• 제목/요약/키워드: athermalization

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20:1 줌 열영상 장비 비열화 분석 및 시험 (Analysis and test of athermalizaion for 20:1 zoom thermal imaging system)

  • 김현숙;최세철;최세철;이국환;박용찬;김현규
    • 한국광학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.281-288
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    • 2001
  • 본 연구에서는 넓은 운용온도에서 열영상 장비의 광학성능을 유지하도록 하기 위한 비열화 분석 및 시험을 수행하였다. 비열화 분석은 광학계 설계를 위한 컴퓨터 프로그램인 Code-V와 SIGMA2100으로 수행하였으며 비열화 시험은 열영상 장비와 콜리메이터를 온도챔버에 함께 넣어 온도에 따른 영상을 녹화하였다. 2차원배열 검출기를 사용한 20:1 줌 열영상 장비를 가지고 비열화 시뮬레이션을 수행하였으며 그 결과를 이용하여 줌궤적을 보상하였다. 비열화 시험을 통하여 온도변화에 따라 줌궤적어 적절히 작동되어 $-32^{\circ}C-+50^{\circ}C$의 온도범위 내에서 만족할 만한 광학성능이 유지되는 것을 확인하였다.

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광기구적 자동 비열화가 적용된 비정형 적외선 광각 카메라 (Anamorphic Infrared Camera with Wide Field of View and Optomechanical Automatic Athermalization Mechanism)

  • 김현숙;옥창민
    • 한국광학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.187-194
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    • 2015
  • 비정형(anamorphic) 렌즈가 적용된 적외선 광각 카메라 광학계를 제안하고 제작을 통해 그 유용성을 입증하였다. 개발된 적외선 카메라는 비정형 렌즈를 이용하여 수평방향에 대해서는 100도 이상의 넓은 시계를 제공하면서 수직방향에 대해서는 수평시계보다 큰 배율을 갖게 함으로써 증가된 해상도를 통해 장비의 광역 감시 및 탐지 능력을 동시에 향상시키는 특징을 갖는다. 또한 광기구적 자동 비열화 방법을 제안하고 시스템에 적용하여 그 성능 및 활용성을 확인하였다.

Athermalization of an Optical System Based on Lens Shape and Assembly Method

  • Xu, Sihua;Peng, Xiaoqiang;Tie, Guipeng;Guan, Chaoliang;Hu, Hao;Xiong, Yupeng
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권5호
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    • pp.429-437
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    • 2019
  • Temperature adaptability is an important metric for evaluating the performance of an optical system. The temperature characteristics of the optical system are closely related to the material and shape of its lens. In this paper, we establish a mathematical model relating the temperature characteristics to the shape and material of the lens. Then a novel assembly structure that can solve the lens constraint and positioning problem is proposed. From those basics, the correctness of the theoretical model and the effectiveness of the assembly structure are verified through simulated analysis of the imaging quality of the optical system, whose operating temperature range is $-60{\sim}100^{\circ}C$.

Design of a Telephoto Optical System for SWIR Using Apochromatic and Athermal Method

  • Tae-Sik Ryu;Sung-Chan Park
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권5호
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    • pp.472-483
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    • 2024
  • This paper presents an intuitive method for selecting an optical material for achromatic and athermal design using the material selection index (MSI). In addition, in the case of a wide wavelength range such as a short-wave infrared (SWIR) waveband, we propose a new material selection method for apochromatic and athermal design by introducing the relative error of partial dispersion (REPD) and a first-order quantity redistribution method. To obtain a suitable material for effective apochromatic design, we first evaluate the REPDs of all lenses, deviated from that of an equivalent lens. Materials with a small REPD are then selected on a glass map to correct residual chromatic aberration while maintaining the existing MSI values to realize athermalization simultaneously. Using this proposed glass selection method, we successfully obtained an apochromatic and athermal telephoto system for SWIR that realizes stable performance over the specified temperature and wide waveband ranges.

이중 시야 중적외선 광학계 비열화·나르시서스 분석 (Athermalization and Narcissus Analysis of Mid-IR Dual-FOV IR Optics)

  • 정도환;이준호;정호;옥창민;박현우
    • 한국광학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.110-118
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    • 2018
  • 항공용 전자 광학 타겟팅 시스템을 위한 중적외선 광학계를 설계하였다. 본 광학계는 이중 시야를 갖도록 설계되었으며, 빔 축소 전단 광학계, 줌 렌즈 그룹, 릴레이 렌즈 그룹, 콜드스탑 공액 광학계 및 냉각 적외선 검출기로 구성된다. 적외선 검출기는 단일 화소의 크기가 $15{\times}15{\mu}m$$1280{\times}1024$ 화소 배열을 가지며 잡음을 최소화하기 위하여, f/5.3의 냉각 콜드스탑이 적용된 제품으로 선정하였다. 이중 시야 ($1.50^{\circ}{\times}1.20^{\circ}$, $5.40^{\circ}{\times}4.23^{\circ}$)는 두 개의 렌즈를 삽입하는 방식으로 구현했으며, 줌 배율 변경 시 모든 시야에 걸쳐 f/5.3의 콜드스탑의 효율을 유지하도록 설계하였다. 열 효과가 이미지에 미치는 영향을 조사하기 위해 비열화 및 나르시서스 분석을 수행하였으며, 비열화 분석은 $-55{\sim}50^{\circ}C$의 작동 온도를 기준으로 초점 이동과 잔여 고차 파면 수차에 조사하였고 제르니케 다항식을 이용한 민감도 분석을 수행하여 최적의 보상자를 선정하였다. 선정된 보상자의 최적 이동을 고려한 MTF 해상력을 확인한 결과, 작동 온도 전 구간에 걸쳐 요구조건인 33 lp/mm에서 축상 10% 이상의 성능을 유지하는 것을 확인하였으며, 나르시서스 분석 결과, NITD (Narcissus Induced Temperature Difference) 값이 $1.5^{\circ}C$ 이하가 되도록 설계 된 것을 확인하였다.

Thermal Behavior of Arrayed-Waveguide Grating Made of Silica/Polymer Hybrid Waveguide

  • Kim, Duk-Jun;Shin, Jang-Uk;Han, Young-Tak;Park, Sang-Ho;Park, Yun-Jung;Sung, Hee-Kyung;Kim, Dong-Kun
    • ETRI Journal
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    • 제26권6호
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    • pp.661-664
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    • 2004
  • The thermal behavior of an arrayed-waveguide grating made of a silica/polymer hybrid waveguide was examined. We experimentally confirmed that the hybrid waveguide is effective to decrease the temperature and polarization dependence of the center wavelength owing to the negative thermo-optic coefficient of the refractive index and extremely low baking temperature of the polymer cladding. However, the detachment of the polymer cladding from the silica core, which took place either during a repeated heat cycle test or during long-term storage in atmosphere, was a serious problem for practical use.

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고화질 프로젝션 TV용 렌즈 설계및 제작 (Design and Development of a Lens for High Definition Projection TV)

  • 박성찬
    • 한국광학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.145-156
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    • 1993
  • 고화질 프로젝션 TV에서 광학부품들이 가격 및 성능면에서 경쟁력을 갖춘 최적의 시스템을 설정하고, 그로부터 현재 방송규격인 NTSC 및 향후에 시행될 HDTV에 공용적용할 투사렌즈를 설계 개발하였다. 3차 수차가 모두 보정된 초기설계치, 프라스틱 렌즈의 비구면화, 공차 및 제작성을 고려한 최적화 설계, 그리고 온도보상등의 과정을 통해 설계 제작된 렌즈의 구현가능한 화면크기는 40∼55인치, 해상도는 1000TV-line 이상이다.

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