• 제목/요약/키워드: alignment optics

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대구경 반사경 광학측정용 타워의 진동에 의한 광학측정오차 분석 (Analysis of the Optical Measurement Error Induced by Vibration of the Optical Measurement Tower for Large Mirrors)

  • 강필성;김옥관;안희경;양호순
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.281-289
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    • 2017
  • 본 연구에서는 한국표준과학연구원(KRISS)에 설치된 대구경 반사경용 광학측정타워를 이용한 광학측정 시 타워에 유입되는 진동과 그로 인해 발생하는 광학측정오차에 대한 분석을 수행하였다. 여러 환경조건에 대해 타워구조물, 간섭계, Null lens의 진동측정을 수행하였으며 동시에 직경 600 mm의 축대칭 비구면 반사경의 광학측정을 수행하여 진동과 광학측정오차간의 연관성을 분석하였다. 진동측정 결과 타워의 상단에 위치한 Null lens 및 간섭계가 외부 진동요인에 매우 취약하여 외부 진동유입 시 광학측정오차가 민감하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 특히 간섭계와 Null lens의 각 방향 진동이 서로 다르게 발생하는 경우 광학측정오차가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 진동에 의한 간섭계, Null lens, 반사경의 정렬오차를 줄이기 위해 타워 구조 시스템이 저주파 진동에 둔감하도록 구조개선이 필요할 것으로 판단되며 진동 모니터링을 통해 간섭계와 Null lens의 진동이 안정화된 시점에 광학측정을 수행하여야 형상 오차 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이라 사료된다.

실리콘 광학벤치를 사용한 수동정렬형 광송수신기용 광부모듈의 제작 (Fabrication of passive-aligned optical sub-assembly for optical transceiver using silicon optical bench)

  • 이상환;주관종;황남;문종태;송민규;편광의;이용현
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.510-515
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    • 1997
  • 광모듈에서는 반도체소자와 광섬유간의 복잡한 정렬에 필요한 패키지비용이 제조단가의 많은 비중을 차지하고 있어 수동정렬방식으로 광정렬절차를 제거하여 패키지비용을 절감하는데 대한 많은 연구가 행해지고 있다. 본 연구에서는 단일 모드 광섬유와 레이저 및 광검출기를 수동적으로 광결합시킬 수 있는 실리콘 광학벤치를 제작하고 이를 사용하여 광송수신기용의 광부모듈을 제작하였다. 기판의 구조에 있어서 V-홈에 정렬된 광섬유와 플립칩 본딩되는 LD간의 위치 정밀도를 개선하기 위하여 V-홈 식각패턴과 자기정렬된 정렬마크와 솔더댐을 사용하고 레이저의 높이조절 및 열방출을 위하여 도금된 금 받침대를 도입하였다. 실리콘 광학벤치를 이용하여 수동정렬방식으로 조립된 송신기용 광부모듈은 평균 -11.75.+-.1,75 dB의 광결합효율을 나타내었고 수신기용 광부모듈은 평균 -35.0.+-.1.5 dBm의 수신감도를 나타내었다.

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가우시언 빔 전송 이론을 이용한 빔 결합 특성 해석 (An Analysis on the Properties of Beam Coupling by Using Gaussian Beam Propagation Theory)

  • 한석태;강지만;이정원;제도흥;정문희;김수연;위석오
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1324-1333
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    • 2010
  • 본 논문에서는 밀리미터파 수신 시스템의 준광학계 회로에서 발생되는 3가지 빔 결합 손실에 대하여 가우시언 빔 전송 이론을 기반으로 심도 있게 검토하였다. 첫째, 준광학 시스템에 의하여 형성된 각각의 빔 허리와 그들의 위치가 서로 일치되지 않았을 때 발생되는 빔 결합 손실에 대하여 분석하였다. 빔 허리의 크기를 $3\lambda$이상으로 설계하면 빔 광축 방향에 대한 빔 허리 크기와 그 위치의 불일치에 의한 빔 결합 손실을 최소화 시킬 수 있다. 둘째, 준광학 회로에서 서로 다른 두 빔 축의 기울어짐과 각도상의 비정렬에 의한 빔 결합 손실을 해석하였다. 기울기 각도와 정렬에 의한 빔 결합 손실을 고려할 때 빔 허리의 크기가 작을수록 유리함을 알 수 있다. 마지막으로 광축 방향에 대하여 측면 방향으로 하나의 광축이 치우쳐 있는 경우의 결합 손실을 검토하였다. 치우침을 감안한 설계 빔의 반경은 최소한 $3\lambda$ 이상이 되도록 설계되어야 한다.

각막 이심률과 RGP 렌즈의 중심안정위치와의 상관관계 (A Relationship between Corneal Eccentricity and Stable Centration of RGP Lens on Cornea)

  • 박은혜;김소라;박미정
    • 한국안광학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.373-380
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    • 2012
  • 목적: 본 연구에서는 각막 이심률과 RGP 렌즈의 중심안정위치와의 상관관계를 알아보고자 하였다. 방법: 각막 이심률이 0.28~0.78인 각막 84안을 대상으로 구면 및 비구면 RGP 렌즈를 피팅 상태를 달리하여 착용시키고 각막에서의 중심안정위치를 초고속 카메라로 촬영하여 분석하였다. 결과: 구면과 비구면 RGP 렌즈의 수평방향 중심안정위치는 이심률이 작은 각막에서는 귀쪽으로의 치우쳐짐이 컸으나 이심률이 큰 경우는 각막 중심에 더 가까이 위치하였다. 구면 및 비구면 RGP 렌즈 모두 피팅 상태가 플랫할수록 이심률에 따른 중심안정위치의 차이가 커졌으며, 비구면 RGP 렌즈의 경우 각막 이심률이 작은 경우와 큰 경우 모두 중심안정위치의 차이가 구면 RGP 렌즈 보다 더 적었다. 구면 및 비구면 RGP 렌즈 착용 시 수직방향으로의 중심안정위치는 피팅 상태에 상관없이 모두 각막 중심을 기준으로 아래쪽에 위치하였으며 각막 이심률에 따른 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 그러나 이심률이 클수록 RGP 렌즈가 상안검에 맞닿는 경우가 많았다. 결론: 각막 이심률에 따라 구면 RGP 렌즈뿐만 아니라 비구면 RGP 렌즈의 중심안정위치가 달라졌으므로 RGP 렌즈의 피팅 및 제조 시에 이러한 점들이 고려되어야 할 것으로 보인다.

The Performance of Flight Model of the NISS onboard NEXTSat-1

  • Jeong, Woong-Seob;Moon, Bongkon;Park, Sung-Joon;Lee, Dae-Hee;Pyo, Jeonghyun;Park, Won-Kee;Kim, Il-Joong;Park, Youngsik;Ko, Kyeongyeon;Kim, Mingyu;Kim, Minjin;Ko, Jongwan;Im, Myungshin;Lee, Hyung Mok;Lee, Jeong-Eun;Shin, Goo-Hwan;Chae, Jangsoo;Matsumoto, Toshio
    • 천문학회보
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    • 제42권2호
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    • pp.58.1-58.1
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    • 2017
  • The NISS (Near-infrared Imaging Spectrometer for Star formation history) is the near-infrared spectro-photometric instrument optimized to the first Next Generation of small satellite (NEXTSat-1). The off-axis optics was developed to cover a wide field of view with 2 deg. ${\times}$ 2 deg. as well as a wide wavelength range from 0.95 to $2.5{\mu}m$. Considering the simple alignment scheme, afocal system was adapted in the optical components. The mechanical structures were tested under the space environment. We have obtained the accurate calibration data using our test facilities under the operational condition. After the final integration of flight model into the satellite, the communication with the satellite and the functional test were passed. The NISS will be launched in early 2018. During around 2-year operation, the spectro-photometric survey covering more than 100 square degree will be performed. To achieve the major scientific objectives for the study of the cosmic star formation in local and distant universe, the main observational targets will be nearby galaxies, galaxy clusters, star-forming regions and low background regions. Here, we report the final performance of the flight model of the NISS.

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공초점 원리와 광섬유 광원 변조를 이용한 무한보정 현미경 자동초점 (Autofocus of Infinity-Corrected Optical Microscopes by Confocal Principle and Fiber Source Modulation Technique)

  • 박정재;김승우;이호재
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.583-590
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    • 2004
  • 비전을 이용한 광학식 검사공정이나 그 밖의 광학 현미경을 이용한 측정에 있어서 초점조절은 곧바로 측정 정밀도에 영향을 주는 중요한 요소이다. 본 논문에서는 핀홀 대신 광섬유를 사용하는 공초점 현미경 구조와 하나의 광섬유가 광원과 검출기의 역할을 동시에 수행하는 상반구성(reciprocal scheme)을 적용함으로써 간결하게 시스템을 구성하면서 광축 정렬을 용이하게 하였으며, 압전소자(PZT)를 이용한 광섬유 광원의 광축 방향 변조를 통해 방향 정보가 실린 초점오차 신호를 획득함으로써 빠른 초점조절을 구현하였다. 대물렌즈 변조방식과 달리 광원 변조방식은 현미경 시스템에 미치는 물리적 영향을 줄일 수 있으며, 기존의 장치에 탑재가 비교적 용이하다는 장점을 갖는다. 본 논문에서는 변조 진폭과 시편의 반사도 및 기울기 변화에 따른 초점오차 신호의 변화를 측정하였으며, 거울 시편에 대한 초점조절을 통해 본 시스템의 성능을 평가해 보았다. 또한 종방향 특성곡선의 반치폭 비교실험을 통해 광원 변조는 광축 방향 분해능에 영향을 주지 않음을 확인하였다.

카세그레인 망원경의 볼록비구면 반사경 파면오차 측정 (Testing of a Convex Aspheric Secondary Mirror for the Cassegrain Telescope)

  • 김고은;이혁교;양호순
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.290-294
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    • 2017
  • 카세그레인 망원경은 오목한 주경과 볼록한 부경으로 이루어져있다. 특히 부경의 경우 크기는 작지만 볼록한 형태로 빛을 모두 퍼트려 파면오차 측정이 어렵다. 본 논문에서는 비구면 계수가 여러 개인 볼록비구면 반사경의 파면오차를 Simpson-Oland-Meckel (SOM) 힌들 테스트를 적용하여 측정하였다. 그리고 실험 구성에서 발생하는 계통오차를 분리해내기 위해 QN 절대측정법을 추가로 적용함으로써 힌들 렌즈 제작 및 정렬 오차를 포함한 계통오차를 보정하고 볼록비구면 반사경만의 파면오차를 구하였다. 이렇게 구한 볼록비구면 반사경의 파면오차와 QED사의 ASI (Aspheric Stitching Interferometer)로 측정한 파면오차와 비교한 결과, 모두 $45^{\circ}$ 방향의 비점수차 형태를 가지며 rms 값의 차이가 약 2.5 nm rms 이내로 매우 작음을 확인하였다.

LED 광원 사용 시 line beam 형성을 위한 자유 곡면 bar type의 TIR lens 설계 (Design of a Bar-type TIR Lens Having a Freeform Surface for Forming a Line Beam Using an LED Light Source)

  • 서진희;이정수;김서영;정유진;박혜진;남득영;정미숙
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.295-303
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    • 2017
  • 본 논문은 UV LED를 이용한 line beam 형성 방법에 대한 연구를 진행하였다. 기존의 linear type UV LED 경화기 광학계는 여러 매의 cylindrical lens로 구성되어 있는데 추후 광학계의 align, 모듈의 대형화, 효율 등에서 문제가 발생할 수 있다. 이런 문제점들의 해결을 위한 대안으로서 cylindrical lens와 마찬가지로 Y축 방향에 대해서만 자유 곡면을 가지는 bar type의 TIR lens를 설계하여 최대조도, 조도 균일도, 광속 효율 등에서의 이점이 있음을 검증하였다.

Focal Reducer for McDonald Otto Struve Telescope

  • 임주희;김경주;박원기;김진영;장승혁;박수종;임명신
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.36.2-36.2
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    • 2010
  • The CQUEAN (Camera for QUasars in EArly uNiverse) is an optical CCD camera optimized for observation of high redshift objects. It is going to be attached to the cassegrain focus of 2.1m telescope at McDonald Observatory, USA. We are making a focal reducer for CQUEAN to secure a larger field of view. The focal reducer is composed of four spherical lens, and it reduces the focal length of telescope by one third. We designed the lens configuration, performed tolerance analysis, and estimated the optical performance with ZEMAX. The differences in optical performace with/without filters were also investigated. The result from ZEMAX shows that the system has ample margin of errors for median seeing of 1.2" at McDonald observatory. Even with aberration and alignment tolerance, the performance is better than the original requirement. The lenses are now being made, and the lens barrel and an adapter for assembly of the Andor CCD camera and the filter wheel is now under designing process. We expect that the manufacturing of the focal reducer system as well as its optical test will be finished by April 2010.

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액정 디스플레이 시야각 향상을 위한 복합판의 편광특성 분석 (Polarization Analysis of Composite Optical Films for Viewing Angle Improvement of Liquid Crystal Display)

  • 류장위;김상열;김용기
    • 한국광학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.241-248
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    • 2009
  • 액정 디스플레이에서 시야각 향상을 위해 사용하는 보상판과 편광판을 접합한 복합판의 광축 틀어짐 오차와 보상판의 $R_{in}$(in-plane retardation), $R_{th}$(out-of-plane retardation)를 동시에 결정하는 새로운 방법을 제시하였다. 보상판은 광축이 임의의 기울임각과 방위각을 갖는 o-판으로 하였으며, 확장된 존스 행렬법에 기반한 광학모델을 도입하여 복합판의 편광특성을 분석하였다. 입사각 0도와 50도에서 시료의 방위각을 360도 회전시키며 투과된 빛의 편광상태를 각각 계산한 후, 타원법의 모델링 분석기법을 적용하여 광축 틀어짐과 복합판의 기울임각과 방위각들을 역방계산하였다. 이 방법은 편광판과 보상판을 접합한 후에도 복합판의 성능평가를 할 수 있어 제조공정단계를 줄여 제조 원가를 절감하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.