• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.127-139
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• 2024

This paper discusses a gravity compensation technique designed to reduce wavefront error caused by gravity during the assembly and alignment of satellite multi-band optical sensor. For this study, the wavefront error caused by gravity was analyzed for the opto-mechanical structure of multi-band optical sensor. Wavefront error, an indicator of optical performance, was computed by using the displacements of optics calculated through structural analysis and optical sensitivity calculated through optical analysis. Since the calculated wavefront error caused by gravity exceeded the allocated budget, the gravity compensation technique was required. This compensation technique reduces wavefront error effectively by applying the compensation load to the appropriate position of the housing tube. This method successfully meets the wavefront error budget for all bands. In the future, a gravity compensation equipment applying this technique will be manufactured and used for assembly and alignment of multi-band optical sensor.

• 한국음향학회지
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• 제43권3호
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• pp.324-334
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• 2024

파면곡률거리추정(Wavefront Curvature Ranging, WCR)은 음파의 파면곡률로부터 음원의 거리를 추정하는 방법이다. 기존의 파면곡률거리추정은 음속을 상수로 가정하고 삼각법으로 거리를 추정한다. 이 가정 때문에 해저면반사경로가 뚜렷하게 분리되는 해양환경에서는 거리 오차가 발생한다. 거리 오차를 줄이기 위해 해양의 음속구조를 적용하고 최대우도추정(Maximum Likelihood Estimation, MLE)방법으로 거리를 추정하는 정합 파면곡률거리추정(Matched Wavefront Curvature Ranging, MWCR) 을 제안하였다. 정합 파면곡률거리추정의 시뮬레이션 결과로부터 거리 오차의 감소를 확인하였다. 향후에 실측 신호로부터 거리 추정의 신뢰성을 확인하면 소나 시스템에 적용 가능할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제19권2호
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• pp.144-149
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• 2008

대구경 레이저 광집속장치의 쿠데(Coude) 광경로를 구성하는 레이저 반사경들의 레이저 빔조사에 의한 열변형과 이에 따른 광파면 왜곡에 대한 연구를 수행하였다. 쿠데 광경로는 연결거울 3개와 고속조종거울 1개로 구성된다. 반사경은 레이저 빔 파장에 대하여 99.5%의 반사율을 갖으며, 반사경 거울면에 조사된 레이저 에너지는 초당 500 W 정도가 흡수된다. 레이저 빔을 5초 동안 조사하면서 유발된 열하중에 의한 거울의 열 변형과 이에 따른 광파면 왜곡을 분석하였다. 광파면 왜곡은 연결거울의 경우 334 nm_PV, 98 nm rms로 나타났으며 고속조종거울은 $11.5\;{\mu}m$_PV, $3\;{\mu}m$ rms로 나타났다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권3호
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• pp.186-191
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• 2008

A phase retrieval method using an error reduction algorithm is developed for reconstructing a wavefront aberration of an 100-TW Ti:sapphire laser pulse from the measurement of a focal spot. The phase retrieval method can successfully reconstruct a wavefront aberration of a 100-TW Ti:sapphire laser pulse, and the reconstructed wavefront aberration shows a good agreement with the wavefront aberration measured with a wavefront sensor. The effect of the dynamic range and the intensity noise on the reconstruction is also investigated in reconstructing a wavefront aberration of an 100-TW Ti:sapphire laser pulse.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.577-580
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• 2016

모노펄스 레이더에 대한 효과적인 재밍은 전파를 왜곡시키는 것이다. 그 중 대표적인 전파왜곡 기법은 두 개의 송신기를 이용하는 크로스 아이 기법이다. 크로스 아이 기법은 모노펄스 레이더의 구현 구조에 관계없이 각도를 기만할 수 있지만, 충분한 각도기만 효과를 갖기 위해서는 두 송신기의 위상 및 진폭 정확도가 확보되어야 한다. 이러한 위상 및 진폭 정확도는 전파왜곡 시스템을 구현하는데 있어서 핵심적인 요구 성능 파라미터이고, 목표로 하는 각도 오차에 따라 그 요구값이 달라진다. 본 논문에서는 목표하는 각도 오차에 따라 필요한 최소 위상차 및 진폭비를 수식으로 유도하고 그 결과를 분석한다.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.106-113
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• 2016

본 논문에서는 37채널을 갖는 적응광학계용 SiC(Silicon Carbide) 변형거울의 파면 보상 성능 검증에 관한 내용을 다룬다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 SiC 변형거울의 파면 보상 성능을 예측하였고, 실제 closed-loop 적응광학계를 구성하여 파면 보상 성능을 확인 하였다. Closed-loop 적응광학계는 광원, 위상판, SiC 변형거울, 고속 샥-하트만 센서 그리고 제어용 컴퓨터로 구성되어있다. 회전하는 위상판에 의해 왜곡된 파면을 샥-하트만 센서로 측정하고, SiC 변형거울을 이용하여 왜곡된 파면을 보상해주는 시스템이다. 결과적으로 closed-loop 적응광학계에서 500 Hz의 속도로 PV(Peak-to-Valley) $0.3{\mu}m{\sim}0.9{\mu}m$, RMS(Root-Mean-Square) $0.06{\mu}m{\sim}0.25{\mu}m$의 왜곡된 파면을 PV $0.1{\mu}m$, RMS $0.03{\mu}m$이하로 보상시킬 수 있었다.

• 정보저장시스템학회:학술대회논문집
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• 정보저장시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.160-161
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• 2005

Using a Shack-Hartmann sensor, we construct an optical testing system measuring the wavefront error of small optical components. The systematic error of the sensor is compensated with a reference plane-wave system that produces almost perfect plane waves. Several types of lenses are tested using a point source that generates spherical waves emitted from a pinhole. The results of the optical testing obtained with the Shack- Hartman sensor are compared with those measured with Zygo interferometer.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.628-632
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• 2005

Remote sensing through atmospheric turbulence had been hard works for a long time, because wavefront distortion due to the Earth's atmospheric turbulence deteriorates image quality. But due to the appearance of adaptive optics, it is no longer difficult things. Adaptive optics is the technology to correct random optical wavefront distortions in real time. For past three decades, research on adaptive optics has been performed actively. Currently, most of newly built telescopes have adaptive optical systems. Adaptive optical system is typically composed of three parts, wavefront sensing, wavefront correction and control. In this work, the wavefront sensing technology for adaptive optical system is treated. More specifically, shearing interferometers and Shack-Hartmann wavefront sensors are considered. Both of them are zonal wavefront sensors and measure the slope of a wavefront. . In this study, the shearing interferometer is made up of four right-angle prisms, whose relative sliding motions provide the lateral shearing and phase shifts necessary for wavefront measurement. Further, a special phase-measuring least-squares algorithm is adopted to compensate for the phase-shifting error caused by the variation in the thickness of the index-matching oil between the prisms. Shack-Hartmann wavefront sensors are widely used in adaptive optics for wavefront sensing. It uses an array of identical positive lenslets. And each lenslet acts as a subaperture and produces spot image. Distortion of an input wavefront changes the location of spot image. And the slope of a wavefront is obtained by measuring this relative deviation of spot image. Structures and measuring algorithms of each sensor will be presented. Also, the results of wavefront measurement will be given. Using these wavefront sensing technology, an adaptive optical system will be built in the future.

• 한국음향학회지
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• 제20권6호
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• pp.75-81
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• 2001

본 논문에서는 근거리 효과를 이용하여 음원의 위치를 추정하는 탐지 기법을 해양환경에 적용할 경우에 발생할 수 있는 위치추정 오차에 관하여 분석하였다. 삼각 (triangulation) 알고리듬과 파면곡률 (wavefront curvature) 알고리듬 등을 이용하는 근거리 탐지 기법은 음파가 2차원 평면 (방위, 거리)에서 전달된다고 가정한다. 그러나 해양환경은 2차원 평면이 아닌 3차원 공간 (방위, 거리, 수심)이므로 음파전달에 따른 오차가 발생할 수 있다. 3차원 공간을 가정한 경우에도 해양에서의 다중경로 음파전달을 고려하지 않았다면 역시 오차가 발생하게 될것이다. 근거리 탐지 기법의 위치추정 오차를 분석하기 위하여 다중경로 음파전달모델과 파면곡률을 이용한 초점 빔형성 (focused beamforming)기법을 이용하여 시뮬레이션하였다. 분석결과 수중음속구조, 해저면 수심, 해저면 경사와 음원의 거리 등에 따라 위치추정 오차가 달라짐을 볼 수 있었다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.219.2-219.2
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• 2012

We are developing Adaptive Optics (AO) system for 24 inch telescope at Seoul National University Observatory. It consists of the tip-tilt correction system and the residual wavefront error correction system with a deformable mirror and a wavefront sensor. We present the construction and performance measurements of the tip-tilt correction system. The tip-tilt component is the single largest contributor to wavefront error, especially for small telescope. The tip-tilt correction system consists of a quadrant photodiode, a tip-tilt mirror and a feed back loop. The collimated He-Ne laser beam is used for input light source and is artificially disturbed by air turbulence generated by a heat gun. Most of the turbulence is of low frequency less than 20 Hz, but extends to a few hundreds Hz. It is found that the closed loop system using proportional-integral-derivative (PID) control successfully corrects tip-tilt error at a rate as high as 300~400 Hz.