본 논문에서는 격자 부호화 3차원 직교 주파수분할다중화 시스템을 제시하고 성능을 분석한다. 여기서는 격자 부호화를 위한 3차원 신호성상도에 대한 집합분할 기법도 제시한다. 부호율이 R = 1/3과 2/3인 회귀 체계적 컨볼루션 부호와 3차원 8진 성상도를 이용하여 격자 부호화된 제안된 시스템은 부호화되지 않은 직교 주파수분할다중화 시스템에 비하여 최대 7.8 dB까지 오류성능이 향상될 수 있음을 이론적으로 계산하였다. 또한 컴퓨터 모의실험을 통하여 제시된 이론적 분석과 거의 일치하는 결과를 도출함으로써 이론적 분석이 정확한 것을 확인하였다. 따라서 제안된 격자 부호화 3차원 직교 주파수분할다중화 시스템은 대역폭의 증가 없이 고품질 디지털 전송을 달성할 수 있는 효과적인 방법인 것으로 사료된다.
앞의 논문에서 살펴 본바와 같이 밀도 범함수 이론에 바탕을 둔 제일 원리적 에너지 띠 계산 방법의 하나인 FLAPW(Full-potential Linearized Augmented Plane Wave) 방법 에 의해 표면, 계면, 초격자에서의 전자 구조및 자기적 성질, 그리고 구조적 성질이 잘 설명될수 있음을 보았다. 이러한 성공적 결과에도 불구하고 전자구조 계산 방법은 풀어야할 새로운 문제에 직면하고 있는데 그 중 중요한 것은 스핀-궤도 결합(spin-orbit coupling : SOC)을 어떻게 취급하며, 그 결과로 나타나는 자기 결정 이방성( magnetocrystallinge anisotropy : MCA)과 강자성 금속에서 나타나는 광자기적 효과를 설명하는 것이다.
주기가 다른 격자들로 구성된 평면 DFB 도파로의 필터 특성들을 등가 전송선로 망을 사용하여 구현하였다. 대역 필터 특성과 공진 특성을 정확하게 분석하기 위하여 Floquet 이론과 Babinet 원리에 기초한 종방향 모드 전송선로 이론 (L-MTLT)을 제시하였다. 수치해석 결과, 본 논문에서 제시한 해석법은 주기가 다른 격자들로 구성된 DFB 도파로의 필터 특성들을 분석하기 위한 간단한 수치 해석적 알고리즘을 제공하였으며, DFB 필터의 대역폭과 사이드로브의 억압특성 각 영역에서의 격자개수와 격자 종횡비 (aspect ratio)에 민감하게 의존함을 보였다.
본 논문은 보일러 화로내 임의의 단면에서 다수의 음속 측정기를 설치하여 음속을 측정하고 평균온도, 최고온도, 최저온도로부터 세분화시킨 격자의 온도를 구하여 온도분포를 구현하는 방법에 대한 이론적 고찰과 적용결과에 관한 것이다. 음속 측정기 간 음속을 측정하여 보일러 내부의 연소가스 온도를 측정하고 화로를 임의의 격자로 구분하여 각 격자에 해당하는 온도값을 주위 격자의 온도구배로부터 유추하여 구한 뒤 모든 격자의 온도값을 완성하여 화로의 온도분포를 구현하는 방법에 대한 이론 및 관련 시스템을 구성하고 실제 현장적용하여 결과를 분석하였다.
광탄성효과를 이용해 채널 간격을 가변할 수 있는 샘플격자를 구현하고 이론적으로 고찰해 보았다. 제안된 샘플격자의 채널 간격은 광섬유격자에 인가되는 압력주기를 변화시킴으로써 간단히 가변될 수 있으며, 실험결과 580㎛에서 1000㎛로 압력주기를 튜닝해서 채널 간격을 1.4nm에서 0.8nm로 가변할 수 있었다. 샘플격자에 대한 시뮬레이션 결과 실험치와 잘 일치하고 있음을 알았다.
본 강좌에서는 광통신과 센서 분야에서 최근 실용화되고 있는 중요한 소자인 광섬유 격자(fiber grating)에 대해, 그 원리와 종류, 제작 방법, 시뮬레이션 기법, 광통신용 응용 및 광섬유 격자 센서 시스템의 구현 기법 등에 대해 설명한다. 별도로 제공되는 강의록에서 이에 대해 보다 구체적으로 기술할 것인 바, 그 요약은 아래와 같다. 광섬유에 굴절률 변화 패턴을 만들 수 있다는 사실은 1978년 Hill 등에 의해 발견되었고, 1989년 Meltz 등에 의해, 자외선(UV) 레이저를 광섬유 측면에 조사하여 광섬유 코어(core)의 특정 부위에 광섬유 격자를 만드는 방법이 고안되었다. 광섬유에 격자가 새겨지는 원인에 대한 이론은 여러 가지가 있고 이들이 복합적으로 작용하지만, 중요한 요인은 산소가 빠진 게르마늄과 관련된(oxygen deficient germania related) 결함이다. 따라서, 게르마늄(Ge)이 높게 도우핑(doping)된 광섬유에 격자가 잘 새겨진다. 보통의 단일 모드 광섬유도 수소처리(hydrogenation)를 하면 자외선에 대한 광민감성(photosensitivity)을 증가시킬 수 있어 격자의 제작이 가능하다. (중략)
본 논문에서는 장주기 광섬유격자쌍을 이용하여 광섬유 Mach-Zehnder 간섭계(MZI)를 기계적인 방법으로 구현해 보았다. 제작한 간섭계의 장주기 광섬유격자쌍의 투과스펙트럼과 fringe spacing의 이론치과 실험치를 비교, 분석해 보았다. 그 결과, fringe spacing의 값은 이론치와 실험치가 비교적 잘 일치하는 것을 알았다.
접지된 유전체 슬랩 위에 주기적으로 스트립 격자가 놓여 있는 주기구조에서 TE 편파된 평면파에 대한 전자파 산란현상을 이론적으로 해석하였다. 제시된 구조를 이론적으로 해석하여 수치 해석한 결과인 유체층의 두께 변화에 대한 반사파 전력과 모드별 계수, 입사각의 변화에 대한 반사파 전력 및 스트립상에 유기되는 전류 등을 제시하였다. 그리고 제시된 구조에서 관찰되는 Bragg blazing 현상에 관해서 상세히 기술하였다.
Blazed 격자구조에 의한 광 신호의 회절 특성을 분석하기 위하여 처음으로 격자구조의 Toeplitz 유전율 tensor를 2D spatial Fourier 급수로 정의하고 공식화하였다. 그때 각 층에서의 필드들은 고유치 문제에 기초하여 표현하였으며, 완전한 해는 적절한 경계 값 문제에 의존하는 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용하여 정확하게 유도하였다. 비대칭형 blazed 격자구조의 Toeplitz 유전율 tensor에 기초하여 대칭형과 톱니형 격자구조의 Toeplitz 행렬을 정의하고 각 격자구조에 대한 회절특성을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 비대칭형과 대칭형 구조는 무반사 (anti-reflection) GMR 필터 특성을 나타내었으며, 대칭형 구조가 비대칭형 구조보다 광대역 필터특성을 보였다. 이에 반하여 톱니형 격자 구조는 무반사보다 무투과 (anti-transmission) 필터의 특성이 더욱 강하게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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