고해상도 원격관측용 카메라오 설계된 비축 3반사 광학계의 제3거울인 타원면(원추계수>0) 형상측정 Null 렌즈를 설계하였다. Null 렌즈 설계방식으로는 측정감도는 2배로 높으면서 작은 기준 평면경을 사용하는 혼합방식을 제안하였다. 혼합방식과 autostigmatic 방식으로 설계한 Null 렌즈의 광파면 왜곡 민감도를 비교하여 혼합방식이 보다 유리한 Null 측정 광학게임을 제시하였다.
공초점 불안정형 공진기의 광학 정렬을 정밀하게 수행할 수 있는 새로운 개념의 null 렌즈 광학 정렬 방법을 제안하였다. 제안된 정렬 방법은 3.5 m 공진기에 적용하여 민감도 분석을 통해 실용성 여부를 판단하였으며, 공진기의 길이 변화가 1.0 mm 발생하였을 때와 반사경이 광축에 대하여 1.0 mrad 기울었을 때에 대한 pupil map 분석 데이터를 제시하였다.
초정밀 비구면 기공기로 제작한 구경 300 mm이고 f-수가 1.98인 알루미늄 쌍곡면 거울의 형상을 측정하기 위하여 자동무수차점 널(null) 렌즈 광학계를 설계하고 제작하였으며, 이를 이용하여 이 대구경 쌍곡면 거울의 형상을 측정하였다. 이때 널 렌즈간 정렬은 구조적으로 안정하고 부피가 작은 경통고정식을 선택하였고, 널 렌즈 및 경통의 제작 허용오차는 요구되는 측정 정밀도를 만족하도록 공차분석기법을 통하여 계산하고 제작하였다.
In this paper, we consider the knot complement problem for not null-homologous knots in homology lens spaces. Let M be a homology lens space with H1(M; ℤ) ≅ ℤp and K a not null-homologous knot in M. We show that, K is determined by its complement if M is non-hyperbolic, K is hyperbolic, and p is a prime greater than 7, or, if M is actually a lens space L(p, q) and K represents a generator of H1(L(p, q)).
비구면 평가를 위한 자동무수차점 널 렌즈 광학계에서, 널 렌즈간 거리를 정렬의 조정 인자로 사용하는 방식과 널 렌즈간 거리를 경통으로 고정 하는 방식에 대해 측정 정밀도의 한계 및 신뢰도를 연구하였다. 먼저 널 렌즈간 거리를 정렬의 조정 인자로 사용하는 방식에 있어서는, 널 렌즈의 제작오차에 의해 유기되는 전체 널 렌즈 광학계의 파면수차가 보상되는 특성이 나타나고 이로 말미암아 시험 비구면의 모호성(측정오차)이 발생하게 되어 측정의 신뢰도가 저하되는 결과가 초래되었다. 그리고 널 렌즈간 거리를 경통으로 고정하는 방식은, 널 렌즈계의 제작오차에 의해 유기되는 파면수차가 보상 되지 않기 때문에 측정오차가 발생하지 않았다. 즉, 이로부터 널 렌즈 광학계는 측정오차가 제거될 수 있는 경통고정방식으로 구성되어야 함을 알 수 있었다. 또, 본 연구에서는 널 렌즈와 시험 비구면간의 원거리 정렬을 제어하기 위해 시험 비구면 상에 정렬구경이라는 개념을 제안하였고, 정렬구경을 사용한 자동무수차점 방식의 측정 정밀도 한계도 이론적으로 분석하여 보았다.
고해상도 원격관측용 카메라로 설계된 비축 3반사 광학계의 제1거울인 쌍곡면 형상 측정을 위한 null 렌즈를 설계하였다. Null 렌즈는 autostigmatic 방식과 mixed 방식으로 설계하였으며, 렌즈의 곡률반경, 두께등의 변수에 대한 상대적 민감도를 비교 분석하여 보다 측정이 용이한 null 렌즈를 제시하였다.
In order to determine the aberration coefficients of an aspheric lens with a small diameter, its transmitted wavefront was compensated with a null CGH and an auxiliary convex lens. The configuration of the measuring system and the fabrication step of CGHs could be simplified by using a reflective amplitude-type CGH as null optics. The compensated waterfronts of several sample lenses were measured and analyzed, and consequently the performance of the CGH was evaluated.
대형 비구면의 측정을 위하여 자동무수차점 방식의 2매 구성 널 렌즈를 설계하였고, 제작과 정렬 오차에 따른 측정 정밀도의 한계를 이론적으로 분석해 보았다. 측정 정밀도의 한계를 결정짓는 주요한 공차 요소는 널 렌즈면의 불규칙도(irregularity)임을 확인하였으며, 불규칙도의 가공 정도에 따라 5λ/100∼4λ/1000 정도까지의 신뢰할 수 있는 측정 정밀도가 한정지어졌다. 이로써 실제의 정렬 오차 및 널 렌즈 제작오차까지 고려하여 신뢰할 수 있는 정밀도 한계를 제시할 수 있었다.
본 연구에서는 한국표준과학연구원(KRISS)에 설치된 대구경 반사경용 광학측정타워를 이용한 광학측정 시 타워에 유입되는 진동과 그로 인해 발생하는 광학측정오차에 대한 분석을 수행하였다. 여러 환경조건에 대해 타워구조물, 간섭계, Null lens의 진동측정을 수행하였으며 동시에 직경 600 mm의 축대칭 비구면 반사경의 광학측정을 수행하여 진동과 광학측정오차간의 연관성을 분석하였다. 진동측정 결과 타워의 상단에 위치한 Null lens 및 간섭계가 외부 진동요인에 매우 취약하여 외부 진동유입 시 광학측정오차가 민감하게 증가됨을 확인할 수 있었다. 특히 간섭계와 Null lens의 각 방향 진동이 서로 다르게 발생하는 경우 광학측정오차가 크게 증가하는 것으로 나타났다. 진동에 의한 간섭계, Null lens, 반사경의 정렬오차를 줄이기 위해 타워 구조 시스템이 저주파 진동에 둔감하도록 구조개선이 필요할 것으로 판단되며 진동 모니터링을 통해 간섭계와 Null lens의 진동이 안정화된 시점에 광학측정을 수행하여야 형상 오차 측정값에 대한 신뢰도를 높일 수 있는 것이라 사료된다.
직경 450 mm(f/2.7) 포물면경 제작을 위해 자동무수차점방식의 널 광학계를 설계 및 제작하였으며, 설계프로그램(CODE V)의 공차분석기법을 이용하여 널 광학계의 제작과 정렬 오차에 따른 측정 신뢰도를 이론적으로 검증하였다. 그리고 광학계를 실제로 구축하여 포물면경의 제작에 적용하였다. 또한, 널 렌즈를 사용하지 않고 평면거울만 사용하는 자동시준방식의 측정방법으로 포물경을 재평가하여, 역으로 자동무수차점방식의 널 렌즈 정렬오차에 의한 측정 신뢰도를 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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