• 한국광학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.217-225
• /
• 2015

본 논문에서는 이중 색지움 렌즈와 삼중 색지움 렌즈의 종색수차 보정식을 이용하여 가시광선 전대역에서 수차를 보정할 수 있는 유리 조합을 연구하고 수차가 보정된 두 렌즈를 결합하여 산업 현장에서 광범위하게 이용되고 있는 비전검사용 텔레센트릭 렌즈를 설계하였다. 그 결과 매우 넓은 파장대역 380 nm ~ 780 nm에서 파면수차를 $0.057{\lambda}$ 를 갖는 광학적 성능을 확보하였으며, 이는 기존에 시판중인 486.1 nm ~ 656.2 nm에서 수차가 보정된 텔레센트릭 렌즈들보다 우수하다는 것을 볼 수 있었다.

• 정보저장시스템학회:학술대회논문집
• /
• 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.154-159
• /
• 2005

The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture (NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error awe performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated, the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

• Journal of the Optical Society of Korea
• /
• 제19권6호
• /
• pp.604-613
• /
• 2015

An unobstructed off-axis two-mirror system is presented in this paper. First a suitable initial configuration is established based on third-order aberration theory. In order to achieve a wide field of view (FOV) with high image quality , the diffractive mirror is adopted in the two-mirror system to increase the optimization freedom and the aberration relationship between diffractive phase coefficients and Zernike coefficients is derived. Furthermore, a complete comparison design example with a focal length of 1200 mm, F-number of 12, and FOV of 40° × 2° is given to verify the aberration correction ability of the diffractive mirror. The system average wavefront error is 0.007 λ (λ=0.6328 μm) developed from 0.061 λ when the system didn’t adopt the diffractive mirror. In this system the phase modulation function of the diffractive mirror is established as an even function of x, so we could obtain a symmetrical imaging quality about the tangential plane, and the symmetric aberration performance also brings considerable convenience to alignment and testing for the system.

• 정보저장시스템학회논문집
• /
• 제2권1호
• /
• pp.79-84
• /
• 2006

The next generation of optical storage systems requires higher numerical aperture(NA) objective lenses and shorter wavelength laser in order to improve the unit areal density. A blu-ray technology satisfies a miniaturization and a high capacity which are the requirements of the portable device. In this paper, we analyze the optical performance of hybrid micro lens and do active alignment. The hybrid micro lens is manufactured by using a wafer based fabrication technology. Optical components of hybrid micro lens are evaluated. The measurement of the optical power, the spot size and the wavefront error are performed to evaluate the hybrid micro lens with NA 0.85. Using the measured data, we estimate if the performance of hybrid micro lens corresponds to the designed performance. After the performance of hybrid micro lens is evaluated. the integrated optical pickup and the hybrid micro lens are assembled by active alignment using UV curing and the optical performance of SFFOP is satisfied with BD specifications.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제26권3호
• /
• pp.205-213
• /
• 2023

An optimal design of a simple beam-shaped flexure hinge mount supporting an optical mirror is presented. An optical mirror assembly is an opto-mechanically coupled system as the optical and mechanical behaviors interact. This side-supporting mount is flexible in the radial direction and rigid for the remaining degrees of freedom to support the mirror without transferring thermal load. Through thermo-elastic, optical and eigenvalue analysis, opto-mechanical performance was predicted to establish the objective functions for optimization. The key design parameters for this flexure are the thickness and length. To find the optimal values of design parameters, response surface analysis was performed using the design of experiment based on nested FCD. Optimal design candidates were derived from the response surface analysis, and the optimal design shape was confirmed through Opto-mechanical performance validation analysis.

• 한국광학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.241-247
• /
• 2004

고해상도 인공위성용 망원경의 조립 및 평가를 위해서는 평행빔 만들어주는 시준장치가 꼭 필요하다. 전통적으로 큰 직경의 시준장치로는 비축포물면 거울을 많이 사용하여 왔다. 하지만, 평가대상망원경의 초점거리가 긴 경우 비축포물면은 보다 긴 초점거리를 가져야 하고 공기의 유동효과를 효과적으로 제어하지 못할 경우, 정확한 평가가 이루어지기 어려운 단점이 있다. 이에 비해 Cassegrain 형태 시준장치는 빔을 꺾어 사용하므로, 초점거리에 비해 적은 공간을 차지하고 공기의 유동효과도 상당히 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 논문에서는 직경 300 mm 인공위성 망원경을 측정하기 위해 직경 450 mm 의 Cassegrain 형태 시준장치를 설계하고 제작한 과정을 설명한다. 주경 및 부경을 제작한 후 시준장치를 구성한 결과 최종 파면수차는 0.07λ(λ=633 nm)로 diffraction limited 성능을 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제24권1호
• /
• pp.79-90
• /
• 2007

지구와 태양 사이의 중력 평형점에서 혜일로 궤도로 운용되며, 심우주 반사율(albedo)을 측정코자 하는 EARTHSHINE 미션의 과학적 목적에 최적화된 아몬라 가시광 채널의 성능 인증 모델용 광학 시스템 개발을 완료하였다. 아몬라 광학계 설계 요구사항에 부합하는 설계안과 공차분석 결과를 바탕으로 광학 시스템의 설계, 부품 제작, 결합, 정렬, 성능 검증까지의 전 공정을 순수 국내 개발하였으며 특히 측정된 부품들의 광파면 오차를 결합 및 성능 평가 공정에 역투입하는 신 공법에 의하여 성능 검증을 실시하였다. 최종 결합 및 정렬이 완료되어 측정한 아몬라 광학계의 광파면 오차는 중심 시야에서 RMS 0.091 wave(기준 파장: 632.8nin)이며, Ensquared Energy(EE) 성능은 61.7%($14{\mu}m$ 이내), 변조전달함수(MTF) 성능은 35.3%(기준 주파수: $35.7mm^{-1}$)이다. 위 결과들은 아몬라 가시광 채널의 요구사항을 모두 만족시킴으로써 개발된 아몬라 가시광 채널 광학계가 EARTHSHINE 미션의 과학목적을 완수할 수 있음을 증명하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제28권3호
• /
• pp.108-115
• /
• 2017

본 논문은 400~900 nm 파장 대역을 갖는 가시광 및 근적외선 분광기의 조립 및 성능 평가에 대하여 보고한다. 본 분광기는 이 후 결상 망원경과 함께 시야각 ${\pm}7.68^{\circ}$을 갖는 f/2.5의 영상 분광기를 구성한다. 검출기로는 $24{\times}24{\mu}m$ 피치로 이뤄진 $640{\times}480$ 전하결합소자(CCD)가 적용된다. 분광기는 두 개의 동심 구면으로 구성된 오프터 타입이며, 분광을 위하여 2번째 거울이 회절격자 거울로 교체되어 있다. 본 논문에서 다루는 분광기 광학 설계가 제곱평균제곱근(root mean suqared, RMS) 파면 잔여 수차가 210 nm(파장 600 nm 기준, $0.35{\lambda}$)로 통상 적용되는 간섭계를 이용한 이중 경로 광학 측정법 적용이 어렵고, 또한 측정 및 정렬의 용이성을 고려하여 샤크-하트만 센서를 적용한 단일 경로 파면 측정법을 적용하여 정렬 및 조립 절차를 수립하였다. 최종 조립 후 RMS 파면 오차 변화가 전 시야에 걸쳐 90 nm이내로 정렬되었음을 확인하였다. 이 후 조립 광학 구성을 유지한 채 2개 적층슬릿 지그를 이용하여 생성한 다중 핀 홀의 크립톤 램프 분광 이미지를 획득하였으며, 획득된 이미지의 분석을 통하여 조립 분광기의 분광 분해능, 키스톤 및 스마일이 각 4.32 nm, 0.08 픽셀 및 0.13 픽셀로 요구 사항을 만족하는 것을 확인하였다. 결론적으로 샤크-하트만 센서를 적용한 오프너 분광기의 조립 절차는 유효함을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제29권3호
• /
• pp.321-328
• /
• 2012

We have designed a 30 cm cryogenic space infrared telescope for astronomical observation. The telescope is designed to observe in the wavelength range of 0.5~2.1 ${\mu}m$, when it is cooled down to 77 K. The result of the preliminary design of the support structure and support method of the mirror of a 30 cm cryogenic space infrared telescope is shown in this paper. As a Cassegrain prescription, the optical system of a 30 cm cryogenic space infrared telescope has a focal ratio of f/3.1 with a 300 mm primary mirror (M-1) and 113 mm secondary mirror (M-2). The material of the whole structure including mirrors is aluminum alloy (Al6061-T6). Flexures that can withstand random vibration were designed, and it was validated through opto-mechanical analysis that both primary and secondary mirrors, which are assembled in the support structure, meet the requirement of root mean square wavefront error < ${\lambda}/8$ for all gravity direction. Additionally, when the M-1 and flexures are assembled by bolts, the effect of thermal stress occurring from a stainless steel bolt when cooled and bolt torque on the M-1 was analyzed.

• 한국광학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.209-216
• /
• 2015

광부품 제작 및 조립 과정을 고려하여 완성된 광학계의 성능을 최적화하는 공차분석 방법을 제안하고 이를 적외선 광각 광학계에 적용하여 그 유용성을 확인하였다. 이 방법은 광학계에서 나오는 파면 오차를 쩨르니케 다항식으로 전개하고, 전개 계수인 쩨르니케 계수가 광부품 및 조립정렬 변수에 대해 변화하는 정도를 나타내는 민감도를 분석한다. 이 민감도를 바탕으로 광부품 제작 공차를 최적값으로 정하고 최선의 조립정렬 보상자를 고른다. 이 방법은 광부품의 제작 및 조립정렬 공차를 최적값으로 잡고, 또 그러한 공차에 의한 성능저하를 예측하고, 대비하므로 실제로 완성될 광학계의 성능을 최상으로 높일 수 있고, 또 정확하게 예측할 수 있다.