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KR101541420B1 - The wavefront correction apparatus for the adaptive optics using an anamorphic lens - Google Patents

The wavefront correction apparatus for the adaptive optics using an anamorphic lens Download PDF

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KR101541420B1
KR101541420B1 KR1020140017428A KR20140017428A KR101541420B1 KR 101541420 B1 KR101541420 B1 KR 101541420B1 KR 1020140017428 A KR1020140017428 A KR 1020140017428A KR 20140017428 A KR20140017428 A KR 20140017428A KR 101541420 B1 KR101541420 B1 KR 101541420B1
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incident
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reflector
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Inventor
유재은
김현숙
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국방과학연구소
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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Abstract

The present invention relates to an apparatus for calibrating adaptive optics wavefront using an unequal optical device which makes a section of incident light introduced with a reflector to be almost a circle by respectively installing unequal optical devices in an incident side and reflected side of an apparatus for calibrating adaptive optics wavefront. In an apparatus for calibrating adaptive optics wavefront which transforms the incident light having uneven wavefront introduced with a reflector, according to the present invention, the apparatus for calibrating adaptive optics wavefront comprises: an incident light deforming measure (40) which deforms incident light (20) in a method such that the incident light (20) is introduced in accordance with an effective area of a reflector (10) in a path wherein the incident light (20) is introduced to the reflector (10); and a reflected light deforming measure (50) which restores the reflected light (30) which is reflected from the reflector (10).

Description

비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치{The wavefront correction apparatus for the adaptive optics using an anamorphic lens}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an adaptive optical wavefront compensation apparatus using an unequal optical element,

본 발명은 적응광학 시스템의 파면 보정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파면 보정장치의 입사측과 반사측에 각각 비균등 광학소자를 설치하여, 반사경으로 입사되는 입사광의 단면이 원형에 가깝도록 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wavefront compensation apparatus for an adaptive optical system, and more particularly, to a wavefront compensation apparatus for an adaptive optical system in which an unequal optical element is provided on each of an incident side and a reflection side of a wavefront compensation apparatus, To an adaptive optical wavefront compensation apparatus to which an unequal optical element is applied.

일반적으로 적응광학 시스템에서는 각 구성품의 배치를 고려하여 파면 보정장치로 입사되는 입사광과 반사되는 반사광의 경로가 중복되지 않도록, 입사광이 상기 파면 보정장치의 반사경과 일정한 각도를 갖도록 광학정렬을 한다.Generally, in the adaptive optical system, optical alignment is performed so that the incident light has a certain angle with the reflecting mirror of the wave-front compensating device so that the paths of the incident light and the reflected light reflected by the wave-front compensating device are not overlapped.

예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 입사광(20)은 반사경(10)과 θ의 각도로 입사되도록 하고, 상기 파면 보정장치의 반사경(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 반사경(10)의 뒷면에 설치된 액츄에이터(11)가 입사광(20)의 입사광파면(21)에 따라 작동하여 상기 반사경(10)의 표면이 가변하여, 반사광(30)의 반사광파면(31)이 일정해지도록 파면을 보정한다.For example, as shown in FIG. 1, the incident light 20 is incident on the reflecting mirror 10 at an angle of?, And the reflecting mirror 10 of the wave- The actuator 11 installed on the back side operates according to the incident light wavefront 21 of the incident light 20 to change the surface of the reflector 10 and correct the wavefront so that the reflected light wavefront 31 of the reflected light 30 becomes constant. do.

상기와 같은 파면 보정기에서는, 입사광(20)과 반사광(30)에 관련된 다른 구성품의 크기와 전체 시스템의 크기를 고려하여, 상기 반사경(10)에 입사되는 입사광(20)의 입사각(θ)이 결정된다.The incidence angle of the incident light 20 incident on the reflecting mirror 10 is determined in consideration of the size of the other components related to the incident light 20 and the reflected light 30 and the size of the entire system, do.

특히, 상기 파면 보정장치의 크기를 소형화하기 위해서는 상기 입사각(θ)이 커져야 한다.In particular, in order to reduce the size of the wave-front compensating device, the incident angle?

그러나, 상기 입사각이 커지면 상기 반사경(10)으로 입사되는 입사광(20)의 형태가 타원으로 변화되기 때문에, 상기 반사경(10)에 설치된 액츄에이터(11) 중에서 상기 반사경(10)에서 파면보정에 기여하는 유효 액츄에이터(11)의 수는 줄어들게 된다.However, since the shape of the incident light 20 incident on the reflector 10 changes to an ellipse when the incident angle is large, the reflector 10 contributes to the wavefront correction in the reflector 10 among the actuators 11 provided in the reflector 10 The number of effective actuators 11 is reduced.

즉, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 입사광(20)의 단면이 직경이 D1인 원이라면, 상기 입사광(20)이 입사각(θ)만큼 기울어져 반사경(10)으로 입사되면, 상기 반사경(10)에서는 형성되는 타원은 단축의 직경은 D1과 입사광(20)과 동일하나, 장축의 직경 D2는 D1보다 커지게 된다. 즉, 도 2에서 D2 = D1/ cos(θ)로서, 상기 반사경(10)의 표면에는 타원형태로 입사광(20)이 입사된다.3 and 4, if the cross section of the incident light 20 is a circle having a diameter of D 1, when the incident light 20 is inclined by the incident angle? And is incident on the reflector 10, The diameter of the minor axis of the ellipse formed in the optical fiber 10 is the same as that of the incident light 20, but the diameter D2 of the major axis is larger than D1. That is, incident light 20 is incident on the surface of the reflecting mirror 10 in an elliptical shape with D2 = D1 / cos (?) In FIG.

이와 같이, 상기 파면보정에 실제 사용되는 유효 액츄에이터(11)의 수가 감소되면, 적응광학 시스템에서의 파면 보정효과가 줄어들게 된다. 상기 반사경(10)의 후면에는 상기 반사경(10) 표면을 변경시킬 수 있는 복수의 액츄에이터(11)가 상기 반사경(10)의 전면 면적에 대하여 고르게 설치되어 있는데, 상기와 같이, 상기 반사경(10)의 형상과 상기 반사경(10)으로 입사되는 입사광(20)의 형상 차이가 발생하게 된다.As described above, when the number of effective actuators 11 actually used for the wavefront correction is reduced, the wavefront correction effect in the adaptive optical system is reduced. A plurality of actuators 11 capable of changing the surface of the reflector 10 are provided on the rear surface of the reflector 10 so as to be even with respect to the front surface area of the reflector 10. As described above, And the shape of the incident light 20 incident on the reflecting mirror 10 are different from each other.

예컨대, 상기 입사각이 30도라면, 반사경(10)에서 타원형상에서 장축 직경 대비 단축 직경은 85%에 불과한 바, 단축 방향의 15%의 영역에 있는 액츄에이터는 상기 반사경(10)에서 파면보정에 사용할 수 없게 되므로, 파면 보정성능이 저하되는 문제점이 있다.
For example, if the angle of incidence is 30 degrees, the minor axis diameter on the elliptical shape in the reflector 10 is only 85% relative to the major axis diameter. An actuator in the 15% area in the minor axis direction can be used for wavefront correction in the reflector 10 There is a problem that the wavefront compensation performance deteriorates.

하기의 선행기술 문헌에는 '형상가변거울을 이용한 파면에러 보정장치'에 관한 기술이 개시되어 있다.
The following prior art document discloses a technique relating to a wavefront error correction apparatus using a shape variable mirror.

KR 10-0615054 B1KR 10-0615054 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 입사광이반사경과 기울어진 각도로 입사하더라도, 반사경에서의 빔의 모양이 원형을 유지하는 적응광학 파면보정 장치를 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an adaptive optical wavefront compensation device in which the shape of a beam in a reflector maintains a circular shape even if incident light is incident at an oblique angle to the reflector.

이를 위해, 상기 반사경에서 입사광이 변형되는 방향과 크기를 고려하여 반사경 앞에 비균등 광학소자를 적용함으로써 입사되는 빔의 모양을 변형하게 된다. To this end, the non-uniform optical element is applied in front of the reflector in consideration of the direction and size of the incident light in the reflector, thereby deforming the shape of the incident beam.

본 발명의 다른 목적은 반사경으로부터 반사된 반사광이 입사광과 동일한 단면으로 복원되도록 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치를 제공하는 것이다.
It is another object of the present invention to provide an adaptive optical wavefront compensation apparatus to which an unequal optical element for restoring the reflected light reflected from the reflection mirror to the same cross section as the incident light is applied.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치는, 반사경으로 입사되는 불균일한 파면을 갖는 입사광을 균일한 파면을 갖는 반사광으로 변형시키는 파면 보정장치에 있어서, 상기 반사경으로 입사광이 입사되는 경로상에는 상기 입사광이 상기 반사경의 유효영역과 일치하게 입사되도록 상기 입사광의 모양을 변형하는 입사광 변형 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for correcting an optical wavefront compensated by an unequal optical element, the apparatus including: a wavefront compensating device for correcting incident light incident on the reflector into a reflected wave having a uniform wavefront, And an incident light modifying means for modifying the shape of the incident light so that the incident light is incident on the path along which the incident light is incident on the reflecting mirror so that the incident light is incident on the effective region of the reflecting mirror.

상기 입사광 변형 수단은 상기 입사광의 경로상에 비균등 광학소자가 설치되는 것을 특징으로 한다.And the incident light modifying means is provided with an unequal optical element on the path of the incident light.

상기 반사광이 반사되는 경로에는, 상기 입사광 변형 수단에 의해 변형된 반사광을 복원시키는 반사광 변형 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a reflected light modifying means for restoring the light reflected by the incident light modifying means to the path through which the reflected light is reflected.

상기 반사광 변형 수단은, 상기 반사광의 경로상에 설치되는 비균등 광학소자인 것을 특징으로 한다.And the reflected light deforming means is an unequal optical element provided on the path of the reflected light.

상기 반사광 변형 수단은 상기 입사광 변형 수단과 동일한 광학소자인 것을 특징으로 한다.And the reflected light deforming means is the same optical element as the incident light deforming means.

상기 비균등 광학소자는, 실린더 렌즈(cylindrical lens), 토릭 렌즈(toric lens), 액체 렌즈, 빔 형상 변형 반사경 중 어느 하나 인 것을 특징으로 한다.The non-uniform optical element is any one of a cylindrical lens, a toric lens, a liquid lens, and a beam-shaped deformed mirror.

상기 입사광 변형 수단에 의해서 변형된 입사광의 광축에 대한 상하방향의 직경은 하기의 식과 같이 변형되는 것을 특징으로 한다.The diameter of the incident light modulated by the incident light modifying means in the vertical direction with respect to the optical axis is modified as follows.

D3 = D1 / cos(θ)D3 = D1 / cos ([theta])

(D3 : 변형된 입사광의 광축에 대한 상하방향의 직경, D1: 입사광 변형 수단으로 입사되는 입사광의 직경, θ : 입사광이 반사경으로 입사되는 입사각)(D3: diameter in the vertical direction with respect to the optical axis of the deformed incident light, D1: diameter of incident light incident on the incident light modifying means, and?: Incident angle at which incident light enters the reflecting mirror)

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치에 따르면, 입사광의 경로상에서 비균등 광학소자를 이용하여 반사경에서 입사광이 원형이 되도록 상기 입사광을 상기 반사경에서 변형되는 방향과 수직한 방향으로 미리 변형되도록 함으로써, 상기 반사경에서의 파면 보정 성능이 향상된다.According to the adaptive optical wavefront compensating apparatus to which the non-equal optical element according to the present invention is applied, the non-uniform optical element is used on the path of the incident light so that the incident light is deformed in the reflector The wavefront compensation performance of the reflector is improved.

또한, 상기 입사광의 입사각을 과도하게 줄이지 않아도 되므로, 종래기술에서와 같이 입사각을 줄이기 위해 광경로를 길게하지 않아도 되는 바, 적응광학 시스템의 크기를 줄일 수 있다.In addition, since the incidence angle of the incident light is not excessively reduced, it is not necessary to lengthen the optical path in order to reduce the incidence angle as in the prior art, and the size of the adaptive optical system can be reduced.

아울러, 입사광과 반사경의 각도 제한을 극복할 수 있으므로, 다양한 형태로 적응광학 시스템 및 광학계를 다양한 형태로 설계할 수 있다.
In addition, since the angle limitation of the incident light and the reflector can be overcome, various adaptive optical systems and optical systems can be designed in various forms.

도 1은 종래 기술에 따른 파면 보정장치에서 입사광이 반사경에서 반사되는 상태를 도시한 개략도.
도 2는 종래 기술에 따른 파면 보정장치에서 반사경을 도시한 정면도.
도 3은 종래 기술에 따른 파면 보정장치에서 입사광이 반사경에 반사될 때의 각도관계를 도시한 개략도.
도 4는 종래 기술에 따른 파면 보정장치에서 반사경으로 입사되기 전후의 단면형태들 도시한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치을 도시한 개략도.
도 6은 본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치에서 각 위치에서의 입사광 또는 반사광의 단면도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a state in which incident light is reflected by a reflecting mirror in a wavefront compensation apparatus according to a related art; FIG.
2 is a front view showing a reflector in a wavefront compensation apparatus according to the related art;
3 is a schematic view showing an angle relationship when incident light is reflected on a reflecting mirror in a wavefront compensating apparatus according to the related art.
4 is a cross-sectional view showing cross-sectional shapes before and after being incident on a reflector in a wavefront compensating apparatus according to the related art.
5 is a schematic view showing an adaptive optical wavefront compensation apparatus to which an unequal optical element according to the present invention is applied.
6 is a cross-sectional view of incident light or reflected light at each position in an adaptive optical wavefront compensation apparatus to which an unequal optical element according to the present invention is applied.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치에 대하여 자세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, an adaptive optical wavefront compensation apparatus to which an unequal optical element according to the present invention is applied will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치는, 도 5에서와 같이, 반사경으로 입사되는 불균일한 파면을 갖는 입사광을 균일한 파면을 갖는 반사광으로 변형시키는 파면 보정장치에 있어서, 상기 반사경(10)으로 입사광(20)이 입사되는 경로상에는 상기 입사광(20)이 상기 반사경(10)의 유효영역과 일치하게 입사되도록 상기 입사광(20)을 변형시키는 입사광 변형 수단(40)과, 상기 반사경(10)으로부터 반사된 반사광(30)을 복원시키는 반사광 변형 수단(50)을 포함한다.The apparatus for correcting an adaptive optical wavefront, to which an unequal optical element according to the present invention is applied, is a wavefront compensation apparatus for deforming incident light having a nonuniform wavefront incident on a reflector into reflected light having a uniform wavefront, An incident light modifying means 40 for modifying the incident light 20 such that the incident light 20 is incident on the path of the incident light 20 to the reflector 10 so as to be incident on the reflector 10 in an effective area, And a reflected light modifying means (50) for reconstructing the reflected light (30) reflected from the reflecting mirror (10).

파면 보정장치에서 불균일한 파면을 갖는 입사광(20)이 반사경으로 입사되는 입사광(20)의 경로상에 상기 입사광(20)이 상기 반사경(10)의 유효영역과 일치하게 입사되도록 입사광(20)을 변형시키는 입사광 변형 수단(40)이 설치된다.The incident light 20 is incident on the path of the incident light 20 incident on the reflecting mirror so that the incident light 20 enters the effective area of the reflecting mirror 10 Incident light modifying means 40 is provided.

상기 입사광(20)은 상기 반사경(10)과 입사각(θ) 만큼 기울어져 상기 반사경(10)으로 입사되므로, 상기 입사광(20)이 광원에서 원형을 갖더라도, 상기 반사경(10)에서는 타원형으로 변화된다.Since the incident light 20 is incident on the reflector 10 at an angle of incidence θ with respect to the reflector 10, even if the incident light 20 has a circular shape in the light source, do.

이를 고려하여, 상기 입사광(20)의 경로상에 상기 반사경(10)에서 입사광(20)이 원형이 되도록, 상기 입사광(20)이 반사경(10)에서 변형되는 방향과 수직한 방향으로 변형시키는 입사광 변형 수단(40)을 설치한다. 상기 도 2를 보면, 상기 입사광(20)은 수평방향(도면기준)으로 변형되는 바, 상기 입사광 변형 수단(40)을 통하여 변형되는 방향과 수직한 방향, 즉 도면기준으로 수직방향으로 미리 변형되도록 하여, 상기 반사경(10)에 상기 입사광(20)이 도달하였을 때에는 상기 반사경(10)의 유효면적 전체에 대하여 입사광(20)이 고르게 분포하여, 입사광(20)이 상기 반사경(10)의 유효면적과 일치되도록 한다.
한편, 상기 도면기준의 수직방향은 입사광 진행방향의 광축에 대한 수직방향을 의미한다. 즉, 반사경(10)으로 입사되는 입사광(20)은 상기 입사각(θ)만큼 기울어져 있어서, 상기 반사경(10)에서 상기 입사광(20)의 광축의 수평방향에 대해서는 직경이 커지게 되는 바, 이에 대응하도록 상기 입사광 변형수단에서는 상기 반사경(10)에서 정원이 되도록 입사광(20) 진행방향에 대하여 입사광(20)의 광축에 대한 수직방향으로 미리 변형시킨다.
In consideration of this, an incident light 20 that deforms the incident light 20 in a direction perpendicular to the direction in which the incident light 20 is deformed by the reflecting mirror 10 is formed on the path of the incident light 20 so that the incident light 20 is circular in the reflecting mirror 10 The deforming means 40 is provided. 2, the incident light 20 is deformed in the horizontal direction (reference plane) so that it is deformed in the direction perpendicular to the direction in which the incident light is deformed through the incident light modifying means 40, When the incident light 20 reaches the reflector 10, the incident light 20 is evenly distributed over the effective area of the reflector 10 and the incident light 20 reaches the effective area of the reflector 10 .
On the other hand, the vertical direction of the drawing reference means a direction perpendicular to the optical axis of the incident light propagating direction. That is, the incident light 20 incident on the reflecting mirror 10 is inclined by the incident angle?, And the diameter of the incident light 20 in the horizontal direction of the reflecting mirror 10 is increased. The incident light is deformed in the direction perpendicular to the optical axis of the incident light 20 with respect to the traveling direction of the incident light 20 so as to become a garden in the reflecting mirror 10.

여기서, 상기 입사광 변형수단(40)에 의해서 변형된 입사광(20)의 광축에 대한 수직방향의 직경(D3)은 하기의 식과 같이 된다.Here, the diameter D3 in the direction perpendicular to the optical axis of the incident light 20 deformed by the incident light modifying means 40 is expressed by the following equation.

D3 = D1/ cos(θ)D3 = D1 / cos ([theta])

(D1: 입사광의 직경, θ : 입사광이 반사경으로 입사되는 입사각)(D1: diameter of incident light, [theta]: incident angle at which incident light enters the reflecting mirror)

한편, 상기 반사경(10)으로부터 반사되는 반사광(30)에 대해서도, 상기 반사광(30)의 경로상에 상기 입사광 변형 수단(40)에 의해 변형된 반사광(30)을 원래의 형태로 복원시키는 반사광 변형 수단(50)이 설치되는 것이 더 바람직하다.On the other hand, the reflected light 30 reflected by the reflecting mirror 10 is reflected on the path of the reflected light 30 to reflect the reflected light 30 deformed by the incident light modifying means 40 to the original shape More preferably means 50 are provided.

즉, 상기 입사광 변형 수단(40)에 의해 타원형의 형태로 변형된 입사광(20)은 상기 반사경(10)에 반사된 후, 상기 반사광 변형 수단(50)에 의해 상기 입사광(20)이 상기 입사광 변형 수단(40)을 통과하기 전의 상태로 복원된다.That is, after the incident light 20 deformed into the elliptical shape by the incident light modifying means 40 is reflected by the reflecting mirror 10, the incident light 20 is reflected by the reflected light modifying means 50, Is restored to the state before passing through the means (40).

여기서, 상기 입사광 변형 수단(40)은 상기 입사광(20)의 경로상에 설치되는 비균등 광학소자가 될 수 있다. 예컨대, 상기 비균등 광학소자로 비균등 광학렌즈가 될 수 있다. 상기 비균등 광학 렌즈(anamorphic lens)는, 면대칭은 있으나 회전대칭성은 없는 광학면[anamorphic 面]을 갖는 렌즈로서, 렌즈의 단면에 따라 초점거리가 달라지는 특성을 갖는다. 상기 비균등 광학렌즈는 광축을 기준으로 수평방향(광축의 폭방향)과 수직방향(광축의 상하방향)에 대한 배율이 달라지므로, 상기 비균등 광학렌즈로 원형의 광이 입력되는 경우, 타원형으로 출력되도록 한다.Here, the incident light modifying means 40 may be an unequal optical element provided on the path of the incident light 20. For example, the unequal optical element may be an unequal optical lens. The anamorphic lens is a lens having an anamorphic surface that has a plane symmetry but no rotational symmetry, and has a characteristic that a focal length varies depending on a cross section of the lens. Since the magnification of the non-equal optical lens varies in the horizontal direction (the width direction of the optical axis) and the vertical direction (the up-down direction of the optical axis) with respect to the optical axis, when the unequal optical lens receives circular light, Output.

상기 비균등 광학렌즈의 예로서, 실린더 렌즈(Cylindrical lens), 토릭 렌즈(Toric lens)가 될 수 있다.Examples of the non-uniform optical lens include a cylindrical lens and a toric lens.

한편, 상기 비균등 광학소자의 다른 예로서는 액체 렌즈, 빔 형상을 변형시킬 수 있는 반사경이 적용될 수도 있다.As another example of the non-uniform optical element, a liquid lens and a reflector capable of deforming the beam shape may be applied.

상기 반사광 변형수단(50)은 상기 입사광 변형 수단(40)과 동일한 비균등 광학소자가 적용되도록 하여, 파면 보정장치의 반사경(10)으로부터 반사된 반사광(30)을 상기 입사광 변형 수단(40)을 통과하기 전의 입사광(20)의 형태로 복원되도록 한다.The reflected light modifying means 50 applies the same unequal optical element to the incident light modifying means 40 so that the reflected light 30 reflected from the reflecting mirror 10 of the wave front correcting device is reflected by the incident light modifying means 40 And is restored to the form of incident light 20 before passing through.

도 6에는 상기 입사광 변형 수단(40)으로 입사되기 전부터, 상기 반사광 변형 수단(50)을 통과한 다음까지의 광선의 단면 형태가 도시되어 있다.FIG. 6 shows a cross-sectional shape of the light beam before it is incident on the incident light modifying means 40 and after passing through the reflected light modifying means 50.

입사광(20)이 상기 입사광 변형 수단(40)으로 입사되기 전까지는 원형의 형태를 갖고 있다. 이때에는 어느 방향으로도 D1의 직경을 갖는다(도 6의 (a)참조).Until the incident light 20 is incident on the incident light modifying means 40, the incident light 20 has a circular shape. At this time, it has a diameter of D1 in any direction (see Fig. 6 (a)).

상기 입사광(20)이 상기 입사광 변형 수단(40)을 통과하면, 상기 입사광(20)은 수직방향, 즉 입사광(20)의 광축에 대한 수직방향으로 늘어나도록 변형된다. 상기 입사광(20)이 입사각만큼 기울어져 상기 반사경(10)으로 입사되어, 상기 반사경(10)에서는 수평방향으로 늘어나도록 변형되는 바, 상기 입사광 변형 수단(40)은 상기 반사경(10)에서 변형되는 방향과 수직한 방향으로 미리 변형되도록 한다. 이때, 상기 입사광(20)의 수평방향으로는 D1으로 초기 상태와 같지만, 수직방향으로는 D3로 늘어난다.  When the incident light 20 passes through the incident light modifying means 40, the incident light 20 is deformed to extend in the vertical direction, that is, in the direction perpendicular to the optical axis of the incident light 20. [ The incident light 20 is inclined at an incident angle and is incident on the reflector 10 and is deformed to extend in the horizontal direction in the reflector 10. The incident light modifying means 40 is deformed in the reflector 10 To be deformed in advance in a direction perpendicular to the direction. At this time, D1 is the same as the initial state in the horizontal direction of the incident light 20, but D3 is increased in the vertical direction.

상기 입사광(20)이 상기 반사경(10)에 도달하였을 때에는 직경 D3를 갖는 원형으로 된다. 이때, 상기 D3는 상기 반사경(10)의 유효영역과 동일하여, 상기 반사경(10)에 설치된 액츄에이터(11)를 이용하여 파면을 보정할 수 있다.When the incident light 20 reaches the reflecting mirror 10, the incident light 20 has a circular shape having a diameter D3. At this time, D3 is the same as the effective area of the reflector 10, and the wavefront can be corrected by using the actuator 11 provided on the reflector 10. [

최초, D1을 직경으로 하는 입사광(20)은 입사광 변형 수단(40)을 통과하면서, 수직방향의 직경이 D3인 타원으로 변형되고, 상기 반사경(10)에서 수평방향의 직경이 D2가 된다. 여기서, 상기 D2와 D3는 실질적으로 같은 값이 되어야 하므로, 입사광(20)은 반사경(10)에서D2=D3인 원형의 형태가 된다.Initially, incident light 20 having a diameter of D1 is deformed into an ellipse having a diameter D3 in the vertical direction while passing through the incident light modifying means 40, and the diameter of the reflecting mirror 10 in the horizontal direction becomes D2. Since D2 and D3 must be substantially equal to each other, the incident light 20 becomes a circular shape of D2 = D3 in the reflector 10.

상기 반사경(10)에서 반사된 반사광(30)은 다시 가로 방향의 단축 직경이 D1, 세로 방향의 장축 직경이 D3를 갖는 타원이 된다(도 6의 (d) 참조).The reflected light 30 reflected by the reflecting mirror 10 again becomes an ellipse having a minor axis diameter of D1 in the transverse direction and a major axis diameter D3 in the longitudinal direction (see FIG. 6 (d)).

그러나, 상기 반사광(30)이 상기 반사광 변형 수단(50)을 통과하면, 다시 직경 D1을 갖는 원형으로 복원된다(도 6의 (e) 참조).However, when the reflected light 30 passes through the reflected light modifying means 50, it is restored to a circular shape having a diameter D1 again (see Fig. 6 (e)).

따라서, 상기 반사경(10)의 유효 면적 전체에 입사광(20)이 도달하므로, 불균일한 입사 광파면(21)을 갖는 입사광(20)의 파면보정에 반사경(10)에 설치된 액츄에이터(11)가 모두 활용됨으로써, 반사광(30)의 반사광파면(31)은 보정이 잘 된 고른 파면 형상을 갖는다.
Therefore, since the incident light 20 reaches the entire effective area of the reflector 10, the actuator 11 provided on the reflector 10 can correct the wavefront of the incident light 20 having the uneven incident light wavefront 21 The reflected light wavefront 31 of the reflected light 30 has a well-corrected uniform wavefront shape.

10 : 반사경 11 : 액츄에이터
20 : 입사광 21 : 입사 광파면
30 : 반사광 31 : 반사 광파면
40 : 입사광 변형 수단 50 : 반사광 변형 수단
10: reflector 11: actuator
20: incident light 21: incident light wavefront
30: reflected light 31: reflected light wavefront
40: incident light modifying means 50: reflected light modifying means

Claims (7)

반사경으로 입사되는 불균일한 파면을 갖는 입사광을 균일한 파면을 갖는 반사광으로 변형시키는 파면 보정장치에 있어서,
상기 반사경으로 입사광이 입사되는 경로상에는 상기 입사광이 상기 반사경의 유효영역과 일치하게 입사되도록 상기 입사광을 상기 입사광의 광축에 대하여 입사광 진행방향의 수평한 방향으로는 광폭을 유지하고 수직한 방향으로 광폭이 커지도록 변형시키고, 상기 입사광 진행방향의 수직한 방향으로는 일정한 배율로 입사광을 변형시키는 입사광 변형 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
A wavefront compensation apparatus for deforming incident light having a non-uniform wavefront incident on a reflector into reflected light having a uniform wavefront,
The incident light is allowed to be broad in the horizontal direction of the incident light propagating direction with respect to the optical axis of the incident light so that the incident light enters the effective area of the reflecting mirror on the path through which the incident light enters the reflecting mirror, And an incident light modifying means for modifying the incident light at a constant magnification in a direction perpendicular to the incident light propagating direction.
제1항에 있어서,
상기 입사광 변형 수단은 상기 입사광의 경로상에 설치되는 비균등 광학소자인 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the incident light modifying means is an unequal optical element provided on the path of the incident light.
제1항에 있어서,
상기 반사광이 반사되는 경로에는, 상기 입사광 변형 수단에 의해 변형된 반사광을 복원시키는 반사광 변형 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
The method according to claim 1,
Further comprising reflected light deforming means for restoring the reflected light that has been deformed by the incident light deforming means in the path through which the reflected light is reflected.
제3항에 있어서,
상기 반사광 변형 수단은, 상기 반사광의 경로상에 설치되는 비균등 광학소자인 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
The method of claim 3,
Wherein the reflected light modifying means is an unequal optical element provided on the path of the reflected light.
제4항에 있어서,
상기 반사광 변형 수단은 상기 입사광 변형 수단과 동일한 광학소자인 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the reflected light modifying means is the same optical element as the incident light modifying means.
제2항 또는 제4항에 있어서,
상기 비균등 광학소자는, 실린더 렌즈(cylindrical lens), 토릭 렌즈(toric lens), 액체 렌즈, 빔 형상변형 반사경 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
The method according to claim 2 or 4,
Wherein the non-uniform optical element is any one of a cylindrical lens, a toric lens, a liquid lens, and a beam-shaped deformed mirror.
제1항에 있어서,
상기 입사광 변형 수단에 의해서 변형된 입사광의 광축에 대하여 입사광 진행방향의 수직방향의 직경은 하기의 식과 같이 변형되는 것을 특징으로 하는 비균등 광학소자가 적용된 적응광학 파면 보정장치.
D3 = D1 / cos(θ)
(D3 : 변형된 입사광의 광축에 대하여 입사광 진행방향의 수직방향의 직경, D1: 입사광 변형 수단으로 입사되는 입사광의 직경, θ : 입사광이 반사경으로 입사되는 입사각)
The method according to claim 1,
Wherein the diameter of the incident light in the direction perpendicular to the incident light propagating direction with respect to the optical axis of the incident light deformed by the incident light deforming means is modified as expressed by the following equation.
D3 = D1 / cos ([theta])
(D3: diameter in the direction perpendicular to the direction of the incident light with respect to the optical axis of the deformed incident light, D1: diameter of incident light incident on the incident light modifying means,?: Incident angle at which incident light enters the reflecting mirror)
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