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이동 최소제곱 근사법을 이용한 파면오차 계산 알고리즘
Wave-Front Error Reconstruction Algorithm Using Moving Least-Squares Approximation 원문보기

한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, v.17 no.4, 2006년, pp.359 - 365  

연정흠 (한국항공우주연구원 해양기상탑재체그룹) ,  강금실 (한국항공우주연구원 해양기상탑재체그룹) ,  윤형식 (한국항공우주연구원 해양기상탑재체그룹)

초록
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광학계의 파면오차는 광학계의 성능을 나타내는 주요 지표이며, 광학면의 변형에 의해 발생한다. 광기계의 개발에 있어서 주요 하중조건에서 발생하는 파면오차 양은 중요 규격으로 설정되고 관리되어 진다. 광학면의 변형은 유한요소해석 등의 발달과 더불어 정확한 수준까지 계산할 수 있게 되었다. 유한요소해석 결과로부터 파면오차를 계산하기 위해서는 광학면에서의 변형량을 근사하고 분석해야 한다. 이를 위해 추가적인 격자나 요소망으로 결과를 변화하여 근사하는 방법이 사용되고 있으나, 격자 구성의 번거로움과 변환으로 인한 오차 발생 소지를 가지고 있다. 본 연구에서는 추가적인 격자의 구성없이 절점 정보만으로 효과적인 근사를 할 수 있는 이동 최소제곱 근사법을 사용하여 변형량을 근사하고 파면오차를 계산하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 해양탑재체 스캔 미러의 자중에 의한 파면오차를 계산하였고, 기존의 방법과 비교 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Wave-front error(WFE) is the main parameter that determines the optical performance of the opto-mechanical system. In the development of opto-mechanics, WFE due to the main loading conditions are set to the important specifications. The deformation of the optical surface can be exactly calculated th...

주제어

#Wavefront error   #Moving least-squares   #Zernike polynomial   #Scan mirror  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 광학면에 새로운 격자의 구성 없이 손쉽고 정확하게 근사할 수 있는 이동 최소 제곱(MLS; Moving Least- Squares) 근사법을 이용한 파면 오차 계산을 제안하였다. 이동 최소 제곱 근 사법은 Lancaster 와 Salkauskas"에 의해 곡면 근사를 위해 제안된 방법이었으나, 미분방정식의 변수근사, 구조물의 변위 근사 등 많은 분야에서 사용되고 있다.
  • 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 절점의 정보만 가지고 정확한 근사를 하는 방법이 필요하게 된다. 본 연구에서는 이동 최소 제곱 근 사법을 이용하여 이러한 문제를 해결하려 한다.
  • 본 연구에서는 이동 최소 제곱 근 사법을 이용한 파면 오차 계산 방법에 대하여 기술하였다. 이동 최소 제곱 근 사법은 별도의 격자를 만들 필요 없이, 유한요소의 절점 정보만 가지고 광학면의 변형을 효과적으로 근사할 수 있다.
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참고문헌 (12)

  1. R.E. Fischer and B. Tadic-Galeb, Optical System Design (McGraw-Hill, New York, USA, 2000), pp. 49-59 

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  12. MSC.NASTRAN 2001 User's Manual (MSC Software, 2002), pp. 727-729 

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