• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권8호
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• pp.1840-1846
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• 2014

본 논문은 태양광 혹은 인공광이 존재하는 외부 환경에서 광필터를 적용한 실험적 실외 광무선 데이터 통신 시스템을 제안한다. 광잡음의 효과적인 차단을 위해 마이크로루버 필름을 사용한 광필터를 광다이오드에 직접 적용하였으며 잡음광이 광다이오드에 정면으로 입사하지 않는다는 가정하에 입사각 30도를 초과하는 잡음광을 차단하도록 설계하였다. 제안하는 시스템을 낮시간 실외에서 데이터 전송을 통해 검증하였는데 지정한 입사각 혹은 그 이상의 입사 잡음광에 대해 거의 완벽하게 차단할 수 있었으며 전송된 패킷데이터의 90%이상을 성공적으로 수신하였다. 본 제안 시스템은 향후 실외 자유공간 광무선 데이터 전송에 효과적으로 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권4호
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• pp.425-430
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• 2013

수중통신은 지상통신에 비하여 통신채널의 강건성과 고속데이터 전송 측면에서 상당한 제약 요인을 가지고 있다. 공기 중에서 RF 통신은 장거리 전송에도 높은 데이터 전송률을 보이지만, 수중에서는 매질의 전도특성으로 인하여 전파에너지의 심각한 감쇠현상이 발생하여 통신이 어려운 실정이다. 현재 수중에서 수 십 킬로미터 이상의 장거리 통신이 가능한 음향파 통신 모뎀이 개발되어 사용되고 있지만 낮은 전송율과 높은 전력 소모, 느린 전송속도가 문제로 거론되고 있다. 이 문제를 보완할 수 있는 방안으로 빛을 이용한 근거리 수중무선통신이 대안으로 연구되고 있다. 본 논문에서는 가시광 파장영역에서 수중통신 채널 특성을 분석하였다. 자유공간 광무선 통신과 비교하여 수중 가시광 통신기술의 가능성을 제시하고, LED 기반 트랜시버와 CMOS 센서를 통신시스템에 장착하여 수중이미지 전송을 위한 광무선 통신 시스템을 시연하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권1호
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• pp.102-107
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• 2011

에너지 절감을 위한 백색 LED 기반 조명은 자유공간상의 광 무선통신 분야를 개척하는 기회를 제공하였다. 가시광 통신을 위한 트랜시버는 LED와 포토다이오드로 구성되므로 높은 대역폭과 신뢰성, 저 전력 등의 장점이 있어 기존의 무선통신과 양립할 수 있는 기술로 주목받고 있다. 그러나 기존의 건축물이나 배와 자동차와 같은 구조물에 조명을 이용한 통신 네트워크를 설치한다는 것은 쉬운 일이 아니다. 본 연구에서는 자동차 또는 선박의 통신망으로 갖춰진 CAN 기반의 LED 통신시스템을 제안한다. 실내무선 네트워크를 위한 CAN 인터페이스 모듈과 트랜시버를 조명 시스템에 적용 가능함을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권3호
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• pp.329-337
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• 2024

Free-space optical communication technology enables the high-speed data transmission and excellent anti-jamming security. We conduct research on satellite-to-ground free-space optical communication links for high-speed transmission of large-capacity surveillance and reconnaissance data. Since the satellite continues to move along its orbit while the optical signal is transmitted between the satellite and the ground, the pointing angle of the beam from the ground terminal needs to be corrected by Point Ahead Angle(PAA) so that the transmitted light reaches the expected location of the satellite. In this paper, we present the algorithm for PAA estimation and control.

• 한국광학회지
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• 제33권3호
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• pp.113-121
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• 2022

본 연구에서는 우리나라의 위성-지상 하향 무선 광통신 시스템의 링크 가용성을 분석하였다. 주요 5개 도시(서울, 부산, 대구, 대전, 광주)의 최근 10년간의 기상 데이터를 활용했으며, 대기의 흡수 및 산란 손실과 신틸레이션 손실, 그리고 에어로졸 손실을 모두 고려하여 링크 가용성을 이론적으로 예측하였다. 정확하면서도 보수적인 링크 가용성 계산을 위하여 수적(cloud droplet)의 최대 개수 밀도를 사용하는 새로운 손실 모델을 제시하였다. 지상 기지국이 주요 5개 도시 중 한 곳에 위치하며, 대기 손실에 20 dB의 링크 버짓을 할당할 것을 전제한 경우 우리나라 위상-지상 하향 무선 광통신 링크의 가용성은 45-70%로 예측되었다. 그러나 3개 또는 5개 도시의 위치 다이버시티를 적용하면, 링크 가용성이 각각 90%와 97%로 크게 향상될 수 있을 것으로 예측되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.32-33
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• 2000

최근 디지털 정보 처리 기술의 획기적인 발전과 함께 저가의 반도체 레이저의 개발로 말미암아 광기록 장치(optical pickup device) 및 고속 광통신(optical fiber communication)분야에 응용을 위한 레이저 광학 시스템에 대한 연구가 활발하다. 광신호의 커플링(coupling) 및 스위칭(switching)을 기반으로 하는 이러한 광학 시스템은 일반적으로 광신호의 변조를 위한 광학 요소와 광학 요소의 공간적 제어를 위한 정밀 구동기로 구성되는데, 기존의 상용 시스템의 경우에는 독립적으로 기 제작된 광학 요소와 정밀 구동기를 사후에 조립하는 방법으로 소기의 목적을 달성하였다. 이와 같은 경우 제작에 많은 노력과 비용이 요구되며, 성능의 획기적인 향상을 기대하기 어려우므로 최근에는 Optical MEMS 혹은 MOEMS(Micro-Opto-Electro-Mechanical System)로 대변되는 마이크로머시닝기술(micromachining technology)을 이용한 초정밀 광학계의 제작 기술을 통하여 기존 시스템의 한계를 극복하고자 하는 노력이 다각도로 모색되고 있다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제29권2호
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• pp.77-84
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• 2018

본 연구에서 서울, 부산, 대전의 5년치 날씨 정보를 활용하여 우리나라 옥외 무선 광통신 시스템의 링크 가용성을 이론적으로 분석하였다. 이를 위하여 기상 상태와 시계(visibility)를 이용하여 대기의 흡수와 산란이 유발하는 광전력 감쇠를 계산하였다. 또한 날씨 정보를 활용하여 신틸레이션에 의한 수신 광전력 변화를 예측하였다. 대기의 흡수 및 산란에 의한 광전력 손실과 신틸레이션에 의한 광전력 변화가 서로 무관하다는 가정 하에 수신 광전력과 수신 감도를 비교하여 링크 가용성을 도출하였다. 분석결과 10 dBm 송신기 출력과 7 cm 수광 직경을 가진 수신기를 사용한 3.5 km 시스템의 링크 가용성은 대전에서 95% 이상으로 예측되었다. 부산과 서울의 경우 대전보다 열악한 시계로 인하여 낮은 링크 가용성을 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제17권12호
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• pp.1353-1361
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• 1992

가볍고 박막이며 자유공간 상호연결이 가능한 홀로그래피 광학소자 (HOE)를 제작하였다. 특히 광연결 및 다중영상처리를 위해서는 고효율이어야 하며 같은 파워의 스폿빔이 형성되어야 한다. 2차원 2진 위상구조를 갖는 위상격자를 찾기위해 modified Newton방식을 기초로 컴퓨터 시뮬레이션하여 비선형 방정식의 해를 구하였다. 플로터를 이용하여 원화를 그린다음 축소하여 마이크로 필름에 정보를 옮겼다. 마이크로 필름과 은염 홀로그램 필름을 접촉복사시켜 위상형 회절격자를 만들어 $5{\times}5$ 다중 스폿빔을 형성시켰다. 중앙 0차 빔을 제외하고는 균일한 세기를 가졌으며 표백처리된 홀로그래피 광학소자는 고효율을 얻을 수 있었다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 하계학술대회
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• pp.557-560
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• 2020

최근, 광소자에서 공간 변조되는 wavefront profile 특성을 광소자의 표면 단차 변화 없이 단일 두께 박막 상에서 자유로이 구현할 수 있는 기하위상 홀로그램 (geometric phase hologram) 기반의 optical component에 대한 관심이 증대되고 있다. 특히 이를 이용해 제작된 기하위상 렌즈 (geometric phase lens)는 dynamic phase의 공간적 차이에 의해 구현되던 기존 bulk optics 기반의 lens 대비 초박형으로 제작이 가능한 파장 선택적 flat optics 기술로써, 다초점 및 경량화를 요구하는 차세대 디스플레이 기술 (augmented reality 또는 AR, mixed reality 또는 MR) 및 광파변조 및 제어를 요구하는 홀로그래픽 카메라 분야에 대한 응용처로 많은 주목을 받고 있다. 이에 본 논문에서는 해당 기하 위상렌즈에 대한 원리 및 이에 따른 개발이슈 및 해결법에 대해 연구 하였으며, 이에 대한 응용처로 기하위상 렌즈의 편광에 따른 이중초점특성을 이용해, 기존 단일 초점 형성이 가능한 AR기기 대비, 다초점 형성이 가능한 switchable dual-depth 3D AR device를 compact한 모듈과 함께 구현하였다. 또한, 기하위상렌즈의 광파 변조 및 분리특성을 이용한 기하위상 렌즈기반의 자가간섭 홀로그래픽 시스템(GP-self-interference incoherent digital holographic, GP-SIDH)에 편광 이미지센서 적용과 함께 맞춤형 설계/제작된 기하 위상렌즈를 적용함으로써, 기존 GP-SIDH 시스템대비 안정적으로 실시간 복소 홀로그램 획득이 가능한 실시간 공간영상정보 획득용 GP-SIDH을 동영상 프레임으로 구현하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.261-266
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• 2019

유동 세포 분석법은 세포나 입자에 대하여 정밀하고 다양한 광학적 특성을 제공해주는 전기적 탐지 기술이다. 형광 처리된 세포나 미립자에 특정한 파장의 빛을 가함으로써 발생 되는 광 산란과 형광 방출을 통해 세포의 크기와 입상도를 포함한 다차원적인 정보를 제공해주는 유동 세포 분석법은 생체 의학 분야 또는 생물 물리학 분야에서 중요한 역할을 수행한다. 그러나 유동 세포 분석법은 고가이며 장비 설치에 있어 적절한 공간이 필요하고 형광 염료 선택에 제한적이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는, 상용화된 유동 세포 분석에 사용되는 고가의 레이저와 운영시스템 대신 발광 다이오드, 마이크로 컨트롤러와 광 검출기를 사용한 저가의 형광세포 측정 시스템을 개발하여 사용자가 원하는 형광 염료에 대한 자유도를 높였다. 또한, 3D 프린터를 사용하여 모듈별 소형화 및 경량화를 통한 사용자 맞춤형 제작이 가능하도록 하였다. 그 결과, 형광처리 한 세포의 양에 변화를 주어 발광도를 측정하였을 때, 높은 선형성이 보임을 확인할 수 있었다.