《최신과학기술에 기초하여 나라의 경제를 현대화, 정보화하기 위한 투쟁을 힘있게 벌려야 합니다.》 (
오늘날 리용되고있는 여러가지 측정방법들중에서 위상밀림기술을 리용한 간섭측정은 가장 주요한 기술들중의 하나이다. 위상밀림간섭계(PSI)는 측정속도가 빠르고 분해능이 높으며 비접촉 및 비파괴특성으로 하여 물체표면의 3차원형태 및 변형측정에 널리 리용되고있다.
이 기술에 의한 측정정확도는 교정오차, 비선형응답, 위상밀림기의 편차, 비선형기록, 스펙클, 무늬요동 등과 같은 계통오차와 우연오차의 영향을 받는다. Gutmann과 Weber는 일부 오차들의 원천을 탐색하고 이웃한 간섭무늬들사이의 위상밀림값을 평가하는 좋은 방법을 제안하였다. 여기서는 5묶음알고리듬의 분자와 분모로 측정점의 위치를 표시한 일명 격자자리표방식을 리용하였다. Styk와 Patorski는 Gutmann과 Weber의 방법을 확장하여 위상밀림록기의 교정오차와 위상밀림오차들이 존재하는 조건에서 두광속간섭계의 비선형기록오차들을 탐색하는 방법을 제안하였다. 그들의 연구결과는 비선형기록을 검출하는데서 이웃한 무늬사이의 위상밀림값이 π/2일 때 일반적인 5묶음법보다 4묶음법이 보다 효과적이라는것을 보여주었다.
우리는 Styk 와 Patorski의 연구에서 리용한 4묶음위상밀림알고리듬을 보다 발전시켜 위상밀림간섭계에 존재하는 가능한 모든 오차들을 확정하는 방법을 제안하였다. 그림 1의 화상은 4묶음위상밀림알고리듬으로 결정한 살창자리표를 리용하여 얻은 회색화상이다. 위상밀림기교정오차, 위상밀림기편차, 비선형응답, 수감부의 비선형기록과 무늬요동, 광원의 불안정성과 같은 가능한 모든 오차원천들을 고려하였다. 측정과 모의의 연시효과성을 보다 높이기 위하여 우리는 격자자리표에 회색화상법을 받아들였다. 이 방법을 리용하면 측정환경내에 존재하는 각이한 오차원천들을 확정하고 그것들의 크기를 실험전에 대략적으로 알아볼수 있다.
이 방법은 교정오차, 비선형응답, 위상밀림기편차, 수감부의 비선형기록, 무늬대조도불균일성과 광원의 빛세기요동과 같은 가능한 모든 오차원천들을 고려하였다. 회색화상에서의 무늬는 각이한 오차원천들을 반영하게 된다. 실례로 그림 1에서와 같이 위상밀림기교정오차가 있는 경우에 무늬는 타원모양으로 나타나고 수감부에서 비선형교정오차가 나타나는 경우에는 수자 《8》모양으로 보이며 그림 2에서 위상밀림기의 편차가 있는 경우에는 《아령》모양으로 된다.
회색화상표시에 의하여 나타나는 무늬는 오차원천들의 각이한 형태와 수학적모형, 크기에 따라 아주 복잡하므로 실험자료와 완전히 일치하는 모의파라메터를 찾는것은 거의나 불가능하다. 제안된 방법은 오차원천들에 대한 정성적인 평가를 내릴수 있다.이 방법의 가장 중요한 우점은 측정환경에서 여러가지 오차원천들의 존재에 대한 일반적인 표상을 가질수 있으며 실험을 진행하기 전에 오차원천들의 크기를 대략적으로 평가할수 있다는것이다. 이 방법은 위상밀림기술을 리용하는 모든 형태의 간섭측정방법에서 리용할수 있다.
이 연구결과는 물리학분야에서의 최신연구성과들을 소개하는 잡지인 《Applied Optics》에 《Verification of phase measurement error sources in phase-shifting interferometry with a four step phase-shifting algorithms》 (https://doi.org/10.1364/AO.418495) 의 제목으로 발표되였다.
