천체로부터 입사되는 빛들은 지구를 둘러싸고 있는 대기의 유동적인 난기류에 의해 수시로 변화하게 된다. 그렇기 때문에 지구상에서 우주를 관측할 때에는 이미지의 흐림, 왜곡 등이 발생하게 된다. 이러한 분해능의 한계를 극복하기 위한 방법으로 적응광학(Adaptive optics)가 개발되어 대기의 영향으로 인한 파면오차를 실시간으로 보상해주게 되었다. 이러한 적응광학 시스템들은 개발 후 대구경 천문 망원경 등에 적용하기 이전에 성능시험을 하게 된다. 실험실 내에서 성능 실험을 위해서는 대기 외란과 같은 효과를 내는 모사 장치들이 필요하다. 모사 장치들은 그동안 ...
천체로부터 입사되는 빛들은 지구를 둘러싸고 있는 대기의 유동적인 난기류에 의해 수시로 변화하게 된다. 그렇기 때문에 지구상에서 우주를 관측할 때에는 이미지의 흐림, 왜곡 등이 발생하게 된다. 이러한 분해능의 한계를 극복하기 위한 방법으로 적응광학(Adaptive optics)가 개발되어 대기의 영향으로 인한 파면오차를 실시간으로 보상해주게 되었다. 이러한 적응광학 시스템들은 개발 후 대구경 천문 망원경 등에 적용하기 이전에 성능시험을 하게 된다. 실험실 내에서 성능 실험을 위해서는 대기 외란과 같은 효과를 내는 모사 장치들이 필요하다. 모사 장치들은 그동안 위상판을 이용한 방법, 리퀴드 크리스탈(Liquid crystal)을 이용한 방법 등이 개발되어 왔다. 위상판을 이용한 대기 외란 모사 장치는 r0값을 평판에 입힌 후 평판을 회전시킬 때 이 평판을 지나는 빛들에 의해 대기 외란 모사가 이루어지는데 균일한 r0값을 갖는 위상판의 제작 비용이 높다는 단점 때문에 이를 절감하기 위한 방법들이 제시되어 왔다. 리퀴드 크리스탈을 이용한 대기 외란 모사 장치는 사용자가 원하는 대기 외란 값을 이용해 지속적으로 대기 외란을 생성 할 수 있다는 장점이 있어 위상판을 대체할 수 있는 대기 외란 모사 장치로 개발되어 왔다. 그러나 리퀴드 크리스탈은 실시간으로 원하는 파면을 표현해 주는 것에 한계가 있어 이를 개선하기 위한 실험들이 진행되었고, 최대 128 Hz의 속도로 파면을 표현할 수 있는 수준에 도달하였다. 본 논문에서는 변형 거울을 이용하여 리퀴드 크리스탈과 같이 원하는 대기 외란 값을 지속적으로 표현할 수 있으면서 리퀴드 크리스탈처럼 편광이 필요 없다는 장점이 있다. 본 논문에서 실험한 변형 거울을 이용하면 최대 34 kHz의 속도로 파면 모사가 가능하며, Kolmogorov turbulence 이론을 적용한 대기 외란 모사는 평균적으로 0.103 rms의 오차를 갖는 파면을 생성하였다.
천체로부터 입사되는 빛들은 지구를 둘러싸고 있는 대기의 유동적인 난기류에 의해 수시로 변화하게 된다. 그렇기 때문에 지구상에서 우주를 관측할 때에는 이미지의 흐림, 왜곡 등이 발생하게 된다. 이러한 분해능의 한계를 극복하기 위한 방법으로 적응광학(Adaptive optics)가 개발되어 대기의 영향으로 인한 파면오차를 실시간으로 보상해주게 되었다. 이러한 적응광학 시스템들은 개발 후 대구경 천문 망원경 등에 적용하기 이전에 성능시험을 하게 된다. 실험실 내에서 성능 실험을 위해서는 대기 외란과 같은 효과를 내는 모사 장치들이 필요하다. 모사 장치들은 그동안 위상판을 이용한 방법, 리퀴드 크리스탈(Liquid crystal)을 이용한 방법 등이 개발되어 왔다. 위상판을 이용한 대기 외란 모사 장치는 r0값을 평판에 입힌 후 평판을 회전시킬 때 이 평판을 지나는 빛들에 의해 대기 외란 모사가 이루어지는데 균일한 r0값을 갖는 위상판의 제작 비용이 높다는 단점 때문에 이를 절감하기 위한 방법들이 제시되어 왔다. 리퀴드 크리스탈을 이용한 대기 외란 모사 장치는 사용자가 원하는 대기 외란 값을 이용해 지속적으로 대기 외란을 생성 할 수 있다는 장점이 있어 위상판을 대체할 수 있는 대기 외란 모사 장치로 개발되어 왔다. 그러나 리퀴드 크리스탈은 실시간으로 원하는 파면을 표현해 주는 것에 한계가 있어 이를 개선하기 위한 실험들이 진행되었고, 최대 128 Hz의 속도로 파면을 표현할 수 있는 수준에 도달하였다. 본 논문에서는 변형 거울을 이용하여 리퀴드 크리스탈과 같이 원하는 대기 외란 값을 지속적으로 표현할 수 있으면서 리퀴드 크리스탈처럼 편광이 필요 없다는 장점이 있다. 본 논문에서 실험한 변형 거울을 이용하면 최대 34 kHz의 속도로 파면 모사가 가능하며, Kolmogorov turbulence 이론을 적용한 대기 외란 모사는 평균적으로 0.103 rms의 오차를 갖는 파면을 생성하였다.
The lights entering the earth from the celestial body frequently change by the fluctuating turbulence of atmosphere surrounding the earth. That is why image blurring and distortion occur when observing the outer space from the earth. In order to overcome such limitation of resolution, adaptive optic...
The lights entering the earth from the celestial body frequently change by the fluctuating turbulence of atmosphere surrounding the earth. That is why image blurring and distortion occur when observing the outer space from the earth. In order to overcome such limitation of resolution, adaptive optics was developed to compensate in real-time the wave-front error caused by the atmosphere. Such adaptive optics systems go through a performance test after the development and before the application. In order to conduct a performance test within laboratories, simulators showing the same effect as atmospheric turbulence are needed. Regarding simulators, a method using random phase plate, a method using liquid crystals, etc. have been developed. In the atmospheric turbulence simulator using a random phase plate, atmospheric turbulence simulation is achieved by the lights passing the plate when rotating the plate after applying r0 value to the plate. However, because the expense for manufacturing a phase plate having uniform r0 value is high, methods for reducing the cost have been suggested. The atmospheric turbulence simulator using liquid crystals has an advantage of constantly generating atmospheric turbulence by using an atmospheric turbulence value desired by the user, and thus it has been developed as an atmospheric turbulence simulator that can replace the random phase plate. However, liquid crystals have a limitation in expressing the desired wave-front in real-time, and thus experiments to improve this have been conducted. Accordingly, it has become possible to express the wave-front in a maximum speed of 128 Hz. The method of using a deformable mirror, as shown in our research, has an advantage of constantly expressing the desired atmospheric turbulence value like liquid crystals even without polarization as liquid crystals. When the deformable mirror which we experimented is used, it becomes possible to simulate wave-front in a maximum speed of 34 kHz, and the atmospheric turbulence simulation experimented by using Kolmogorov turbulence theory generated a wave-front having an error of 0.103 rms on average.
The lights entering the earth from the celestial body frequently change by the fluctuating turbulence of atmosphere surrounding the earth. That is why image blurring and distortion occur when observing the outer space from the earth. In order to overcome such limitation of resolution, adaptive optics was developed to compensate in real-time the wave-front error caused by the atmosphere. Such adaptive optics systems go through a performance test after the development and before the application. In order to conduct a performance test within laboratories, simulators showing the same effect as atmospheric turbulence are needed. Regarding simulators, a method using random phase plate, a method using liquid crystals, etc. have been developed. In the atmospheric turbulence simulator using a random phase plate, atmospheric turbulence simulation is achieved by the lights passing the plate when rotating the plate after applying r0 value to the plate. However, because the expense for manufacturing a phase plate having uniform r0 value is high, methods for reducing the cost have been suggested. The atmospheric turbulence simulator using liquid crystals has an advantage of constantly generating atmospheric turbulence by using an atmospheric turbulence value desired by the user, and thus it has been developed as an atmospheric turbulence simulator that can replace the random phase plate. However, liquid crystals have a limitation in expressing the desired wave-front in real-time, and thus experiments to improve this have been conducted. Accordingly, it has become possible to express the wave-front in a maximum speed of 128 Hz. The method of using a deformable mirror, as shown in our research, has an advantage of constantly expressing the desired atmospheric turbulence value like liquid crystals even without polarization as liquid crystals. When the deformable mirror which we experimented is used, it becomes possible to simulate wave-front in a maximum speed of 34 kHz, and the atmospheric turbulence simulation experimented by using Kolmogorov turbulence theory generated a wave-front having an error of 0.103 rms on average.
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