for the exposure period $\tau$ and for the pixel size $\xi$.

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라섹 수술 전과 후의 고위수차에 영향을 미치는 결정변수 (Determination Factors Affecting the High Order Aberrations in Preoperative and Postoperative LASEK)

  • 김태흥;이현;이강오;이태용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.5621-5627
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    • 2014
  • 라섹 수술 방법을 결정하기 위한 기준을 상세화하고자 고식적인 라섹 수술 전과 후의 고위수차에 영향을 미치는 결정변수들을 분석하였다. 2011년 11월부터 2012년 7월까지 고식적 라섹 수술을 한 대상자 중 수술한지 2개월 후 고위수차검사가 가능한 51명(102안)을 대상으로 하였다. 고위수차는 수술 전 $0.341{\mu}m$에서 수술 후 $0.538{\mu}m$로 증가하였다. 선형회귀분석에서 수술 후의 고위수차 변동에 영향을 미치는 수술 전의 굴절성분은 설명력 크기순으로 각막난시 $J_0$ 성분이 0.400, 굴절성난시 $J_0$ 성분이 0.389, 각막난시량이 0.282, 구면렌즈대응치가 0.239, 굴절성난시량이 0.213, 동공크기가 0.194였다. 다중회귀분석에서 수술 후의 고위수차와 통계적으로 의미가 있는 변수는 각막난시 $J_0$ 성분, 동공크기, 구면렌즈대응치였다. 따라서 개인에게 적합한 수술 방법 결정을 위해서는 고위수차와 더불어 파워벡터분석에 의한 각막난시도 함께 고려하는 것이 필요하다.

회절광학소자를 이용한 Head Mounted Display용 광학계 설계 (Optical system design fur head mounted display using diffractive optical elements)

  • 박성찬
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.512-518
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Head Mounted Display(HMD)용 광학계의 기하학적인 특징과 회절광학소자를 이용한 HMD용 광학계 설계의 개념에 대해 논의하였다. 사용자가 영상을 볼 때 편안함을 갖도록 HMD용 광학계는 경량화, 소형화 및 고해상도를 만족해야 한다. 이러한 요구조건들을 만족시키기 위해 본 논문에서는 회절광학소자와 양면 비구면화를 적용하여 색수차와 단색수차를 보정하였다. 또한 인간의 눈을 모델링하여 일반화한 모형안을 HMD용 광학계의 설계 및 성능평가에 적용하였다.

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3중 DNA probe를 이용한 FISH(fluorescence in situ hybridization) 기법으로 방사선에 의한 염색체 이상 분석 (Analysis of Chromosome aberrations by fluorescence in situ hybridization using triple chromosome-specific probes in human lymphocyte exposed to radiation)

  • 정해원;김수영;하성환
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제24권1호
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    • pp.45-53
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    • 1999
  • 각 염색체에 특이한 DNA probe를 이용하는 FISH기법은 방사선에 의해 유발된 상호전좌 및 삽입 등의 염색체의 구조적 변화를 측정하는 매우 효과적인 방법으로서 그 활용성이 증가되고 있다. 본연구는 방사선 피폭시 생물학적 선량측정법으로서 FISH기법을 활용하기 위하여 사람의 1, 2, 4번 염색체에 특이한 probe를 이용하여 고선량 단일 피폭시 유발된 각종 염색체 이상빈도를 관찰하고 이를 PAINT분류체계에 의해 분석하였다. 방사선 조사에 의한 염색체 이상빈도는 상호전좌(t)와 이동원염색체(dic)의 수가 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있으며 color junction의 수도 선량에 따라 증가하는 것을 알 수 있었다. 상호전좌의 빈도는 이동원 염색체의 빈도보다 상대적으로 높게 나타났다. 삽입(ins), 무동원염색체(ace), 및 환상염색체(r)의 수도 선량 증가에 따라 같이 증가하는 것을 알 수 있었다. 기존의 염색체재배열 분석방법과 비교해 볼 때 FISH기법은 다양한 형태의 염색체재해열을 보다 쉽게 관찰할 수 있게 하며 생물학적 선량제로서 중요한 역할을 할 것이라 기대된다.

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Off-axis Two-mirror System with Wide Field of View Based on Diffractive Mirror

  • Meng, Qingyu;Dong, Jihong;Wang, Dong;Liang, Wenjing
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권6호
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    • pp.604-613
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    • 2015
  • An unobstructed off-axis two-mirror system is presented in this paper. First a suitable initial configuration is established based on third-order aberration theory. In order to achieve a wide field of view (FOV) with high image quality , the diffractive mirror is adopted in the two-mirror system to increase the optimization freedom and the aberration relationship between diffractive phase coefficients and Zernike coefficients is derived. Furthermore, a complete comparison design example with a focal length of 1200 mm, F-number of 12, and FOV of 40° × 2° is given to verify the aberration correction ability of the diffractive mirror. The system average wavefront error is 0.007 λ (λ=0.6328 μm) developed from 0.061 λ when the system didn’t adopt the diffractive mirror. In this system the phase modulation function of the diffractive mirror is established as an even function of x, so we could obtain a symmetrical imaging quality about the tangential plane, and the symmetric aberration performance also brings considerable convenience to alignment and testing for the system.

근시도와 고위수차와의 상관관계 (Correlations between Higher-order Aberrations and Myopic Degree)

  • 유남열;김소라;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.199-206
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    • 2014
  • 목적: 특정 범위의 근시도 및 난시도에서 근시도 변화에 따른 고위수차의 증감 분석을 통해 근시도와 고위수차의 상관관계 알아보고자 하였다. 방법: Hartmann-Shack방식의 LADARWave 장비를 이용하여 총 992 안의 고위수차를 분석하였고, 현성굴절검사로 측정된 근시도값의 증가와 고위수차의 상관관계를 알아보았다. 결과: 전체 실험대상안에서 근시도가 증가함에 따라 총코마수차와 구면수차가 통계적으로 유의하게 증가하였으며, 트레포일 수차, 난시수차, 테트라포일 수차는 감소하였다. 근시도가 작은 군일수록 근시도에 따른 총코마수차의 변화가 더 급격하였으며 근시도가 작은 군에서는 통계적으로도 유의한 변화가 나타났다. 근시도가 -3.00 D 미만인 군은 근시도에 따른 구면수차값의 변화가 크지 않은 반면에 -3.00 D 이상인 군과 -6.00 D 이상인 군에서는 근시도에 따른 변화의 폭이 컸다. 특정 난시도 범위에서 근시도와 고위수차의 상관관계를 알아보았을 때 총코마수차는 난시도가 -1.00 D 이하인 군에서만 통계적으로 유의한 감소가 나타났다. 구면수차의 경우는 난시도가 작은 군일수록 근시도 증가에 따른 구면수차의 증가 폭이 더 커졌으며 모든 난시군에서 통계적으로 유의한 변화가 나타났다. 수평 및 수직코마수차는 특정 근시도 및 특정 난시도군별 일관성있는 증감관계가 성립하지 않았으며 통계적으로도 유의하지 않았다. 결론: 본 논문에서 밝힌 저위수차와 고위수차와의 상관관계를 통하여 시력의 질과 관련된 이해와 시력의 질 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 보여진다.

비구면 소프트콘택트렌즈 착용에 의한 눈의 구면수차 변화 (Change of Spherical Aberration with Aspheric Soft Contact Lens Wear)

  • 김정미;문미영;김영철;이군자
    • 한국안광학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.365-372
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    • 2012
  • 목적: 구면수차를 감소시키기 위해 설계된 비구면 소프트콘택트렌즈를 착용시킨 후 눈에서 변화된 고위수차와 구면수차를 분석하였다. 방법: 50명의 소프트 콘택트렌즈 착용자가 연구에 참여하였으며 SDD(Soflens Daily Disposable, Bausch+Lomb) 비구면 렌즈를 착용시킨 후 Wave-Scan Wavefront$^{TM}$ aberrometer (VISX, Santa Clara, CA, USA)를 이용하여 눈 전체의 고위수차와 구면수차를 4 mm의 동공크기를 기준으로 측정하였고, 구면수차 변화량은 착용한 비구면 렌즈의 약도, 중도, 고도의 도수에 따라 비교, 분석하였다. 밝은 조명(photopic)과 어두운(mesopic) 조명상태에서 대비도를 가지는 시력표(100%와 20%)를 이용하여 시력 검사를 하였고 OPTEC 6500 Vision Tester$^{(R)}$(Stereo Optical Co., Inc., Chicago, USA)를 사용하여 밝은 조명(photopic)과 어두운(mesopic)조명 상태의 대비감도를 각각 측정하였다. 모든 측정은 산동 시키지 않은 상태에서 단안으로 시행하였다. 결과: SDD 비구면 렌즈를 착용한 경우 눈의 전체고위수차는 나안 상태보다 유의하게 감소하였고(p<0.001), 구면수차는 상당히 감소하여 0에 근접하는 경향을 보였다(p<0.001). SDD 렌즈 도수에 따라 전체고위수차 변화량(r= 0.237, p=0.018)과 구면수차 변화량(r=0.324, p=0.001)은 유의한 상관관계가 나타났다. 밝은 조명상태에서 100% 및 20% 대비도 시력은 각각 $-0.063{\pm}0.062$$0.119{\pm}0.060$으로 나타났고, 어두운 조명상태에서 100% 및 20% 대비도 시력은 $-0.003{\pm}0.063$$0.198{\pm}0.067$으로 측정되었다. 밝은 조명상태와 어두운 조명상태에서 대비감도는 각각 $3.095{\pm}0.068$$3.087{\pm}0.074$로 나타났다. 결론: 구면수차를 제어한 비구면 디자인의 소프렌 소프트렌즈(SDD)는 눈의 전체 고위수차와 구면수차를 감소시키고 눈의 구면수차를 보정하면서 시력의 질을 향상시킬 수 있을 것으로 사료된다.

Optical Design and Tolerance Analysis for UVO-Multiband Polarizing Imager System

  • Han, Jimin;Chang, Seunghyuk;Park, Woojin;Lee, Sunwoo;Ahn, Hojae;Kim, Geon Hee;Lee, Dae-Hee;Pak, Soojong
    • 천문학회보
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    • 제45권1호
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    • pp.68.2-68.2
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    • 2020
  • UVO-Multiband Polarizing Imager System (UVOMPIS) is an ultraviolet to visible light multi-wavelength polarization/imaging system for Compact Advanced Satellite. We developed Linear Astigmatism Free-Three Mirror System (LAF-TMS) D200F2 as an optical system of UVOMPIS which has an entrance pupil diameter of 200 mm, a focal ratio of 2, a field of view of 2° × 4°. LAF-TMS is a confocal off-axis reflecting telescope system that removes linear astigmatism, and its all mirrors (M1, M2, M3) are optimized with the freeform surface to reduce high-order aberrations. Through the sensitivity analysis and Monte-Carlo simulation as the tolerance analysis, we can confirm the feasibility of the system, relatively sensitive parameters (tilt, decenter, despace, surface RMS error), and considerations for optomechanical design. From the sensitivity analysis, we can discover the relatively sensitive optical alignment parameters to a single perturbation. Further more, in the monte-carlo simulation, we investigate the minimum tolerance budget satisfying the required optical performance and whether the tolerance range is satisfied within manufacturing error.

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소프트콘택트렌즈의 유형에 따른 각막형태의 변화 (Change of Corneal Shape with Soft Contact Lens Type)

  • 우철민;이현미
    • 한국안광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.111-120
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    • 2014
  • 목적: 콘택트렌즈의 함수율, 재질, 굴절력의 차이에 따른 착용전후의 각막의 형태 변화를 살펴보고자 하였다. 방법: 5가지 유형의 콘택트렌즈를 사용하여 렌즈 착용 전후의 두께차이를 비교하였다. 각막의 중심부와 각막 중심에 떨어진 거리와 방향에 따른 렌즈 착용 전, 후의 각막의 두께, 각막 전, 후면 곡률, 고위수차의 변화를 조사하였다. 측정에 사용된 장비로는 ORB ScanII(Bausch & Lomb Inc, ver 3.14)로 각막 지형도 및 각막 두께를 측정하였으며, 고위수차(high order aberration) 분석을 위하여 Zywave(Bausch & Lomb Inc, ver 5.20)를 사용 하였다. 결과: 산소투과가 낮은 하이드로겔 재질의 소프트 콘택트렌즈(T2 lens)에서 각막의 두께가 증가하는 경향이 두드러지게 나타났다. 각막 중심에서 가장 많은 변화를 보였으며, 중심에 가까울수록 변화정도가 증가하였다. 각막의 방향에 있어서는 코 쪽이 가장 많이 변하였다. 결론: 본 연구에서 사용한 함수율, 재질, 디자인이 다른 5종의 콘택트렌즈 중 Dk가 28이상의 산소투과도를 가진 렌즈에서는 각막의 형태 변화가 적었으며, 산소투과도가 매우 낮은 렌즈에서 가장 많은 각막형태의 변화가 나타났다.