Kerr 렌즈 모드록킹된 티타늄 사파이어 레이저에서 상용화된 광학부품만을 이용하여 9 fs의 펄스를 생성하였다. 공진기 내부와 출령경을 지나면서 발생하는 군속도 분산을 각각 용융 프리즘 쌍을 이용하여 보상하였고, 넓은 스펙트럼을 얻기 위하여 광대역 거울을 사용하였다. 이전에 사용했던 광대역 거울과 반사율을 비교해 봄으로서 10fs 미만의 극초단 펄스를 생성하기 위해서는 180nm 이상의 넓은 반사대역을 갖는 거울을 선택하는 것이 필수적임을 확인하였다.
레이저 다이오드단면의 최적 무반사 코팅 조건을 활성층 두께의 함수로써 세가지 간단한 수치해석 방법을 사용하여 계산하였다. 세가지 간단한 수치해석 방법을 사용하여 얻은 결과가 서로 가른 것은 각 방법에서 사용한 레이저 다이오드내의 유효 굴절율이 다르기 때문이다. 또한 간단한 수치해석 방법의 정확성을 검토하기위하여 정확한 수치해석 결과와 그 결과들을 비교하였다. 레이저 다이오드의 유효 굴절율이 도과모드를 구성하는 각 편면파의 입사간도에 따라 변해 굴절율이 도파모드를 구성하는 각 평면파의 입사각도 따라 변화하도록 설정한 방법이 TE와 TM 모드에 대해서 또 활성층 굴절율과 클래딩층의 굴절율차가 작은 경우 클 경우 각각에 대하여 정확한 수치해석 결과와 잘 일치함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 고전력을 전송하기 위한 시스템에 사용되는 혼 안테나에 요구되는 특성을 연구하고 그에 따라 여러 혼 안테나의 특성을 비교, 분석하였으며, 최종적으로 다중 모드를 사용하는 원형 혼 안테나를 제안하였다. 고전력 전송 시스템에서는 전력 전송 효율이 매우 중요하며, 이를 위해 반사판 급전 혼 안테나로서 원형의 대칭 적인 방사패턴이 필요하며, 전력 누수와 간섭을 줄이기 위해 부엽이 억제되어야 한다. 뿐만 아니라 다중 모드를 사용함으로써, 혼 안테나의 전체적인 길이를 줄일 수 있고, 반사판 안테나의 형태, 방향에 따라 혼 안테나의 방사 패턴을 자유로이 조절할 수 있다. 또한 제작을 통해 이를 확인하였다.
본 논문에서는 X밴드용 고출력 시스템에 적합한 경사진 원형 도파관 구조를 이용한 소형 T $M_{01}$-T $E_{11}$ 모드 변환기를 제안한다. 제안된 모드 변환기는 마이크로파 에너지가 RBWO 전원으로부터 혼 안테나로 효율적으로 전송되도록 파라미터 연구를 통해 최적화된 구조로 설계되었다. 그리고 반사손실, 각 모드의 전력, 임피던스 대역폭, 그리고 모드 패턴의 시뮬레이션 결과와 측정결과를 제시하였다.다.
본 논문은 94GHz를 중심 주파수로 하며, 모노펄스 형식의 추적 레이다 시스템에 사용되는 folded reflectarray 안테나를 제안한다. 추적 레이다는 대부분 목표물로부터 반사되어 돌아온 반사 신호들을 비교하여 목표물을 찾으며, 모노펄스 형식에서는 이러한 신호들의 비교를 동시에 수행한다. 본 논문에서 제안한 모노펄스 형식의 folded reflectarray 안테나는 polarizing grid, reflectarray, 다중 모드 feed horn, 그리고 도파관으로 제작된 comparator로 이루어져 있다. 제작된 안테나는 다중 모드 feed horn과 comparator의 모노펄스 급전부에 의해 sum 모드, azimuth 모드, 그리고 elevation모드, 이렇게 세 개의 방사 패턴 형식을 나타낼 수 있다. 측정 결과, sum 패턴에서는 36dB, azimuth 패턴에서는 33.5dB, 그리고 elevation 패턴에서는 27.2 dB의 이득을 확인할 수 있었다
본 논문에서는 W-대역에서 동작하는 턴스타일(Turnstile) 구조를 갖는 직교모드 편파기(Ortho-Mode Transducer: OMT)를 설계하고 제작하였다. 턴스타일 구조는 도파관의 대칭구조로 인하여 도파관 내에서 발생하는 불필요한 고차모드는 서로 상쇄되므로 광대역에서 높은 전달특성과 낮은 반사손실을 가지는 장점이 있으며, 공통포트에서 2개의 모드가 서로 직교하므로 이중편파 특성을 최대한 구현 가능하도록 해 준다. 제안한 직교모드 편파기는 레이다 탐색기에 적용 가능하며, 밀리미터파 대역인 W-대역(94 GHz)에서 동작한다. 또한, 제작한 결과, 동작 주파수 범위에서 평균적으로 -20 dB보다 낮은 반사손실 값을 가지며, 500 MHz 이상의 대역폭 특성을 보인다.
연속적인 단일모드 광섬유에 설치 가능한 저반사율을 가진 광섬유 거울들이 기계식 접합기와 깨끗이 절단된 끝단면에 $TiO_{2}$ 유전체 물질로 코팅된 광섬유 단편들을 사용하여 만들어 졌다. 0.1%의 반사율을 가진 광섬유 거울들이 만들어 졌을 때 광섬유 거울의 삽입손실의 범위는 0.055dB 부터 0.3dB 였으며 평균 삽입손실은 0.15dB였다. 저반사율을 가진 광섬유 거울들은 필드에서 쉽게 만들어 질 수 있었다.
본 논문은 순수한 고주파 (radio-frequency: rf) 모드의 반사형과 투과형 고주파 단일전자 트랜지스터 (RF-SET) 동작의 새로운 시뮬레이션 기법을 소개한다. 이 기법은 RF-SET 회로를 주파수 영역에서 self-consistent 방법으로 키리히호프 법칙에 기반한 미분 방정식의 해를 구한다. 또한, 이 기법은 정상상태와 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델들 두 가지를 포함한다. 순수한 rf 모드 반사형 RF-SET의 반사파와 순수한 rf 모드 투과형 RF-SET의 투과파를 계산한다. 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산의 정확성은 [참고문헌 2]에서 소개된 방법으로 확인한다. GHz 이상의 고주파에서 시변 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함한 RF-SET 계산 결과는 정상상태 단일전자 트랜지스터 전류 모델을 포함해서 RF-SET를 계산한 결과들과 상당한 차이가 있음을 확인했다. GHz 이상 고주파에서 RF-SET 동작 분석은 정확한 시변 단일전자 트랜지스터의 전류 모델이 요구된다.
최근에는 T-ray(terahertz ray)를 이용한 비파괴기술이 새로운 분야로 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 FRP 복합재료의 내재결함이나 레이업(lay-up) 특성을 검사 및 평가하기 위한 T-ray 시간영역 분광기(time-domain spectroscopy)를 활용하였으며 또한 이 T-ray 분광기의 일반적인 반사 및 투과모드를 이용하여 T-ray 이미지를 구현하였다. 특히, 2개의 톱날 인공결함이 내재한 GFRP 복합재의 평가방법을 제시하였다. CFRP 복합재료에 대해서는 T-ray 전파는 탄소섬유로 인해 진행 장해를 받는다. 이에 따라 T-ray의 전기장(E-field)의 방향과 탄소섬유 방향의 의존성을 분석하였다. 한편 인공결함인 알루미늄 테이프, 박리, 충격손상, 이물혼입 등을 T-ray를 이용하여 비파괴 검사 및 평가하였다. 이를 통해 FRP 복합재료의 T-ray비파괴평가의 적용 가능성 및 한계 등을 확인 할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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