여기 파워는 고체 레이저 매질 내부에 열을 발생시킨다. 매질 내부에서 발생한 열은 매질 표면을 따라 냉각이 진행되어 매질 내부에서는 불균일한 온도분포가 발생하게 된다. 레이저 매질의 굴절율은 온도에 따라 변하기 때문에 열복굴절 현상과 열렌즈 현상이 일어나 레이저 출력의 손실, 빔질의 저하를 유발하고 열적 스트레스는 매질의 손상 및 모드 동기된 극초단 펄스가 넓어지는 등의 문제를 초래한다. 선형 편광 광선을 이용하는 고체 레이저에서 열복굴절에 의해 레이저 출력이 약 30 %까지 감소하므로 레이저 공진기를 구성하는데 있어서 정량적인 열영향의 해석이 필요하다. 열복굴절에 의해 발생한 손실량은 다음과 같이 표현할 수 있다. (중략)
Stochastic computation employs random pulse streams to represent numbers. In this paper, we study a new method to implement the number system which uses the ratio of the numbers of ones and zeros in the pulse streams. In this number system. if P is the probability that a pulse is one in a pulse stream then the number X represented by the pulse stream is defined as P/(1-P). We propose circuits to implement the basic operations such as addition multiplication and sigmoid function with this number system and examine the error characteristics of such operations in stochastic computation. We also propose a neuron model and derive a learning algorithm based on backpropagation for the 3-layered feedforward neural networks. We apply this learning algorithm to a digit recognition problem. To analyze the results, we discuss the errors due to the variance of the random pulse streams and the quantization noise of finite length register.
레이더 시스템은 방사 신호의 탐지를 회피하기 위해 펄스 반복주기(PRI, Pulse Repetition Interval)와 PRI 패턴을 변조하고 있으며, 반대로 레이더 신호 탐지 시스템은 다양한 노력을 기울여 PRI와 PRI 패턴을 감지하려고 한다. 일반적으로 레이더 신호의 PRI 패턴을 검출하기 위해 펄스열의 도착시각에 대한 히스토그램 또는 자기 상관관계 기법으로 펄스 변조를 검출하고 있다. 본 논문에서는 유한 상태 머신 개념을 도입하여 펄스 반복주기를 검출하는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 PRI 순서와 PRI 패턴을 찾을 수 있는 특징이 있다.
본 논문에서는 π의 위상천이를 얻기 위해 솔리톤펄스열(soliton pulse-train)에 의한 다중충돌방법과 광섬유접합(fiber-splicing)에 의한 다중충돌방법을 사용하는 전광위상천이스위치(all-optical phase-shift switch)에서 백 펨토초(femtosecond)이하의 펄스폭을 가지는 두 극초단 직교펄스간의 복잡한 비선형상호작용을 비선형라만응답함수를 고려하여 연구하였다. 또한 이러한 전광스위치에서 입사펄스의 시간폭의 변화와 광섬유의 복굴절률의 변화에 따른 스위칭특성을 분석함으로 해서 π의 위상천이를 얻기 위한 최적의 초기조건을 찾을 수 있었다.
전자전장비는 송수신기간의 이격이 충분하지 않을 경우, 송신기에서 방사된 잡음재밍신호는 수신기로 피드백되어 레이더 펄스신호의 수신을 방해한다. 이로 인해, 동일 주파수 대역내에서 펄스재밍과 잡음재밍을 동시에 수행할 수 없다. 본 논문에서 펄스열의 예측게이트를 이용하여 잡음재밍신호를 차단하고 동시에 해당 채별 필터를 동작시켜 레이더 펄스신호를 수신할 수 있는 스위치 메트릭스를 이용한 시분할 송수신 제어기법을 제안한다. 이 기법은 전자전장비의 EPLD 내에 구현되어 실험을 통해 확인되었으며, 다중 재밍환경에서도 동시에 펄스재밍과 잡음재밍을 가능하도록 해준다.
비가열 살균 기술의 하나인 광펄스 기술을 이용하여 마른 김에 존재하는 미생물에 대한 살균 효과와 품질 변화에 대하여 알아보았다. 마른 김에 1,000 V, 5 pps의 조건하에서 7.9 cm의 거리에서 광펄스 조사를 하였을 때 처리 1분 후에는 0.6 log CFU/g, 처리 10분 후에는 1.6 log CFU/g의 사멸 효과를 보였다. 같은 조건에서 광펄스 조사 후 마른 김의 표면 온도는 약 $1.9^{\circ}C$의 상승을 나타냈으며, 색도에 있어서는 명도가 증가하고, 적색도 및 황색도는 감소하는 경향을 보였으며, 처리 시간이 길어질수록 전체적인 색도의 차이가 크게 나타나는 결과를 보였으나 육안으로는 차이 정도를 확인할 수 없었다. 이러한 결과로 미루어 볼 때 광펄스 살균 기술은 품질 변화없이 마른 김에 존재하는 위해 미생물을 효과적으로 감소시킬 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 UHF 대역인 900 MHz에서 열음향 영상(thermoacoustic imaging, TAI) 응용을 위한 1 kW급 반도체 펄스 전력 증폭기를 설계 및 제작하였다. 반도체 펄스 전력 증폭기는 단펄스(short pulse) 동작을 위하여 펄스 폭 $80{\mu}s$, 듀티사이클 1 %, 900 MHz의 캐리어 주파수 조건에서 설계되었다. 전체 전력 증폭기는 16개의 단일 전력 증폭기를 윌킨슨 전력 분배기를 통해 결합하여 제작되었고, 사용된 능동 소자는 Freescale사의 MRFE6P9220HR3 LDMOSFET이 사용되었다. 제작된 전력 증폭기는 입력 전력이 -16 dBm일 때 중심주파수에서 60.2 dBm의 출력 전력과 76.2 dB의 전력 이득, 그리고 25 %의 드레인 효율 특성을 나타내었다.
여기밀도 변화에 따른 펄스폭 연속 가변 Quenched Dye Laser(Q이)를 설계 제작하여 그 동작 특성을 분석하였다. 펌핑광원은 펄스폭 20 ns(FWHM), 에너지 150mJ의 XecCl 엑시머 레이저를 사용하였으며, 색소레이저의 활성매질은 Rhodamine 6G로서 에탄올(ethanol)용액에 2.5$\times$10-3[mol/l]의 농도로 용해되었다. 활성길이 5 nm인 색소셀에서 서로 평행한 양면을 공진기로 구성하여 색소레이저의 이완발진 출력특성을 얻었다. 이완발진의 펄스열에서 단일 펄스를 추출하기 위해 QDL를 구성하였다. QDL의 펄스폭을 가변하기 위해 초점거리 f=150 mm 접속렌즈를 이동시켜 색소셀에 조사되는 공간적 펌핑폭을 조절함으로써 여기밀도를 8.8$\times$1023[cm-3s-1]~2.8$\times$1023[cm-3s-1]까지 가변시켰다. 공간적 펌핑폭에 따른 펄스폭 가변 실험을 수행한 결과 QDL의 발진 펄스폭이 86 ps~201 ps 사이에서 연속적으로 가변됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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