• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.188-189
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• 2000

원자력 산업에서는 레이저진동측정기와 같은 원격/비접촉 측정기술이 많이 사용된다. 가동 중인 연구용 원자로의 핵연료 진동측정 같은 경우도 이러한 원격측정기술이 요구되고 있으나, 측정 대상체가 유동하는 유체 안에 있으므로 입사한 레이저의 파면이 변형되어 레이저진동측정기의 적용이 어렵다. 적응광학계(adaptive optics system; 또는 능동광학계)는 유동 층에서 변형된 파면을 파면측정 센서로 측정하고, 변형거울(deformable mirror)등의 파면보정 장치를 사용하여 파면을 보정하는 기술이다. 본 연구에서는 Shack-Hartmann 파면측정센서를 개발하고, 변형거울과 파면측정센서를 컴퓨터에 연결하여 레이저 파면의 왜곡상태를 폐회로(closed-loop)로 보정하는 장치를 개발하였다. (중략)

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권1호
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• pp.23-27
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• 2006

We are studying the application of an adaptive optics system to upgrade the beam quality of a laser. The adaptive optics (AO) system consists of a bimorph deformable mirror, a Shack-Hartmann sensor and a control system. In most AO applications, the beam aperture is considered to be circular. However, in some cases such as laser beams from unstable resonators, the beam apertures are annulus or a holed-rectangle. In this paper, we investigate how well a bimorph deformable mirror of ${\Phi}120\;mm$ clear aperture can compensate phase distortions for three different beam configurations; 1) ${\Phi}120\;mm$ circular aperture, 2) ${\Phi}100\;mm$ annulus aperture with a ${\Phi}20\;mm$ hole and 3) $70\;mm{\times}70\;mm$ square aperture with a hole of $30\;mm{\times}30\;mm$. This study concludes that the bimorph mirror, which might be considered as a modal controller, can compensate tilt, defocus, coma and astigmatism, and spherical aberration for all three beams.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권2호
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• pp.57-62
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• 2006

Adaptive optics (AO) has been applied in various fields including astronomy, ophthalmology and high power laser systems. An adaptive optics system for a high power laser is not significantly different from other AO systems in the point of configuration except that high energy absorbed by the deformable mirror distorts the deformable mirror surface and so degrades system performance. Currently we are researching a bimorph deformable mirror for beam cleaning of a high power class laser. The bimorph mirror was considered to have 99% reflective coating and 1% absorption. So this paper first presents the temperature profiles and corresponding thermal distortions of the bimorph mirror faceplate when the mirror is under a high power lasing for 10 seconds. The analysis was accomplished by the use of finite difference and finite element computer programs to generate the element arrays, calculate the temperature profiles, and determine the structural deformations. Then this paper proposes an 'embedded wafer' type water-cooling system with derived cooling parameters.

• 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.

• 천문학회지
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• 제29권spc1호
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• pp.371-374
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• 1996

An updated project status review of the Japan 8m telescope, Subaru, scheduled for its first light in the second quater of 1998 atop Mauna Kea is given.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제10권4호
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• pp.160-167
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• 2007

In this paper, we presented the development results of high speed wavefront sensor which is used in diagnosing the beam quality of He-Ne laser for adaptive optics system. The beam quality information of laser in AO system is necessarily required for diagnosing the optical components or correcting the distorted wavefront afterward. According to system requirements, normally, it is requested that there are high precision of measurement and real time processing speed. The developed wavefront sensor in this paper achieved maximum 30Hz of measurement rate and ${\lambda}/20(\;{@}\;{\lambda}=0.6328{\mu}m)$ of measurement precision in RMS. We also applied the developed into an experimental adaptive system and verified the performance of it by correcting the aberrated wavefront with a rate of 30Hz and $\lambda$/20 precision using the combination of the developed and PID control algorithm.

• 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.

• Journal of Information Display
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• 제3권3호
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• pp.24-29
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• 2002

Liquid Crystal Spatial Light Modulators (LC-SLMs) provide many interesting applications in laser optics and opto-el ectronic systems, in addition to displays. Among them, three topics developed at Thales Research & Technology are reviewed: wavefront correction for laser beam control, microwave processing in radar systems and holography for TN-LCDs viewing angle compensation.

• 한국광학회지
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• 제13권5호
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• pp.442-448
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• 2002

지상용 천문 망원경에서 대기의 영향으로 인해 발생하는 오차를 실시간으로 보상해주는 적응 광학을 이용하면 지상용 망원경으로도 막대한 비용이 드는 우주용 망원경에 버금가는 이미지를 얻을 수 있다. 일반적으로 적응 광학계에서는 대기에 의한 파면 오차를 제거하기 위하여, 변형 거울을 변형시켜 각 부분의 파면 오차를 보정하는 방법을 이용하므로, 변형 거울을 효과적으로 변형시키기 위한 구동기의 특성과 구동기의 배열에 대한 연구가 필수적이다. 하나의 구동기론 작동하여 거울을 변형시킬 때, 변형된 거울면의 형태를 영향 함수라고 정의하며, 이러한 영향 함수를 이용하여 변형 거울을 효과적으로 모형화하고 설계할 수 있다. 본 논문에서는 유한요소해석을 이용하여 계산된 변형 거울의 실제 영향 함수를 가우시안 함수 형태로 단순화하고, 추가로 구동기들 사이의 영향을 고려한 커플링 계수를 도입하여, 주어진 구동기 배열에 대한 영향 함수를 결정하였다. 또한 변형 거울에 사용되는 구동기들 사이의 적절한 커플링 계수를 결정하기 위하여, 커플링 계수 변화에 따른 변형거울의 성능 변화를 해석하였다. 이와 같이 구성된 영향 함수를 이용하석, 구동기가 삼각형과 사각형 형태와 같이 등간격으로 배치되어 있을 때의 구동기 간격에 따른 변형 거울의 성능을 해석하고 효과적인 배열을 제안하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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• pp.32-33
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• 2002

적응광학계(adaptive optics system ; AO)는 파면을 파면측정장치로 측정하고 제어용 컴퓨터를 사용하여 파면보정장치를 구동함으로써 파면의 왜곡 및 수차를 보정하는 장치로, 최근 천문학 및 의료분야에서 활용되고 있다. 적응광학계의 제어는 파면을 영역별로 나누어 제어하는 zonal 방법과 모드로부터 제어하는 modal 방법이 있다. 본 연구에서는 파면 측정 장치(wavefront sensor ; WFS)인 Shack-Hartmann sensor로 측정된 파면의 기울기 정보로부터 Zernike 다항식의 계수를 계산하여 수차의 정보를 구현하고, 왜곡된 파면을 실시간으로 보정하기 위하여 Zernike 계수로부터 위상을 재구성한 후 보정장치인 변형거울을 제어하는 방법으로 파면을 보정하였다. (중략)