• 제목/요약/키워드: Large optics

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Design and Characteristic Measurement of 8000 mm Large Aperture Integrating Sphere

  • Zhang, Zhao;Wan, Zhi;Li, Xiansheng;Liu, Hongxing;Sun, Jingxu;Liu, Zexun;Wang, Yamin;Ren, Jianwei;Ren, Jianyue
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권4호
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    • pp.500-509
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    • 2016
  • Integrating spheres play a central role in the radiometric calibration of remote sensors. With the development of the wide field of view (FOV) remote sensors, aperture diameters of remote sensors are becoming larger and larger. To satisfy the radiometric calibration requirements of full FOV and full aperture, an 8000mm diameter large aperture integrating sphere uniform source with a variable exit port was designed and manufactured. This integrating sphere will be used for pre-launch test and radiometric calibration of remote satellites. In this paper, optical theories were used to design the output spectral radiance. The LightTools software based on ray-tracing simulation method was used to determine the best combination and distribution of inner light sources. A spectral experiment was made to verify the spectral radiance design. To reduce the influence of longtime power-on, a new characteristic measurement method was developed to obtain the radiation characteristic of the integrating sphere, which could greatly improve the measuring efficiency. This method could also be applied to measure other large aperture uniform sources. The obtained results indicate that the spatial uniformity is 98.35%, and the angular uniformity at center position is 98.78%.

경로길이 불일치 간섭계를 이용한 대구경 광학계의 MTF 측정과 파면오차 검사 (MTF and wavefront error testing of large aperture optical system using unequal path interferometer)

  • 송종섭;조재흥;이윤우;송재봉;양호순;이인원
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.50-55
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    • 2005
  • 기준광과 탐사광의 경로길이가 매우 크게 차이가 나는 경로길이 불일치 간섭계(unequal path interferometer)를 이용한 직경 300mm 카세그레인 형태의 인공위성 망원경과 같은 대구경 광학계의 변조전달함수(modulation transfer function : MTF)와 파면오차를 동시에 측정하는 방법을 제안하고 이를 실험적으로 확인하였다. 이러한 경로불일치 간섭계를 이용한 측정시스템에서 필요한 평행한 시준광을 만들기 위해서 쌍방향 층밀리기 간섭계를 사용하였으며, 파면오차를 측정하기 위해서 직경 400 mm인 비축 포물경을 사용하는 긴 광경로차의 대구경 피조우 간섭계를 사용하였다. 또한 회전하는 확산판을 이용하여 레이저 광을 부분가간섭광으로 바꿈으로써 피조우 간섭계의 파장으로부터 쉽게 MTF를 측정할 수 있었다.

대구경 비구면 광학기술과 응용 (Large Aspheric Optics and Its Applications)

  • 이윤우;문일권;김학용;양호순
    • 한국광학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.111-119
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    • 2013
  • 대구경 비구면 거울은 대형 천체 망원경이나 고해상도 위성 카메라 등에 사용하는 핵심부품이다. 일반적인 디지털 카메라와 비교하면 매우 크므로 설계 및 제작이 같은 크기의 구면거울보다 훨씬 어렵다. 특히 경량화가 많이 될수록 중력이나 온도변화와 같은 외부의 힘에 의한 변형이 쉽게 발생하기 때문에 이러한 효과를 줄여주는 광기계 설계 및 해석이 더욱 중요해진다. 지상용과 우주용은 사용 환경에 차이가 있어서 설계 요구조건이 달라지고 이에 따라 지지구조물이나 반사경의 경량화 모양 등에 많은 차이가 있다. 본 논문에서는 대구경 비구면 광학기술가운데 가장 어려운 광기계 설계에 관하여 지상용과 우주용으로 나누어 자세히 설명하고자 한다.

Fast Sub-aperture Stitching Algorithm Using Partial Derivatives

  • Chen, Yiwei;Miao, Erlong;Sui, Yongxin;Yang, Huaijiang
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권1호
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    • pp.84-87
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    • 2015
  • For large optical elements which are tested by many sub-apertures, it takes too much time for a sub-aperture stitching algorithm to get the stitching result. To solve this problem, we propose a fast sub-aperture stitching algorithm to quickly compensate for piston, tilt, and defocus errors. Moreover, the new algorithm is easy to understand and program. We use partial derivatives of measurement data to separately solve piston, tilt, and defocus errors. First, we show that the new algorithm has a lower time complexity than the currently used algorithm. Although simulation results indicate that the accuracy of the new algorithm is lower than the current algorithm in all 20 simulations, our experimental results validate the algorithm and show it is sufficiently accurate for general use.

Photonic Quasi-crystal Fiber for Orbital Angular Momentum Modes with Ultra-flat Dispersion

  • Kim, Myunghwan;Kim, Soeun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권4호
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    • pp.298-303
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    • 2019
  • We propose a photonic quasi-crystal fiber (PQF) for supporting up to 14 orbital angular momentum (OAM) modes with low and ultra-flat dispersion characteristics over the C+L bands. The designed PQF which consists of a large hollow center and quasi structural small air holes in the clad region exhibits low confinement losses and a large effective index separation (>$10^{-4}$) between the vector modes. This proposed fiber could potentially be exploited for mode division multiplexing and other OAM mode applications in fibers.

고경사 자유곡면 측정을 위한 파장변조 층밀리기 간섭계 (Wavelength Scanning Lateral Shearing Interferometer for Freeform Surface Measurement)

  • 이혁교;김영식;이주형;양호순;이윤우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.199-205
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    • 2014
  • We propose a new variant of lateral shearing interferometer with a tunable laser source that enables 3D surface profile measurements of freeform optics with high speed, high vertical resolution, large departure, and large field-of-view. We have verified the proposed technique by comparing our measurement result with that of an existing technique and measuring a representative sample of freeform optics. Moreover, we propose a new algorithm that is able to compensate the rotational inaccuracy.

Optical Error Analyses in AQuaKET - Intensity variation, Diffraction, and Parallax

  • Kim, Young-Soo
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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    • pp.27-27
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    • 2003
  • The Automated Quantitative Knife-Edge Test (AQuaKET) method was developed for testing the surface profiles of large optics with high accuracy. Testing with the required accuracy of very large telescope is not an easy job to achieve, as it is a nano-technology. There are lots of possible error sources which can occur during the measurements and in the data processing of the AQuaKET. The error sources can be categorized into 5 areas: optics, mechanics, electronics, numerical processes, and system. In this paper, possible error sources in Optics are discussed, which are intensity variation of the light source, diffraction effects, and parallax effect. In this talk, those possible error sources in optics are presented and discussed.

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위성 탑재용 다중빔 대형 반사판 안테나의 최적 설계 (Optimum Design of Multi-beam Large Reflector Antenna for Satellite Payload)

  • 윤소현;엄만석;염인복
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.45-49
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    • 2010
  • 본 논문은 보편적 통신방송 서비스를 고속의 데이터 처리 속도로 개인휴대단말에 제공하기 위한 고이득의 위성 탑재용 다중빔 대형 반사판 안테나의 설계에 관해 연구한 것이다. 대형 반사판 안테나는 급전부를 배열소자로 사용한 하이브리드 형태로 다중빔을 형성하도록 한다. 다중빔의 각각은 급전 배열소자의 일부군을 사용하여 형성되며, 배열소자군의 각 소자는 적절한 신호 크기와 위상을 갖도록 최적화되어야 한다. 최적화 과정은 GO (Geometrical Optics) 및 PO (Physical Optics) 해석을 통해 이루어졌다. 또한, 요구되는 EIRP (Effective Isotropically Radiated Power) 및 개별 소자의 전력 크기를 만족하도록 배열 소자의 개수도 최적화하였다. 한반도 지역에 서비스를 제공하기 위해 15개의 다중빔을 구성하고, 최적화 설계 과정을 통해 30m 급 반사판 안테나 구조와 25개 배열 소자로 구성되는 급전부를 설계하였다.

Development of Prototype Stylus Prototype for Large Optics Testing

  • Yang, Ho-Soon;Walker, David
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제5권2호
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    • pp.60-66
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    • 2001
  • The authors discuss a prototype stylus profilometer designed to measure large optics. It consists of a low contact force type probe system, laser reference system, interferometric distance measurement system, and horizontal driving system. The probe contacts the surface ; the height and the horizontal distances of the measurement points are measured by the interferometer. The freely propagated laser beam provides the reference line during the measurement. The developed stylus profilometry shows only $\pm$60 nm of P-V error for the 157 mm diameter spherical mirror.