• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.262-263
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• 2005

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.132-133
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• 2005

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.67.1-67.1
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• 2020

Adaptive Optics (AO) is the technology for ground-based telescopes to overcome the interference caused by atmospheric turbulence. We are developing an AO system for the 1-m telescope at Seoul National University Observatory (SNUO). The seeing size of the SNUO is 2 arcseconds on average, and 0.85 arcseconds at best condition. Our system is based on MEMS deformable mirror and Shack-Hartmann wavefront sensor. We developed the wavefront sensor using a cheap CMOS camera, and measured phase disturbance at SNUO. To verify the performance of the AO system, we designed an artificial phase disturber that produces similar scale phase error, measured at SNUO. We carried out laboratory tests in which the AO system measures and corrects the wavefront using the phase disturber and an F/6 light source, the same as that of SNUO telescope. The control system was developed in C++. The system performs closed-loop PI correction up to 100 Hz at a consumer-grade PC.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2008

샥-하트만(Shack-Hartmann) 파면 측정 센서는 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 특히 적응광학은 주요 응용분야 중 하나이다. 적응광학 시스템은 실시간으로 빠르게 동작되어야 하므로 고속 파면 측정이 필수적이다. 고속 파면 측정에서는 카메라의 노출시간이 매우 작기 때문에 파면 측정시에 광자 잡음(photon noise)와 판독 잡음(readout noise)등의 잡음의 영향을 크게 받는다. 따라서 잡음에 둔감한 고속 중심점 탐색 알고리즘이 요구된다. 본 논문에서는 잡음에 둔감한 고속 중심점 탐색 알고리즘으로 다중 해상도 상관관계법이 제안되었다. 이 방법은 고속 푸리에 변환(fast Fourier transform)을 이용한 상관관계법과 비교하여 다중 해상도 이미지를 이용함으로써 계산시간을 향상시켰다. 본 논문에서는 무게중심법(center of mass method)과 상관관계법(correlation method)과 다중해상도 상관관계법(multi-resolution correlation method)의 계산시간과 측정 정확도를 비교하기 위해 전산모사 방법이 사용되었다. 제안된 방법의 정확도는 기존의 상관관계법과 유사한 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.383-390
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• 2006

Shack-Hartmann 파면측정 센서는 적응광학 분야에서 파면측정용으로 가장 널리 사용되고 있다. Shack-Hartmann 센서에서 파면측정 알고리즘은 크게 점영상의 중심점 탐색 알고리즘과 파면복원 알고리즘으로 나눌 수 있다. 이 중 점영상의 중심점 탐색은 파면측정 결과에 크게 영향을 미치나 많은 연구결과에도 불구하고 최적의 중심점 측정 알고리즘 및 내부 변수 설정에 대한 일반적인 해결책은 아직 제시되지 못하고 있다. 현재, 중심점 탐색 알고리즘으로는 무게중심법(center of gravity)이 가장 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 중심점 탐색 알고리즘에 의한 측정 정확도 분석을 위해 무게중심법과 상관관계법(correlation)을 함께 고려하였다. 이를 위해 Shack-Hartmann 센서의 파면측정 과정을 전산모사하였고, 이로부터 중심점 탐색 알고리즘과 관련하여 무게중심법 및 상관관계법에서의 노이즈 특성을 비교, 분석하였다. 또한, 무게중심법에서 문턱값(threshold value)의 설정에 따른 파면측정의 정확도에 대한 분석을 통하여 노이즈 제거를 위한 최적의 문턱값을 제안하였다. 이와 더불어 Shack-Hartmann 센서 시스템을 구성하여 디포커스(defocus)를 발생시키고 이를 측정하는 실험을 수행함으로써 파면측정 알고리즘 및 전산모사 결과를 검증하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제16권3호
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• pp.236-242
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• 2012

In general, such methods as interferometers or wavefront sensors are commonly used for testing of an optical system and optical components. In these cases, the surrounding environments are unlikely to affect the measurements. On the other hand, intraocular lenses of hydrophilic materials with special properties experience a certain difficulty in testing the optical properties. An intraocular lens is dried in the air, which causes deformation and changes the optical characteristics such as index of refraction and thickness. Thus, it is hard to measure the optical characteristics of an intraocular lens by using common methods. In this study, a special structure is used for measuring of the transmission wavefront aberration and effective focal length of an intraocular lens of hydrophilic materials by using a Shark-Hartmann sensor among the various measuring methods. As an application of this measuring method, this study shows a simple method to measure the index of refraction of unknown liquids with a plano-convex lens with a well known index of refraction. Also, this method is used to measure the optical properties of a plano-convex such as index of refraction and curvature by using a liquid with a well known index of refraction.

• 천문학회보
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• 제36권1호
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• pp.65.1-65.1
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• 2011

We built a simple Adaptive Optics (AO) system at laboratory. This AO system is a step toward developing AO system for astronomical use. In this step, the AO system consists of He-Ne laser as a artificial light source, wavefront sensor, MEMS (Micro electro mechanical system) type deformable mirror and several lenses. MEMS deformable mirror allows the compact system at low cost and the only several mm sized collimated beam. We made Shack-Hartmann wavefront sensor using a lenslet array and a fast frame CCD. Its performance is verified using an artificial phase disturber and noting the movement of spot images by the lenslet array. The frame rate of the driving software is about 70 fps, depending on the control parameters. The characteristics of MEMS deformable mirror was measured which includes the voltage-to-deflection relation, influence function, and cross-talk. The total system is operated under closed-loop control for the artificial phase disturber and the wavefront is found to be compensated successfully.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.219.2-219.2
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• 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.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.1-9
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• 2022

This paper proposes a robust, simple zonal wavefront-estimation method in a grid sampling model. More slopes are added to the integral equation of the algorithm to improve the accuracy and convergence rate of this approach, especially for higher-order optical aberrations. The Taylor theorem is applied to clarify the mathematical description of the remaining error in the proposed method. Several numerical simulations are conducted to ensure the performance and improvement in comparison to the Southwell and previous algorithm. An experiment is also conducted according to deflectometry output and the results are verified using a reference measured with a stylus system.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2005년도 제16회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.336-337
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• 2005