• 제목/요약/키워드: 결합모드 이론

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다중모드간섭을 이용한 1x4 광 분배기의 도파폭에 따른 균일도 특성 (The characteristics of Uniformity according to the width of the 1x4 Power Splitter based on Multi-mode Interference)

  • 홍정무;박순룡;이승걸;이일항;오범환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.30-31
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    • 2001
  • 다중모드간섭을 이용한 소자는 집적광학에서 광신호의 분리와 결합에 있어서 널리 사용되고 있다. 이러한 소자는 편광상태와 파장에 덜 민감하며, 광 대역폭과 제작 허용오차가 크다는 장점을 가진다. 이러한 다중모드간섭기의 설계에 있어서 간섭기의 폭은 주로 출력단에서의 도파로 폭과 도파로간 간격으로부터 정해져왔다. 본 연구에서는 특별히 광신호의 효율적인 분배를 위해 간섭기의 폭과 관련하여 광 분배기의 손실 및 균일도를 최적화하기 위한 방안을 강구하였으며, 근사적인 이론식에 의한 결과와 비교하였다. (중략)

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Cerenkov-idler configuration 광 매개증폭에서의 0° 체렌코프 복사각도 효과 (Zero Cerenkov Radiation Angle Effect in Optical Parametric Amplification in the Cerenkov-idler Configuration)

  • 서정식
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.225-232
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    • 2014
  • 평판 도파로에서 Cerenkov-idler configuration 형태의 광학적 매개증폭에 대해서 결합모드 이론을 적용하여 결합모드 방정식을 유도하고, 이 방정식의 근사해를 펌핑광의 고갈(depletion)이 없는 경우에 대해서 구한다. 이 근사해로부터 발생되는 idler의 체렌코프 복사각이 $0^{\circ}$도에 접근할 때 signal의 이득이 크게 향상될 수 있음을 보여주고 수치적 예를 보인다.

자계 결합 무선 전력 전송에서의 결합 계수 추출 방법 (Extraction Solution for the Coupling Coefficient at the Magnetically Coupled Wireless Power Transmission)

  • 김건영;이범선
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.1073-1078
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    • 2012
  • 본 논문에서는 손실을 고려한 등가 회로 분석을 통하여 자계 결합 무선 전력 전송 시스템에서의 결합 계수 추출식을 유도하였다. 부하 저항을 고려한 유도된 추출식을 이용하여 결합 모드 이론을 이용한 기존의 추출식을 일반화시켰다. 따라서 우수/기수 모드 해석이 불필요하기 때문에 측정 과정에서 쉽게 결합 계수를 구할 수 있다. 또한, EM 시뮬레이션에서 두 루프를 통과하는 자속의 비를 이용하여 구한 결합 계수와 유도된 추출식을 이용하여 구한 결합 계수가 일치함을 확인할 수 있다. 자계 결합 무선 전력 전송에서의 정확한 결합 계수를 추출한다면, 시스템을 분석하고 최적화시키는 데 유용하게 활용할 수 있다.

X-대역 마이크로 스트? 방향성 결합기의 설계 (Design of X band Microstrip Directional Couplers)

  • 양인응;홍완희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.7-14
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    • 1975
  • 본 논문은 대칭 (단자 단로망이론을 근거로 분포정수 회로에 대한 매트릭스식에 의해서 결합기의 결합도와 특성임피던스간의 관계식을 얻어내었고 마이크로스트립 전송선로에 대한 칭전기학적 접근방식에 의해 등각사상법의 적용방식을 밝히고 경계치조건을 만족시키는 특성임피이던스식과 유전체 경계면상에서의 위상속도와 우수모드 및 기수모드 시의 유효유전율의 관계에 의해서 결합영역의 길이를 결정하는 식을 유도하였다. 결과식을 이용하여 원하는 방향성 결합기의 칫수를 콤퓨타 프로그램에 의하여 설계하였으며 설계한 결합기의 칫수에 따라 양면 유전체기판 Custom High K 707L-2.5을 사용하여 7개의 결합기를 제작하였다. 이 제작된 결합기는 실험에 의해서 이론치와 비교 고찰하였으며 10dB에서 20dB까지의 요구되는 결합기는 비교적 좋은 결과를 얻었다. A significant new technique in the dsvelopment of micro-wave circuits is the process of untilization of coupled lines in the transverse electro-magnetic field. The bases for this technique are the application of even-and odd-mode characteristic impedances of the transmission line. This article describes the properties of directional couplers and explains a prccfdure usrd to design micro-strip directional couplers with the aid of the computer. The article also describes the experimental results obtained from seven microstrip couplers, which were built to verify the computer program and the approximate solutions. It can be seen that in cases at X-band where couplings of 10 to 20dB are required, the computer program and approximate solutions will produce good results.

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실리콘 도파로에 기초한 플리즈마 격자 구조형 방향성 결합기의 설계 및 분석 (Design and Analysis of Plasmonic Grating-Assisted Directional Coupler based on Silicon Waveguide)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.55-60
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    • 2012
  • 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 실리콘 도파로에 기초한 플라즈마 격자 구조형 방향성 결합기의 최대 전력전송 특성을 정확하게 분석하였다. 정확한 해석적 수식과 기, 우 모드 사이의 간섭특성에 의존하는 결합효율을 정의하여 전파 거리에 따른 TE 모드의 전력변화를 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 최대 전력전송은 P-GADC에서 전파하는 중첩모드들의 삽입손실이 서로 같은 격자주기 ${\Lambda}_{eq}=10.26{\mu}m$에서 발생하였다. 즉, GADC의 전형적인 최대 전력전송 조건인 위상정합 조건이나 최소간격 조건과 다른 결과를 나타내었다.

곡면형 도파로를 사용한 편광 무의존성 방향성 결합기의 구현 (Implementation of Polarization-Insensitive Directional Coupler using Curved Waveguides)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.239-244
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    • 2016
  • 등각변환 해석법과 종방향 모드 전송선로 이론을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 도파로에 기초한 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기(PI-CDC)의 편광특성을 자세하게 탐구하였다. 제안한 곡면형 방향성 결합기의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 곡면의 내부 반경 크기에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이와 결합효율을 분석하였다. 수치해석 결과, 수 마이크로미터 크기의 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기는 이중 샌드위치 층의 구조적, 물질적 변수들과 곡률반경을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다. 또한, 곡면형 편광 무의존성 방향성 결합기에서 전파하는 quasi-TE/TM 모드들의 분포 프로필을 분석하였고, 그 분석을 통하여 곡면이 전파특성에 어떤 영향을 미치는지에 대하여 조사하였다.

이중 샌드위치 도파로를 사용한 편광 무의존성 특성을 갖는 나노크기 격자 구조형 결합기의 구현 (Implementation of Nano-Scale Grating-Assisted Coupler with Polarization-Insensitivity using Double-Sandwiched Guide)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.221-227
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    • 2015
  • 등가 전송선로에 기초한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT)을 이용하여 이중 샌드위치 Rib-형 층으로 구성된 나노 크기의 격자 구조형 편광 무의존성 결합기 (Grating-Assisted Polarization-Insensitive Coupler: GA-PIC)의 편광특성을 자세하게 분석하였다. 제안한 나노 크기의 GA-PIC의 편광 무의존성 조건을 얻기 위하여 샌드위치 rib형 층의 굴절률과 두께에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 결합길이를 분석하였으며, 격자구조의 광학적 변수들인 격자두께와 격자주기에 따른 결합길이의 영향도 분석하였다. 수치해석 결과, 수백 나노미터 크기의 GA-PIC는 이중 샌드위치 층과 격자구조의 구조적, 물질적 변수들을 잘 선택함으로써 구현할 수 있음을 보였다.

Blazed 격자 구조형 방향성 결합기의 광학 특성 (Optical Characteristics of Blazed Grating-Assisted Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.175-180
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    • 2019
  • 새로운 고유치 문제에 기초한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT))을 이용하여 blazed 격자 구조형 방향성 결합기 (B-GADC)의 광학 특성과 채널사이의 전력전달을 자세하게 분석하였다. 설계한 B-GADC의 결함효율을 분석하기 위하여 격자주기와 파장에 따라 변하는 quasi-TE 모드와 quasi-TM 모드의 분산곡선을 수치 해석하였으며, blazing 특성이 GADC의 결합효율에 미치는 영향을 분석하기 위하여 대칭형, 톱니형 그리고 비대칭형 blazed 격자구조를 설계하고 평가하였다. 수치해석 결과, blazed 격자구조가 대칭형에서 비대칭형으로 변함에 따라 최대 전력전송을 위한 최소 간격 조건을 만족하는 격자주기는 줄어들었으며 결합길이는 반대로 늘어나는 것을 확인하였다.

벅컨버터와 플라이백컨버터의 결합을 이용한 Energy Storage System용 양방향 DC-to-DC 컨버터 (Bidirectional DC-to-DC converter combining Buck converter and Flyback converter for Energy Storage System)

  • 이주영;배규탁;강필순
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.18-19
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    • 2013
  • 본 논문에서는 Energy storage system을 위한 양방향 DC-to-DC 컨버터를 제안한다. 제안된 양방향 DC-to-DC 컨버터는 플라이백 컨버터와 벅 컨버터를 결합한 구조로, 벅 컨버터의 인덕터는 플라이백 컨버터의 변압기 1차측으로 대체된다. 벅 컨버터의 인덕터를 변압기 1차측으로 대체함으로써 소자의 수를 줄이고, 변압기를 이용함으로써 턴수비에 따른 높은 출력값을 얻을 수 있다. 전력 수요가 적을 시 강압 모드로 동작하여 전력을 저장해 두었다가 전력이 필요한 시점에 승압모드로 동작하여 필요 에너지를 제공한다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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부스트컨버터와 포워드컨버터의 결합을 이용한 하이브리드 전기자동차의 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치 (Low voltage DC-to-DC converter integrating boost converter into forward converter for charging auxiliary battery in hybrid electric vehicle)

  • 이주영;김성혜;강필순
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2012년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.136-137
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    • 2012
  • 본 논문에서는 하이브리드 전기자동차의 전장시스템 에너지 공급을 위한 보조배터리 충전용 저전압 직류 변환장치(Low voltage DC-to-DC Converter, LDC)를 제안한다. 차량 탑재용의 특성상 소형 경량화 설계 기술을 통한 연비증가, 동력성능의 향상이 매우 중요하다. 본 논문에서 제안하는 LDC는 부스트와 포워드 컨버터 구조를 혼합한 형태로 부스트 컨버터의 입력 인덕터를 변압기로 대체하여 포워드 컨버터와 결합시킴으로서 출력전압의 승 강압 동작을 구현한다. 따라서 차량 시동 시 내연기관을 구동하기 위한 승압모드로 동작하고, 그 외 일반적인 경우는 차량 내 각종 전장부하에 전력을 공급하기 위한 강압모드로 동작된다. 제안된 컨버터의 동작 모드에 따른 이론적 분석을 시행하고 PSIM을 이용한 시뮬레이션을 통해 타당성을 검증한다.

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