전환형 정렬 구조 기반 능동방어 시스템용 다중 파장 동축 광학계의 설계 및 구현

Abstract

본 논문은 능동방어 시스템에서 다중 파장 레이저를 단일 광축에 정밀 정렬하기 위한 구조적 정렬 광학계를 제안한다. 본 시스템은 다중 파장 간의 정렬을 정밀하게 수행할 수 있을 뿐 아니라, 분리형 정렬 경로 구조를 통해 실제 운용 경로상의 정렬 상태를 사전에 확인할 수 있도록 설계되었다. 정렬 기준은 785 nm 기준 레이저를 SWIR (short-wave infrared) 영상 중심에 정렬한 후, 근거리장/원거리장 위치에 배치된 PSD (position-sensitive detector)를 이용하여 기준 축을 정밀하게 설정한다. 이후 각 파장 레이저는 피코모터 기반 미러 조정을 통해 기준 축에 순차적으로 정렬된다. 실험 결과, 파장 간 중심 오차는 15 mrad 이내였으며, 피코모터 기반 미세 조정 장치가 장기 운용 시에도 정렬 안정성을 유지하는 데 효과적임을 확인하였다. 제안된 방식은 고정밀 조준형 광학 시스템에서 요구되는 정렬 정확도와 운용 효율성을 동시에 충족하며, 다중 파장 기반 비살상 무력화 시스템 등에 효과적으로 적용될 수 있다.