APQ Wiki – 광학 및 망원경 기술
APQ Wiki는 기술 광학과 천문 광학의 핵심 용어를 설명하고 관련 주제를 직접 연결합니다. 이 버전에는 175개 용어가 수록되어 있습니다. 간결한 정의 외에도 기술적으로 유용한 경우 공식, 개략도, 상호 참조 및 문헌 정보를 제공합니다. 범위는 정밀광학 제조, 광학 시험, 옵토메카닉스, 광학계 합성, 광학과 검출기의 연계까지 확장되었습니다.
용어: 대물렌즈의 광학 소자 수는 Doublet, Triplet, Quadruplet, Multiplet 같은 구조 용어로 표현합니다. 이는 Dichromat, Trichromat, Apochromat, Polychromat, Superachromat 같은 색수차 보정 등급과는 구분됩니다. 불화칼슘은 CaF₂로 표기합니다.
공식과 개략도는 용어의 의미를 이해하기 위한 것이며 완전한 사양이나 시스템 분석을 대신하지 않습니다. 특히 Strehl, MTF, 스폿 다이어그램, 색수차 보정, 공차 해석에는 파장, 시야점, 초점 조건, 분광 가중치, 시험 조건을 함께 제시해야 합니다.
A–Z: A | B | C | D | E | F | G | H | I | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | Z | 문헌 및 추가 읽을거리
A
아베 도표
광학 유리를 아베수와 일반적으로 굴절률 또는 상대 부분분산에 따라 그래프로 나타낸 것입니다. 확장된 유리 맵은 정상 분산선에서의 편차도 보여 주므로 색수차 보정을 위한 재료 선택에 도움이 됩니다.
광학 유리를 아베수와 일반적으로 굴절률 또는 상대 부분분산에 따라 그래프로 나타낸 것입니다. 확장된 유리 맵은 정상 분산선에서의 편차도 보여 주므로 색수차 보정을 위한 재료 선택에 도움이 됩니다.
개략도: 분산 도표에서 유리의 위치. 이상 분산 재료는 정상 유리선에서 벗어날 수 있습니다.
아베수
아베수(아베 상수 또는 constringence)는 투명 광학 재료의 분산을 나타냅니다. 그리스 문자 ν로 표시하며, d선 정의에는 보통 νd, e선 정의에는 νe를 사용합니다. 굴절률이 비슷하다면 아베수가 클수록 가시광 영역의 색분산이 일반적으로 작습니다.
아베수(아베 상수 또는 constringence)는 투명 광학 재료의 분산을 나타냅니다. 그리스 문자 ν로 표시하며, d선 정의에는 보통 νd, e선 정의에는 νe를 사용합니다. 굴절률이 비슷하다면 아베수가 클수록 가시광 영역의 색분산이 일반적으로 작습니다.
공식:νd = (nd − 1) / (nF − nC)νe = (ne − 1) / (nF′ − nC′)
아베 사인 조건
유한 개구에서 축상 물점을 코마 없이 결상하기 위한 조건입니다. 물체측과 상측의 광선 높이, 굴절률, 광선 각도를 연결하며 아플라나티즘의 핵심 조건입니다. 관련 항목: 아플라나트 / 아플라나티즘
유한 개구에서 축상 물점을 코마 없이 결상하기 위한 조건입니다. 물체측과 상측의 광선 높이, 굴절률, 광선 각도를 연결하며 아플라나티즘의 핵심 조건입니다. 관련 항목: 아플라나트 / 아플라나티즘
공식: n y sin u = n′ y′ sin u′
흡수
입사 광복사 파워의 일부가 재료 내부에서 다른 형태의 에너지로 변환되는 현상입니다. 반사율 및 투과율과 함께 광학계의 분광 손실을 결정합니다.
입사 광복사 파워의 일부가 재료 내부에서 다른 형태의 에너지로 변환되는 현상입니다. 반사율 및 투과율과 함께 광학계의 분광 손실을 결정합니다.
공식: A(λ) = 1 − R(λ) − T(λ)
아크로마트
선택한 두 파장이 동일한 근축 초점을 갖도록 보정된 광학계입니다. 아크로마트는 1차 색수차를 줄이지만 2차 스펙트럼은 남습니다. 이 용어는 보정 등급을 나타내며 렌즈 매수를 뜻하지 않습니다. 관련 항목: 색오차
선택한 두 파장이 동일한 근축 초점을 갖도록 보정된 광학계입니다. 아크로마트는 1차 색수차를 줄이지만 2차 스펙트럼은 남습니다. 이 용어는 보정 등급을 나타내며 렌즈 매수를 뜻하지 않습니다. 관련 항목: 색오차
능동광학
중력, 온도, 기계 하중으로 발생하는 준정적 오차를 보정하기 위해 대형 광학 부품의 형상이나 위치를 비교적 느리게 제어하는 기술입니다. 더 빠른 적응광학과 구분해야 합니다.
중력, 온도, 기계 하중으로 발생하는 준정적 오차를 보정하기 위해 대형 광학 부품의 형상이나 위치를 비교적 느리게 제어하는 기술입니다. 더 빠른 적응광학과 구분해야 합니다.
적응광학
파면 센서, 제어기, 변형 가능한 광학 소자를 이용하여 시간에 따라 변하는 파면 오차를 빠르게, 일반적으로 폐루프로 보정하는 기술입니다. 천문학에서는 주로 대기 난류 보정에 사용됩니다.
파면 센서, 제어기, 변형 가능한 광학 소자를 이용하여 시간에 따라 변하는 파면 오차를 빠르게, 일반적으로 폐루프로 보정하는 기술입니다. 천문학에서는 주로 대기 난류 보정에 사용됩니다.
공기 간격
두 광학면 사이에 공기 또는 다른 기체가 채워진 규정된 축방향 간격입니다. 공기 간격은 독립적인 설계 파라미터이며 수차, 열적 거동, 반사 손실, 조립 공차에 영향을 줍니다.
두 광학면 사이에 공기 또는 다른 기체가 채워진 규정된 축방향 간격입니다. 공기 간격은 독립적인 설계 파라미터이며 수차, 열적 거동, 반사 손실, 조립 공차에 영향을 줍니다.
에어리 디스크
이상적인 원형 개구가 만드는 회절무늬의 중앙 밝은 영역입니다. 크기는 파장과 F비로 결정되며 회절한계 영상의 기본 척도가 됩니다.
이상적인 원형 개구가 만드는 회절무늬의 중앙 밝은 영역입니다. 크기는 파장과 F비로 결정되며 회절한계 영상의 기본 척도가 됩니다.
공식: r1 = 1.22 λ N (상면의 첫 번째 최소점까지의 반경)
아나스티그마트
의도된 상면 범위에서 비점수차가 충분히 보정된 광학계입니다. 사진 및 과학용 아나스티그마트는 일반적으로 코마와 상면만곡 같은 다른 시야 수차도 함께 최소화하므로, 시야 크기·분광 범위·영상 품질 기준과 함께 사용해야 의미가 명확합니다.
의도된 상면 범위에서 비점수차가 충분히 보정된 광학계입니다. 사진 및 과학용 아나스티그마트는 일반적으로 코마와 상면만곡 같은 다른 시야 수차도 함께 최소화하므로, 시야 크기·분광 범위·영상 품질 기준과 함께 사용해야 의미가 명확합니다.
이상 부분분산
재료의 상대 부분분산이 일반적인 광학 유리가 따르는 정상적인 분산 관계에서 벗어나는 성질입니다. 플루오로포스페이트 유리와 결정성 CaF₂ 같은 재료는 2차 스펙트럼 보정에 추가 자유도를 제공합니다. 관련 항목: 형석(CaF₂)
재료의 상대 부분분산이 일반적인 광학 유리가 따르는 정상적인 분산 관계에서 벗어나는 성질입니다. 플루오로포스페이트 유리와 결정성 CaF₂ 같은 재료는 2차 스펙트럼 보정에 추가 자유도를 제공합니다. 관련 항목: 형석(CaF₂)
개구 조리개
축상 광선 다발의 각 범위와 시스템의 유효 개구를 결정하는 조리개입니다. 물체 공간에서 보이는 상은 입사동공, 상 공간에서 보이는 상은 출사동공입니다.
축상 광선 다발의 각 범위와 시스템의 유효 개구를 결정하는 조리개입니다. 물체 공간에서 보이는 상은 입사동공, 상 공간에서 보이는 상은 출사동공입니다.
개략도: 개구 조리개와 시야 조리개는 광선 다발의 서로 다른 범위를 제한하며 주광선과 주변광선을 이용해 설명합니다.
아플라나트 / 아플라나티즘
아플라나티즘은 정해진 물점과 상점에 대해 구면수차와 코마를 동시에 보정하는 것을 뜻합니다. 적절한 조건에서 아플라나틱 시스템은 아베 사인 조건을 만족합니다.
아플라나티즘은 정해진 물점과 상점에 대해 구면수차와 코마를 동시에 보정하는 것을 뜻합니다. 적절한 조건에서 아플라나틱 시스템은 아베 사인 조건을 만족합니다.
아포크로마트
아크로매트보다 훨씬 높은 수준의 색수차 보정을 갖는 광학계입니다. 고전적 Abbe 정의에서는 세 파장을 공통 축상 초점으로 맞추고 서로 떨어진 두 파장에서 구면색수차(가우스 오차)를 보정합니다. 천문 분야에서 “APO”가 넓게 쓰이기도 하지만 실제 다색 영상 성능이 핵심입니다.
아크로매트보다 훨씬 높은 수준의 색수차 보정을 갖는 광학계입니다. 고전적 Abbe 정의에서는 세 파장을 공통 축상 초점으로 맞추고 서로 떨어진 두 파장에서 구면색수차(가우스 오차)를 보정합니다. 천문 분야에서 “APO”가 넓게 쓰이기도 하지만 실제 다색 영상 성능이 핵심입니다.
인공별
망원경 광학계의 시험, 정렬, 평가에 사용하는 인공 점광원입니다. 유한 거리의 광원은 완전히 평행한 입사광을 만들지 못하므로 광원 직경, 거리, 필요할 경우 콜리메이터 형상을 적절히 선택하고 기록해야 합니다.
망원경 광학계의 시험, 정렬, 평가에 사용하는 인공 점광원입니다. 유한 거리의 광원은 완전히 평행한 입사광을 만들지 못하므로 광원 직경, 거리, 필요할 경우 콜리메이터 형상을 적절히 선택하고 기록해야 합니다.
공식: α ≈ d / L
APQ 관련: 신뢰할 수 있는 시험 결과를 위해 광원 직경 d, 거리 L, 필요한 경우 사용한 콜리메이터를 기록해야 합니다.
개략도: 작은 점광원을 유한 거리에서 직접 사용하거나 콜리메이터를 통해 인공별로 사용할 수 있습니다.
비점수차
비축 수차로서 새지털 광선 다발과 탄젠셜 광선 다발의 초점 위치가 서로 다릅니다. 따라서 하나의 물점이 한 평면에서 점상으로 맺히지 않습니다.
비축 수차로서 새지털 광선 다발과 탄젠셜 광선 다발의 초점 위치가 서로 다릅니다. 따라서 하나의 물점이 한 평면에서 점상으로 맺히지 않습니다.
비열민감화 / 아서멀라이제이션
온도에 따른 굴절률, 길이, 간격의 변화를 보상하여 초점 위치와 같은 핵심 시스템량이 지정 온도 범위에서 가능한 한 일정하게 유지되도록 하는 광기계 설계입니다. dn/dT, 열팽창, 마운트를 함께 고려합니다. 관련 항목: 열팽창계수(CTE)
온도에 따른 굴절률, 길이, 간격의 변화를 보상하여 초점 위치와 같은 핵심 시스템량이 지정 온도 범위에서 가능한 한 일정하게 유지되도록 하는 광기계 설계입니다. dn/dT, 열팽창, 마운트를 함께 고려합니다. 관련 항목: 열팽창계수(CTE)
공식: d(BFL) / dT ≈ 0
APQ 관련: APQ에서는 대구경 대물렌즈와 마운트의 기계적 보상이 아서멀라이제이션과 밀접하게 연결됩니다.
개략도: 아서멀라이제이션의 목표는 온도에 따른 초점 위치 변화를 크게 줄이는 것입니다.
대기 굴절
천체광이 지구 대기에서 굴절되는 현상입니다. 물체의 겉보기 방향을 이동시키며 파장 의존성을 갖습니다. 천정거리가 커지면 눈에 띄는 대기 분산이 생길 수 있습니다.
천체광이 지구 대기에서 굴절되는 현상입니다. 물체의 겉보기 방향을 이동시키며 파장 의존성을 갖습니다. 천정거리가 커지면 눈에 띄는 대기 분산이 생길 수 있습니다.
오토콜리메이션
광학계에서 나온 광선을 거울에 반사시켜 다시 같은 광학계로 되돌리는 시험 또는 정렬 방법입니다. 이중 통과가 되므로 특정 각도 오차와 결상 오차를 매우 민감하게 검출할 수 있습니다.
광학계에서 나온 광선을 거울에 반사시켜 다시 같은 광학계로 되돌리는 시험 또는 정렬 방법입니다. 이중 통과가 되므로 특정 각도 오차와 결상 오차를 매우 민감하게 검출할 수 있습니다.
APQ 관련: 오토콜리메이션은 오토콜리메이션 망원경과 많은 이중 통과 시험 구성의 기초입니다.
개략도: 방출된 광선 다발이 평면거울에서 반사되어 같은 광학 채널로 되돌아옵니다.
오토콜리메이터 / 오토콜리메이션 망원경(AKF)
콜리메이터와 관측 망원경을 공통 광로에 결합한 측정 장비입니다. 조명된 레티클을 대물렌즈로 외부에 투사하고 반사면에서 되돌아온 상을 다시 관측하여 아주 작은 각도 편차를 정밀하게 측정할 수 있습니다.
콜리메이터와 관측 망원경을 공통 광로에 결합한 측정 장비입니다. 조명된 레티클을 대물렌즈로 외부에 투사하고 반사면에서 되돌아온 상을 다시 관측하여 아주 작은 각도 편차를 정밀하게 측정할 수 있습니다.
개략도: 송신과 수신 광로를 공유하는 오토콜리메이션 망원경의 원리.
B
백포커스
정해진 기계 접속면 또는 기준면에서 목표 상면까지 사용할 수 있는 기계적 거리입니다. 촬영계에서는 어댑터, 필터, 카메라, 보정계의 총 경로가 규정 백포커스와 맞아야 합니다.
정해진 기계 접속면 또는 기준면에서 목표 상면까지 사용할 수 있는 기계적 거리입니다. 촬영계에서는 어댑터, 필터, 카메라, 보정계의 총 경로가 규정 백포커스와 맞아야 합니다.
문헌: [WS08]
복굴절
이방성 매질이 서로 다른 편광 방향에 대해 서로 다른 굴절률을 갖는 성질입니다. 따라서 입사광은 정상광과 이상광 성분으로 분리될 수 있습니다.
이방성 매질이 서로 다른 편광 방향에 대해 서로 다른 굴절률을 갖는 성질입니다. 따라서 입사광은 정상광과 이상광 성분으로 분리될 수 있습니다.
공식: Δn = ne − no
차단 필터
원하지 않는 스펙트럼 영역을 선택적으로 차단하고 필요한 대역을 통과시키는 광학 필터입니다. 단순히 검출기 응답 범위를 제한하는지, 시스템 스펙트럼 설계의 일부인지 구분해야 합니다.
원하지 않는 스펙트럼 영역을 선택적으로 차단하고 필요한 대역을 통과시키는 광학 필터입니다. 단순히 검출기 응답 범위를 제한하는지, 시스템 스펙트럼 설계의 일부인지 구분해야 합니다.
C
센터링
광학면과 소자를 기준축에 대해 정확히 위치 정렬하는 작업입니다. 편심과 기울기는 비대칭 수차를 만들고 고품질 대물렌즈의 설계 성능을 크게 저하시킬 수 있습니다.
광학면과 소자를 기준축에 대해 정확히 위치 정렬하는 작업입니다. 편심과 기울기는 비대칭 수차를 만들고 고품질 대물렌즈의 설계 성능을 크게 저하시킬 수 있습니다.
센터링 오차
광학면이나 소자가 의도한 공통 기준축에서 벗어난 오차입니다. 편심과 기울기는 특히 코마와 비점수차 같은 비대칭 수차를 만들 수 있으므로, 센터링 오차는 제작·조립·정렬 모두와 관련됩니다.
광학면이나 소자가 의도한 공통 기준축에서 벗어난 오차입니다. 편심과 기울기는 특히 코마와 비점수차 같은 비대칭 수차를 만들 수 있으므로, 센터링 오차는 제작·조립·정렬 모두와 관련됩니다.
중앙 차폐
반사 망원경에서 일반적으로 부경과 그 지지 구조가 입사 개구 중앙을 가리는 현상입니다. 외경이 같아도 회절 분포가 달라져 PSF와 MTF에 영향을 줍니다.
반사 망원경에서 일반적으로 부경과 그 지지 구조가 입사 개구 중앙을 가리는 현상입니다. 외경이 같아도 회절 분포가 달라져 PSF와 MTF에 영향을 줍니다.
공식: ε = d/D; 자유 개구 면적비 = 1 − ε2
APQ 관련: 굴절식 APQ 대물렌즈에는 부경에 의한 중앙 차폐가 없습니다. 반사계와 비교할 때 이 차이를 고려해야 합니다.
개략도: 외경 D 안에 중앙 차폐 d가 있는 환형 자유 개구.
주광선
축외 물점에서 출발해 개구 조리개의 중심을 통과하는 광선입니다. 시야 위치, 동공 결상, 텔레센트리시티, 비네팅을 설명하는 중요한 구성 광선입니다.
축외 물점에서 출발해 개구 조리개의 중심을 통과하는 광선입니다. 시야 위치, 동공 결상, 텔레센트리시티, 비네팅을 설명하는 중요한 구성 광선입니다.
개략도: 주광선은 개구 조리개의 중심을 통과하고 주변광선은 광선 다발의 경계를 이룹니다.
색초점 이동
최적 또는 근축 초점 위치의 파장 의존성입니다. 초점 곡선 s′(λ)는 목표 스펙트럼 범위에서 종색수차 보정 수준을 직접 보여 줍니다.
최적 또는 근축 초점 위치의 파장 의존성입니다. 초점 곡선 s′(λ)는 목표 스펙트럼 범위에서 종색수차 보정 수준을 직접 보여 줍니다.
공식: Δs'(λ) = s'(λ) − s'(λref)
개념도: 근축 초점 위치의 파장 의존성.
APQ 관련: 광대역 APQ 시스템에서는 몇 개 기준 파장의 일치뿐 아니라 전체 작동 스펙트럼에서의 연속적인 거동이 중요합니다.
유효 구경
광학 소자나 시스템에서 실제로 사용 가능하고 기계적으로 가려지지 않은 지름 또는 단면입니다. 렌즈 블랭크나 셀의 명목 치수와 구분해야 합니다.
광학 소자나 시스템에서 실제로 사용 가능하고 기계적으로 가려지지 않은 지름 또는 단면입니다. 렌즈 블랭크나 셀의 명목 치수와 구분해야 합니다.
열팽창계수(CTE)
온도 변화에 따른 재료의 상대 길이 변화를 나타내는 파라미터입니다. 유리, 결정, 마운트, 튜브의 열팽창계수 차이는 간격, 클램핑 힘, 초점 위치에 영향을 주므로 아서멀라이제이션의 핵심 입력값입니다. 관련 항목: 비열민감화 / 아서멀라이제이션
온도 변화에 따른 재료의 상대 길이 변화를 나타내는 파라미터입니다. 유리, 결정, 마운트, 튜브의 열팽창계수 차이는 간격, 클램핑 힘, 초점 위치에 영향을 주므로 아서멀라이제이션의 핵심 입력값입니다. 관련 항목: 비열민감화 / 아서멀라이제이션
공식: α = (1/L) · dL/dT
코히런스 / 코히런스 길이
광파가 안정된 위상 관계를 유지하는 능력을 나타내는 척도입니다. 시간 코히런스는 분광 대역폭과 관련되어 코히런스 길이를 결정하고, 공간 코히런스는 파면의 서로 다른 위치 사이의 상관을 나타냅니다.
광파가 안정된 위상 관계를 유지하는 능력을 나타내는 척도입니다. 시간 코히런스는 분광 대역폭과 관련되어 코히런스 길이를 결정하고, 공간 코히런스는 파면의 서로 다른 위치 사이의 상관을 나타냅니다.
공식: Lc ≈ λ² / Δλ (협대역 복사에 대한 근사식)
콜리메이터
초점면 부근의 광원에서 나온 빛을 거의 평행한 광선 다발로 바꾸거나 그 역기능을 수행하는 광학계입니다. 광학 시험, 각도 측정, 무한대 물체 모사에 사용됩니다.
초점면 부근의 광원에서 나온 빛을 거의 평행한 광선 다발로 바꾸거나 그 역기능을 수행하는 광학계입니다. 광학 시험, 각도 측정, 무한대 물체 모사에 사용됩니다.
보상형 렌즈 셀
온도로 인한 길이와 직경 변화를 구조적으로 제어하여 목표 온도 범위에서 광학적으로 중요한 상대 위치와 응력 상태를 관리하는 기계식 대물렌즈 셀입니다.
온도로 인한 길이와 직경 변화를 구조적으로 제어하여 목표 온도 범위에서 광학적으로 중요한 상대 위치와 응력 상태를 관리하는 기계식 대물렌즈 셀입니다.
APQ 관련: 대구경 광대역 보정 APQ 대물렌즈에서 열 및 기계 보상은 전체 시스템의 독립적인 설계 요소입니다.
문헌: [H81]
원뿔상수
원뿔곡면의 종류와 구면에서의 곡률 편차를 나타내는 파라미터입니다. 꼭짓점 곡률과 함께 타원면, 포물면, 쌍곡면 등 회전대칭 원뿔면을 정의합니다.
원뿔곡면의 종류와 구면에서의 곡률 편차를 나타내는 파라미터입니다. 꼭짓점 곡률과 함께 타원면, 포물면, 쌍곡면 등 회전대칭 원뿔면을 정의합니다.
공식: z(r) = r² / [R · (1 + √(1 − (1+K) r²/R²))]
쿠데 초점 / Coudé 광로
추가 거울을 사용하여 빛을 거의 고정된 위치의 초점으로 유도하는 망원경 광로입니다. 고분해능 분광기 같은 무겁거나 민감한 장비를 고정 설치 상태로 운용할 수 있습니다.
추가 거울을 사용하여 빛을 거의 고정된 위치의 초점으로 유도하는 망원경 광로입니다. 고분해능 분광기 같은 무겁거나 민감한 장비를 고정 설치 상태로 운용할 수 있습니다.
결정
원자 배열이 장거리 질서를 갖는 고체입니다. 광학 결정은 이방성과 복굴절을 나타낼 수 있으므로 결정성 CaF₂는 비정질 광학 유리와 본질적으로 다릅니다. 관련 항목: 형석(CaF₂)
원자 배열이 장거리 질서를 갖는 고체입니다. 광학 결정은 이방성과 복굴절을 나타낼 수 있으므로 결정성 CaF₂는 비정질 광학 유리와 본질적으로 다릅니다. 관련 항목: 형석(CaF₂)
차단 공간주파수
이상적인 비코히런트 회절 한계 결상계가 전달할 수 있는 가장 높은 공간주파수입니다. 이보다 높은 주파수에서는 MTF가 0이 되므로 차단 주파수는 파장과 F수에 의존합니다.
이상적인 비코히런트 회절 한계 결상계가 전달할 수 있는 가장 높은 공간주파수입니다. 이보다 높은 주파수에서는 MTF가 0이 되므로 차단 주파수는 파장과 F수에 의존합니다.
공식: νc = 1 / (λ N)
D
감쇠 최소제곱법(DLS)
국소 선형화된 최소제곱 문제에 감쇠를 추가하여 파라미터 변화를 구하는 수치 최적화 방법입니다. 감쇠는 반복을 안정화하고 지나치게 큰 스텝을 제한하므로 광학 설계에서 널리 사용됩니다.
국소 선형화된 최소제곱 문제에 감쇠를 추가하여 파라미터 변화를 구하는 수치 최적화 방법입니다. 감쇠는 반복을 안정화하고 지나치게 큰 스텝을 제한하므로 광학 설계에서 널리 사용됩니다.
공식: Δp = −(Jᵀ W J + μI)−1 Jᵀ W r
디포커스
상면이 최적 초점 위치에서 벗어나 발생하는 축대칭 파면 오차입니다. 디포커스는 점확산함수를 변화시키며 Zernike 표현에서 독립 모드로 다룹니다.
상면이 최적 초점 위치에서 벗어나 발생하는 축대칭 파면 오차입니다. 디포커스는 점확산함수를 변화시키며 Zernike 표현에서 독립 모드로 다룹니다.
초점심도 / 회절 초점심도
공칭 상면 주변에서 디포커스가 정해진 영상 품질 기준을 넘지 않는 축방향 범위입니다. 회절 한계 시스템에서는 허용 초점심도가 대략 파장 λ와 F수 N의 제곱에 비례합니다.
공칭 상면 주변에서 디포커스가 정해진 영상 품질 기준을 넘지 않는 축방향 범위입니다. 회절 한계 시스템에서는 허용 초점심도가 대략 파장 λ와 F수 N의 제곱에 비례합니다.
공식: Δz ≈ ±2 λ N² (근사값, 판정 기준에 따라 달라짐)
Dichromat(2색 보정)
선택한 두 색 또는 두 파장에서 동일한 색수차 보정 조건을 만족하는 광학계입니다. 이 용어는 색 보정 등급을 나타내며 렌즈 소자 수를 뜻하지 않습니다.
선택한 두 색 또는 두 파장에서 동일한 색수차 보정 조건을 만족하는 광학계입니다. 이 용어는 색 보정 등급을 나타내며 렌즈 소자 수를 뜻하지 않습니다.
회절
유한 개구나 가장자리에서 빛이 순수한 기하학적 전파 경로에서 벗어나는 파동광학 현상입니다. 완전한 광학계에서도 회절이 에어리 디스크의 유한 크기와 기본 회절 한계를 결정합니다.
유한 개구나 가장자리에서 빛이 순수한 기하학적 전파 경로에서 벗어나는 파동광학 현상입니다. 완전한 광학계에서도 회절이 에어리 디스크의 유한 크기와 기본 회절 한계를 결정합니다.
공식: θR ≈ 1.22 λ / D
회절 한계
결상 성능이 주로 기하수차가 아니라 빛의 파동성으로 결정되는 상태입니다. “회절 한계”라는 표현만으로는 충분하지 않으며 파장, 시야점, 스펙트럼 가중치, 판정 기준을 함께 밝혀야 합니다.
결상 성능이 주로 기하수차가 아니라 빛의 파동성으로 결정되는 상태입니다. “회절 한계”라는 표현만으로는 충분하지 않으며 파장, 시야점, 스펙트럼 가중치, 판정 기준을 함께 밝혀야 합니다.
왜곡
시야에 따른 배율 변화로 직선이나 기하 비율이 변형되는 수차입니다. 왜곡은 주로 기하 위치에 영향을 주며 국부 점상 선명도를 직접 나타내지는 않습니다.
시야에 따른 배율 변화로 직선이나 기하 비율이 변형되는 수차입니다. 왜곡은 주로 기하 위치에 영향을 주며 국부 점상 선명도를 직접 나타내지는 않습니다.
dn/dT
광학 재료 굴절률의 온도계수입니다. 온도 변화에 따라 n이 얼마나 변하는지를 나타내며, 열에 의한 길이 변화와 함께 아서멀라이제이션의 핵심 설계량입니다. 관련 항목: 비열민감화 / 아서멀라이제이션
광학 재료 굴절률의 온도계수입니다. 온도 변화에 따라 n이 얼마나 변하는지를 나타내며, 열에 의한 길이 변화와 함께 아서멀라이제이션의 핵심 설계량입니다. 관련 항목: 비열민감화 / 아서멀라이제이션
공식: dn/dT = ∂n / ∂T
이중 통과 오토콜리메이션(DPAC)
빛이 시험 광학계를 두 번 통과하고 고품질 평면거울에 반사되어 광원 쪽으로 되돌아오는 시험 방법입니다. 이중 통과는 단일 통과보다 일부 파면 오차에 더 민감하므로 시험 형상, 기준면, 평가 방법을 명확히 밝혀야 합니다.
빛이 시험 광학계를 두 번 통과하고 고품질 평면거울에 반사되어 광원 쪽으로 되돌아오는 시험 방법입니다. 이중 통과는 단일 통과보다 일부 파면 오차에 더 민감하므로 시험 형상, 기준면, 평가 방법을 명확히 밝혀야 합니다.
APQ 관련: DPAC는 완성 대물렌즈의 정성·정량 시험에 특히 적합하지만 실제 시험 기하 조건의 명시를 대신하지는 않습니다.
Doublet(2매 구성)
천문 분야에서 두 개의 광학 소자로 이루어진 대물렌즈 또는 렌즈군을 가리키는 일반적 용어입니다. “Doublet”은 소자 수만 나타내며 특정 색수차 보정 등급을 의미하지 않습니다.
천문 분야에서 두 개의 광학 소자로 이루어진 대물렌즈 또는 렌즈군을 가리키는 일반적 용어입니다. “Doublet”은 소자 수만 나타내며 특정 색수차 보정 등급을 의미하지 않습니다.
E
ED 유리
낮거나 특수한 분산을 갖는 광학 유리(Extra-low Dispersion)의 총칭입니다. ED라는 이름만으로 대물렌즈 성능이 정해지지 않으며 구체적인 유리 종류, 짝유리, 전체 광학 설계가 중요합니다. 관련 항목: 분산
낮거나 특수한 분산을 갖는 광학 유리(Extra-low Dispersion)의 총칭입니다. ED라는 이름만으로 대물렌즈 성능이 정해지지 않으며 구체적인 유리 종류, 짝유리, 전체 광학 설계가 중요합니다. 관련 항목: 분산
포위 에너지(Encircled Energy)
점확산함수의 총 에너지 중 상의 중심을 기준으로 반지름 r 원 안에 포함되는 비율입니다. 회절과 수차의 영향을 함께 반영하며 검출기와 서베이 응용에 유용합니다.
점확산함수의 총 에너지 중 상의 중심을 기준으로 반지름 r 원 안에 포함되는 비율입니다. 회절과 수차의 영향을 함께 반영하며 검출기와 서베이 응용에 유용합니다.
공식: EE(r) = [∫0r 2πρ I(ρ) dρ] / [∫0∞ 2πρ I(ρ) dρ]
F
페르마의 원리
두 점 사이에서 실제로 빛이 진행하는 경로의 광학적 경로 길이가 정상값을 갖는다는 기하광학의 기본 원리입니다. 반사 법칙과 굴절 법칙을 이 원리에서 유도할 수 있습니다.
두 점 사이에서 실제로 빛이 진행하는 경로의 광학적 경로 길이가 정상값을 갖는다는 기하광학의 기본 원리입니다. 반사 법칙과 굴절 법칙을 이 원리에서 유도할 수 있습니다.
시야각
물점 또는 그 주광선이 광축과 이루는 각도입니다. 광시야 시스템 평가의 기본 사양이며 스폿 다이어그램, MTF, 기타 영상 품질 기준에서 반드시 명시해야 합니다.
물점 또는 그 주광선이 광축과 이루는 각도입니다. 광시야 시스템 평가의 기본 사양이며 스폿 다이어그램, MTF, 기타 영상 품질 기준에서 반드시 명시해야 합니다.
공식: θ ≈ arctan(y′ / f)
필드 코렉터
시야 중심 밖의 결상 성능을 개선하는 보정 광학군입니다. 상면만곡, 비점수차, 설계에 따라 다른 비축수차도 줄일 수 있어 단순한 평탄화보다 기능이 넓습니다.
시야 중심 밖의 결상 성능을 개선하는 보정 광학군입니다. 상면만곡, 비점수차, 설계에 따라 다른 비축수차도 줄일 수 있어 단순한 평탄화보다 기능이 넓습니다.
개념도: 필드 코렉터는 상면만곡을 줄이고 다른 비축수차도 함께 보정할 수 있습니다.
APQ 관련: APQ는 이 종류의 보정 광학계를 포괄하여 “필드 코렉터”라고 부릅니다.
시야
광학계 또는 센서가 물체측에서 포괄하는 각범위입니다. 작은 각에서는 센서 크기에 거의 비례하고 초점거리에 반비례합니다.
광학계 또는 센서가 물체측에서 포괄하는 각범위입니다. 작은 각에서는 센서 크기에 거의 비례하고 초점거리에 반비례합니다.
공식: Ω ≈ 2 arctan [dsens / (2 f)]
시야 조리개
사용 가능한 물체 시야 또는 상 시야의 범위를 제한하는 조리개입니다. 개구 조리개와 달리 주로 시야를 결정하며 축상 광선 다발의 개구를 결정하지 않습니다.
사용 가능한 물체 시야 또는 상 시야의 범위를 제한하는 조리개입니다. 개구 조리개와 달리 주로 시야를 결정하며 축상 광선 다발의 개구를 결정하지 않습니다.
개략도: 시야 조리개와 개구 조리개는 광학계에서 서로 다른 기능을 수행합니다.
피조 간섭계
서로 가까운 광학면 또는 기준 광학계를 이용해 기준파와 시험파를 만드는 간섭계 구성입니다. 표면 형상과 파면 편차를 높은 정확도로 측정할 수 있어 정밀광학에서 널리 사용됩니다.
서로 가까운 광학면 또는 기준 광학계를 이용해 기준파와 시험파를 만드는 간섭계 구성입니다. 표면 형상과 파면 편차를 높은 정확도로 측정할 수 있어 정밀광학에서 널리 사용됩니다.
공식: Δφ = 2π · OPD / λ
형석(CaF₂)
매우 낮은 분산, 뚜렷한 이상 부분분산, 넓은 스펙트럼에서 높은 투과율을 갖는 결정성 불화칼슘입니다. 광학용 CaF₂는 유리가 아니라 결정입니다.
매우 낮은 분산, 뚜렷한 이상 부분분산, 넓은 스펙트럼에서 높은 투과율을 갖는 결정성 불화칼슘입니다. 광학용 CaF₂는 유리가 아니라 결정입니다.
APQ 관련: CaF₂는 일부 APQ Fluorite Polychromat의 핵심 재료입니다.
후초점거리 / 초점까지의 거리
초점 또는 광선 교점과 지정된 기준면 사이의 축방향 거리입니다. 주평면 위치와 선택한 기계적 기준에 따라 달라지므로 초점거리 자체와 동일하지 않습니다.
초점 또는 광선 교점과 지정된 기준면 사이의 축방향 거리입니다. 주평면 위치와 선택한 기계적 기준에 따라 달라지므로 초점거리 자체와 동일하지 않습니다.
초점거리 감소 보정계
유효 초점거리와 F비를 줄이면서 정의된 수차를 동시에 보정하는 광학군입니다. 초점거리 감소만으로 고품질 보정계가 되는 것은 아니며 시야 크기, 스펙트럼 범위, 센서 위치가 설계에 포함되어야 합니다.
유효 초점거리와 F비를 줄이면서 정의된 수차를 동시에 보정하는 광학군입니다. 초점거리 감소만으로 고품질 보정계가 되는 것은 아니며 시야 크기, 스펙트럼 범위, 센서 위치가 설계에 포함되어야 합니다.
공식: k = fnew / fsys; Nnew = k Nsys
APQ 관련: APQ는 단순한 “reducer” 대신 기능을 명확히 하는 “초점거리 감소 보정계”라는 개념을 사용합니다.
초점 이동
파장, 온도, 필터, 기계 공차 등의 영향으로 최적 초점 위치가 변하는 현상입니다. 색초점 이동은 종색수차의 지표이고 열 초점 이동은 온도 변화에 따른 초점 변화를 나타냅니다.
파장, 온도, 필터, 기계 공차 등의 영향으로 최적 초점 위치가 변하는 현상입니다. 색초점 이동은 종색수차의 지표이고 열 초점 이동은 온도 변화에 따른 초점 변화를 나타냅니다.
푸코 나이프에지 시험
초점 부근에 나이프에지를 두어 되돌아오는 광선 다발의 일부를 차단하는 고전적 시험법입니다. 밝기 분포 또는 존 측정을 통해 회전대칭 광학면의 형상 오차를 판단할 수 있습니다.
초점 부근에 나이프에지를 두어 되돌아오는 광선 다발의 일부를 차단하는 고전적 시험법입니다. 밝기 분포 또는 존 측정을 통해 회전대칭 광학면의 형상 오차를 판단할 수 있습니다.
푸리에 변환
공간 영역과 공간주파수 영역 사이의 수학적 변환입니다. 선형 결상 이론에서는 PSF와 OTF 등의 양을 서로 연결합니다. 관련 항목: 점확산함수(PSF), 광학전달함수(OTF)
공간 영역과 공간주파수 영역 사이의 수학적 변환입니다. 선형 결상 이론에서는 PSF와 OTF 등의 양을 서로 연결합니다. 관련 항목: 점확산함수(PSF), 광학전달함수(OTF)
공식: F(ν) = ∫ f(x) · e−i2πνx dx
프라운호퍼선
태양 스펙트럼의 뚜렷한 흡수선을 가리키는 역사적 명칭입니다. C, d, F, F′, C′ 등의 선은 아베수, 굴절률, 색수차 보정의 기준 파장으로 전통적으로 사용됩니다.
태양 스펙트럼의 뚜렷한 흡수선을 가리키는 역사적 명칭입니다. C, d, F, F′, C′ 등의 선은 아베수, 굴절률, 색수차 보정의 기준 파장으로 전통적으로 사용됩니다.
프레넬 회절과 프라운호퍼 회절
회절의 두 근사 영역입니다. 프레넬 회절은 곡률을 가진 파면의 유한 전파 거리를 다루며, 프라운호퍼 회절은 원거리장 또는 초점면에서 구현되는 동등한 조건을 다룹니다.
회절의 두 근사 영역입니다. 프레넬 회절은 곡률을 가진 파면의 유한 전파 거리를 다루며, 프라운호퍼 회절은 원거리장 또는 초점면에서 구현되는 동등한 조건을 다룹니다.
프레넬 방정식
경계면에서 반사·투과되는 빛의 진폭과 파워를 나타내는 관계식입니다. 계수는 굴절률, 입사각, 편광에 따라 달라지며 무코팅 경계면과 광학 코팅 평가의 기초가 됩니다.
경계면에서 반사·투과되는 빛의 진폭과 파워를 나타내는 관계식입니다. 계수는 굴절률, 입사각, 편광에 따라 달라지며 무코팅 경계면과 광학 코팅 평가의 기초가 됩니다.
공식: R(0°) = |(n₁ − n₂)/(n₁ + n₂)|²
용융 실리카(Fused Silica)
고순도 비정질 이산화규소로, 우수한 자외선 투과, 높은 열안정성, 비교적 낮은 열팽창을 갖습니다. 결정성 석영과 달리 등방성이며 광학 유리로 분류됩니다.
고순도 비정질 이산화규소로, 우수한 자외선 투과, 높은 열안정성, 비교적 낮은 열팽창을 갖습니다. 결정성 석영과 달리 등방성이며 광학 유리로 분류됩니다.
G
기하광학
빛의 전파를 광선으로 설명하는 방법입니다. 회절이나 간섭 같은 파장 의존 효과를 해당 문제에서 무시할 수 있을 때 적합하며, 근축 결상, 광선 추적, 고전 수차론의 기초가 됩니다.
빛의 전파를 광선으로 설명하는 방법입니다. 회절이나 간섭 같은 파장 의존 효과를 해당 문제에서 무시할 수 있을 때 적합하며, 근축 결상, 광선 추적, 고전 수차론의 기초가 됩니다.
연삭, 래핑, 연마
정밀광학 가공의 기본 단계입니다. 연삭은 형상을 만들고 재료를 제거하며, 래핑 또는 정밀 연삭은 형상 오차와 표면 아래 손상을 줄이고, 연마는 매우 낮은 거칠기의 광학 작동면을 만듭니다. MRF 같은 현대 공정이 이 과정을 결정론적으로 보완합니다. 관련 항목: 자기유변 연마(MRF)
정밀광학 가공의 기본 단계입니다. 연삭은 형상을 만들고 재료를 제거하며, 래핑 또는 정밀 연삭은 형상 오차와 표면 아래 손상을 줄이고, 연마는 매우 낮은 거칠기의 광학 작동면을 만듭니다. MRF 같은 현대 공정이 이 과정을 결정론적으로 보완합니다. 관련 항목: 자기유변 연마(MRF)
H
하트만 시험
여러 개의 구멍이 있는 마스크로 개구를 여러 부분 광선 다발로 나누는 파면 시험입니다. 하나 이상의 평면에서 얻은 스폿 위치를 측정하여 국소 광선 기울기와 파면 정보를 구합니다. 관련 항목: 파면 오차, Shack-Hartmann 파면 센서(Hartmann-Shack)
여러 개의 구멍이 있는 마스크로 개구를 여러 부분 광선 다발로 나누는 파면 시험입니다. 하나 이상의 평면에서 얻은 스폿 위치를 측정하여 국소 광선 기울기와 파면 정보를 구합니다. 관련 항목: 파면 오차, Shack-Hartmann 파면 센서(Hartmann-Shack)
공식: ∂W/∂x ≈ Δx / L
개략도: 하트만 마스크가 개구를 여러 부분 광선으로 나누며 스폿 위치에 국소 파면 기울기 정보가 포함됩니다.
Herzberger 분산식
넓은 분광 범위에서 굴절률의 파장 의존성을 표현하는 경험적 분산식입니다. 광대역 색수차 설계와 슈퍼아크로마트 시스템 분석에 특히 유용합니다.
넓은 분광 범위에서 굴절률의 파장 의존성을 표현하는 경험적 분산식입니다. 광대역 색수차 설계와 슈퍼아크로마트 시스템 분석에 특히 유용합니다.
호이겐스 원리
파면 위의 각 점을 2차 파원의 원천으로 보고 그 파동들의 포락면을 새로운 파면으로 보는 파동광학 원리입니다. 전파와 회절을 직관적으로 이해하는 기초를 제공합니다.
파면 위의 각 점을 2차 파원의 원천으로 보고 그 파동들의 포락면을 새로운 파면으로 보는 파동광학 원리입니다. 전파와 회절을 직관적으로 이해하는 기초를 제공합니다.
I
조도 / 상대 조도
상면에서 시야 위치에 따라 변하는 조도 또는 상대 신호 수준입니다. 자연적인 각도 의존성, 동공 결상, 비네팅의 영향을 받으며 순수한 영상 품질과 구분해야 합니다.
상면에서 시야 위치에 따라 변하는 조도 또는 상대 신호 수준입니다. 자연적인 각도 의존성, 동공 결상, 비네팅의 영향을 받으며 순수한 영상 품질과 구분해야 합니다.
공식: Erel(θ) = E(θ) / E(0)
영상 대비 / 대비 전달
영상 대비는 밝고 어두운 영상 구조 사이의 밝기 차이를 나타냅니다. 선형 결상계의 공간주파수별 대비 전달은 변조전달함수(MTF)로 표현합니다.
영상 대비는 밝고 어두운 영상 구조 사이의 밝기 차이를 나타냅니다. 선형 결상계의 공간주파수별 대비 전달은 변조전달함수(MTF)로 표현합니다.
공식: C = (Imax − Imin) / (Imax + Imin)
간섭
코히런트 광파가 중첩되어 위상차에 따라 공간적 또는 시간적 강도 변조를 만드는 현상입니다. 많은 광학 계측법과 필터의 작동 원리입니다.
코히런트 광파가 중첩되어 위상차에 따라 공간적 또는 시간적 강도 변조를 만드는 현상입니다. 많은 광학 계측법과 필터의 작동 원리입니다.
공식: I = I₁ + I₂ + 2√(I₁I₂) cos Δφ
간섭 필터
하나 이상의 유전체 박막에서 일어나는 보강·상쇄 간섭으로 분광 투과 특성을 만드는 광학 필터입니다. 중심 파장과 대역폭은 일반적으로 입사각과 굴절률에 따라 달라집니다.
하나 이상의 유전체 박막에서 일어나는 보강·상쇄 간섭으로 분광 투과 특성을 만드는 광학 필터입니다. 중심 파장과 대역폭은 일반적으로 입사각과 굴절률에 따라 달라집니다.
APQ 관련: 빠른 광속과 큰 영상 시야에서는 간섭 필터의 각도 의존성을 광학계와 함께 평가해야 합니다.
간섭무늬 / 인터페로그램
시험 파면과 기준 파면 사이의 광로차 정보를 포함하는 기록된 간섭 패턴입니다. 정량 분석을 통해 표면 형상, 파면 오차 또는 유도된 수차 계수를 얻을 수 있습니다.
시험 파면과 기준 파면 사이의 광로차 정보를 포함하는 기록된 간섭 패턴입니다. 정량 분석을 통해 표면 형상, 파면 오차 또는 유도된 수차 계수를 얻을 수 있습니다.
공식: Δφ = 2π · OPD / λ
등평면성 / 등평면 시야
제한된 시야 안에서 점확산함수 또는 파면 왜곡을 사실상 일정하다고 볼 수 있는 조건입니다. 대기 영상에서는 등평면각이 거의 동일한 난류 보정을 적용할 수 있는 각도 범위를 나타냅니다.
제한된 시야 안에서 점확산함수 또는 파면 왜곡을 사실상 일정하다고 볼 수 있는 조건입니다. 대기 영상에서는 등평면각이 거의 동일한 난류 보정을 적용할 수 있는 각도 범위를 나타냅니다.
K
키네마틱 마운트
강체의 6자유도를 명확하게, 그리고 과구속을 최소화하여 제한하는 지지·마운트 원리입니다. 적절한 키네마틱 마운트는 응력을 줄이고 조정, 조립, 온도 변화에 대한 위치 재현성을 높입니다.
강체의 6자유도를 명확하게, 그리고 과구속을 최소화하여 제한하는 지지·마운트 원리입니다. 적절한 키네마틱 마운트는 응력을 줄이고 조정, 조립, 온도 변화에 대한 위치 재현성을 높입니다.
APQ 관련: 키네마틱 원리는 조정 가능하고 온도에 민감한 APQ 어셈블리에 특히 중요합니다.
문헌: [Y08]
L
횡색수차 / 배율색수차
축외 물점의 배율 또는 상고가 파장에 따라 달라지는 횡방향 색수차입니다. 이 때문에 상면에서 색에 따른 횡방향 위치 차이가 생깁니다.
축외 물점의 배율 또는 상고가 파장에 따라 달라지는 횡방향 색수차입니다. 이 때문에 상면에서 색에 따른 횡방향 위치 차이가 생깁니다.
저응력 광학 마운트
조립력, 온도 변화, 열팽창계수 차이로 인해 과도한 응력이나 그에 따른 형상·굴절률 변화를 유발하지 않으면서 광학 부품을 안정적으로 고정하는 마운트 설계입니다. 접촉 형상, 클램핑 힘, 재료 조합도 광학계 설계의 일부입니다.
조립력, 온도 변화, 열팽창계수 차이로 인해 과도한 응력이나 그에 따른 형상·굴절률 변화를 유발하지 않으면서 광학 부품을 안정적으로 고정하는 마운트 설계입니다. 접촉 형상, 클램핑 힘, 재료 조합도 광학계 설계의 일부입니다.
APQ 관련: 대구경 고정밀 APQ 대물렌즈에서는 저응력 마운팅과 열 보상이 함께 중요합니다.
문헌: [Y08]
M
자기유변 연마(MRF)
자기장으로 제어되는 연마 슬러리를 국부 제거 공구로 사용하는 결정론적 정밀 연마 공정입니다. 고품질 광학면의 잔류 형상 오차를 선택적으로 보정할 수 있습니다.
자기장으로 제어되는 연마 슬러리를 국부 제거 공구로 사용하는 결정론적 정밀 연마 공정입니다. 고품질 광학면의 잔류 형상 오차를 선택적으로 보정할 수 있습니다.
APQ 관련: 일반적인 전면 연마가 한계에 도달할 때 MRF는 고정밀 면형 보정에 특히 유용합니다.
문헌: [M07]
배율
안시 천문 관측에서는 망원경의 초점거리를 접안렌즈 초점거리로 나눈 값입니다. 유효 배율은 개구, 시상(Seeing), 콘트라스트, 관측 대상에도 좌우됩니다.
안시 천문 관측에서는 망원경의 초점거리를 접안렌즈 초점거리로 나눈 값입니다. 유효 배율은 개구, 시상(Seeing), 콘트라스트, 관측 대상에도 좌우됩니다.
공식: V = ftel / fEP
문헌: [S00]
주변광선
물점에서 나와 유효 개구 조리개의 가장자리를 지나는 광선입니다. 광선 다발의 경계를 정하며 주광선과 함께 개구, 시야, 비네팅 분석에 중요한 구성 광선입니다.
물점에서 나와 유효 개구 조리개의 가장자리를 지나는 광선입니다. 광선 다발의 경계를 정하며 주광선과 함께 개구, 시야, 비네팅 분석에 중요한 구성 광선입니다.
개략도: 주변광선이 광선 다발의 경계를 이루고 주광선은 개구 조리개의 중심을 통과합니다.
재료 불균일성
광학 부품 내부에서 광학적 재료 특성, 특히 굴절률 n이 공간적으로 변하는 현상입니다. 표면 형상이 기하학적으로 정확해도 굴절률 불균일은 파면 오차를 만들 수 있습니다.
광학 부품 내부에서 광학적 재료 특성, 특히 굴절률 n이 공간적으로 변하는 현상입니다. 표면 형상이 기하학적으로 정확해도 굴절률 불균일은 파면 오차를 만들 수 있습니다.
공식: Δn = n(x,y,z) − nref
측정 불확도
관련 불확도 기여를 고려한 뒤 측정값에 합리적으로 연관될 수 있는 값의 범위를 나타내는 양입니다. 파면, 센터링, 표면 형상 등의 고정밀 수치는 시험 조건과 불확도를 함께 명시해야 충분히 비교할 수 있습니다.
관련 불확도 기여를 고려한 뒤 측정값에 합리적으로 연관될 수 있는 값의 범위를 나타내는 양입니다. 파면, 센터링, 표면 형상 등의 고정밀 수치는 시험 조건과 불확도를 함께 명시해야 충분히 비교할 수 있습니다.
공식: uc = √∑(ci ui)2
멜트 데이터(Melt Data)
특정 유리 용융 배치에서 측정한 광학 특성으로, 특히 지정 파장에서의 굴절률과 그로부터 계산된 분산 데이터를 포함합니다. 카탈로그 명목값과 약간 다를 수 있으며 고도로 보정된 설계에서 Melt Fit의 기초가 됩니다. 관련 항목: 멜트 핏(Melt Fit)
특정 유리 용융 배치에서 측정한 광학 특성으로, 특히 지정 파장에서의 굴절률과 그로부터 계산된 분산 데이터를 포함합니다. 카탈로그 명목값과 약간 다를 수 있으며 고도로 보정된 설계에서 Melt Fit의 기초가 됩니다. 관련 항목: 멜트 핏(Melt Fit)
멜트 핏(Melt Fit)
실제로 사용할 수 있는 유리 배치의 측정된 멜트 데이터에 맞추어 광학 설계를 조정하거나 재최적화하는 것입니다. 고도로 보정된 시스템에서 실제 굴절률과 분산이 카탈로그 명목값에서 조금 벗어나는 영향을 반영할 수 있습니다. 관련 항목: 멜트 데이터(Melt Data)
실제로 사용할 수 있는 유리 배치의 측정된 멜트 데이터에 맞추어 광학 설계를 조정하거나 재최적화하는 것입니다. 고도로 보정된 시스템에서 실제 굴절률과 분산이 카탈로그 명목값에서 조금 벗어나는 영향을 반영할 수 있습니다. 관련 항목: 멜트 데이터(Melt Data)
APQ 관련: 광대역 보정 고성능 대물렌즈에서 Melt Fit은 계산된 색수차 보정을 실제 제조에서 유지하는 데 중요하게 기여할 수 있습니다.
메리트 함수 / 평가 함수
영상 품질 목표, 설계 제약, 가중치를 하나의 수치로 결합하여 최적화에 사용하는 스칼라 함수입니다. 적용 가능한 경계와 제약을 지키면서 선택한 시스템 파라미터를 변화시켜 최적값을 찾습니다.
영상 품질 목표, 설계 제약, 가중치를 하나의 수치로 결합하여 최적화에 사용하는 스칼라 함수입니다. 적용 가능한 경계와 제약을 지키면서 선택한 시스템 파라미터를 변화시켜 최적값을 찾습니다.
공식: MF = ∑ wi [qi − qi,target]2
변조전달함수(MTF)
광학전달함수의 크기입니다. 특정 공간주파수에서 사인파 물체 패턴의 콘트라스트가 영상에 얼마나 유지되는지를 나타냅니다. MTF는 파장 또는 스펙트럼 가중치, 시야점, 초점, 기준 스케일과 함께 제시해야 의미가 명확합니다.
광학전달함수의 크기입니다. 특정 공간주파수에서 사인파 물체 패턴의 콘트라스트가 영상에 얼마나 유지되는지를 나타냅니다. MTF는 파장 또는 스펙트럼 가중치, 시야점, 초점, 기준 스케일과 함께 제시해야 의미가 명확합니다.
공식: MTF(ν) = |OTF(ν)|
개념도: MTF는 공간주파수에 따른 전달 콘트라스트를 나타냅니다.
모노크로마트
단일 파장 또는 매우 좁은 분광 대역을 기준으로 보정하거나 평가한 광학계입니다. 이 용어는 분광 보정 조건을 나타내며 렌즈 소자 수를 뜻하지 않습니다.
단일 파장 또는 매우 좁은 분광 대역을 기준으로 보정하거나 평가한 광학계입니다. 이 용어는 분광 보정 조건을 나타내며 렌즈 소자 수를 뜻하지 않습니다.
문헌: [HR84]
멀티플렛
여러 렌즈 소자 또는 렌즈군으로 구성된 다요소 광학계입니다. Doublet, Triplet, Quadruplet과 마찬가지로 구조적 복잡도를 나타내며 색수차 보정 등급과는 구분됩니다.
여러 렌즈 소자 또는 렌즈군으로 구성된 다요소 광학계입니다. Doublet, Triplet, Quadruplet과 마찬가지로 구조적 복잡도를 나타내며 색수차 보정 등급과는 구분됩니다.
문헌: [HR84]
N
수치개구
광선 다발의 개방각을 나타내는 무차원 값입니다. 공기 중 작은 각에서는 결상계의 F비와 근사적으로 연관됩니다.
광선 다발의 개방각을 나타내는 무차원 값입니다. 공기 중 작은 각에서는 결상계의 F비와 근사적으로 연관됩니다.
공식: NA = n sin u; 공기 중 작은 각도에서는: NA ≈ 1/(2N)
나이퀴스트 주파수
이산 샘플링 시스템의 샘플링 주파수의 절반입니다. 적절한 전처리 필터링이 없으면 나이퀴스트 주파수보다 높은 공간주파수가 더 낮은 주파수로 나타날 수 있는데 이를 에일리어싱이라 합니다. 따라서 나이퀴스트 주파수는 광학 MTF와 검출기 픽셀 피치를 연결합니다.
이산 샘플링 시스템의 샘플링 주파수의 절반입니다. 적절한 전처리 필터링이 없으면 나이퀴스트 주파수보다 높은 공간주파수가 더 낮은 주파수로 나타날 수 있는데 이를 에일리어싱이라 합니다. 따라서 나이퀴스트 주파수는 광학 MTF와 검출기 픽셀 피치를 연결합니다.
공식: νN = 1 / (2p)
개략도: 픽셀 피치 p가 공간 샘플링의 나이퀴스트 한계를 결정합니다.
O
오일 커플링
인접 렌즈면을 얇은 광학 액체층으로 결합하는 방식입니다. 내부 경계면 반사를 크게 줄이고 설계 자유도를 제공하지만 재료 적합성, 장기 안정성, 열기계적 거동을 함께 고려해야 합니다.
인접 렌즈면을 얇은 광학 액체층으로 결합하는 방식입니다. 내부 경계면 반사를 크게 줄이고 설계 자유도를 제공하지만 재료 적합성, 장기 안정성, 열기계적 거동을 함께 고려해야 합니다.
APQ 관련: 오일 커플링은 여러 고성능 APQ 대물렌즈의 구조적 특징입니다.
광학 유리
광학 부품 제조에 사용하는 광학·열 특성이 제어된 균질 비정질 재료입니다. 주요 특성은 굴절률, 분산, 투과율, 균질도, 열적 거동입니다. 결정성 CaF₂는 광학 유리가 아닙니다.
광학 부품 제조에 사용하는 광학·열 특성이 제어된 균질 비정질 재료입니다. 주요 특성은 굴절률, 분산, 투과율, 균질도, 열적 거동입니다. 결정성 CaF₂는 광학 유리가 아닙니다.
광학 공차 해석
설계 파라미터의 허용 편차를 규정하고 그것이 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하는 과정입니다. 대표 변수는 곡률반경, 두께, 간격, 굴절률, 편심, 기울기, 조립 오차 등입니다. 공차 해석은 명목 설계와 현실적으로 제조 가능한 시스템을 연결합니다.
설계 파라미터의 허용 편차를 규정하고 그것이 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하는 과정입니다. 대표 변수는 곡률반경, 두께, 간격, 굴절률, 편심, 기울기, 조립 오차 등입니다. 공차 해석은 명목 설계와 현실적으로 제조 가능한 시스템을 연결합니다.
광학전달함수(OTF)
선형 시프트 불변 결상계의 진폭 및 위상 전달을 공간주파수 함수로 나타낸 복소함수입니다. 크기는 변조전달함수(MTF)이고 위상 성분은 Phase Transfer Function(PTF)입니다.
선형 시프트 불변 결상계의 진폭 및 위상 전달을 공간주파수 함수로 나타낸 복소함수입니다. 크기는 변조전달함수(MTF)이고 위상 성분은 Phase Transfer Function(PTF)입니다.
공식: OTF(ν) = FT{PSF} / FT{PSF}|ν=0
P
근축 영역 / 가우스 광학
광선 높이와 광축에 대한 각도가 작은 경우에 적용하는 기하광학 근사 영역입니다. 이 영역에서는 sin u ≈ tan u ≈ u로 둘 수 있으며 초점거리, 주점 위치, 근축 초점거리를 1차 근사로 기술합니다.
광선 높이와 광축에 대한 각도가 작은 경우에 적용하는 기하광학 근사 영역입니다. 이 영역에서는 sin u ≈ tan u ≈ u로 둘 수 있으며 초점거리, 주점 위치, 근축 초점거리를 1차 근사로 기술합니다.
공식: sin u ≈ tan u ≈ u
부분분산
선택한 두 스펙트럼선 사이에서 재료의 굴절률 차이를 나타내는 양입니다. 상대 부분분산은 이 차이를 기준 분산으로 정규화하여 절대 분산과 독립적으로 유리를 비교할 수 있게 합니다.
선택한 두 스펙트럼선 사이에서 재료의 굴절률 차이를 나타내는 양입니다. 상대 부분분산은 이 차이를 기준 분산으로 정규화하여 절대 분산과 독립적으로 유리를 비교할 수 있게 합니다.
공식: Px,y = (nx − ny) / (nF − nC)
페츠발 합
광학계의 굴절력과 굴절률로 정해지는 상면만곡을 나타내는 근축량입니다. 양·음 굴절력을 적절히 배분하면 페츠발 곡률을 줄이거나 보상할 수 있습니다.
광학계의 굴절력과 굴절률로 정해지는 상면만곡을 나타내는 근축량입니다. 양·음 굴절력을 적절히 배분하면 페츠발 곡률을 줄이거나 보상할 수 있습니다.
위상전달함수(PTF)
복소 광학전달함수(OTF)의 위상입니다. MTF가 대비 전달의 크기를 나타내는 데 비해 PTF는 결상계가 도입하는 공간주파수 의존 위상 변화를 나타냅니다.
복소 광학전달함수(OTF)의 위상입니다. MTF가 대비 전달의 크기를 나타내는 데 비해 PTF는 결상계가 도입하는 공간주파수 의존 위상 변화를 나타냅니다.
공식: OTF(ν) = MTF(ν) · ei·PTF(ν)
픽셀 스케일
검출기 한 픽셀에 맺히는 하늘의 각 범위입니다. 픽셀 크기와 유효초점거리로 결정되며 시잉, 광학 분해능, 샘플링을 적절히 맞추는 데 중요합니다.
검출기 한 픽셀에 맺히는 하늘의 각 범위입니다. 픽셀 크기와 유효초점거리로 결정되며 시잉, 광학 분해능, 샘플링을 적절히 맞추는 데 중요합니다.
공식: s [arcsec/Pixel] ≈ 206265 · p / f
평행 평판
이상적으로 평행한 두 평면을 갖는 광학 소자입니다. 수직 입사 시 두께 t, 굴절률 n의 평판은 축방향 초점 이동을 일으키며, 경사 입사 시에는 광선 횡이동과 추가 수차가 발생합니다.
이상적으로 평행한 두 평면을 갖는 광학 소자입니다. 수직 입사 시 두께 t, 굴절률 n의 평판은 축방향 초점 이동을 일으키며, 경사 입사 시에는 광선 횡이동과 추가 수차가 발생합니다.
공식: Δs ≈ t · (1 − 1/n) (근축, 공기 중)
점확산함수(PSF)
이상적인 점광원의 영상에 대한 2차원 강도 분포입니다. PSF에는 회절, 수차, 기타 시스템 영향이 함께 포함되며 푸리에 변환은 광학전달함수(OTF)와 관련됩니다.
이상적인 점광원의 영상에 대한 2차원 강도 분포입니다. PSF에는 회절, 수차, 기타 시스템 영향이 함께 포함되며 푸리에 변환은 광학전달함수(OTF)와 관련됩니다.
편광
광파의 전기장 벡터가 시간에 따라 향하는 방식을 나타냅니다. 선형, 원형, 타원 편광이 대표적이며 반사, 복굴절, 광학 재료의 응력은 편광 상태를 바꿀 수 있습니다.
광파의 전기장 벡터가 시간에 따라 향하는 방식을 나타냅니다. 선형, 원형, 타원 편광이 대표적이며 반사, 복굴절, 광학 재료의 응력은 편광 상태를 바꿀 수 있습니다.
Polychromat
여러 색 또는 넓은 스펙트럼 범위에서 고도 색수차 보정을 수행하는 광학계입니다. Haferkorn 용어에서 Polychromasie는 단순한 색 보정 조건을 넘어서는 설계를 뜻합니다. 실제 성능은 지정 스펙트럼 범위에서 적절한 영상 품질 지표로 평가해야 합니다.
여러 색 또는 넓은 스펙트럼 범위에서 고도 색수차 보정을 수행하는 광학계입니다. Haferkorn 용어에서 Polychromasie는 단순한 색 보정 조건을 넘어서는 설계를 뜻합니다. 실제 성능은 지정 스펙트럼 범위에서 적절한 영상 품질 지표로 평가해야 합니다.
APQ 관련: APQ는 광대역 보정 대물렌즈에 “Polychromat”를 사용하며 소자 수를 나타내는 용어와 구분합니다.
주평면과 주점
중심 광학계의 1차 광학 기준 평면과 점입니다. 복합 시스템을 등가 1차 광학량으로 표현할 수 있게 하며 유효초점거리와 공액거리 등의 기준 위치를 정의합니다.
중심 광학계의 1차 광학 기준 평면과 점입니다. 복합 시스템을 등가 1차 광학량으로 표현할 수 있게 하며 유효초점거리와 공액거리 등의 기준 위치를 정의합니다.
Q
Quadruplet(4매 구성)
천문 분야에서 네 개의 광학 소자로 된 대물렌즈 또는 렌즈군을 뜻하는 일반적 용어입니다. “Quadruplet”은 소자 수를 나타내며 색수차 보정 등급을 자동으로 의미하지 않습니다.
천문 분야에서 네 개의 광학 소자로 된 대물렌즈 또는 렌즈군을 뜻하는 일반적 용어입니다. “Quadruplet”은 소자 수를 나타내며 색수차 보정 등급을 자동으로 의미하지 않습니다.
APQ 관련: APQ Fluorite Quadruplet Polychromat는 4소자 구성과 광대역 색·기하수차 보정을 결합합니다.
문헌: [KJ10]
양자효율
입사 광자 중 기록되는 광전자 또는 전하 운반자를 생성하는 비율이며 파장에 따라 변합니다. 시스템 성능에서는 투과율, 픽셀 크기, 읽기 잡음, 암전류와 함께 고려해야 합니다.
입사 광자 중 기록되는 광전자 또는 전하 운반자를 생성하는 비율이며 파장에 따라 변합니다. 시스템 성능에서는 투과율, 픽셀 크기, 읽기 잡음, 암전류와 함께 고려해야 합니다.
공식: η(λ) = Ne− / Nph
개념도: 검출기의 양자효율은 파장에 따라 달라집니다.
문헌: [S00]
R
레이리 1/4파장 기준
최대 광로차가 약 λ/4이면 대략 회절 한계 결상으로 볼 수 있다는 역사적 근사 기준입니다. 분해능에 관한 레이리 기준과 혼동해서는 안 됩니다.
최대 광로차가 약 λ/4이면 대략 회절 한계 결상으로 볼 수 있다는 역사적 근사 기준입니다. 분해능에 관한 레이리 기준과 혼동해서는 안 됩니다.
공식: PV(OPD) ≲ λ / 4
반사율
표면이나 시스템에서 반사된 광복사 파워와 입사 파워의 비입니다. 파장, 입사각, 편광, 굴절률, 코팅에 따라 달라집니다.
표면이나 시스템에서 반사된 광복사 파워와 입사 파워의 비입니다. 파장, 입사각, 편광, 굴절률, 코팅에 따라 달라집니다.
공식: R(λ) = Pref(λ) / Pin(λ)
잔류 스펙트럼
색수차 보정 후에도 남아 있는 파장 의존 초점 또는 결상 오차입니다. 잔류 스펙트럼의 형태와 크기는 아크로마트, 아포크로마트, 슈퍼아크로마트, Polychromat가 의도한 분광 범위에서 얼마나 잘 보정되었는지를 좌우합니다.
색수차 보정 후에도 남아 있는 파장 의존 초점 또는 결상 오차입니다. 잔류 스펙트럼의 형태와 크기는 아크로마트, 아포크로마트, 슈퍼아크로마트, Polychromat가 의도한 분광 범위에서 얼마나 잘 보정되었는지를 좌우합니다.
분해능
서로 가까운 대상 구조를 분리하여 결상하는 능력입니다. 이상적인 원형 개구에서는 레일리 기준이 동일 밝기의 두 점광원 사이 각분리를 설명합니다. 실제 천문에서는 시상(Seeing), 콘트라스트, 검출기 샘플링, 신호대잡음비가 회절보다 더 큰 제한이 될 수 있습니다.
서로 가까운 대상 구조를 분리하여 결상하는 능력입니다. 이상적인 원형 개구에서는 레일리 기준이 동일 밝기의 두 점광원 사이 각분리를 설명합니다. 실제 천문에서는 시상(Seeing), 콘트라스트, 검출기 샘플링, 신호대잡음비가 회절보다 더 큰 제한이 될 수 있습니다.
공식: θR = 1.22 λ / D
개념도: 레일리 기준에 따른 두 회절점상의 분리.
RMS 파면 오차
틸트나 디포커스 등 정의된 항을 제거한 뒤 실제 파면이 기준 파면에서 벗어난 정도의 제곱평균제곱근입니다. RMS와 Peak-to-Valley(PV)는 직접 변환할 수 없습니다.
틸트나 디포커스 등 정의된 항을 제거한 뒤 실제 파면이 기준 파면에서 벗어난 정도의 제곱평균제곱근입니다. RMS와 Peak-to-Valley(PV)는 직접 변환할 수 없습니다.
공식: σW = √[(1/A) ∫A (W − W̄)2 dA]
S
사지탈면과 탄젠셜면
축외 광선 다발에 대한 서로 수직인 두 기준면입니다. 탄젠셜면 또는 메리디오널면은 광축과 주광선을 포함하고, 사지탈면은 이에 수직입니다. 두 면의 초점 위치 차이는 비점수차를 나타냅니다.
축외 광선 다발에 대한 서로 수직인 두 기준면입니다. 탄젠셜면 또는 메리디오널면은 광축과 주광선을 포함하고, 사지탈면은 이에 수직입니다. 두 면의 초점 위치 차이는 비점수차를 나타냅니다.
개략도: 축외 광선 다발의 사지탈면과 탄젠셜/메리디오널면.
샘플링
연속적인 영상 분포를 픽셀로 이산적으로 취득하는 것입니다. 디지털 영상에서는 샘플링이 가장 높은 유효 공간주파수에 맞아야 하며, 너무 거친 샘플링은 에일리어싱을 발생시켜 미세 구조를 왜곡해 보이게 할 수 있습니다.
연속적인 영상 분포를 픽셀로 이산적으로 취득하는 것입니다. 디지털 영상에서는 샘플링이 가장 높은 유효 공간주파수에 맞아야 하며, 너무 거친 샘플링은 에일리어싱을 발생시켜 미세 구조를 왜곡해 보이게 할 수 있습니다.
공식: νN = 1 / (2p)
개략도: 공간주파수를 이산적인 픽셀 위치에서 샘플링합니다.
2차 스펙트럼
아크로매트화에 사용한 기준 파장 사이 또는 바깥에 남는 종색수차입니다. 이상 부분분산과 추가 설계 자유도를 활용하면 크게 줄일 수 있습니다.
아크로매트화에 사용한 기준 파장 사이 또는 바깥에 남는 종색수차입니다. 이상 부분분산과 추가 설계 자유도를 활용하면 크게 줄일 수 있습니다.
시상(Seeing)
대기 난류로 인해 시간에 따라 변하는 영상 흐림과 흔들림입니다. 지상 천문에서는 망원경의 회절보다 시상이 실제 분해능을 더 강하게 제한하는 경우가 많습니다.
대기 난류로 인해 시간에 따라 변하는 영상 흐림과 흔들림입니다. 지상 천문에서는 망원경의 회절보다 시상이 실제 분해능을 더 강하게 제한하는 경우가 많습니다.
문헌: [S00]
자이델 수차
고전적인 3차 단색수차인 구면수차, 코마, 비점수차, 상면만곡, 왜곡을 말합니다. 자이델 이론은 이 수차들의 발생 원인과 시야·개구 의존성을 정성적·정량적으로 설명합니다.
고전적인 3차 단색수차인 구면수차, 코마, 비점수차, 상면만곡, 왜곡을 말합니다. 자이델 이론은 이 수차들의 발생 원인과 시야·개구 의존성을 정성적·정량적으로 설명합니다.
Shack-Hartmann 파면 센서(Hartmann-Shack)
마이크로렌즈 배열을 이용해 입사 개구를 여러 소개구로 나누는 파면 센서입니다. 각 초점 스폿의 기준 위치 대비 이동량이 국소 파면 기울기를 제공하며, 이를 통해 파면을 재구성합니다. 관련 항목: 파면 재구성
마이크로렌즈 배열을 이용해 입사 개구를 여러 소개구로 나누는 파면 센서입니다. 각 초점 스폿의 기준 위치 대비 이동량이 국소 파면 기울기를 제공하며, 이를 통해 파면을 재구성합니다. 관련 항목: 파면 재구성
공식: ∂W/∂x ≈ Δx / fML, ∂W/∂y ≈ Δy / fML
APQ 관련: “Shack-Hartmann”과 “Hartmann-Shack”이 모두 사용되지만 국제 기술 문헌에서는 “Shack-Hartmann”이 더 일반적입니다.
개략도: 마이크로렌즈가 스폿을 만들고 기준 위치로부터의 변위가 국소 파면 기울기를 제공합니다.
신호대잡음비
유효 신호와 관련된 모든 잡음 성분의 통계적 변동량 사이의 비입니다. 검출기에서는 신호와 배경의 광자 잡음, 암전류, 읽기 잡음 등이 기여합니다.
유효 신호와 관련된 모든 잡음 성분의 통계적 변동량 사이의 비입니다. 검출기에서는 신호와 배경의 광자 잡음, 암전류, 읽기 잡음 등이 기여합니다.
공식: SNR ≈ S / √(S + B + D + R2)
문헌: [S00]
공간주파수
상면에서 단위 길이당, 또는 단위 각도·물체 공간 거리당 주기적인 밝기나 구조 변화의 수입니다. MTF의 독립변수이며 분해능, 대비, 검출기 샘플링을 연결합니다. 관련 항목: 변조전달함수(MTF)
상면에서 단위 길이당, 또는 단위 각도·물체 공간 거리당 주기적인 밝기나 구조 변화의 수입니다. MTF의 독립변수이며 분해능, 대비, 검출기 샘플링을 연결합니다. 관련 항목: 변조전달함수(MTF)
공식: ν = 1 / P
분광 응답도
입사 복사에 대한 검출기 또는 전체 시스템의 파장별 응답입니다. 정의에 따라 검출기 양자효율, 이득, 광학 투과, 필터 특성을 포함할 수 있으며 양자효율만과 동일하게 보아서는 안 됩니다.
입사 복사에 대한 검출기 또는 전체 시스템의 파장별 응답입니다. 정의에 따라 검출기 양자효율, 이득, 광학 투과, 필터 특성을 포함할 수 있으며 양자효율만과 동일하게 보아서는 안 됩니다.
분광기 / 분광학
분광기는 복사를 파장별로 분산시켜 스펙트럼을 검출기 위에 결상합니다. 분광학은 스펙트럼 강도 분포와 선을 분석하며, 분해능·스루풋·분광 응답은 광학계, 슬릿 또는 광섬유, 분산 소자, 검출기에 의해 결정됩니다.
분광기는 복사를 파장별로 분산시켜 스펙트럼을 검출기 위에 결상합니다. 분광학은 스펙트럼 강도 분포와 선을 분석하며, 분해능·스루풋·분광 응답은 광학계, 슬릿 또는 광섬유, 분산 소자, 검출기에 의해 결정됩니다.
구면색수차(가우스 오차)
구면수차의 파장 의존성으로 국제적으로는 spherochromatism이라 부릅니다. 기준 파장에서 구면수차가 잘 보정되어도 다른 파장에서는 다른 구면수차가 나타날 수 있습니다. 넓은 의미로 다른 수차의 색 변화에 쓰이기도 합니다. 관련 항목: 수차
구면수차의 파장 의존성으로 국제적으로는 spherochromatism이라 부릅니다. 기준 파장에서 구면수차가 잘 보정되어도 다른 파장에서는 다른 구면수차가 나타날 수 있습니다. 넓은 의미로 다른 수차의 색 변화에 쓰이기도 합니다. 관련 항목: 수차
스폿 다이어그램
선택한 광선이 상면에서 만나는 점을 기하학적으로 표시한 도표입니다. 정의된 시야와 파장에서 기하수차의 형상과 크기를 보여 주지만 그 자체로 완전한 회절 정보는 포함하지 않습니다.
선택한 광선이 상면에서 만나는 점을 기하학적으로 표시한 도표입니다. 정의된 시야와 파장에서 기하수차의 형상과 크기를 보여 주지만 그 자체로 완전한 회절 정보는 포함하지 않습니다.
개념도: 기준 원에 대한 기하학적 광선 교점. APQ 실측 데이터가 아닙니다.
APQ 관련: 스폿 다이어그램 비교는 스케일, 파장, 시야각, 가중치, 초점 조건이 서로 비교 가능할 때만 의미가 있습니다.
스타 테스트
별 광원의 초점 내·외 및 합초점 회절상을 이용해 망원경을 시험하는 방법입니다. 수차와 정렬 오차에 매우 민감하지만 정량 평가에는 시잉, 파장, 중앙 차폐, 디포커스 정도를 제어해야 합니다.
별 광원의 초점 내·외 및 합초점 회절상을 이용해 망원경을 시험하는 방법입니다. 수차와 정렬 오차에 매우 민감하지만 정량 평가에는 시잉, 파장, 중앙 차폐, 디포커스 정도를 제어해야 합니다.
APQ 관련: 유한 거리와 광원 크기를 충분히 고려하면 인공별이 시험을 더 쉽게 할 수 있습니다.
개략도: 스타 테스트에서 초점 내·외 회절상의 비교.
미광 / 스트레이 라이트
관측 대상에서 오는 이상적인 기하광로를 따르지 않고 상면에 도달하는 원치 않는 복사입니다. 표면 거칠기, 입자, 고스트 반사, 마운트, 불충분한 배플 등이 원인이며 특히 약한 구조의 대비를 떨어뜨립니다. 관련 항목: 영상 대비 / 대비 전달
관측 대상에서 오는 이상적인 기하광로를 따르지 않고 상면에 도달하는 원치 않는 복사입니다. 표면 거칠기, 입자, 고스트 반사, 마운트, 불충분한 배플 등이 원인이며 특히 약한 구조의 대비를 떨어뜨립니다. 관련 항목: 영상 대비 / 대비 전달
스트렐 비
동일 총에너지와 개구 조건에서 실제 점확산함수(PSF)의 최대 강도를 이상적인 회절한계 PSF의 최대 강도로 나눈 값입니다. Strehl은 파장, 시야, 초점에 의존하며 다색 Strehl에는 정의된 스펙트럼 가중치도 필요합니다.
동일 총에너지와 개구 조건에서 실제 점확산함수(PSF)의 최대 강도를 이상적인 회절한계 PSF의 최대 강도로 나눈 값입니다. Strehl은 파장, 시야, 초점에 의존하며 다색 Strehl에는 정의된 스펙트럼 가중치도 필요합니다.
공식: S = Imax,real / Imax,ideal; 작은 수차에서는: S ≈ exp[−(2πσW/λ)2]
응력 복굴절
원래 등방성인 투명 재료에 기계적 응력으로 생기는 복굴절입니다. 주응력 차이가 광탄성 효과를 통해 굴절률 차이를 만들고 편광과 파면에 영향을 줄 수 있습니다.
원래 등방성인 투명 재료에 기계적 응력으로 생기는 복굴절입니다. 주응력 차이가 광탄성 효과를 통해 굴절률 차이를 만들고 편광과 파면에 영향을 줄 수 있습니다.
공식: Δn = C · (σ1 − σ2)
Superachromat
Herzberger와 McClure가 정의한 네 색 보정의 고도 아크로매트 시스템입니다. 색 보정 등급을 뜻하는 용어일 뿐 시야 성능, 구면수차, UV에서 근적외선까지의 초광대역 성능을 단독으로 보장하지 않습니다.
Herzberger와 McClure가 정의한 네 색 보정의 고도 아크로매트 시스템입니다. 색 보정 등급을 뜻하는 용어일 뿐 시야 성능, 구면수차, UV에서 근적외선까지의 초광대역 성능을 단독으로 보장하지 않습니다.
표면 품질 / Scratch-Dig
스크래치, 피트, 치핑과 같은 국부 결함에 대한 광학면 품질의 총칭입니다. Scratch-Dig는 널리 쓰이는 주로 외관 중심의 분류로, 형상 오차나 표면 거칠기와 혼동해서는 안 됩니다.
스크래치, 피트, 치핑과 같은 국부 결함에 대한 광학면 품질의 총칭입니다. Scratch-Dig는 널리 쓰이는 주로 외관 중심의 분류로, 형상 오차나 표면 거칠기와 혼동해서는 안 됩니다.
표면 거칠기
이상적인 형상으로부터의 표면 편차 중 짧은 공간 파장 성분입니다. 특히 산란광과 손실에 영향을 주며, 정해진 공간 대역폭에서 적절한 통계량으로 규정합니다.
이상적인 형상으로부터의 표면 편차 중 짧은 공간 파장 성분입니다. 특히 산란광과 손실에 영향을 주며, 정해진 공간 대역폭에서 적절한 통계량으로 규정합니다.
공식: Rq = √[(1/L) ∫ z(x)2 dx]
광학계 합성
지정된 기능, 제약, 성능 목표로부터 광학 설계를 체계적으로 생성하는 과정입니다. 예비 계산 또는 시작계, 구조·재료 선택, 보정, 수치 최적화, 평가, 후속 공차 해석을 포함합니다.
지정된 기능, 제약, 성능 목표로부터 광학 설계를 체계적으로 생성하는 과정입니다. 예비 계산 또는 시작계, 구조·재료 선택, 보정, 수치 최적화, 평가, 후속 공차 해석을 포함합니다.
APQ 관련: 광대역 Polychromat 개발은 색수차, 단색수차, 시야 의존 보정 목표를 동시에 충족해야 하는 광학계 합성 문제입니다.
시스템 스루풋
모든 광학 손실을 거친 뒤 검출기에 도달하는 입사 광복사 파워 또는 광자의 비율입니다. 분광 시스템 스루풋은 투과율, 반사율, 필터와 필요한 경우 기하학적 손실을 종합합니다.
모든 광학 손실을 거친 뒤 검출기에 도달하는 입사 광복사 파워 또는 광자의 비율입니다. 분광 시스템 스루풋은 투과율, 반사율, 필터와 필요한 경우 기하학적 손실을 종합합니다.
공식: τsys(λ) = ∏ Ti(λ) · ∏ Rj(λ)
T
텔레센트리시티
물체측 또는 상측 주광선이 광축과 평행한 성질입니다. 상측 텔레센트릭 설계는 센서와 필터의 입사각을 안정시키지만 모든 천문 응용에서 필수는 아닙니다.
물체측 또는 상측 주광선이 광축과 평행한 성질입니다. 상측 텔레센트릭 설계는 센서와 필터의 입사각을 안정시키지만 모든 천문 응용에서 필수는 아닙니다.
얇은 렌즈 방정식
얇은 렌즈 또는 등가적으로 표현한 시스템에서 초점거리 f, 물체거리 g, 상거리 b 사이의 근축 관계입니다. 부호는 사용하는 규약에 따라 달라집니다.
얇은 렌즈 또는 등가적으로 표현한 시스템에서 초점거리 f, 물체거리 g, 상거리 b 사이의 근축 관계입니다. 부호는 사용하는 규약에 따라 달라집니다.
공식: 1/f = 1/g + 1/b
Through-Focus RMS
여러 초점 위치에 걸쳐 RMS 기반 영상 품질 지표를 평가하는 방법입니다. RMS 스폿 반경이나 RMS 파면 오차 등을 사용할 수 있으므로 정확한 평가량을 명시해야 합니다.
여러 초점 위치에 걸쳐 RMS 기반 영상 품질 지표를 평가하는 방법입니다. RMS 스폿 반경이나 RMS 파면 오차 등을 사용할 수 있으므로 정확한 평가량을 명시해야 합니다.
전반사
광학적으로 더 조밀한 매질에서 더 성긴 매질로 진행할 때 입사각이 임계각을 넘으면 경계면에서 빛이 완전히 반사되는 현상입니다.
광학적으로 더 조밀한 매질에서 더 성긴 매질로 진행할 때 입사각이 임계각을 넘으면 경계면에서 빛이 완전히 반사되는 현상입니다.
공식: sin θc = n₂ / n₁ (n₁ > n₂)
투과율
광학 소자 또는 시스템을 통과한 복사 파워와 입사 복사 파워의 비입니다. 분광 투과율 T(λ)에는 재료 흡수, 반사 손실, 필요하면 필터 효과가 포함됩니다.
광학 소자 또는 시스템을 통과한 복사 파워와 입사 복사 파워의 비입니다. 분광 투과율 T(λ)에는 재료 흡수, 반사 손실, 필요하면 필터 효과가 포함됩니다.
공식: T(λ) = Pout(λ) / Pin(λ)
횡수차
정해진 상면에서 실제 광선 교점이 이상적인 근축 또는 기하학적 상점에서 횡방향으로 벗어난 양입니다. 흔히 광선 팬 다이어그램이나 스폿 다이어그램으로 평가합니다.
정해진 상면에서 실제 광선 교점이 이상적인 근축 또는 기하학적 상점에서 횡방향으로 벗어난 양입니다. 흔히 광선 팬 다이어그램이나 스폿 다이어그램으로 평가합니다.
Trichromat(3색 보정)
선택한 세 색 또는 파장에서 공통 근축 초점 조건을 만족하는 색 보정 등급입니다. Doublet(2매 구성), Triplet(3매 구성), Quadruplet(4매 구성)과 같은 소자 수 구성과 구분해야 합니다.
선택한 세 색 또는 파장에서 공통 근축 초점 조건을 만족하는 색 보정 등급입니다. Doublet(2매 구성), Triplet(3매 구성), Quadruplet(4매 구성)과 같은 소자 수 구성과 구분해야 합니다.
Triplet(3매 구성)
천문 분야와 Haferkorn 문헌에서 사용하는, 세 개의 광학 소자로 이루어진 대물렌즈 또는 렌즈군의 명칭입니다. “Triplet”은 소자 수를 뜻하며 자동으로 아포크로마트 또는 Trichromat(3색 보정)가 되는 것은 아닙니다.
천문 분야와 Haferkorn 문헌에서 사용하는, 세 개의 광학 소자로 이루어진 대물렌즈 또는 렌즈군의 명칭입니다. “Triplet”은 소자 수를 뜻하며 자동으로 아포크로마트 또는 Trichromat(3색 보정)가 되는 것은 아닙니다.
U
UBVRI 스펙트럼 범위
U(자외선), B(청색), V(가시), R(적색), I(근적외선) 대역으로 이루어진 측광 시스템입니다. 현대에는 Johnson U/B/V와 Cousins R/I를 함께 쓰는 경우가 많습니다. 유효 파장은 고정 상수가 아니라 실제 통과대역, 검출기, 광원 스펙트럼에 따라 달라집니다.
U(자외선), B(청색), V(가시), R(적색), I(근적외선) 대역으로 이루어진 측광 시스템입니다. 현대에는 Johnson U/B/V와 Cousins R/I를 함께 쓰는 경우가 많습니다. 유효 파장은 고정 상수가 아니라 실제 통과대역, 검출기, 광원 스펙트럼에 따라 달라집니다.
개념도: UBVRI 대역 위치. 실제 곡선과 유효 파장은 검출기와 광원에 따라 달라집니다.
비네팅 없는 이미지 서클
셀, 조리개 또는 후속 부품에 의한 기하학적 가림이 없는 상면의 원형 영역입니다. 비네팅이 없다고 해서 조명이 균일하거나 영상 품질이 일정하다는 뜻은 아닙니다.
셀, 조리개 또는 후속 부품에 의한 기하학적 가림이 없는 상면의 원형 영역입니다. 비네팅이 없다고 해서 조명이 균일하거나 영상 품질이 일정하다는 뜻은 아닙니다.
V
W
파동광학
빛의 파동성을 이용해 광학 현상을 설명하는 분야입니다. 간섭, 회절, 코히런스, 편광을 포함하며 순수한 광선 모델로 충분하지 않은 경우 기하광학을 보완합니다.
빛의 파동성을 이용해 광학 현상을 설명하는 분야입니다. 간섭, 회절, 코히런스, 편광을 포함하며 순수한 광선 모델로 충분하지 않은 경우 기하광학을 보완합니다.
파면 오차
실제 파면과 이상적인 기준 파면 사이의 차이입니다. 공간 함수, RMS, Peak-to-Valley로 표현할 수 있습니다. 엄밀한 사양은 파장, 개구, 측정/계산 조건, 제거한 항을 명시합니다.
실제 파면과 이상적인 기준 파면 사이의 차이입니다. 공간 함수, RMS, Peak-to-Valley로 표현할 수 있습니다. 엄밀한 사양은 파장, 개구, 측정/계산 조건, 제거한 항을 명시합니다.
공식: PV = Wmax − Wmin
파면 재구성
측정한 국소 기울기, 위상 데이터 또는 강도 데이터에서 공간 파면을 수학적으로 구하는 과정입니다. 예를 들어 Shack-Hartmann 센서에서는 스폿 이동에서 얻은 기울기를 적분하거나 Zernike 다항식 같은 기저에 피팅합니다. 관련 항목: Shack-Hartmann 파면 센서(Hartmann-Shack)
측정한 국소 기울기, 위상 데이터 또는 강도 데이터에서 공간 파면을 수학적으로 구하는 과정입니다. 예를 들어 Shack-Hartmann 센서에서는 스폿 이동에서 얻은 기울기를 적분하거나 Zernike 다항식 같은 기저에 피팅합니다. 관련 항목: Shack-Hartmann 파면 센서(Hartmann-Shack)
파면 시어링 간섭법
파면을 공간적으로 이동시키거나 기울인 자기 복사본과 중첩하는 간섭법입니다. 얻어진 간섭무늬는 주로 국소 파면 기울기 정보를 포함합니다.
파면을 공간적으로 이동시키거나 기울인 자기 복사본과 중첩하는 간섭법입니다. 얻어진 간섭무늬는 주로 국소 파면 기울기 정보를 포함합니다.
광시야 시스템
비교적 큰 시야각 또는 이미지 서클에서 높은 영상 품질을 얻도록 설계한 광학계입니다. 시야가 넓어질수록 코마, 비점수차, 상면만곡, 왜곡, 횡색수차, 비네팅가 중요해집니다.
비교적 큰 시야각 또는 이미지 서클에서 높은 영상 품질을 얻도록 설계한 광학계입니다. 시야가 넓어질수록 코마, 비점수차, 상면만곡, 왜곡, 횡색수차, 비네팅가 중요해집니다.
APQ 관련: APQ Wide-Field Polychromat에서는 넓은 시야와 넓은 스펙트럼을 하나의 통합 시스템 요구조건으로 다룹니다.
Z
Zernike 다항식
단위원판에서 직교하는 다항함수로 원형 동공 위의 파면 오차를 표현하는 데 사용합니다. 각 모드는 디포커스, 비점수차, 코마 같은 대표적 오차 형태와 연결할 수 있으며 번호 체계와 정규화 규약을 명시해야 합니다.
단위원판에서 직교하는 다항함수로 원형 동공 위의 파면 오차를 표현하는 데 사용합니다. 각 모드는 디포커스, 비점수차, 코마 같은 대표적 오차 형태와 연결할 수 있으며 번호 체계와 정규화 규약을 명시해야 합니다.
공식: W(ρ,φ) = ∑ aj Zj(ρ,φ)
개략도: 전형적인 Zernike 오차 형태의 예. 정량적 파면 맵은 아닙니다.
문헌 및 추가 읽을거리
- [H81] Haferkorn, Heinz: Optik. Physikalisch-technische Grundlagen und Anwendungen. Harri Deutsch, Thun/Frankfurt am Main, 1981, ISBN 3-87144-570-3.
- [H67] Haferkorn, Heinz: Untersuchungen zur Glasauswahl und zur Vorrechnung bei Triplets. Dissertation, Technische Hochschule Ilmenau, 1967.
- [H86] Haferkorn, Heinz: Bewertung optischer Systeme. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1986.
- [HM63] Herzberger, Max; McClure, Nancy R.: "The Design of Superachromatic Lenses". Applied Optics 2 (6), 553–560, 1963. DOI: 10.1364/AO.2.000553.
- [KJ10] Kingslake, Rudolf; Johnson, R. Barry: Lens Design Fundamentals. 2. Auflage, Academic Press/Elsevier, 2010.
- [S00] Schroeder, Daniel J.: Astronomical Optics. 2. Auflage, Academic Press, 2000, ISBN 0-12-629810-6.
- [M07] Malacara, Daniel (Hrsg.): Optical Shop Testing. 3. Auflage, Wiley, 2007, ISBN 978-0-471-48404-2.
- [BW99] Born, Max; Wolf, Emil: Principles of Optics. 7., erweiterte Auflage, Cambridge University Press, 1999.
- [WS08] Smith, Warren J.: Modern Optical Engineering. 4. Auflage, McGraw-Hill, 2008.
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- [Sch17] Schubert, Ingo: Wissensspeicher Feinoptik 17.4. Saale Betreuungswerk der Lebenshilfe Jena gGmbH, Jena, 2017. ISBN 978-3-00-046972-5.
- [Su08] Suiter, Harold Richard: Star Testing Astronomical Telescopes – A Manual for Optical Evaluation and Adjustment. 2. Auflage, Willmann-Bell, Richmond, 2008.
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- [Y08] Yoder, Paul R., Jr.: Mounting Optics in Optical Instruments. 2. Auflage, SPIE Press, Bellingham, 2008. ISBN 978-0-8194-7129-1.
- [RV88] Rutten, Harrie G. J.; van Venrooij, Martin A. M.: Telescope Optics: Evaluation and Design. Willmann-Bell, Richmond, 1988. ISBN 0-943396-18-2.
- [R90] Riekher, Rolf: Fernrohre und ihre Meister. 2., stark bearbeitete Auflage, Verlag Technik, Berlin, 1990. ISBN 3-341-00791-1.
- [L17] Laux, Uwe: Astrooptik – Optiksysteme für die Astronomie. 3. Auflage, 2017. ISBN 978-3-937981-65-9.
- [G85] Grimsehl, Ernst: Lehrbuch der Physik. Band 3: Optik. 18. Auflage, neu bearbeitet von Heinz Haferkorn, B. G. Teubner, Leipzig, 1985.
- [HR84] Haferkorn, Heinz; Richter, Wolfgang: Synthese optischer Systeme. VEB Deutscher Verlag der Wissenschaften, Berlin, 1984.