The Amon-Ra instrument is the main optical payload of the proposed EARTHSHINE satellite. It consists of a visible wavelength instrument and an IR energy channel instrument to measure a global Earth albedo. We report a new sensitivity technique for efficient alignment of the visible channel instrument. Whilst the sensitivity table method has been widely used in the alignment process, the straightforward application of the method tends to produce slow process convergence because of shop floor alignment practice uncertainties. We investigated the error sources commonly associated with alignment practices and used them when estimating the Zernike polynomial coefficients. Aided with single center field wavefront error (WFE) measurements and their corresponding Zernike polynomial coefficients, the method involves the construction and use of an experimental, instead of simulated, sensitivity table to be used for alignment state estimations. A trial alignment experiment for the Amon Ra optical system was performed and the results show that 71.28 nm in rms WFE was achieved only after two alignment iterations. This tends to demonstrate its superior performance to the conventional method.
A compact imaging spectrometer (COMIS) is currently under development for use in the STSAT3 microsatellite. COMIS images the Earth's surface and atmosphere with ground sampling distances of ${\sim}30m$ in the $18{\sim}62$ spectral bands ($4.0{\sim}1.05{\mu}m$) for the nadir looking at an altitude of 700 km. COMIS has an imaging telescope and an imaging spectrometer box into which three electronics PCBs are embedded. These are designed into a single assembly with dimensions of 35(L) $\times$ 20(W) $\times$ 12(H) $cm^3$ and a mass of 4.3 kg. Optomechanical design efforts are focused on manufacturing ease, alignment, assembly, testing and improved robustness in space environments. Finite element analysis demonstrates that COMIS will survive in launch and space environments and perform the system modulation transfer function (MTF) in excess of 0.29 at the Nyquist frequency of the CCD detector (38.5 lines-per-mm).
The CQUEAN (Camera for QUasars in EArly uNiverse) is an optical CCD camera optimized for the observation of high redshift QSOs to understand the nature of early universe. The focal reducer, which is composed of four spherical lens, is allowed to secure a wider field of view for CQUEAN, by reducing the focal length of the system by one third. We designed the lens configuration, the lens barrel, and the adapters to assemble to attach focal reducer to the CCD camera system. We performed tolerance analysis using ZEMAX. The manufacturing of the focal reducer system and its lab test of optical performance were already finished. It turned out that the performance can meet the original requirement, with the aberration and alignment error taken into account. We successfully attached the focal reducer and CQUEAN to the cassegrain focus of 2.1m telescope at McDonald Observatory, USA, and several tests of CQUEAN system were carried out. In this presentation, I will show the process of focal reducer fabrication and the result of performance test.
The world's first geostationary ocean color imager (GOCI) is a three-mirror anastigmat optical system 140 mm in diameter. Designed for 500 m ground sampling distance, this paper deals with on-orbit modulation transfer function (MTF)measurement and analysis for GOCI. First, the knife-edge and point source methods were applied to the 8th band (865 nm) image measured April 5th, 2011. The target details used are the coastlines of the Korean peninsula and of Japan, and an island 400 meters in diameter. The resulting MTFs are 0.35 and 0.34 for the Korean East Coastline and Japanese West Coastline edge targets, respectively, and 0.38 for the island target. The daily and seasonal MTF variations at the Nyquist frequency were also checked, and the result is $0.32{\pm}0.04$ on average. From these results, we confirm that the GOCI on-orbit MTF performance satisfies the design requirements of 0.32 for 865 nm wavelength.
This paper describes the development, operations, and applications of ROCSAT-l and its Ocean Color Imager (OCI) remote-sensing payload. It is the first satellite program of NSPO. The satellite was successfully launched by Lockheed Martin's Athena on January 26, 1999 from Cape Canaveral, Florida. ROCSAT-l is a Low Earth Orbit (LEO) experimental satellite. Its circular orbit has an altitude of 600km and an inclination angle of 35 degrees. The satellite is designed to carry out scientific research missions, including ocean color imaging, experiments on ionospheric plasma and electrodynamics, and experiments using Ka-band (20∼30GHz) communication payloads. The OCI payload is utilized to observe the ocean color in 7 bands (including one redundant band) of Visible and Near-Infrared (434nm∼889nm) range with the resolution of 800m at nadir and the swath of 702km. It employs high performance telecentric optics, push-broom scanning method using Charge Coupled Devices (CCD) and large-scale integrated circuit chips. The water leaving radiance is estimated from the total inputs to the OCI, including the atmospheric scattering. The post-process estimates the water leaving radiance and generates different end products. The OCI has taken images since February 1999 after completing the early orbit checkout. Analyses have been performed to evaluate the performances of the instrument in orbit and to compare them with the pre-launch test results. This paper also briefly describes the ROCSAT-l mission operations. The spacecraft operating modes and ROCSAT Ground Segment operations are delineated, and the overall initial operations of ROCSAT-l are summarized.
We have evaluated the suppression effect of atmospheric-turbulence-induced optical scintillation in terrestrial free-space optical (FSO) communication systems using a gain-saturated erbium-doped fiber amplifier (EDFA). The variation of EDFA output signal power has been measured with different amounts of gain saturation and modulation indices of the optical input signal. From the measured results, we have found that the peak-to-peak power variation was decreased drastically below 2 kHz of modulation frequency, in both 3-dB and 6-dB gain compression cases. Then, the power spectral density (PSD) of optical scintillation has been calculated with Butterworth-type transfer function. In the calculation, different levels of atmospheric-turbulence-induced optical scintillation have been taken into account with different values of the Butterworth cut-off frequency. Finally, the suppression effect of optical scintillation has been estimated with the measured frequency response of the EDFA and the calculated PSD of the optical scintillation. From our estimated results, the atmospheric-turbulence-induced optical scintillation could be suppressed efficiently, as long as the EDFA were operated in a deeply gain-saturated region.
The allowable path-deviation time of aircraft in a free-space optical communication system has been estimated from various trajectories, using different values of aircraft speeds and turn rates. We assumed the existence of a link between the aircraft and a ground base station. First, the transmitter beam's divergence angle was calculated through two different approaches, one based on a simple optical-link equation, and the other based on an attenuation coefficient. From the calculations, the discrepancy between the two approaches was negligible when the link distance was approximately 110 km, and was under 5% when the link distance ranged from 80 to 140 km. Subsequently, the allowable path-deviation time of the aircraft within the tracking-error tolerance of the system was estimated, using different aircraft speeds, turn rates, and link distances. The results indicated that the allowable path-deviation time was primarily determined by the aircraft's speed and turn rate. For example, the allowable path-deviation time was estimated to be ~3.5 s for an aircraft speed of 166.68 km/h, a turn rate of $90^{\circ}/min$, and a link distance of 100 km. Furthermore, for a constant aircraft speed and turn rate, the path-deviation time was observed to be almost unchanged when the link distance ranged from 80 to 140 km.
Qian-Wen Jing;Pei-Zheng Yu;Han-Lin Lv;Yanqing Hong
Current Optics and Photonics
/
v.7
no.4
/
pp.345-353
/
2023
We propose a turbulence-tolerant Manchester on-off keying (M-OOK) transmission for free-space optical (FSO) communication. At the transmitter end, a M-OOK signal featuring a spectrum with low-frequency components absent is modulated and transmitted into a turbulent channel. At the receiver end, a low-pass filter (LPF) -based adaptive-threshold decision (ATD) with LPF-extracted channel-state information (CSI) and a high-pass filter (HPF)-based fixed-threshold decision (FTD) are employed to compensate for the effects of turbulence, owing to the low-frequency spectral characteristics of the turbulent channel. The performance of LPF-based ATD and HPF-based FTD are evaluated for various cutoff frequencies for the LPF and HPF. Besides, the proposed M-OOK transmission is compared to conventional non-return-to-zero OOK (NRZ-OOK) for different data rates. The proposed technique is verified in simulation. The simulation results show that the proposed M-OOK detection with optimized cutoff frequencies of LPF and HPF has better bit-error-rate (BER) performance compared to NRZ-OOK, and it is close to the theoretical ATD with the knowledge of precise CSI under various degrees of turbulence effects.
Lee, Soo Yeon;Lee, Jun Ho;Kim, Young-Gwang;Rhee, Hyug-Gyo;Lee, Munseob
Korean Journal of Optics and Photonics
/
v.33
no.6
/
pp.267-274
/
2022
In this paper, we report the design and fabrication of binary diffractive optical elements (DOEs) for random-dot-pattern projection for Schlieren imaging. We selected the binary phase level and a pitch of 10 ㎛ for the DOE, based on cost effectiveness and ease of manufacture. We designed the binary DOE using an iterative Fourier-transform algorithm with binary phase optimization. During initial optimization, we applied a computer-generated pseudorandom dot pattern of uniform intensity as a target pattern, and found significant intensity nonuniformity across the field. Based on the evaluation of the initial optimization, we weighted the target random dot pattern with Gaussian profiles to improve the intensity uniformity, resulting in the improvement of uniformity from 52.7% to 90.8%. We verified the design performance by fabricating the designed binary DOE and a beam projector, to which the same was applied. The verification confirmed that the projector produced over 10,000 random dot patterns over 430 mm × 430 mm at a distance of 5 meters, as designed, but had a slightly less uniformity of 84.5%. The fabrication errors of the DOE, mainly edge blurring and spacing errors, were strong possibilities for the difference.
The use of segmented mirrors is one of the ways to make the primary mirror of a spaceborne satellite larger, where several small mirrors are combined into a large monolithic mirror. To align multiple segmented mirrors as one large mirror, there must be no discontinuity in the x, y-axis (tilt) and axial alignment error (piston) between adjacent mirrors. When the tilt and piston are removed, we can collect the light in one direction and get an expected clear image. Therefore, we need a precise wavefront sensor that can measure the alignment error of the segmented mirrors in nm scale. The tilt error can be easily detected by the point spread image of the segmented mirrors, while the piston error is hard to detect because of the absence of apparent features, but makes a downgraded image. In this paper we used an optical testing interferometer such as a Fizeau interferometer, which has various advantages when aligning the segmented mirror on the ground, and focused on measuring the axial displacement error of a segmented mirror as the basic research of measuring the piston errors between adjacent mirrors. First, we calculated the relationship between the axial displacement error of the segmented mirror and the surface defocus error of the interferometer and verified the calculated formula through experiments. Using the experimental results, we analyzed the measurement uncertainty and obtained the limitation of the Fizeau interferometer in detecting axial displacement errors.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.