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표제지

목차

Abstract 13

제1장 서론 15

제1절 연구배경 15

제2절 국내ㆍ외 연구 동향 18

1. 국내 연구 동향 18

2. 국외 연구 동향 19

제3절 연구내용 22

1. 광소자 정렬 장치의 구성 22

2. 세부연구내용 22

제2장 초정밀 다축 스테이지를 이용한 광소자 정렬 장치의 구성 24

제1절 광소자 정렬 장치의 구성 24

제2절 초정밀 다축 스테이지의 메커니즘 연구 25

1. 구동 메커니즘 25

2. 플렉셔의 유한요소해석 26

3. 초정밀 다축 스테이지의 진동 특성 해석 34

제3절 광소자 정렬 알고리듬 38

1. 영역 탐색 알고리듬 39

2. 극점 탐색 알고리듬 39

제4절 광소자 정렬 자동화 프로그램의 개발 42

1. 자동화 프로그램의 구성 42

2. 영역 탐색 탭 43

3. 플로팅 탭 48

4. 극점 탐색 탭 51

제3장 초정밀 다축 스테이지 제작 및 성능평가 54

제1절 초정밀 다축 스테이지 제작 54

제2절 초정밀 다축 스테이지 성능평가 57

1. 분해능 측정 58

2. 이송성능 측정 60

제3절 초정밀 다축 스테이지의 히스테리시스 특성 62

1. 히스테리시스 모델링 64

2. 역 히스테리시스 모델링 71

3. 히스테리시스 보정 74

제4장 광소자 정렬 특성 평가 78

제1절 광소자 정렬 특성 79

제2절 수동 광소자 정렬 83

1. 영역 탐색 83

2. 극점 탐색 84

제3절 자동차 프로그램에 의한 광소자 정렬 88

1. 영역 탐색 탭 88

2. 플로팅 탭 89

3. 극점 탐색 탭 92

제5장 결론 94

참고문헌 96

감사의 글 99

저작물 이용 허락서 101

표목차

Table 1-1. Specifications of optical alignment systems 19

Table 2-1. Input conditions for FEM analysis of flexure 28

Table 2-2. Maximum stress and deformation according to applied forces 33

Table 2-3. Maximum stress according to applied displacement 33

Table 2-4. Input conditions for frequency analysis 34

Table 2-5. Frequency analysis of precision multi-axis stage 35

Table 2-6. Specifications of main controller 43

Table 3-1. Variables for hysteresis modeling 63

Table 3-2. Variable values for hysteresis modeling 70

Table 3-3. Variable values for inverse hysteresis modeling 72

Table 4-1. Device configurations of optical alignment system 88

그림목차

Fig. 1-1. Optical alignment system with goniometer(Suruga Seiki) 21

Fig. 1-2. Optical alignment algorithm 21

Fig. 2-1. Schematic diagram of precision optical alignment system 24

Fig. 2-2. Flexure guide mechanism 26

Fig. 2-3. Finite element analysis process 27

Fig. 2-4. Displacement according to actuating force 29

Fig. 2-5. Stress distribution according to input displacement 31

Fig. 2-6. FEM model for frequency analysis 35

Fig. 2-7. Mode shape of precision multi-axis stage 36

Fig. 2-8. Optical fiber alignment procedure 38

Fig. 2-9. Path of 2-dimensional field search 39

Fig. 2-10. Peak search procedure 40

Fig. 2-11. Hill climb peak search procedure 41

Fig. 2-12. Flow chart of field search 44

Fig. 2-13. Field search alignment for optical fiber stack in misalignment 45

Fig. 2-14. Picture of field search tab 46

Fig. 2-15. Analog output signals for spiral-rectangular path 47

Fig. 2-16. Flow chart of process for moving stage to maximum optical power position 49

Fig. 2-17. Picture of plotting tab 49

Fig. 2-18. Y-Z plane graph of precision stage in field search 50

Fig. 2-19. 3D graph of line-point style 51

Fig. 2-20. Flow chart of peak search 52

Fig. 2-21. Picture of peak search tab 53

Fig. 3-1. Precision multi-axis stage 54

Fig. 3-2. Flexure of precision multi-axis stage 56

Fig. 3-3. Schematic diagram of experimental apparatus 57

Fig. 3-4. Resolution of precision multi-axis stage 58

Fig. 3-5. Travel of precision multi-axis stage 60

Fig. 3-6. Experimental apparatus for hysteresis modeling 62

Fig. 3-7. Hysteresis modeling 64

Fig. 3-8. Hysteresis modeling of x-axis 65

Fig. 3-9. Hysteresis modeling of y-axis 66

Fig. 3-10. Hysteresis modeling of z-axis 68

Fig. 3-11. Hysteresis compensation in x-axis 75

Fig. 3-12. Hysteresis compensation in y-axis 76

Fig. 3-13. Hysteresis compensation in z-axis 77

Fig. 4-1. Schematic diagram of optical element alignment system 78

Fig. 4-2. Structure of optical fiber 79

Fig. 4-3. Coupling efficiency with distance 80

Fig. 4-4. Alignment between 1 Ch. pigtail and 8 Ch. output part of PLC 81

Fig. 4-5. Alignment between 1 Ch. input and 8 Ch. output pigtail 82

Fig. 4-6. Field search alignment between 1 Ch. and 8 Ch. optical fiber stack 83

Fig. 4-7. Peak search alignment between 1 Ch. and 8 Ch. optical stack 86

Fig. 4-8. Result of field search tab 89

Fig. 4-9. Result of plotting tab 90

Fig. 4-10. Rearrange process of capacitance gauge acquisition data 90

Fig. 4-11. 3D graph of line-point style for matching between displacement and optical power 91

Fig. 4-12. Result of peak search tab 93