• 제목/요약/키워드: 광손실

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경사 단면의 광섬유를 이용한 낮은 반사 손실의 멤스형 2$\times$2 광 스위치 (A micromachined 2$\times$2 optical switch aligned with beveled fibers for low return loss)

  • 권호남;심유석;박종삼;이종현
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.260-261
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    • 2002
  • 파장 다중화(WDM) 방식의 광통신시스템에서 그림 1(a),(b)에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 입출력 포트의 신호 방향을 바꾸는 광 가감기(Optical Add Drop Multiplexer)용의 2$\times$2 광 스위치가 사용된다 특히 멤스형 광 스위치는 삽입손실, 누화, 편광 및 파장 의존 손실 등이 낮아 많은 연구가 이루어지고 있다.(1-3) 광 스위치의 삽입손실을 낮추기 위해, 렌즈나 굴절률 맞춤액을 사용하는데, 광섬유를 정렬, 혹은 패키징할 때 렌즈나 맞춤액의 취급이 어렵다는 문제점이 있다. (중략)

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박막 실리콘 태양전지의 도핑층 광손실 제거 기술

  • 백승재;팡량;박상일;임굉수
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.194-195
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    • 2012
  • 박막 실리콘 태양전지에 입사한 빛 중 흡수층인 진성 비정질 실리콘층(i-a-Si)에 흡수된 빛은 출력으로 변환되나, 기타의 층에서 흡수된 빛은 손실 성분이 된다. 이 중 흡수 손실이 큰 층은 도핑 층(p-a-SiC 및 n-a-Si)들인데, 이 들의 흡수 손실을 측정된 광학함수를 이용해 계산해 보면 Fig. 1과 같이 나타난다. p-a-SiC은 광 입사부에 위치하여 단파장 영역의 흡수 손실을 일으키고, n-a-Si 은 태양전지의 후면에 위치하여 장파장 영역의 흡수손실을 일으킨다. 이러한 도핑층에서의 흡수 손실을 제거 또는 개선하기 위해 도핑층의 재료를 기존 재료보다 광학적 밴드갭이 큰 재료로 대체하여 개선하는 방안에 대해 논하고자 한다. 금속 산화물의 밴드갭은 실리콘 화합물에 비하여 대체로 큰 값을 가지기 때문에 이를 기존의 실리콘 화합물 대신으로 사용한다면 광학적 흡수 손실을 효과적으로 줄일 수 있다. 단, 이때 태양전지의 광 전압을 결정하는 인자가 p층과 n층 사이의 일함수 차이에 해당하므로, p층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 큰(>5 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하며, n층의 대체층으로 사용 가능한 금속 산화물은 일함수가 작은(< 4.2 eV) 재료 중에서 선택하는 것이 적합하다. Table 1에서 p층과 n층 대체용 금속산화물의 후보들을 정리하였다. 먼저 도핑층에서의 광 흡수가 광손실이 될 수 밖에 없는 물리적 근거에 대해서 논하고, 그 실험적인 증명을 제시한다. 이러한 개념을 바탕으로 도핑층의 내부 전기장의 방향을 제어하여 전자-정공쌍을 분리 수집하는 방법을 실험적으로 구현하였다. 이어서 금속 산화물을 부분적으로 대체하여 흡수 손실을 개선하는 방안을 제시한다. WOx, NiOx, N doped ZnO 등을 적용하여 그 효과를 비교 검토하였다. 끝으로 금속산화믈 대체 또는 쇼트키 접합을 적용하여 도핑층의 광 흡수를 줄이고 효율을 향상하는 방안을 제시한다. 그 사례로서 WOx, MoOx, LiF/Al의 적용결과를 살펴보고 추가 개선방안에 대해 토의할 것이다. 결론적으로 광학적 밴드갭이 큰 재료를 도핑층 대신 사용하여 흡수 손실을 줄이는 것이 가능하다는 것을 알 수 있고, 이 때 일함수 조건이 만족이 되면 광 전압의 손실도 최소화할 수 있다는 점을 확인할 수 있었다. 현재까지 연구의 한계와 문제점을 정리하고, 추가 연구에 의한 개선 가능성 및 실용화 개발과의 연관관계 등을 제시할 것이다.

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용량별 태양광 시스템의 발전 성능에 관한 연구 (Study on the Performance Ratio of PV System for Capability)

  • 박재균;이소미
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.107.2-107.2
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    • 2011
  • 태양광발전 시스템의 성능 평가는 신뢰할 수 있는 데이터의 취득 및 분석을 통하여 발전성능을 제시할 수 있다. 발전성능에 영향을 미치는 요인으로는 일사량과 온도 등의 환경적인 요인, 시스템 구성에 따른 기술적인 요인에 의해 결정될 수 있다. 특히, 시스템 구성에 의해 결정되는 기술적인 요인은 태양전지 모듈의 어레이 손실 및 BOS의 자체 손실 등을 분석하여 전체 시스템의 발전성능을 분석하여 그 성능을 평가할 수 있다. 본 논문에서는 기 설치된 태양광발전 시스템에서 취득된 데이터를 통하여 용량별, 지역별에 따른 태양광발전 시스템의 성능 분석과 손실 원인을 분석하였다. 분석결과 시스템의 성능은 환경적인 요인과 기술적인 요인에 의해 발전성능이 달라진다는 것을 확인할 수 있었다. 본 논문의 결과는 향후 태양광 발전 시스템의 성능의 기준을 제시하는 연구를 위한 사전연구로써 유용한 자료가 되리라 믿는다.

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태양광발전소 손실 분석 시스템 설계 (A Design of The Solar Power Plant Loss Analysis System)

  • 이민;최한석
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2013년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.249-250
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    • 2013
  • 태양광발전소의 설계도, 운영데이터, 현장조사 데이터를 기반으로 태양광발전소의 손실을 분석하여 설비 및 환경 개선을 통한 발전성능 향상 방안으로 활용하기 위해 태양광발전소 손실 분석 방법에 대해 연구한다.

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저손실 광모드 변환기를 장착한 Y-형 분배기 최적 설계법 (Novel Design in Y-branch using Low-Loss Mode Adapter)

  • 송준호;박순룡;오범환;이승걸;박세근;이일항;최영호
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.210-211
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    • 2003
  • Y-형 분배기(Y-branch) 소자는 광 집적 회로(Optical Integrated Circuit)에 있어서 중요한 요소이다. 두 부분의 출력 분기 영역에 대하여 입사광을 균일하게 나눠주는 특징을 갖고 있으며 광 스위치, Mach-Zehnder 간섭기 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 분기 부분에서 구조적인 영향으로 손실이 발생하며, 또한 미세한 분기 부분을 제작함에 있어서 공정상의 어려움으로 인해 손실이 발생하는 경우도 있다. (중략)

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청색광 검출 Si Photodiode에서 $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 광반사 방지막의 최적두께 설계

  • 서동균;황용운;장지근
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2004년도 춘계학술대회 발표 논문집
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    • pp.67-71
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    • 2004
  • 400~450nm 파장 범위의 청색광을 검출하는 Si 포토다이오드에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$를 광반사 방지막으로 사용하는 경우 광반사 방지막의 두께에 따른 표면 광반사 손실을 이론적으로 계산하였다. 400~450nm 청색 파장에서 $SiO_2$, $Si_{3}N_{4}$ 단일막에 대한 최소 광반사 손실은 각각 $d(SiO_2)=700~750{\AA}$$d(Si_{3}N_{4})=500${\AA}$에서 나타났으며, $SiO_{2}/Si_{3}N_{4}$ 이중막에 대한 최소 광반사 손실은 $d(SiO_{2}/Si_{3}N_{4})=750{\AA}/(180~200){\AA}$에서 나타났다.

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플라스틱 광섬유의 손실 특성을 이용한 무선잡음광의 영향 감소 (Reducing the Effects of Wireless Optical Noise Using the Loss Characteristics of Plastic Fibers)

  • 이성호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.746-752
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    • 2005
  • 본 논문에서는 무선광 연결에서 신호광과 잡음광에 대한 플라스틱 광섬유의 손실차를 이용하여 잡음광의 영향을 감소하였다. 플라스틱 광섬유에서 신호광과 잡음광에 대한 손실계수가 달라서 차동검출기를 구성하는 2개의 포토다이오드로 연결되는 광섬유의 길이를 다르게 하면 신호광과 잡음광에 대한 감소 비율이 달라져 변별소자의 역할을 한다. 따라서 별도의 광필터를 설치하지 않아도 잡음광의 간섭을 소거하고 신호성분을 검출할 수 있다. 광섬유를 사용하지 않는 단일의 포토다이오드를 사용할 때에 비하여 광섬유를 사용할 때 약 9.7 dB신호대 잡음비를 개선하였다.

측면 연마된 광섬유와 굴절률 정합액사이의 광결합을 이용한 가변 광 감쇠기 (Variable Optical Attenuator using Optical Coupling between a Side Polished Fiber and Refractive Index Matching Liquid)

  • 김광탁;송재원
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권9호
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    • pp.50-55
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    • 1999
  • 단일모드 광섬유의 한쪽 측면을 코어 가까이 연마한 광섬유와 그 위에 덮혀진 정합액 사이의 광결합을 이용한 가변 광 감쇠기를 제안하였다. 광섬유모드와 방사모드사이의 결합으로 인하여 정합액의 미세한 굴절률 변화는 큰 광손실의 변화를 발생시킨다. 정합액의 열광학 효과를 이용하여 광손실을 제어하였다. 실리콘 V홈을 이용하여 측면 연마된 광섬유 블록(block)을 제작하였다. 실험결과 $5^{\circ}C$ 정도의 온도변화로서 감쇠량을 최대와 최소사이에서 제어 할 수 있었다. 제작된 소자의 편광의존성 손실은 0.5 dB이었고, 삽입 손실은 0.2dB 이었다.

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회전 반사판을 이용한 태양광발전장치의 발전량 향상 (Improvement of the Power Generation of Photovoltaic Generation System using Rotating Reflector)

  • 홍경진
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.157-162
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    • 2020
  • 기존의 태양광발전장치 중에서 반사판을 갖춘 장치는 태양에너지(일사량)를 태양광 모듈 표면에 집중적으로 입사되는 방식이지만 태양광 모듈을 통해 다시 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)는 고려되지 않는 구조로 되어있다. 또한, 태양광 모듈 주위에 반사판을 설치하여 발전량을 높이는 방안이 제시되고 있지만, 이는 다른 태양광 모듈의 음영에 따른 발전 저하에 영향을 주고 있다. 따라서 이러한 문제점을 개선하고자 본 논문에서는 1) 음영에 따른 태양광 모듈의 발전에 영향을 주지 않으면서 2) 태양광 모듈에서 반사되어 손실되는 태양에너지(일사량)를 회전하는 반사판을 이용하여 태양광 모듈에 다시 입사되는 방법을 연구 및 제안한다. 따라서 손실된 태양에너지(일사량)의 무수한 반사 각도에 따른 태양에너지를 재활용할 수 있는 방법을 통해 태양에너지(일사량)에 대한 손실을 최소화, 동일 일사량에 대한 발전량을 최대화하므로 태양광발전장치의 발전량을 증가시킬 수 있다.

이중 광 콜리메터와 바이메탈 엑추에이터를 이용한 가변 광감쇠기 (Variable Optical Attenuator Incorporating Dual Fiber Collimator and Bi-metal Actuator)

  • 김광택;김덕봉;고한준
    • 한국광학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.28-31
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    • 2018
  • 본 논문에서는 이중 광 콜리메터 광학계와 바이메탈 엑추에이터를 이용한 가변 광감쇠기를 제안하고 구현하였다. 입력광섬유와 출력광섬유 사이의 광손실은 바이메탈에 부착된 반사거울의 기울어진 각으로 조절되어진다. 바이메탈은 열전소자(TEC)에 의해 가열되거나 냉각되며 이로 인해 구부림이나 펴짐으로 인하여 반사거울을 움직이게 한다. TEC에 가해지는 전기신호로 원하는 광감쇠량을 얻을 수 있다. 제작된 소자는 0.5 dB의 삽입손실, 0.2 dB의 편광의존성 손실 및 40 dB 이상의 가변변위를 보였다. 반응 시간은 약 5초였다.