광학 부품을 평가하기 위한 방법으로 주로 사용되는 것은 간섭계를 이용한 방법인데, 고가의 장비를 필요로 하고 환경의 제약을 받는 단점을 가지고 있어 이를 대체할 수 있는 평가장치를 만들었다. 0.010 RMS람다의 측정정확도를 목표로 시스템을 만들어 DVD용 픽업의 대물렌즈의 ...
광학 부품을 평가하기 위한 방법으로 주로 사용되는 것은 간섭계를 이용한 방법인데, 고가의 장비를 필요로 하고 환경의 제약을 받는 단점을 가지고 있어 이를 대체할 수 있는 평가장치를 만들었다. 0.010 RMS람다의 측정정확도를 목표로 시스템을 만들어 DVD용 픽업의 대물렌즈의 수차를 측정해 보았다.평가장치에 사용된 레이저는 632.8nm의 헬륨네온 레이저를 사용하고 단일모드 광섬유를 사용하였다. 평행광을 만들기 위해 F-number가 5.0인 표준렌즈와 경통을 만들어 단일모드 광섬유와 결합이 쉽도록 했으며, 단단히 고정될 수 있도록 설계하였다. 또한 1마이크로미터 핀홀로 회절현상을 이용하여 구면파를 만들어 렌즈를 측정하였다. 파면 분석기는 Wavefront Science 사의 CLAS-XP를 사용하였고, 기울기 조절이나 상하 높이 조절이 가능하도록 5축 aligner위에 고정시켰다. 전체 시스템은 광학 레일 위에 꾸며져 있어 광축을 정렬하는 것이 비교적 쉽다.실험에 앞서 파면 수차를 측정할 때 발생할 수 있는 오차 요인들을 분석해 보았다. 파면 분석기가 자체적으로 가질 수 있는 오차와, 핀홀에 의해 발생할 수 있는 파면 수차값, 그리고 파면 분석기의 안정성 실험을 통해 오차를 알아내었다. DVD용 픽업의 대물렌즈와 Thorlab에서 구매한 렌즈에 대해 실험을 했고, 그 결과 값은 자이고 간섭계로 측정한 값과의 차이가 0.010 RMS 람다보다 작은 값으로 Shack-Hartmann 파면 분석기를 이용한 평가 장치를 이용하여 광부품 평가에 충분히 사용 가능함을 알 수 있었고, 더 나아가서는 BD용 픽업의 대물렌즈의 수차 측정을 같은 시스템으로 평가할 수 있을 것이다.
광학 부품을 평가하기 위한 방법으로 주로 사용되는 것은 간섭계를 이용한 방법인데, 고가의 장비를 필요로 하고 환경의 제약을 받는 단점을 가지고 있어 이를 대체할 수 있는 평가장치를 만들었다. 0.010 RMS 람다의 측정정확도를 목표로 시스템을 만들어 DVD용 픽업의 대물렌즈의 수차를 측정해 보았다.평가장치에 사용된 레이저는 632.8nm의 헬륨네온 레이저를 사용하고 단일모드 광섬유를 사용하였다. 평행광을 만들기 위해 F-number가 5.0인 표준렌즈와 경통을 만들어 단일모드 광섬유와 결합이 쉽도록 했으며, 단단히 고정될 수 있도록 설계하였다. 또한 1마이크로미터 핀홀로 회절현상을 이용하여 구면파를 만들어 렌즈를 측정하였다. 파면 분석기는 Wavefront Science 사의 CLAS-XP를 사용하였고, 기울기 조절이나 상하 높이 조절이 가능하도록 5축 aligner위에 고정시켰다. 전체 시스템은 광학 레일 위에 꾸며져 있어 광축을 정렬하는 것이 비교적 쉽다.실험에 앞서 파면 수차를 측정할 때 발생할 수 있는 오차 요인들을 분석해 보았다. 파면 분석기가 자체적으로 가질 수 있는 오차와, 핀홀에 의해 발생할 수 있는 파면 수차값, 그리고 파면 분석기의 안정성 실험을 통해 오차를 알아내었다. DVD용 픽업의 대물렌즈와 Thorlab에서 구매한 렌즈에 대해 실험을 했고, 그 결과 값은 자이고 간섭계로 측정한 값과의 차이가 0.010 RMS 람다보다 작은 값으로 Shack-Hartmann 파면 분석기를 이용한 평가 장치를 이용하여 광부품 평가에 충분히 사용 가능함을 알 수 있었고, 더 나아가서는 BD용 픽업의 대물렌즈의 수차 측정을 같은 시스템으로 평가할 수 있을 것이다.
Interferometer is usually used to test optical components. But it is expensive and has a few weak point, so we made a system that can substitute for interferometer. We set a goal of 0.010 RMS lambda accuracy and measured wavefront aberration of DVD lens.We made two systems. One is a system making re...
Interferometer is usually used to test optical components. But it is expensive and has a few weak point, so we made a system that can substitute for interferometer. We set a goal of 0.010 RMS lambda accuracy and measured wavefront aberration of DVD lens.We made two systems. One is a system making reference beam and testing stability of Shack-Hartmann wavefront sensor. It is composed of 632.8 nano meter He-Ne laser and single mode optical fiber and standard lens. The other is a system making spherical wave from a point source. 1 micro meter pinhole is used for this system and spherical wave can be explained by diffraction theory.Before doing experimentation, we found three errors caused by every step of experiment. First, wavefront sensor itself has an error. Second, pinhole size make an error. Last, an error can be made by wavefront sensor''s unstability. Error of wavefront sensor itself was 0.015 RMS lambda. Wavefront sensor''s stability was 0.001 RMS lambda and pinhole size effect was 0.0007 RMS lambda. Therefore, error of sensor itself is a considerable factor but the rest have little effect. In order to correct error, we set a reference beam using a plane wave.We measured wavefront aberration of DVD lens. The result was 0.041 RMS lambda, 0.046 RMS lambda by the system. It was compared to the result by Zygo interferometer. Because the difference between the two results is 0.005 RMS lambda, we can insist that the system has 0.010 RMS lambda accuracy.
Interferometer is usually used to test optical components. But it is expensive and has a few weak point, so we made a system that can substitute for interferometer. We set a goal of 0.010 RMS lambda accuracy and measured wavefront aberration of DVD lens.We made two systems. One is a system making reference beam and testing stability of Shack-Hartmann wavefront sensor. It is composed of 632.8 nano meter He-Ne laser and single mode optical fiber and standard lens. The other is a system making spherical wave from a point source. 1 micro meter pinhole is used for this system and spherical wave can be explained by diffraction theory.Before doing experimentation, we found three errors caused by every step of experiment. First, wavefront sensor itself has an error. Second, pinhole size make an error. Last, an error can be made by wavefront sensor''s unstability. Error of wavefront sensor itself was 0.015 RMS lambda. Wavefront sensor''s stability was 0.001 RMS lambda and pinhole size effect was 0.0007 RMS lambda. Therefore, error of sensor itself is a considerable factor but the rest have little effect. In order to correct error, we set a reference beam using a plane wave.We measured wavefront aberration of DVD lens. The result was 0.041 RMS lambda, 0.046 RMS lambda by the system. It was compared to the result by Zygo interferometer. Because the difference between the two results is 0.005 RMS lambda, we can insist that the system has 0.010 RMS lambda accuracy.
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#파면 분석기 DVD용 픽업 단일모드 광섬유 핀홀 파면 수차 광부품 평가 회절 현상 Shack-Hartmann wavefront sensor DVD lens single mode optical fiber pinhole wavefront aberration optical testing diffraction
학위논문 정보
저자
김학영
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내석사
학과
기계공학과
지도교수
한재원
발행연도
2005
총페이지
ix, 71p.
키워드
파면 분석기 DVD용 픽업 단일모드 광섬유 핀홀 파면 수차 광부품 평가 회절 현상 Shack-Hartmann wavefront sensor DVD lens single mode optical fiber pinhole wavefront aberration optical testing diffraction
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