• 정보저장시스템학회논문집
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• 제3권3호
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• pp.135-138
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• 2007

Using a Shack-Hartmann sensor and sub-wavelength sized pinhole point source, we develope an optical testing system that measures the wavefront error of high numerical aperture and small sized optical components. The subwavelength sized pinhole generates perfect spherical waves with large diffraction angle and this makes possible to test high numerical aperture optics. The Shack-Hartmann sensor reconstructs the wavefront and calculates the aberrations. We make a home-made reference plane wave source which generates nearly perfect plane waves and the calibration with this plane source gives the overall uncertainty of the optical testing system 0.010 $\lambda$ rms.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권6호
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• pp.627-640
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• 2021

In a free-space coherent optical communication system, wavefront distortion is frequently beyond the correction range of the adaptive-optics system after the laser has propagated through the atmospheric turbulence. A method of residual wavefront correction is proposed, to improve the quality of coherent optical communication in free space. The relationship between the wavefront phase expanded by Zernike polynomials and the mixing efficiency is derived analytically. The influence of Zernike-polynomial distortion on the bit-error rate (BER) of a phase-modulation system is analyzed. From the theoretical analysis, the BER of the system changes periodically, due to the periodic extension of wavefront distortion. Experimental results show that the BER after correction is reduced from 10^-1 to 10^-4; however, when the closed-loop control algorithm with residual correction is used, the experimental results show that the BER is reduced from 10^-1 to 10^-7.

• 한국광학회지
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• 제5권4호
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• pp.445-452
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• 1994

레이저 출력 광속의 위상파면 분석에 관한 이론적인 연구와 측정 실험을 수행하였다. 출력 광속의 위상파면을 축정하기 위해 Mach-Zehnder 간섭계가 사용되었고 간섭무늬로부터 출력 광속의 위상파면을 얻기 위해 Fourier 분석법을 적용하였으며 컴퓨터에 의해 위상파면을 자동적으로 분석하기 위한 분석용 프로그램도 개발하였다. 위상파면 분석에 관한 전산시늉을 반복 수행하여 개발된 프로그램의 타당성을 입증할 수 있었으며 분석용 프로그램의 오차 범위는 대략 .lambda./30 이하임을 알 수 있었다. 개발된 프로그램을 적용하여 연속발진 Nd:YAG 레이저 출력 광속의 위상파면을 측정하는 실험을 수행하였으며 이로부터 레이저 출력 광속의 위상파면이 대략 구면에 가까운 형태임을 확인할 수 있었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.964-967
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• 2001

Aspherical lens with the higher numerical aperture has been needed in the optical storage device to increase the recording density on the disk. However, high numerical aperture means the large slope angle at the clear aperture of the lens. Therefore, the measurement and manufacturing technique including the lens molding process for the slope angle should be developed. In this paper, the evaluation technique was described for the optical performance of the aspherical lens. Aspherical form error brings about the wavefront error and the side lobe of the beam intensity profile. A schematic diagram of the aspherical lens manufacturing was drawn to explain the aspherical form error compensation. Finally, form error of the aspherical lens was defined and plotted using the raw data of the Formtalysurf.

• 한국광학회지
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• 제8권1호
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• pp.73-79
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• 1997

랜드/그루브 기록 광디스크에서 랜드와 그루브의 영향, 각종 수차 그리고 수광계의 변화가 포커스에러신호에 미치는 영향을 나이프엣지법과 비점수차법으로 구분하여 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 그루브의 영향에 의해 포커스에러신호에서 Aero Cross 점이 Shift되는데, 이는 디스크 반사 회절빔의 파면이 Defocus 성분을 포함하고 있기 때문이라는 것을 밝혔다. 또한 회절빔의 각 차수별로 포커스에러신호를 분석함으로써 빔점수차 방식에서 랜드와 그루브의 영향으로 에러신호의 감도가 감소함을 보았다.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권4호
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• pp.277-285
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• 2020

Computer-generated holograms (CGH) are the core devices to solve the problem of freeform surface measurement. In view of the overlay error introduced in the manufacturing process of CGH, this paper proposes an evaluation model for analyzing the overlay error of CGH. The detection method of extracting CGH profile information by an ultra-depth of field micro-measurement system is presented. Furthermore, based on the detection method and technical scheme, the effect of overlay error on the wavefront accuracy of CGH can be evaluated.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제10권1호
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• pp.16-22
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• 2006

Wavefront sensing using a Shack-Hartmann sensor has been widely used for estimating wavefront errors or distortions. The sensor combines the local slopes, which are estimated from the centroids of each lenslet image, to give the overall wavefront reconstruction. It was previously shown that the pupil-plane irradiance profile effects the centroid estimation. Furthermore, a previous study reported that the reconstructed wavefront from a planar wavefront with a Gaussian pupil irradiance profile contains large focus and spherical aberration terms when there is a focus error. However, it has not been reported yet how seriously the pupil irradiance profiles, which can occur in practical applications, effect the sensing errors. This paper considered two cases when the irradiance profiles are not uniform: 1) when the light source is Gaussian and 2) when there is a partial interference due to a double reflection by a beam splitting element. The images formed by a Shack-Hartmann sensor were simulated through fast Fourier transform and were then supposed to be detected by a noiseless CCD camera. The simulations found that sensing errors, due to the Gaussian irradiance profile and the partial interference, were found to be smaller than RMS ${\lambda}/50$ when ${\lambda}$ is $0.6328\;{\mu}m$, which can be ignored in most practical cases where the reference and test beams have the same irradiance profiles.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제25권6호
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• pp.561-571
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• 2022

An optical mirror assembly is an opto-mechanically coupled system as the optical and mechanical behaviors interact. In the assembly, a flexure mount attached to an optical mirror should be flexible in the radial direction, but rigid for the remaining degrees of freedom for supporting the mirror rigidly and suppressing the wavefront error of the optical mirror. This work presents an optimal design of the flexure mount using topology optimization with thermal stress constraint. By simplifying the optical mirror assembly into finite shell elements, topology optimization model was built for efficient design and good machinability. The stress at the boundary between the optical mirror and the mount together with the first natural frequency were applied as constraints for the optimization problem, while the objective function was set to minimize the strain energy. As a result, we obtained the optimal design of the flexure mount yielding the improved wavefront error, proper rigidity, and machinability.

• 한국광학회지
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• 제28권6호
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• pp.290-294
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• 2017

카세그레인 망원경은 오목한 주경과 볼록한 부경으로 이루어져있다. 특히 부경의 경우 크기는 작지만 볼록한 형태로 빛을 모두 퍼트려 파면오차 측정이 어렵다. 본 논문에서는 비구면 계수가 여러 개인 볼록비구면 반사경의 파면오차를 Simpson-Oland-Meckel (SOM) 힌들 테스트를 적용하여 측정하였다. 그리고 실험 구성에서 발생하는 계통오차를 분리해내기 위해 QN 절대측정법을 추가로 적용함으로써 힌들 렌즈 제작 및 정렬 오차를 포함한 계통오차를 보정하고 볼록비구면 반사경만의 파면오차를 구하였다. 이렇게 구한 볼록비구면 반사경의 파면오차와 QED사의 ASI (Aspheric Stitching Interferometer)로 측정한 파면오차와 비교한 결과, 모두 $45^{\circ}$ 방향의 비점수차 형태를 가지며 rms 값의 차이가 약 2.5 nm rms 이내로 매우 작음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제16권1호
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• pp.50-55
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• 2005

기준광과 탐사광의 경로길이가 매우 크게 차이가 나는 경로길이 불일치 간섭계(unequal path interferometer)를 이용한 직경 300mm 카세그레인 형태의 인공위성 망원경과 같은 대구경 광학계의 변조전달함수(modulation transfer function : MTF)와 파면오차를 동시에 측정하는 방법을 제안하고 이를 실험적으로 확인하였다. 이러한 경로불일치 간섭계를 이용한 측정시스템에서 필요한 평행한 시준광을 만들기 위해서 쌍방향 층밀리기 간섭계를 사용하였으며, 파면오차를 측정하기 위해서 직경 400 mm인 비축 포물경을 사용하는 긴 광경로차의 대구경 피조우 간섭계를 사용하였다. 또한 회전하는 확산판을 이용하여 레이저 광을 부분가간섭광으로 바꿈으로써 피조우 간섭계의 파장으로부터 쉽게 MTF를 측정할 수 있었다.