KR101858986B1 - 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법 - Google Patents

쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101858986B1
KR101858986B1 KR1020160050937A KR20160050937A KR101858986B1 KR 101858986 B1 KR101858986 B1 KR 101858986B1 KR 1020160050937 A KR1020160050937 A KR 1020160050937A KR 20160050937 A KR20160050937 A KR 20160050937A KR 101858986 B1 KR101858986 B1 KR 101858986B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mirror
light
laser
telescope
path
Prior art date
Application number
KR1020160050937A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170121976A (ko
Inventor
이광현
강응철
박병서
Original Assignee
국방과학연구소
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020160050937A priority Critical patent/KR101858986B1/ko
Publication of KR20170121976A publication Critical patent/KR20170121976A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101858986B1 publication Critical patent/KR101858986B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/004—Systems comprising a plurality of reflections between two or more surfaces, e.g. cells, resonators
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24—Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476—Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
    • G02B27/4205—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
    • G02B27/4216—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant correcting geometrical aberrations
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors
    • G02B7/1821—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors for rotating or oscillating mirrors

Abstract

본 발명은, 외부에서 입사되는 빛을 모은 후, 모아진 빛을 확대시키도록 구성되는 망원경부; 및 상기 망원경부에서 확대된 빛을 전달받고, 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 변경시키도록 이루어지는 쿠데패스부를 포함하고, 상기 망원경부는, 외부에서 입사되는 빛을 모으도록 형성되는 주경부; 및 상기 주경부에서 반사된 빛을 전달받아 확대시키며, 확대된 후 반사되어 나가는 빛의 경로를 정렬시키기 위하여, 서로 수직하는 2축(two-axis)을 기준으로 하는 이동과, 서로 수직하는 3축(three-axis)을 기준으로 하는 회전을 빛의 반사면에 제공하도록 이루어지는 부경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경을 개시한다.

Description

쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법{COUDE TYPE OFF-AXIS TELESCOPE AND ALIGNMENT METHOD THEREOF}
본 발명은 쿠데형(coude type) 비축 망원경 및 그 정렬 방법에 관한 것이다.
원거리 레이저 전송을 위해서는 대구경의 망원경을 이용해야 하지만, 과거의 동축 망원경 구조는 레이저 중심부의 출력 감쇄 및 입력빔 성형의 어려움을 가지고 있었다. 이에 따라 현재는 이러한 동축 망원경의 단점을 보완하기 위하여 비축 구조의 망원경을 이용하고 있다.
하지만, 비축 망원경은 비대칭 구조로 이루어져 있어 광학 거울들 간 정렬에 어려움이 있다. 또한 다양한 방위각 및 고각으로 레이저 빔 전송을 하려면 김발 형식의 회전 구조물과 반사경들을 구비하는 쿠데패스(coude path)가 필요하다.
여기서, 김발의 회전축과 쿠데패스 내 반사경 회전축의 오차가 발생하면 최종 원거리 전송 레이저 빔의 방향성 오차가 증가하게 된다. 따라서, 비축 망원경의 광학 거울들과 쿠데패스의 회전오차를 감소시키기 위한 방법들이 고려될 수 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0052415 (2009.05.26.), 미국 특허공보 US6653611(2003.11.25), US05115355(1992.05.19.), US07556389(2009.07.07.), 일본 특허공보 JP56014869(1981.02.13.)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 목적은 비축 망원경과 쿠데패스의 정밀한 정렬이 가능한 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법을 제공하는 데에 있다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 쿠데형 비축 망원경은, 외부에서 입사되는 빛을 모은 후, 모아진 빛을 확대시키도록 구성되는 망원경부; 및 상기 망원경부에서 확대된 빛을 전달받고, 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 변경시키도록 이루어지는 쿠데패스부를 포함하고, 상기 망원경부는, 외부에서 입사되는 빛을 모으도록 형성되는 주경부; 및 상기 주경부에서 반사된 빛을 전달받아 확대시키며, 확대된 후 반사되어 나가는 빛의 경로를 정렬시키기 위하여, 서로 수직하는 2축(two-axis)을 기준으로 하는 이동과, 서로 수직하는 3축(three-axis)을 기준으로 하는 회전을 빛의 반사면에 제공하도록 이루어지는 부경부를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경을 개시한다.
상기 부경부는, 빛의 반사면이 곡면으로 형성되는 부경 거울; 상기 부경 거울과 결합된 상태에서 상기 3축을 기준으로 상기 부경 거울을 회전시키도록 구성되는 회전 마운트; 및 상기 회전 마운트와 결합된 상태에서 상기 2축을 기준으로 상기 회전 마운트를 이동시키도록 구성되는 이동 마운트를 구비하고, 상기 회전 마운트 및 상기 이동 마운트에 의한 상기 부경 거울의 회전 및 이동에 의해 상기 부경 거울의 반사면의 바라보는 방향이 조정 가능하도록 이루어질 수 있다.
상기 망원경부는 상기 부경부로부터 전달받은 빛의 경로를 상기 쿠데패스부로 전환시키는 제1 거울을 구비하고, 상기 쿠데패스부는 상기 제1 거울로부터 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 차례로 전환시키는 제2 거울, 제3 거울, 제4 거울, 제5 거울을 구비하며, 상기 제1 내지 제5 거울은 팁(tip)과 틸트(tilt)가 가능하도록 형성될 수 있다.
상기 쿠데형 비축 망원경은, 상기 제1 거울과 상기 제2 거울 사이에 배치되어 상기 망원경부에 고각(angle of elevation) 회전을 제공하는 고각 회전축; 및 상기 제4 거울과 상기 제5 거울 사이에 배치되어 상기 쿠데패스부에 방위각(azimuth) 회전을 제공하는 방위각 회전축을 더 구비할 수 있다.
상기 쿠데형 비축 망원경은, 상기 주경을 향하여 제1 레이저를 발생시키는 제1 레이저부; 상기 제5 거울을 향하여 제2 레이저를 발생시키는 제2 레이저부; 상기 제5 거울과 상기 제2 레이저부 사이의 광 경로 상에 배치되어 상기 제5 거울을 통해 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저를, 상기 제2 레이저부를 향하는 제1 방향과 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 분할시키는 빔분할부; 및 상기 빔분할부에서 상기 제1 방향으로 분할되어 나오는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점을 영상으로 관측 가능하도록 구성되는 영상 측정부를 더 포함할 수 있다.
아울러 본 발명은, 상기 쿠데형 비축 망원경을 포함하고, 상기 방위각 회전축을 회전시켜 상기 제4 거울로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서, 상기 제5 거울을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 상기 영상 측정부로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키는 제1 단계; 및 상기 방위각 회전축과 상기 제1 및 제2 레이저의 정렬이 이루어진 상태에서 상기 고각 회전축을 회전시켜 상기 제1 거울로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서, 상기 제2 거울을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 상기 영상 측정부로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경의 정렬 방법을 개시한다.
본 발명에 의하면, 망원경부와, 망원경부에서 확대된 빛을 전달받는 쿠데패스부를 포함하고, 망원경부는, 외부에서 입사되는 빛을 모으는 주경부와, 주경부에서 반사된 빛을 전달받아 확대시키며 서로 수직하는 2축(two-axis)과 서로 수직하는 3축(three-axis)으로 각각 이동 및 회전 가능하게 구성되는 부경부를 구비한다. 이에 따라, 주경부에서 전달받은 빛을 반사시키는 부경부의 반사면이 정밀하게 조정 가능하므로, 망원경부와 쿠데패스부를 지나는 빛의 방향성 오차를 크게 감소시킬 수 있다.
아울러 본 발명은, 망원경부와 쿠데패스부의 광 경로 상에서 서로 만나도록 제1 및 제2 레이저를 각각 발생시키는 제1 및 제2 레이저부와, 제5 거울을 통해 입사되는 제1 및 제2 레이저를 분할시키는 빔분할부와, 빔분할부에서 분할되어 나오는 제1 및 제2 레이저의 초점을 영상으로 관측 가능하도록 구성되는 영상 측정부를 구비한다. 이와 같은 구성에 의하면, 방위각 회전축 및 고각 회전축의 회전과, 제4 거울 및 제1 거울로 입사되는 레이저의 초점과, 영상 측정부에서 관측되는 영상을 이용하여, 제1 및 제2 레이저의 초점과, 방위각 회전축 및 고각 회전축의 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있으며, 망원경부와 쿠데패스부를 지나는 빛의 방향성 오차를 크게 줄여 레이저 빔의 원거리 전송에 대한 정확도를 보다 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿠데형 비축 망원경의 구성을 개념적으로 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 부경부의 구조를 개념적으로 나타낸 사시도.
도 3a 및 도 3b는 각각 도 2에 도시된 부경부의 이동량 및 회전량에 따른 망원경부의 파면오차를 측정한 그래프들.
도 4는 도 1에 도시된 쿠데형 비축 망원경의 정렬을 위한 추가적인 구성을 개념적으로 나타낸 도면.
도 5a는 방위각 및 고각 범위에 따라 거친 정렬 실시 후, 도 4에 도시된 영상 측정부로 관측되는 제1 및 제2 레이저의 초점에 대한 그래프.
도 5b는 본 발명의 쿠데형 비축 망원경 정렬 방법에 따른 정렬 실시 후, 방위각 및 고각 범위에 따라 도 4에 도시된 영상 측정부로 관측되는 제1 및 제2 레이저의 초점에 대한 그래프.
이하, 본 발명에 관련된 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일·유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿠데형 비축 망원경(100)의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 부경부(140)의 구조를 개념적으로 나타낸 사시도이며, 도 3a 및 도 3b는 각각 도 2에 도시된 부경부(140)의 이동량 및 회전량에 따른 망원경부(110)의 파면오차를 측정한 그래프들이다.
우선 도 1을 참조하면, 쿠데형 비축 망원경(100)은 망원경부(110) 및 쿠데패스부(120)를 포함한다.
망원경부(110)는, 외부에서 입사되는 빛을 특정 방향을 향하도록 반사시켜 모은 후, 이렇게 모여진 빛을 다시 확대시키도록 구성된다. 망원경부(110)의 보다 상세한 구조는 후술하기로 한다.
쿠데패스부(120)는, 상기 망원경부(110)에서 확대된 빛을 전달받고, 전달받은 빛이 기설정된 경로를 따라 이동하도록 빛의 경로를 변경시키도록 이루어진다. 쿠데패스부(120)는 빛의 경로 변경을 위하여 복수의 반사경들을 구비할 수 있다.
여기서, 상기 망원경부는 주경부(130)와 부경부(140)를 포함한다.
주경부(130)는 외부에서 입사되는 빛을 모으도록 형성된다. 예를 들어, 주경부(130)는 빛의 반사면이 오목한 곡면으로 형성되는 오목 거울로 이루어질 수 있다.
부경부(140)는, 주경부(130)에서 반사된 빛을 전달받아 다시 확대시키고, 복수의 축을 기준으로 주경부(130)로부터 반사되어 들어오는 빛의 반사면에 이동 및 회전을 제공하도록 구성된다. 구체적으로, 부경부(140)는 외부에서 주경부(130)로 입사된 후, 주경부(130)에서 다시 반사되어 나가는 빛의 경로 상에 배치되고, 주경부(130)에서 반사되어 나오는 빛의 전달받아 확대시킨 후, 다시 반사되어 나가는 빛의 경로를 정렬시키도록 형성된다. 이를 위하여 부경부(140)는 서로 수직하는 2축(two-axis)을 기준으로 하는 선형 이동과, 서로 수직하는 3축(three-axis)을 기준으로 하는 회전을 빛의 반사면에 제공하도록 이루어진다.
예를 들어, 부경부(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 부경 거울(141), 회전 마운트(142) 및 이동 마운트(143)을 구비할 수 있다.
부경 거울(141)은 주경부(130)에서 반사되어 나오는 빛이 입사되는 반사면이 곡면으로 형성된다. 부경 거울(141)은 주경부(130)로부터 입사된 빛을 확대시키도록 빛의 반사면이 볼록한 곡면으로 형성되는 볼록 거울로 이루어질 수 있다.
회전 마운트(142)는 부경 거울(141)과 결합된 상태에서 3축 예를 들어, 도시된 바와 같이 x축, y축, z축을 기준으로 상기 부경 거울(141)을 각각 롤(roll), 피치(pitch), 요(yaw) 회전시키도록 구성될 수 있다. 여기서, 상기 z축은 빛의 초점 방향일 수 있다.
이동 마운트(143)는 상기 회전 마운트(142)와 결합된 상태에서 2축 예를 들어 x축, y축을 기준으로 상기 회전 마운트(142)를 이동시키도록 구성될 수 있다. 즉, 이동 마운트(143)의 이동 시, 이동 마운트(143)와 결합된 회전 마운트(142)의 이동이 일어나고, 결과적으로 회전 마운트(142)와 결합된 부경 거울(141)의 이동이 일어나도록 이루어진다. 또한, 본 도면에서는 도시되지 않았으나, 이동 마운트(143)는 x축, y축을 기준으로 하는 이동뿐만 아니라 상기 x축 및 y축과 수직하는 z축을 기준으로 하는 이동이 가능하도록 구성될 수도 있다.
여기서, 부경부(140)는, 상기 회전 마운트(142) 및 상기 이동 마운트(143)에 의한 부경 거울(141)의 회전 및 이동에 의해 부경 거울(141)의 반사면의 바라보는 방향이 조정 가능하도록 이루어질 수 있다.
도 3a를 참조하면, 부경부(140)의 x축 및 y축에 대한 수백 마이크로미터의 이동량에도 파면오차의 변형량은 크게 변화함을 확인할 수 있다. 또한, 도 3b에 도시된 바와 같이, 부경부(140)의 수 mrad의 작은 회전량 변화에도 망원경부(110) 전체의 파면오차 변화량은 최저값에 비해 5배 이상 변화함을 확인할 수 있다. 이처럼, 본 발명의 쿠데형 비축 망원경(100)은 5자유도를 가지는 부경부(140)의 조정을 통해 쿠데형 비축 망원경(100)을 정밀하게 정렬시켜 쿠데형 비축 망원경(100)의 성능을 최적화할 수 있는 파면오차 범위 내로 수렴시킬 수 있다는 장점을 갖는다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 외부에서 입사된 빛을 모은 후, 모여진 빛을 확대시키도록 이루어지는 망원경부(110)와, 망원경부(110)에서 확대된 빛을 전달받는 쿠데패스부(120)를 포함하고, 망원경부(110)는, 외부에서 입사되는 빛을 모으는 주경부(130)와, 주경부(130)에서 반사된 빛을 전달받아 확대시키며 서로 수직하는 2축(two-axis)과 서로 수직하는 3축(three-axis)으로 각각 이동 및 회전 가능하게 구성되는 부경부(140)를 구비한다. 이에 따라, 주경부(130)에서 전달받은 빛을 반사시키는 부경부(140)의 반사면이 정밀하게 조정 가능하므로, 망원경부(110)와 쿠데패스부(120)를 지나는 빛의 방향성 오차를 크게 감소시킬 수 있다.
한편, 망원경부(110)는 제1 거울(111)을 구비하고, 쿠데패스부(120)는, 제2 내지 제5 거울(121,122,123,124)을 구비할 수 있다.
제1 거울(111)은 망원경부(110)에 구비되어, 부경부(140)로부터 전달받은 빛의 경로를 쿠데패스부(120)로 전환시키도록 형성된다.
제2 거울(121), 제3 거울(122), 제4 거울(123), 제5 거울(124)은, 쿠데패스부(120)에 구비되어, 제1 거울(111)로부터 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 차례로 전환시키도록 형성된다. 상기 제1 내지 제5 거울(111,121,122,123,124)은, 반사면이 평면으로 형성되는 평면 거울로 이루어질 수 있으며, 팁(tip)과 틸트(tilt) 동작이 가능하도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 팁 동작과, 틸트 동작은 거울이 뒤집히거나 기울어지면서 반사면의 조정이 이루어지는 동작을 의미한다.
또한, 상기 쿠데형 비축 망원경(100)은 고각 회전축(115) 및 방위각 회전축(125)을 더 구비할 수 있다.
고각 회전축(115)은 도시된 바와 같이, 제1 거울(111)과 제2 거울(121) 사이에 배치되어 망원경부(110)에 고각(angle of elevation) 회전을 제공하도록 구성된다.
다음으로, 방위각 회전축(125)은 제4 거울(123)과 제5 거울(124) 사이에 배치되어 쿠데패스부(120)에 방위각(azimuth) 회전을 제공하도록 구성될 수 있다. 이와 같은 고각 회전축(115)과 방위각 회전축(125)의 회전으로 쿠데형 비축 망원경(100)을 지나는 빛의 방향성의 조정이 이루어질 수 있다.
이하, 쿠데형 비축 망원경(100)의 정렬을 위한 구성 및 정렬 방법에 대하여 도 4 내지 도 5b를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 쿠데형 비축 망원경(100)의 정렬을 위한 추가적인 구성을 개념적으로 나타낸 도면이고, 도 5a는 방위각 및 고각 범위에 따라 거친 정렬 실시 후, 도 4에 도시된 영상 측정부(180)로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점에 대한 그래프이며, 도 5b는 본 발명의 쿠데형 비축 망원경 정렬 방법에 따른 정렬 실시 후, 방위각 및 고각 범위에 따라 도 4에 도시된 영상 측정부(180)로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점에 대한 그래프이다.
우선 도 4를 참조하면, 쿠데형 비축 망원경(100)은, 제1 레이저부(150), 제2 레이저부(160), 빔분할부(170) 및 영상 측정부(180)를 더 포함할 수 있다.
제1 레이저부(150)는 주경(130)을 향하여 제1 레이저를 발생시키도록 구성된다. 또한, 상기 제1 레이저부(150)는 x축, y축, 팁(tip), 틸트(tilt) 동작이 가능한 4축 자유도의 조정이 가능하도록 구성될 수 있다.
제2 레이저부(160)는 제5 거울(124)을 향하여 제2 레이저를 발생시키도록 구성된다. 또한, 제2 레이저부(160)는 제1 레이저부(150)와 마찬가지로 x축, y축, 팁(tip), 틸트(tilt) 동작이 가능한 4축 자유도의 조정이 가능하도록 구성되어 상기 제2 레이저의 조사 방향을 조정할 수 있다.
빔분할부(170)는 제5 거울(124)과 제2 레이저부(160) 사이의 광 경로 상에 배치되어 제5 거울(124)로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저를, 제2 레이저부(160)를 향하는 제1 방향과, 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 분할시키도록 이루어질 수 있다.
영상 측정부(180)는, 상기 빔분할부(170)에서 상기 제1 방향으로 분할되어 나오는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점을 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이 영상으로 관측 가능하도록 구성될 수 있다.
이하, 본 발명의 쿠데형 비축 망원경의 정렬 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 쿠데형 비축 망원경의 정렬 방법은 우선 상기 쿠데형 비축 망원경(100)을 포함하며, 방위각 회전축(125)을 회전시키면서 정렬이 이루어지는 제1 단계와, 고각 회전축(115)를 회전시키면서 정렬이 이루어지는 제2 단계를 포함한다.
상기 제1 단계는, 방위각 회전축(125)을 회전시켜 제4 거울(123)로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서 정렬시키고, 제5 거울(124)을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 영상 측정부(180)로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상 측정부(180)로 출력되는 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키도록 이루어진다.
다음으로, 상기 제2 단계는, 방위각 회전축(125)과 상기 제1 및 제2 레이저의 정렬이 이루어진 상태에서 상기 고각 회전축(115)을 회전시켜 제1 거울(111)로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서, 상기 제2 거울(121)을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 영상 측정부(1800로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키도록 이루어진다.
이와 같은 상기 쿠데형 비축 망원경의 정렬 방법을 수행한 결과를 나타낸 도 5b에 도시된 바와 같이, 도 5a에 도시된 거친 정렬 방법의 결과보다 레이저 초점의 오차가 최대 1/5 이하로 감소되는 것을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 망원경부(110)와 쿠데패스부(120)의 광 경로 상에서 서로 만나도록 상기 제1 및 제2 레이저를 각각 발생시키는 제1 및 제2 레이저부(150,160)와, 제5 거울(124)을 통해 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저를 분할시키는 빔분할부(170)와, 빔분할부(170)에서 분할되어 나오는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점을 영상으로 관측 가능하도록 구성되는 영상 측정부(180)를 구비한다. 이에 따라, 방위각 회전축(125) 및 고각 회전축(115)의 회전과, 제4 거울(123) 및 제1 거울(111)로 입사되는 레이저의 초점과, 영상 측정부(180)에서 관측되는 영상을 이용하여, 상기 제1 및 제2 레이저의 초점과, 방위각 회전축(125) 및 고각 회전축(115)의 정렬을 보다 용이하게 수행할 수 있으며, 망원경부(110)와 쿠데패스부(120)를 지나는 빛의 방향성 오차를 크게 줄여 레이저 빔의 원거리 전송에 대한 정확도를 보다 높일 수 있다는 장점이 있다.
100 : 쿠데형 비축 망원경 110 : 망원경부
120 : 쿠데패스부 130 : 주경부
140 : 부경부 150 : 제1 레이저부
160 : 제2 레이저부 170 : 빔분할부
180 : 영상 측정부

Claims (6)

  1. 외부에서 입사되는 빛을 모은 후, 모아진 빛을 확대시키도록 구성되는 망원경부; 및
    상기 망원경부에서 확대된 빛을 전달받고, 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 변경시키도록 이루어지는 쿠데패스부를 포함하고,
    상기 망원경부는,
    외부에서 입사되는 빛을 모으도록 형성되는 주경부; 및
    상기 주경부에서 반사된 빛을 전달받아 확대시키는 부경부를 포함하며,
    상기 부경부는,
    확대된 후 반사되어 나가는 빛의 경로를 정렬시키기 위하여, 빛의 반사면이 곡면으로 형성되는 부경 거울;
    상기 부경 거울과 결합된 상태에서 서로 수직하는 x축, y축 및 z축을 포함하는 3축(three-axis)을 기준으로 상기 부경 거울을 회전시키도록 구성되는 회전 마운트; 및
    상기 회전 마운트와 결합된 상태에서 서로 수직하는 x축 및 y축을 포함하는 2축(two-axis)를 기준으로 상기 회전 마운트를 선형 이동시키도록 구성되는 이동 마운트를 구비하고,
    상기 회전 마운트 및 상기 이동 마운트에 의한 상기 부경 거울의 회전 및 선형 이동에 의해 상기 부경 거울의 반사면의 바라보는 방향이 조정 가능하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 망원경부는 상기 부경부로부터 전달받은 빛의 경로를 상기 쿠데패스부로 전환시키는 제1 거울을 구비하고,
    상기 쿠데패스부는 상기 제1 거울로부터 전달받은 빛의 경로를 기설정된 방향으로 차례로 전환시키는 제2 거울, 제3 거울, 제4 거울, 제5 거울을 구비하며,
    상기 제1 내지 제5 거울은 팁(tip)과 틸트(tilt)가 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 거울과 상기 제2 거울 사이에 배치되어 상기 망원경부에 고각(angle of elevation) 회전을 제공하는 고각 회전축; 및
    상기 제4 거울과 상기 제5 거울 사이에 배치되어 상기 쿠데패스부에 방위각(azimuth) 회전을 제공하는 방위각 회전축을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주경을 향하여 제1 레이저를 발생시키는 제1 레이저부;
    상기 제5 거울을 향하여 제2 레이저를 발생시키는 제2 레이저부;
    상기 제5 거울과 상기 제2 레이저부 사이의 광 경로 상에 배치되어 상기 제5 거울을 통해 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저를, 상기 제2 레이저부를 향하는 제1 방향과 상기 제1 방향과 다른 제2 방향으로 분할시키는 빔분할부; 및
    상기 빔분할부에서 상기 제1 방향으로 분할되어 나오는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점을 영상으로 관측 가능하도록 구성되는 영상 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경.
  6. 제5항에 따르는 쿠데형 비축 망원경을 포함하고,
    상기 방위각 회전축을 회전시켜 상기 제4 거울로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서, 상기 제5 거울을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 상기 영상 측정부로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키는 제1 단계; 및
    상기 방위각 회전축과 상기 제1 및 제2 레이저의 정렬이 이루어진 상태에서 상기 고각 회전축을 회전시켜 상기 제1 거울로 입사되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점의 차이를 감소시키면서, 상기 제2 거울을 팁(tip)과 틸트(tilt)시켜 상기 영상 측정부로 관측되는 상기 제1 및 제2 레이저의 초점이 상기 영상의 중심에 위치하도록 정렬시키는 제2 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 쿠데형 비축 망원경의 정렬 방법.
KR1020160050937A 2016-04-26 2016-04-26 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법 KR101858986B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160050937A KR101858986B1 (ko) 2016-04-26 2016-04-26 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160050937A KR101858986B1 (ko) 2016-04-26 2016-04-26 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170121976A KR20170121976A (ko) 2017-11-03
KR101858986B1 true KR101858986B1 (ko) 2018-05-17

Family

ID=60383849

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160050937A KR101858986B1 (ko) 2016-04-26 2016-04-26 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101858986B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102636412B1 (ko) 2023-10-31 2024-02-14 한화시스템(주) 광학조립체의 통합 정렬장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102023875B1 (ko) 2018-10-16 2019-09-23 경희대학교 산학협력단 선형 비점수차가 제거된 비축 반사 광학계 장치
KR102416248B1 (ko) * 2020-09-02 2022-07-01 주식회사 한화 비축 포물 망원경의 정렬 측정장치
KR102558644B1 (ko) * 2021-01-05 2023-07-25 한화에어로스페이스 주식회사 비축 망원경 광축을 이용해 광축 정렬이 가능한 레이저 표적 조사 광학 시스템
CN116594188A (zh) * 2023-05-25 2023-08-15 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 大口径望远镜库德光路的装调方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034720B1 (ko) 2007-11-27 2011-05-17 두산디에스티주식회사 광집속장치에서의 레이저빔 지터 보정 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034720B1 (ko) 2007-11-27 2011-05-17 두산디에스티주식회사 광집속장치에서의 레이저빔 지터 보정 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102636412B1 (ko) 2023-10-31 2024-02-14 한화시스템(주) 광학조립체의 통합 정렬장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170121976A (ko) 2017-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101858986B1 (ko) 쿠데형 비축 망원경 및 그 정렬 방법
JP4691166B2 (ja) スキャナヘッド及び当該スキャナヘッドを用いた加工機器
US20130241761A1 (en) Beam steering for laser radar and other uses
EP2633364B1 (en) Apparatus, optical assembly, method for inspection or measurement of an object and method for manufacturing a structure
US5561544A (en) Laser scanning system with reflecting optics
NO167240B (no) Feste med flere frihetsgrader.
US8724095B2 (en) Optical assembly for laser radar
JP6040992B2 (ja) 集積光学アセンブリの改良
KR20160005741A (ko) 광전자 컴포넌트
US7648248B2 (en) Optical energy director using conic of rotation (CoR) optical surfaces and systems of matched CoRs in the claims
US9829713B2 (en) Reflective beam shaper
US4883348A (en) Wide field optical system
KR102416248B1 (ko) 비축 포물 망원경의 정렬 측정장치
US20150268346A1 (en) Optical axis directing apparatus
JP2002519715A (ja) 孔部連動レーザー走査装置
EP2722705B1 (en) Optical assembly and laser alignment apparatus
KR20140045346A (ko) 레이저빔의 확장 장치 및 방법
US7701653B2 (en) Prismatic joint and optical swiveling device
JPS6255767B2 (ko)
US7297898B2 (en) Laser processing machine
KR102357654B1 (ko) 파장제어 빔 결합장치의 비축 포물경용 정렬 측정장치
KR102212681B1 (ko) 카세그레인 구조의 대물렌즈의 복합 모션을 구현하기 위한 마운팅 장치
JP2004106017A (ja) レーザ加工装置
US11774734B2 (en) Focal in-field pointing telescope system
CN113092075B (zh) 一种可变角度高精度标定光源系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right