웨이브프론트이론

웨이브프론트이론은 허블망원경과 같은 천체 망원경을 만드는 과정에서

장비의 광학적 결함을 분석하기 위해 도입된 이론입니다.

보다 먼 우주의 세계를 보다 정확히 보기 위해 적용시키는 기술을 시력교정수술을

위한 레이저에 응용한 것이라고 생각하시면 되겠습니다.

그 이론을 간단히 설명드리면, 하나의 광원으로부터 출발한 빛이 여러 가닥으로

나뉘어서 진행한다고 가정할 때 각 가닥을 이루고 있는 광선에서 시간상의 동일한

위상(same temporal phase)에 해당하는 부분들을 서로 연결하면 하나의 가상면이

형성될 것입니다. 이 면을 웨이브프론트(wavefront)라고 명명하며, 평행하게 달리는

광선 가닥들의 웨이브프론트는 평면이 될테고, 한 광원으로부터 사방으로 퍼지는

빛의 웨이브프론트는 곡면을 이루겠지요. 만약에 불규칙한 광학매체를 통과한

빛이라면 역시 불규칙한 웨이브프론트를 가지게 될 것입니다. 왜냐하면 매체를

통과하면서 빛이 통과하는데 걸리는 시간이 각각 다르기 때문이지요.

이렇게 광학매체상의 이상으로 인해 이러한 이상적인 면(평행광선의 경우 평면)으로

부터 벗어나게 되는 오차의 정도를 수차(aberration)라고 합니다.

이러한 수차가 큰 경우에는 사물을 또렷이 볼 수가 없고 상이 찌그러져 보이게 되는데

근시나 난시와 같은 굴절 이상이 가장 대표적인 수차로 이를 저위 수차

(lower order aberration)라고 합니다. 저위 수차 외에 고위수차(higher order aberration)

라는 것이 있는데 coma, trefoil, spherical aberration 등이 있으며 그 종류는 이미 수십

가지에 이릅니다.

웨이브프론트 수술은 근시나 난시와 같은 저위 수차만을 교정하는 기존의

라식수술과 달리 고위수차까지도 교정해주는 수술입니다.