나노 크기 양자우물구조로 구성된 광통신용 방향성결합기를 모드전송선천 이론을 이용하여 설계하였다. 그 타당성과 유용성을 보이기 위하여 나노 결합기의 그 전파특성과 결합특성을 서로 다른 유효질량으로 구성된 이중 양자우물구조에서 분석하였다. 그 수치해석 결과 전체 전자에너지가 83.9 meV일 때, 결합길이 295.3 nm에서 최대 결합효율을 나타내었다. 더욱이, 이중 양자우물구조 사이의 장벽(barrier) 두께가 증가함에 따라 협대역(narrowband) 필터로 동작하였다.
최근, 분리막의 응용에서 가장 활발하게 연구되고 있는 것이 반응과 분리를 동시에 수행하는 분리막 반응기(막 반응기)이다. 분리박 반응기 (membrane reactor)는 분리박과 반응기를 결합하여 분리와 반응의 단위공정을 하나로 결합하여 전체공정을 단순화하고 반응 효율을 높이고자 하는 새로운 기술이다. 반응과 분리를 동시에 수행할 수 있는 막 반응기를 도입하면, 생성물이 분리막을 이용하여 선택적으로 제거함으로서, 열역학적 평형을 뛰어넘는 전환율과 부반응물(by-product) 억제에 의한 반응 효율을 향상시킨다. (중략)
본 논문에서는 편광 빔 분배기와 광섬유 결합기를 이용하여, 입력 편광에 무관한 반사형 및 투과형 인터리빙 필터로 동작할 수 있는 다파장 스위칭 가능한 광섬유 인터리빙 필터를 제안한다. 제안된 필터는 50:50 광섬유 결합기, 편광 유지 광섬유, 그리고 2개의 1/4 파장판으로 구성되는 Sagnac 복굴절 필터의 출력 양단을 편광 빔 분배기의 출력 양단과 연결함으로써 구성하였다. 제작된 필터는 반사형 및 투과형 모두 0.8[nm]의 채널 간격을 가지는 것으로 측정되었으며, 필터 내부의 1/4 파장판의 방위각을 조절함으로써 0.4[nm]의 스위칭 변위를 갖는 인터리빙 동작이 가능하였다. 또한, 필터의 채널 고립도는 반사형과 투과형에서 각각 ~3[dB]와 > 18[dB]로 측정되었다.
편광에 따른 성능 변화가 작은 deep-ridge 도파관 구조에 제작이 용이한 double-sided 프로세스를 이용하여 구현할 수 있는 편광에 무관한 매우 짧은 결합 길이를 가지는 double-sided deep-ridge 도파관 구조를 가지는 새로운 수직 방향성 결합기를 제안하고 여러 가지 구조 파라미터들이 결합길이에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 도파관 폭의 변화에 대한 결합길이의 변화는 코어 두께의 변화에 대한 결합길이의 변화보다 작게 나타나는 것을 볼 수 있었다. 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 코어 두께가 감소할수록 결합 길이가 감소함을 볼 수 있었다. 또한 같은 코어 두께에 대해서는 내부 클래딩 영역의 두께가 감소할수록, 같은 내부 클래딩 영역의 두께에 대해서는 코어 두께가 감소할수록 편광에 관계없이 결합 길이가 같아지는 도파관 폭이 작아짐을 볼 수 있었다.
2중층 압전변압기를 공진주파수로 동작시키면 부하저항이 클수록 전압비가 커지고 부하저항의 변동에 대하여도 안정되며, 특히 무부하시의 전압비는 전기기계결합계수의 제곱과 기계적 품질계수의 곱에 비례하고, 또 그 크기나 형상에는 관계없으므로 설계시 제약이 적은 장점이 있다. 한편 이 변압기의 공진주파수는 압전진동자의 직력공지주파수에 크게 의존하고, 진동자의 고정용량, 전기기계결합계수, 절연판의 정전용량 등에 의해서도 영향을 받으며, 부하저항이 큰 경우의 공진주파수는 부하저항의 변동에 대하여 안정됨을 알 수 있다. 따라서 이러한 2중층 압전변압기를 이용하여 높은 전압비를 얻으려면, 변압기를 전기기계 결합계수와 기계적 품질계수가 큰 압접진동자로 제작하고, 또 그 변압기를 저항이 큰 부하에서 공진주파수로 동작시키는 것이 바람직하다.
본 논문에서는, 결합 인덕터 정류단을 갖는 위상천이 풀브릿지 컨버터에 적용할 수 있는 새로운 동기정류기 제어 기법을 제안한다. 결합 인덕터 정류단을 활용하면 1차측 환류 전류를 감소 시켜 도통 손실을 줄일 수 있지만, 동시에 줄어든 전류로 인하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성하기 어려워진다. 이를 해결하기 위하여 변압기의 자화 전류를 이용할 수 있지만, 컨버터가 넓은 출력 전압 범위로 설계되는 경우 낮은 시비율을 기준으로 작게 설계된 자화 인덕턴스로 인하여, 높은 시비율로 구동 시 과도한 자화 전류로 인한 불필요한 도통 손실이 증가하는 문제점을 갖는다. 제안하는 제어 기법은 기존 동기정류기 제어와 달리 동기정류기를 기존보다 먼저 구동시켜 1차측에 환류 전류를 순간적으로 재생성할 수 있고, 이를 이용하여 레깅-레그 스위치의 영전압 스위칭을 달성할 수 있다. 따라서, 작은 자화 전류로 영전압 스위칭을 달성할 수 있으므로 1차측의 도통 손실을 줄여 높은 효율을 얻을 수 있다. 제안하는 동기정류기 제어 기법의 효용성을 증명하기 위하여, 400V 입력, 27-54V/13A 출력에서 실험 검증을 진행하였다.
누에 유충에 있어서 체액 JH 결합단자질(JHBP)의 생리적 역할을 알기 위하여, 체액 중의 JH 1과 결합하는 단자질을 polyacrylamide gel 전기영동으로 분리하고, 또 발육에 따른 JH 결합단자질의 활성 변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 1. 누에 체액중에서 JH 1과 결합하는 단자질은 JH 결합지질단자질(JH-LP)과 Jh 결합단자질(JHBP) 등 JH결합단자질의 Rm은 0.81∼0.33이었고, JH 결합단자질의 Rm은 0.81∼0.84이었다. 두 단자질의 Rm은 성별, 발육시기에 관계없이 일정하였다. 2. 체액단자질의 함량은 발육의 진행에 따라 점차 증가하여 토사기에 가장 높았으며 전용기에 다소 감소하였고 암컷의 함량은 숫컷보다 높았다. 3. 체액 ml 당 JH 결합단자질의 활성은 영의 초기에 낮았고 토사기에 최대로 나타난 후 전용기에 다소 감소하였다. 4. 체액 ml 당 JH 결합단자질의 활성 변화는 체액단자질의 함량의 변화양상과 매우 유사하였다. 5. 체액단자질 mg 당 JH 결합단자질의 활성은 영의 초기에 높았고 5령 6일에서 전용기까지 낮은 수준을 유지하였다.
광집적회로(photonic integrated circuits) 소자의 기본적인 부품 중 하나인 방향성 결합기 소자는 두 개의 인접한 광도파로 사이에서 일어나는 모드 간 광결합에 의해서 광파워를 분배하는 기능을 가진다. 본 논문에서는 방향성 결합기 소자를 제작하기 위한 설계 과정에 대하여 살펴보고 실제로 제작된 소자의 특성으로부터 설계 결과의 정확도에 대하여 확인하는 과정을 수행한다. 빔전파기법(beam propagation method, BPM) 시뮬레이션을 통하여 방향성 결합기 소자를 설계하는 과정에서, 유효굴절률 계산을 통하여 2차원 평면 구조로 변환된 소자에 대한 이차원 BPM 설계를 하여서 소자 구조를 확정하고, 실리카 광도파로 방향성 결합기 소자를 어레이 형태로 제작한 뒤 특성을 측정하였다. 실험 결과와 차이를 보이는 2D BPM 설계 결과를 보완하기 위하여 계산량이 훨씬 많은 3D BPM 설계를 수행하였으며 그 결과는 실험 결과에 더욱 근접하였다. 실험 결과와 일치하는 설계 결과를 얻기 위하여 3D BPM에 사용된 광도파로 코어 굴절률을 미세하게 보정하였으며 이를 통하여 실험치를 정확히 예측 가능한 BPM 설계를 수행하는 방법을 확립하였다.
본 논문에서는 개선된 바랙터 결합 선로를 제안하고, 이 구조를 사용한 주파수 합성기를 설계 제작하였다. 제안된 결합 선로는 기존 구조에 추가적인 $\lambda$/4 전송 선로를 이용하여 바랙터에서 반사되는 잡음신호를 제거하는 구조이다. 제작한 주파수 합성기는 Ku-band 대역에서 헤어핀 공진기를 사용하였으며, PLL을 사용하여 주파수를 고정하였다. 제안된 구조로 제작한 헤어핀 발진기의 경우, 38 MHz의 주파수 조정 범위와 100 kHz offset에서 -97 dBc/Hz의 위상 잡음을 나타내었다. 이러한 측정 결과는 제작한 기존 구조의 바랙터 결합 선로를 가지는 헤어핀 발진기보다 30 MHz 개선된 주파수 조정 범위와 8 dB 개선된 위상 잡음 특성을 가지는 것으로 확인되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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