• 융합신호처리학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.122-129
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• 2006

본 논문에서는 고차 비구면 렌즈의 성능 평가를 위해, Fizeau 형 위상 천이 간섭계 (FPSI) 시스템을 제안한다. 제안된 Fizeau 형 위상 천이 간섭계 시스템은 광학부와 신호처리부로 나뉘며 이는 하드웨어 운용 프로그램을 통해 구동된다. 또한, 제안된 시스템으로 획득된 간섭무늬를 해석하기 위해, 위상 천이 알고리즘을 적용한 간섭무늬 해석 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 FPSI 시스템의 측정 결과는 업계 표준으로 사용되고 있는 Zygo 사의 간섭계 측정 장치인 Mark IV와 직접 비교함으로써 그 타당성을 입증하였다. 평가된 고차 비구면 렌즈의 표면 오차에 대한 PV(Peak-to-Valley) 및 RMS 값은 각각 0.845 wave 및 0.1871 wave로 측정되었고 Mark IV 와 비교한 결과, 측정 오차는 각각 ${\lambda} /100$ 이하로 계산되었다. 또한, 비구면 렌즈의 성능평가 시스템의 반복능도 ${\lambda}/100$ 이하의 신뢰할 만한 결과를 얻었다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
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• 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.405-409
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• 2003

We explored a new rough grinding technique on optics materials such as Zerodur. The facility used is a NANOFORM-600 diamond turning machine with a custom grinding module and range of diamond resin bond wheel. The grinding parameters such as workpiece rotation speed depth of cut and feed rate were altered while grinding the workpiece surfaces of 20m in diameter. Surface roughness is measured by Form Talysurf series2. Our target is to define grinding conditions producing the surface roughness better than 0.02${\mu}{\textrm}{m}$ Ra and the form accuracy of around 0.2${\mu}{\textrm}{m}$ PV.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.106-113
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• 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.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권6호
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• pp.692-700
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• 2023

We present a method for improving the accuracy of the modal wavefront reconstruction in the radial shearing interferometers (RSIs). Our approach involves expanding the reduced radial terms of Zernike polynomials to high-order, which enables more precise reconstruction of the wavefront aberrations with high-spatial frequency. We expanded the reduced polynomials up to infinite order with symbolic variables of the radius, shearing amount, and transformation matrix elements. For the simulation of the modal wavefront reconstruction, we generated a target wavefront subsequently, magnified and measured wavefronts were generated. To validate the effectiveness of the high-order Zernike polynomials, we applied both low- and high-order polynomials to the wavefront reconstruction process. Consequently, the peak-to-valley (PV) and RMS errors notably decreased with values of 0.011λ and 0.001λ, respectively, as the order of the radial Zernike polynomial increased.

• 한국기계가공학회지
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• 제4권1호
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• pp.13-17
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• 2005

We explored a new rough grinding technique on optics materials such as Zerodur. The facility used is a NANOFORM-600 diamond turning machine with a custom grinding module and a range of diamond resin bond wheel. The grinding parameters such as workpiece rotation speed, depth of cut and feed rate were altered while grinding the workpiece surfaces of 20mm in diameter. Surface roughness was measured by Form Talysurf series2. Our target is to define grinding conditions producing the surface roughness smaller than $0.2{\mu}m$ Ra.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.290-296
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• 2019

차량용 HUD는 자동차 전면 유리창에 안전 운전과 편의 운전 관련 다양한 정보를 표시해 주는 장치로 중요한 역할을 수행한다. 본 논문에서는 증강현실 기술에 적용이 가능한 대면적 비구면 자유형상 미러를 가공하기 위해 초정밀 가공기를 이용하여 가공을 실시하였고 그 결과를 측정하였다. 초정밀 다이아몬드 절삭은 정밀도가 높을 뿐만 아니라 표면 거칠기와 잔류 응력을 낮게 할 수 있어서 우수한 표면 무결성을 갖는 고급 부품의 생산에 유리하다. 또한 비구면 자유 형상의 몰드를 사용함으로써 광학 전달 함수의 개선, 왜곡 경로의 감소 및 특수 이미지 필드 곡률의 실현과 같은 장점을 얻을 수 있다. 이와 같은 비구면 자유형상 금형을 가공하기 위한 방법으로는 초정밀가공기를 이용한 다이아몬드 절삭 방법을 사용하였으며, 제작된 비구면 자유형상 미러 금형의 평가는 비구면 형상 측정기를 이용하여 실시하였다. 이러한 방법에 의해 $1{\mu}m$ 이하의 형상 정밀도(PV)와 $0.02{\mu}m$ 이하의 표면 거칠기(Ra)를 갖는 비구면 자유형상 금형을 제작할 수 있었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제34권1호
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• pp.53-58
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• 2017

A fine stage is developed for the 3-DOF error compensation of a linear axis in order to improve the positioning accuracy. This stage is designed as a planar parallel mechanism, and the joints are based on a flexure hinge to achieve ultra-precise positioning. Also, the effect of Abbe's offsets between the measuring and driving coordinate systems is minimized to ensure an exact error compensation. The mode shapes of the designed stage are analyzed to verify the desired 3-DOF motions, and the workspace and displacement of a piezoelectric actuator (PZT) for compensation are analyzed using forward and inverse kinematics. The 3-DOF error of a linear axis is measured and compensated by using the developed fine stage. A marked improvement is observed compared to the results obtained without error compensation. The peak-to-valley (PV) values of the positional and rotational errors are reduced by 92.6% and 91.3%, respectively.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제20권2호
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• pp.314-320
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• 2016

The glass thermal forming process provides a high volume, low cost approach to producing aspherical reflectors for x-ray optics. Thin glass sheets are shaped into mirror segments by replicating the mold shape at high temperature. Heating parameters in the glass thermal slumping process are crucial to improve surface quality of the formed glass. In this research, the heating process of a thermal slumping glass sheet on a concave parabolic mold was simulated with the finite-element method (FEM) to investigate the effects of heating rate and soaking temperature. Based on the optimized heating conditions, glass samples 0.5 mm thick were formed in a furnace with a steel concave parabolic mold. The figure errors of the formed glass were measured and discussed in detail. It was found that the formed glass was not fully slumped at the edges, and should be trimmed to achieve better surface deviation. The root-mean-square (RMS) deviation and peak-valley (PV) deviation between formed glass and mold along the axial direction were 2.3 μm and 4.7 μm respectively.

• 한국융합학회논문지
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• 제7권5호
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• pp.175-180
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• 2016

광기전공학 기술이 융합된 광학계의 발달은 광학계를 구성하는 부품의 표면이 비구면 또는 자유곡면으로 진화하고 있다. 본 논문에서는 광학식 자유곡면의 국부영역으로부터 직교하는 2방향의 곡률을 정의하여 전체 형상을 복원하는 알고리즘을 제안하였다. 8.4 m 자유곡면 형상을 가진 반사거울에 구현된 알고리즘을 적용한 결과 형상 복원 최대오차 0.065 nm, 평균제곱근 오차 0.013 nm로 복원됨을 확인하였다. 프루브의 위치오차 발생에 대한 노이즈 민감도를 해석한 결과, 2 mm 오차에 대해서도 형상복원 최대오차 30 nm, 제곱평균제곱근 오차 8.7 nm로 위치 오차에 매우 둔감한 알고리즘임을 확인하였다.

• 한국정밀공학회지
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• 제29권3호
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• pp.253-260
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• 2012

In nowadays, the infrared optics is frequently employed to various fields such as military, aerospace, industry and medical. To develop the infrared optics, special glasses which can transmit infrared wave are required. Ge(Germanium), Si(silicon), and fluoride glasses are typically used for material of the infrared optics. Compared with Ge and Si glasses, fluoride glasses have high transmittance in infrared wavelength range. Additionally, UV(ultraviolet) and visible light can be transmitted through fluoride glasses. There characteristics of fluoride glasses makes it possible to evaluate optical performance with generally used visible testing equipment. In this paper, we used design of experiment to find ultra precision machining characteristic of Ge and fluoride glasses and optimized machining process to obtain required form accuracy of PV(Peak to Valley) $0.2\;{\mu}m$.