• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.20 no.2
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• pp.52-57
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• 2001

The passive ranging estimation techniques using a focused beamformer have been studied under the water. It is well known that the passive ranging estimation method using a focused beamformer is excellently evaluated. Among these, the passive ranging sonar is known to have a good performance under low signal-to-noise. ratio. However, its performance is degraded in multi-source environments. In this paper, we proposed the technique using dual focused beamformers to estimate the range. And when the sampling frequency is low, it is very difficult to steer the focused beam to the desired direction, as a result of this, the low performance occurs because of a distorted beam pattern. In this paper, we study the effect of sampling rate on passive ranging by using focused beamformer. And we verified the performance of the proposed method via computer simulation.

• Journal of Energy Engineering
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• v.10 no.1
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• pp.63-70
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• 2001

재료의 열확산계수를 비접촉적인 방법으로 구하기 위하여 광열편향법에 대한 3차원 모델을 해석하였다. 이 방법은 가열빔이 재료에 광학적으로 흡수될 때 검사빔의 초기궤적이 시편과 시편주의 매질의 온도상승으로 인하여 나타나는 굴절지수의 구배에 의하여 검사빔이 편향되는 원리를 이용하는 것이다. 기존의 연구에서는 주로 가열빔과 검사빔의 상대거리를 변화시키면서 편향의 위상각을 측정하여 열확산계수를 결정하였다. 하지만 본 연구에서는 고정된 상대거리에서 가열빔의 변조주파수를 변화시키면서 편향의 위상각을 계산하여 열확산계수를 구할 수 있는 관계식을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 열확산계수 결정 방법은 다른 방법에 비하여 실험과 해석이 간단하고 비교적 측정하기가 어려운 상대거리에 영향을 받지 않는 방법이다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2015.08a
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• pp.229.2-229.2
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• 2015

전자현미경은 전자빔을 이용하여 나노 수준의 분해능으로 초미세 구조물을 관찰할 수 있는 측정 장치이다. 이러한 전자를 소스로 사용하는 현미경에서 전자총의 특성을 파악하는 것은 전자현미경의 광학계를 설계하거나 그 성능을 평가할 때 매우 중요하다. 본 연구에서 제작한 전자총 평가 시스템은 전자총의 특성인 각전류밀도와 가상 전자원 크기를 측정할 수 있다. 이러한 특성을 정확하게 도출하기 위해서는 우선 가상 전자원의 위치를 알아야 한다. 전자총 평가 시스템은 전자총에서 방출된 전자빔을 형광 스크린에 조사하여 전자빔을 가시광선으로 변환하고, 형광 스크린 반대편에서 광학 현미경 렌즈가 장착된 카메라를 이용하여 빛으로 변환된 전자빔을 촬영하여 영상으로 획득 할 수 있다. 본 발표는 이렇게 획득한 영상에서 MathWorks(R)사의 MATLAB(R) 소프트웨어를 이용하여 물리적인 거리를 도출하기 위하여 사용하는 영상처리기법을 소개한다. 사용한 영상처리는 픽셀을 기반으로 계산하였으며, 취득 영상의 잡음을 제거하는 방법, 형광 스크린에서 획득한 전자빔에서 전자빔의 중심점 찾는 방법 및 이동한 전자빔의 거리를 계산하는 방법 등이 있다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.32 no.2
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• pp.79-85
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• 2021

In this paper, a study is conducted on the design of an optical system of a time-of-flight (TOF) laser distance sensor that can measure long distances by minimizing beam divergence. When measuring a long distance, the amount of light on the object's surface decreases as the distance increases, due to the diffusion angle of the laser beam, and thus the beam at the sensor also decreases, causing measurement errors. In general, a cylindrical lens is used to reduce the divergence beam angle. However, an optical system using a cylindrical lens has the problem of degraded performance due to the difficulty with assembly tolerance, as well as the problem of the increased size of the optical system, and thus the use of aspherical lenses has been increasing recently. Therefore, in this study, the optical efficiencies and assembly tolerances of optical systems using respectively a cylindrical lens and an aspherical lens are compared and analyzed.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.35 no.4
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• pp.150-156
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• 2024

One of the key factors in research regarding long-distance laser beam propagation, as in free-space optical communication or laser power transmission, is the transmission efficiency of the laser beam. As a way to improve efficiency, we perform extensive numerical simulations of the effect of modifying the laser beam's profile, especially replacing the fundamental Gaussian beam with a super-Gaussian beam. Numerical simulations of the transmitted power in the ideal diffraction-limited beam diameter determined by the optical system of the transmitter, after about 1-km propagation, reveal that the second-order super-Gaussian beam can yield superior performance to that of the fundamental Gaussian beam, in both single-channel and coherently combined multi-channel laser transmitters. The improvement of the transmission efficiency for a 1-km propagation distance when using a second-order super-Gaussian beam, in comparison with a fundamental Gaussian beam, is estimated at over 1.2% in the singlechannel laser transmitter, and over 4.2% and over 4.6% in coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. For a range of the propagation distance varying from 750 to 1,250 m, the improvement in transmission efficiency by use of the second-order super-Gaussian beam is estimated at over 1.2% in the single-channel laser transmitter, and over 4.1% and over 4.0% in the coherently combined 3- and 7-channel laser transmitters, respectively. These simulation results will pave the way for future advances in the generation of higher-order super-Gaussian beams and the development of long-distance optical energy-transfer technology.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.36 no.1
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• pp.179-184
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• 2012

A conventional wireless rf communication has relatively high ratio of power dissipation to transmit power for short-range links, susceptibility to interference, interception and jamming of electromagnetic wave. The study on alternative using ultraviolet signal to remedy the shortcomings of conventional rf communication has recently received attention. In this paper, the simulation results about the data rate performance of ultraviolet non-line-of-sight communication are provided. It is found that the direction of transmitting beam, receiving field of view width and the transmitting signal power have a seriously effect on the data rate of on-off-keying non-line-of-sight ultraviolet communication.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1996.06a
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• pp.64-68
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• 1996

수중음파전달 모델은 benchmark 시험을 통해 정확도, 적용범위, 계산시간 등의 성능을 평가받는다. 본 논문에서는 analytic 모델, 정상 모드 모델(normal mode model), 포물선 방정식 모델(parabolic equation model), 가우시안 빔 모델(Gaussian beam model), 스펙트럼 모델(spectral model) 등 거리의존 모델에 대해 benchmark 시험을 수행하였으며, benchmark 시험은 다음과 같은 세 가지 거리의존 해양환경으로 나누어 실시했다 : 1) 해수면과 해저면이 Dirichlet 경계조건인 이상 쐐기 문제(ideal wedge problem), 2) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이나 해저면은 전달 손실이 있는 손실 통과 해저면 쐐기 문제(penetrable lossy bottom wedge problem), 3) 해수면은 앞서 말한 Dirichlet 경계조건이고 해저면은 Neumann 경계조건으로 서로 평행이면 음파전달 속도가 거리방향 의존인 경우, 경우 1은 anaytic 모델을 사용하고 경우 2는 정상 모드 모델, 포물선 방정식 모델, 스펙트럼 모델을 사용하였으며, 경우 3에 대해서는 가우시안 빔 모델과 포물선 방정식 모델을 사용하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2014.02a
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• pp.145.1-145.1
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• 2014

변형된 end-Hall type의 이온 소스를 사용하여 이온 소스의 형태에 따라 달라지는 이온 빔의 변화를 측정하였다. 이온 소스 cathode의 wehnelt mask를 세 가지 종류로 제작하였으며, 생성된 이온 빔을 이용하여 Al이 sputter 방식으로 증착된 유리 기판을 etching 하였다. 실험 결과 wehnelt mask의 모양에 따라 focus, broad, strate의 형태로 이온 빔이 생성되는 것을 확인하였다. Al이 증착된 유리 기판의 제작을 위하여 Al target을 사용하여 RF power로 150 W, 2분간 sputtering을 하였고, 이온 소스와 기판사이의 거리를 1 cm씩 증가시켜가며 이온 빔을 2,500 V로 3분간 유리 기판을 etching한 후, 유리 기판이 etching된 모양을 통해 이온 빔의 형태를 분석하였다. 본 연구를 위하여 sputtering과 이온 빔 처리가 가능한 챔버를 제작하였으며, scroll pump와 turbo molecular pump를 사용하였다. Base pressure $1.5{\times}10^{-6}Torr$에서 실험이 진행되었고, 불활성 기체 Ar을 사용하였다. Ar 기체를 주입시 pressure는 $2.6{\times}10^{-3}Torr$였다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.32 no.4
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• pp.287-293
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• 2013

We present a parametric array signal generating system using $3{\times}16$ transducer array which is composed of multi-resonant frequency transducers of 20kHz and 32.5kHz. To drive transducer array, sixteen channel amplifier using LM1875 chips is designed and implemented, and the PXI system based on the LabView 8.6 for arbitrary signal generation and analysis is used. Using the proposed system, we measure sound pressure level and beam pattern of difference frequency and verify the nonlinear effect of difference frequency. The theoretical absorption range and the Rayleigh distance are 15.51m and 1.933m, respectively and we verify that sound pressure of difference frequency is accumulated and increased at the near-field shorter than the Rayleigh distance. We verify that the beam pattern of the measured difference frequency and the beam pattern obtained by the superposition of two primary frequencies are similar, and high directional parametric signal was generated.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.24 no.5
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• pp.574-580
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• 2013

Compared with the TWS(Track While Scan) tracking that uses scan-to-scan correlation at search illuminations for targets track, a phased array radar can use adaptive tracking which assigns additional track illuminations and the track formation range can be improved as a result. In this paper, an adaptive tracking, the search and track illuminations of a target are synchronized such that the extra illuminations are evenly distributed between the search illuminations, is proposed. Markov chain and track formation range for the proposed adaptive tracking are shown with them for the conventional TWS. The simulation result shows that the proposed adaptive tracking has improved track formation range by 27.6 % compared with the conventional TWS tracking under same track confirmation criterion.