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2016 | [2016] 변형 거울을 이용한 대기 외란 모사 기법 연구

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작성자 관리자 작성일18-03-09 12:04 조회50회 댓글0건

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변형 거울을 이용한 대기 외란 모사 기법 연구
Design and Analysis of deformable mirror diameter of 200mm
PROJECT FINISH2014~2016년
천체로부터 입사되는 빛들은 지구를 둘러싸고 있는 대기의 유동적인 난기류에 의해 수시로 변화하게 된다. 대기의 영향을 받지 않기 위해 우주에 망원경을 건조하면 되지만 막대한 자금이 필요하기에 적응 광학(Adaptive optics)이 하나의 방법으로 제안되었다. 적응 광학(Adaptive optics)은 대기의 영향으로 인한 파면오차를 보다 적은 비용으로 더 큰 광학계를 갖는 망원경을 설치 할 수 있어 우조용 망원경보다 지상에서 더 좋은 이미지를 얻을 수 있다. 현재 이러한 장점으로 많은 대구경 천문 망원경에는 적응광학 시스템이 적용되고 있다.
적응 광학(Adaptive optics)
적응 광학은 대기에 의한 파면오차를 측정하여 파면오차에 대한 적절한 보상을 통해 개선 된 이미지를 얻는 과정들로 구성되어 있다. 적응 광학계는 크게 세 가지 요소로 파면측정기, 파면 보상기 그리고 제어 시스템으로 구성되어있다. 파면 측정기에서 파면오차를 측정하고 제어 시스템에서 파면 오차에 대한 보상 값을 신호로 전송하면 파면 보상기에서 광학면을 변형시키거나 굴절률을 변화시켜 파면 오차를 보상해준다. 파면 보상기는 신호에 따라 광학면의 형태를 조절 할 수 있는 변형 거울(Deformable mirror)이 주로 사용된다. 변형 거울 및 적응 광학 시스템들의 대형 천문 망원경 등에 적용을 위해서는 대기 외란 효과를 전산 모사를 통해 시뮬레이션(Simulation)하거나 실험실 수준에서 대기 난류 모사 장치와 함께 실험하는 과정이 필요하다.
변형 거울(Deformable mirror)
일반적으로 변형 거울은 거울 면 뒤에 등 간격으로 배치된 구동기를 작동하여 원하는 파면의 형태로 빛을 반사할 수 있는 장치이다. 변형 거울 뒤에 배치된 구동기의 배치형태, 구동기의 종류 그리고 거울의 형태에 따라 변형 거울의 특징들이 달라진다.
<그림 1> 변형 거울(Deformable mirror) 예시
 
변형 거울을 이용한 실험
변형 거울을 이용한 대기 외란 모사 실험을 위해 LD를 이용한 광원과 콜리메이터 렌즈를 이용하여 평행빔을 구성한 이후, 변형 거울로 평행빔이 입사하도록 하였고, 변형 거울에 의해 반사된 빛이 샥-하트만 센서(Shack-Hartmann sensor)로 입사하여 데이터를 측정하였다.
<그림 2>변형 거울을 이용한 실험 모식도
 
변형 거울(Deformable mirror apply)을 적응 광학에 적용
<그림 3> Deformable mirror apply
 

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