• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.251-257
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• 2002

고속 정밀 파면측정 기술은 적응광학 시스템의 성능향상에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 적응광학시스템의 하트만 센서로부터 파면정보를 고속으로 측정할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 또한 변형거울 및 기울기거울을 외부유입 노이즈에 강하게 제어하기 위하여 차분 신호를 구성하는 전기적인 제어 장치들을 개발하였다. 무게중심법에 기초한 파면측정 기술은 하트만 센서를 이용한 파면측정 알고리즘으로 가장 널리 사용 되어오고 있으며 좋은 측정결과를 제공해오고 있다. 본 논문에서는 하트만 센서를 이용한 점 영상에서 실제 각 점의 무게 중심위치를 예측하는 예측 가중치가 결합된 무게중심 법을 제안하였다. 제안된 고속 파면측정 알고리즘은 실험을 통해 고속의 정밀한 측정 결과를 제공함을 확인하였고 결과를 비교 분석하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 하계학술발표회
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• pp.218-219
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• 2001

• 한국광학회지
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• 제18권6호
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• pp.375-382
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• 2007

샥-하트만 센서는 렌즐릿 배열을 이용하여 파면의 국부적인 기지를 계산하고 이로부터 파면의 왜곡된 정도를 측정하는 파면측정 센서이다. 일반적으로 하나의 점영상에 대한 중심점을 추출하여 기준 점영상의 중심점에 대한 상대적 이동량을 통해 파면의 국부 기울기를 계산, 전체 파면을 복원하는 원리이다. 따라서 하나의 점영상에 대한 정확한 중심점의 추출을 위하여 해당하는 하부개구 내에 점영상이 존재하여야 한다. 하지만 큰 기울기의 파면이 샥-하트만 센서에 입사하게 되면 측정범위를 벗어나게 되어 일반적인 방법으로는 파면의 국부적인 기울기를 계산할 수 없게 되는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해 특정 측정시스템에만 국한된 알고리즘이 아닌 모든 파면에 대해 측정 가능하면서도 추가적인 장비 없이 일반적인 샥-하트만 파면 센서가 지니고 있는 측정범위의 한계를 극복할 수 있는 알고리즘이 필요하다. 본 연구에서는 영상처리 기법을 이용하여 각 점영상에 대한 유동적인 탐색영역을 설정하고 이러한 탐색영역 내에서 중심점을 추출하는 방법을 제안하였다. 또 점영상 대응법을 적용하여 측정 점영상과 기준 점영상을 일대일 대응시킴으로써 전체 측정파면을 복원할 수 있는 알고리즘을 제안함으로써 측정범위에 제한 없이 파면왜곡을 측정할 수 있는 측정방법을 제시하였다. 이렇게 제안된 알고리즘을 샥-하트만 파면 센서 시스템을 이용한 초점벗어남 측정실험을 통하여 검증하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권2호
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• pp.144-149
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• 2008

대구경 레이저 광집속장치의 쿠데(Coude) 광경로를 구성하는 레이저 반사경들의 레이저 빔조사에 의한 열변형과 이에 따른 광파면 왜곡에 대한 연구를 수행하였다. 쿠데 광경로는 연결거울 3개와 고속조종거울 1개로 구성된다. 반사경은 레이저 빔 파장에 대하여 99.5%의 반사율을 갖으며, 반사경 거울면에 조사된 레이저 에너지는 초당 500 W 정도가 흡수된다. 레이저 빔을 5초 동안 조사하면서 유발된 열하중에 의한 거울의 열 변형과 이에 따른 광파면 왜곡을 분석하였다. 광파면 왜곡은 연결거울의 경우 334 nm_PV, 98 nm rms로 나타났으며 고속조종거울은 $11.5\;{\mu}m$_PV, $3\;{\mu}m$ rms로 나타났다.

• 천문학회보
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• 제36권2호
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• pp.132.2-132.2
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• 2011

We are developing Adaptive Optics (AO) system for astronomical use. The He-Ne laser works as an artificial light source. The tip-tilt correction servo is added to our AO system. The tip-tilt term, among the Zernike terms, is the biggest contributor of wavefront deformation caused by atmospheric turbulence at small telescopes. The tip-tilt correction servo consists of a Piezo tip-tilt platform with a mirror, a quadrant photodiode as a tip-tilt sensor, and controllers. The Shack-Hartmann wavefront sensor measures the residual wavefront errors and they are corrected by the MEMS (Micro Electro Mechanical System) deformable mirror. The MEMS deformable mirror allows the compact size at low cost compare to adaptive secondary mirror and other deformable mirrors. As the frame rates of the MEMS deformable mirror is about tens of kHz, the frame rates of the detector in wavefront sensor is the bottleneck of the wavefront correction speed. For faster performance, we replaced a CCD which provides frame rates only 70 Hz with a CMOS with frame rates up to 450 Hz.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.200-201
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• 2000

보상광학(Adaptive Optics)은 막 흐르는 대기 또는 매개체에 의한 왜곡을 제거 또는 보상하는 시스템이다$^{(1)}$ . 그 시스템의 구성요소 중 파동앞엣선 측정장치(Wavefront Sensor)는 그러한 왜곡을 측정하는 센서로, Shearing interferometer, Shack-Hartman, Curvature wavefront sensor등이 널리 사용되어 왔으며, Pugh$^{(2)}$ 와 Ragazzoni$^{(3)}$ 가 프라미드형의 프리즘을 이용한 동공면 파면 측정을 새로이 제시했다. 본 연구에서는 동공면 파면 측정을 전산모사하여, 제니케 다항식에 대한 센서의 결과를 얻고, 분석하였다. (중략)

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권1호
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• pp.45-54
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• 2015

In this study, a novel parallel wavefront correction system architecture is proposed, and a model-based tabu search (MBTS) algorithm is introduced for this new system to compensate wavefront aberration caused by atmospheric turbulence in a free-space optical (FSO) communication system. The algorithm flowchart is presented, and a simple hypothetical design for the parallel correction system with multiple adaptive optical (AO) subsystems is given. The simulated performance of MBTS for an AO-FSO system is analyzed. The results indicate that the proposed algorithm offers better performance in wavefront aberration compensation, coupling efficiency, and convergence speed than a stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm.

• 한국광학회지
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• 제12권3호
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• pp.172-176
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• 2001

입력광파면 왜곡에 따른 광학계의 성능을 Strehl 비로 분석하였다. 입력 광파면의 왜곡을 저주파 왜곡과 고주파 왜곡으로 구분하여 결상면에서의 Strehl 비를 구하고 광학계의 저하시키지 않는 입력 광파면 왜곡의 광축상에서의 진폭을 정량적으로 구하였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.25-26
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• 2006

The method measuring the absolute position of a point diffraction source emitting a spherical wavefront in three-dimension is proposed. Two-dimensional interference of spherical wavefronts is used to overcome ambiguity of phase order. The spherical wavefront is explicated by Taylor series expansion, from which a radius of curvature of a spherical wavefront and its center position in three-dimension are obtainable. The spherical wavefront is reconstructed by a modified lateral shearing interferometer, which uses single-mode fiber as a point diffraction source.

• 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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• 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.160-161
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• 2005

Using a Shack-Hartmann sensor, we construct an optical testing system measuring the wavefront error of small optical components. The systematic error of the sensor is compensated with a reference plane-wave system that produces almost perfect plane waves. Several types of lenses are tested using a point source that generates spherical waves emitted from a pinhole. The results of the optical testing obtained with the Shack- Hartman sensor are compared with those measured with Zygo interferometer.