• Current Optics and Photonics
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• 제3권5호
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• pp.374-381
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• 2019

This study examined a method for designing the optical cavity of a non-dispersive infrared gas detector. The infrared gas detector requires an optical cavity design to lengthen the ray path. However, the optical cavity with multiple reflecting surfaces has off-axis aberration due to the characteristics of the reflecting optical system. The rays were parallelized by using the off-axis parabolic mirror to easily increase the ray path and eliminate off-axis aberration so that the rays are admitted to the effective area of the infrared detector uniformly. A prototype of an infrared gas detector was produced with the designed optical cavity to confirm the performance.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.256-261
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• 2006

본 논문에서는 비축 포물 거울을 통과한 레이저 빔의 파면을 측정하는 방식으로 국내 및 국외에서 제작된 비축 포물 거울을 평가하였으며, 이로부터 비축 포물 거울의 집속 성능 및 정렬 민감도를 측정하였다. 국외에서 제작된 비축 포물 거울은 직경 약 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차(higher-order aberration)의 rms 값이 $0.03{\mu}m$ 정도로 작아 광학적으로 좋은 품질을 갖는 것으로 판명되었다. 국내에서 제작된 비축 포물 거울은 같은 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차의 rms 값이 $2.01{\mu}m$나 관측되어 아직 개선이 필요한 것으로 보인다. 또한, 비축 포물 거울의 회전 정렬 오차에 대한 비점수차(astigmatism)의 민감도를 측정한 결과 회전 정렬 오차에 대한 비점수차의 민감도는 $0.371{\mu}m/mrad$인 것으로 관측되었다. 이는 광선 추적 소프트웨어를 사용하여 계산한 값과 거의 같은 양으로 이러한 비점수차의 정렬 민감도 측정은 비축 포물 거울을 정렬하는데 도움을 줄 것으로 생각된다.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권6호
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• pp.627-633
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• 2022

To realize uniform side pumping of solar lasers and improve their output power, a solar concentrating system based on off-axis parabolic mirrors is proposed. Four identical off-axis parabolic mirrors with focal length of 1,000 mm are toroidally arranged as the primary concentrator. Four two-dimensional compound parabolic concentrators (2D-CPCs) are designed as a secondary concentrator to further compress the focused spot induced by the parabolic mirrors, and the focused light is then homogenized by four rectangular diffusers and provides uniform pumping for a laser-crystal rod to achieve solar laser emission. Simulation results show that the solar power received by the laser rod, uniformity of the light spot, and output power of the solar laser are 7,872.7 W, 98%, and 351.8 W respectively. This uniform pumping configuration and concentrator design thus provide a new means for developing high-power side-pumped solid-state solar lasers.

• 천문학회보
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• 제25권2호
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• pp.75-75
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• 2000

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2000년도 한국우주과학회보 제9권2호
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• pp.75-75
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• 2000

No Abstract, See Full Text

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.239-248
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• 2001

2002년에 발사 예정인 과학 위성 1호의 주 탑재체로 원자외선 분광기가 실릴 예정이다. 원자외선 분광기는 영상과 분광의 기능을 함께 수행하게 되는데, 광학 부품 중 포물 원통 만가경의 경우 천문 관측용으로는 제작된 바가 없어 제작과 이에 관련된 측정 방법을 새로이 고안하여 제작시험이 이루어 겼다. 관측 목표로부터 도출된 사양 중에서 성능과 가장 밀접한 관계가 있는 형상오차의 경우 ~ $lambda/cm$의 한계를 만족하였으며, 산란장과 연관된 표면 거칠기의 경우 새로이 고안된 비구면 pitch polishing의 방법으로 $R_{q}$의 값이 1 nm 이하로 감소하였으며, 이로써 전체 파장 영역에서 0.02, 즉 2% 미만의 빛이 산란됨을 간접적으로 확인하였다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.75.2-76
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• 2021

MESSIER is a science satellite project to observe the Low Surface Brightness (LSB) sky at UV and optical wavelengths. The wide-field, optical system of MESSIER is optimized minimizing optical aberrations through the use of a Linear Astigmatism Free - Three Mirror System (LAF-TMS) combined with freeform mirrors. One of the key factors in observations of the LSB is the shape and spatial variability of the Point Spread Function (PSF) produced by scatterings and diffraction effects within the optical system and beyond (baffle). To assess the various factors affecting the PSF in this design, we use PhoSim, the Photon simulator, which is a fast photon Monte Carlo code designed to include all these effects, and also atmospheric effects (for ground-based telescopes) and phenomena occurring inside of the sensor. PhoSim provides very realistic simulations results and is suitable for simulations of very weak signals. Before the application to the MESSIER optics system, PhoSim had not been validated for confocal off-axis reflective optics (LAF-TMS). As a verification study for the LAF-TMS design, we apply Phosim sequentially. First, we use a single parabolic mirror system and compare the PSF results of the central field with the results from Zemax, CODE V, and the theoretical Airy pattern. We then test a confocal off-axis Cassegrain system and check PhoSim through cross-validation with CODE V. At the same time, we describe the shapes of the freeform mirrors with XY and Zernike polynomials. Finally, we will analyze the LAF-TMS design for the MESSIER optical system.

• 한국광학회지
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• 제19권4호
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• pp.287-293
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• 2008

망원경의 조립 및 평가를 위해서는 평행광선을 만들어주는 시준장치가 반드시 필요하다. 최근에 고해상도 카메라의 초점거리가 길어짐에 따라 상대적으로 적은 부피를 차지하는 Cassegrain 형태의 시준장치가 많이 사용되고 있다. 하지만 이러한 형태는 적외선 광학계를 평가할 때 부경이 가지는 온도로 인하여 불필요한 열복사선을 방출하여 적외선 광학계의 평가 정밀도를 떨어뜨리게 된다. 본 논문에서는 직경이 800 mm이고 초점거리가 2 m인 적외선 광학계를 평가하기 위하여 초점거리는 6m이고 물리적인 직경 1 m, 유효 직경이 930 mm인 비축포물면을 Zerodur를 이용하여 가공하고 측정한 과정을 설명한다. 약 4개월간의 작업 끝에 면의 최종 파면수차는 30.4 nm rms($\lambda$/138, ${\lambda}=4.2\;{\mu}m$)를 얻어서 적외선 광학계뿐만 아니라 가시광 영역 광학계도 측정 가능한 성능을 보유하였다.

• 천문학논총
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• 제19권1호
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• pp.65-70
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• 2004

An imaging spectrograph concept optimized for extended far-ultraviolet emission sources is presented. Although the design was originally developed for FIMS aboard the first Korean science satellite STSAT-l launched on September 27, 2003, no rigorous theoretical background of the spectrograph design has been published. The spectrograph design employs an off-axis parabolic cylinder mirror in front of a slit that guides lights to a diffraction grating. The concave grating provides moderate spatial resolution over a large field of view. This mapping capability is absent in most astronomical instruments but is crucial to the understanding of the nature of a variety of astrophysical phenomena. The aberration theory presented in this paper can be extended to holographic gratings in order to improve the spatial as well as the spectral resolutions.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.86-87
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• 2001

Far-ultraviolet IMaging Spectrograph(이하 FIMS)는 2002년에 발사 예정인 과학위성 1호의 주 탑재체이며, 은하 주변에 분포한 고온의 가스에서 방출되는 자외선 영역 (short wavelength band ： 900-1150 $\AA$, long wavelength band ： 1335-1750$\AA$)의 방출선을 약 2$\AA$의 분광 분해능으로 관측하는 천문학적 목표를 가지고 있다 일반적인 망원경을 사용하는 대신 제한된 위성의 크기 내에서, 넓은 지역에 퍼져 있는 가스의 분포와 특성을 관측하는데 적합하도록, 그림 1과 같이 비축 포물 원통 반사경과 타원형의 substrate를 가진 회절 에돌이발 (grating)의 사용을 고안하였다. (중략)