• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.8 no.5
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• pp.357-361
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• 1997

We report the operation of a self-starting phase conjugate laser(PCL) oscillator which compensates intracavity phase distortion. The self-starting PCL in the population inverted Nd:YAG gain media produced an output energy of 200 mJ in a 20 ns single-longitudinal-mode pulse at 10Hz. And it showed well-defined Gaussian spatial profile.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.22 no.5
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• pp.223-229
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• 2011

We present a low jitter frequency up-conversion detector based on quasi-phase matched sum frequency generation in a periodically poled $LiNbO_3$ waveguide for efficient single-photon detection at 1.5 ${\mu}m$ telecommunication wavelengths. The maximum detection efficiency and the noise count rate using the pump power of 300 mW and the pump wavelength of 974 nm are about 7% and 480 kHz, respectively. We also characterize the timing jitter of the frequency up-conversion detector by analyzing the time distribution of the detection outputs for photons generated through a picosecond pump pulsed spontaneous parametric downconversion. The minimum timing jitter was measured to be about 39.1 ps. Coincidence measurement with a narrow time window for pulsed up-conversion photons can eliminate the unwanted noise counts and maximize signal to noise ratio.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2017.10a
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• pp.522-523
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• 2017

Analog-to-Digital converter is designed using a current conveyor circuit and a time-to-digital converter. The analog voltage is sampled using the current conveyor circuit and then the voltage is converted to time information by the discharge of the sampling voltage. The time information is converted to digital value by the counter-type time-to-digital converter. In order to reduce the converted error the clock is synchronized with the time information pulse.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.205-205
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• 2012

Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) 장치는 국내 유일의 초전도 자석을 이용한 핵융합 연구 장치로서 초고온의 플라즈마를 생성하여 차세대 에너지원인 핵융합 에너지를 획득하는 것을 목표로 두고 있다. 플라즈마를 생성부터 유지하기 위해서는 수소 동위원소를 토카막 내부로 공급해 주어야 하는데 이러한 수소동위원소를 "연료"라 부르며, 이 연료를 토카막 내부로 공급해 주는 시스템을 연료주입 시스템(Fueling System)이라고 한다. KSTAR에서는 토카막 내부로 고속의 연료 주입이 필요하고 정밀한 양의 연료를 공급하는 밸브를 사용하여야 하며, 이러한 밸브를 제어 할 수 있는 제어기를 필요로 한다. 위의 사항에 적합한 피에조 밸브(Piezoelectric Valve)는 2 msec 이내의 개폐시간과 500 Torr ${\ell}$/s 이상의 유량을 흘려줄 수 있는 피에조 밸브로 압전소자에 가해지는 전압(0~250 V)에 따라 변위의 양에 비례하여 연료가 진공용기 내로 유입된다. 압전소자의 변위는 최대 140 ${\mu}m$로 최적화되어 있어야 하며, 정전용량(Capacitance)는 30~40 nF이어야 한다. 또한 소자에 힘(Force)를 가해 최대 7 N으로 136 ${\mu}m$의 변위를 가진 소자를 사용해야 한다. 피에조 밸브의 특성으로는 아날로그 신호로 작동이 되어야 하며, 유량신호를 피드백하여 밸브의 구동 전압을 정밀하게 제어 되어야 한다. 피드백 제어를 위해 압력센서는 XCS-190 Series를 사용하여 낮은 유량에서도 민감하게 반응하도록 제작하였으며, 고전압이 유기 되었을 때 제어기를 보호하기 위한 정션박스를 설치하였다. 밸브 제어기는 피에조 밸브의 개방 속도를 높이기 위해 밸브 구동 전압을 순간적으로 높이는 POP 전압을 생성하는 기능과 유량 신호를 피드백해서 밸브 구동 전압을 정밀 제어 하는 기능을 가지고 있다. 제어장치는 아날로그 및 디지털 제어회로의 전원용 +15 V DC와 밸브 구동용 +250 V DC 출력용의 전원 공급 장치(Power supply unit), 펄스 및 트리거 신호를 생성하는 Master Programmer unit), Pop 전압과 피드백의 중요한 기능을 수행하는 Valve controller unit로 제작 되었다. 피에조 밸브와 제어기는 상호 작용하여 동작을 원활히 할 수 있도록 특성 실험을 진행하여야 하며, 진공상태에서 Lack의 유무를 확인하여야 한다. 현재 개발 제작된 밸브의 진공누설시험 및 특성실험을 진행하고 있으며, KSTAR 5차 캠페인에 적용할 계획이다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.27 no.3
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• pp.261-268
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• 2016

In this paper, dual-polarized monopulse cassegrain antenna for W-band millimeter-wave seeker was proposed and the performances were verified by the measured results of the fabricated antenna. Dual-polarized monopulse Cassegrain antenna consists of main/subreflector, dual-polarized feed horn and monopulse comparator. The proposed feed horn has $2{\times}2$ array square waveguide feeding structure to make monopulse signals and it was designed using 90 degree rotational symmetric structure to receive dual-polarized signals. At the sum and difference channel, the measured vertical and horizontal polarization radiation pattern were similar. Measurement gains are 35.1 dBi for v-pol. and 35.6 dBi for h-pol. at the center frequency with 0.5dBi difference between each polarization and the side lobe level is below -21.6 dB.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.1
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• pp.223-228
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• 2017

In this paper, we are proposing an optimal design of wideband pulsed type gamma-ray sensors. These sensors were manufactured based on the design results and after word electrical properties were analyzed. The sensor input parameters were derived on the basis of pulsed gamma-ray spectrum and time-dependent energy rate, and the output current which were derived on the basis of the sensor sensitivity control circuit. Pulsed gamma-ray sensors were designed using the TCAD simulators. The design results show that the optimal Epi layer thickness is 45um with the applied voltage 3.3V and the diameter is 2.0mm. The doping concentrations are as follows : N-type is an Arsenic as $1{\times}10^{19}/cm^3$, P-type is a Boron as $1{\times}10^{19}/cm^3$ and Epi layer is Phosphorus as $3.4{\times}10^{12}/cm^3$. The fabricated sensor was a leakage current, 12pA at voltage -3.3V and fully depleted mode at voltage -5V. A test result of pulsed radiation shows that the sensor gives out the optimal photocurrent.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.47 no.8
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• pp.599-606
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• 2019

The pulse gun device is designed to identify the transverse pressure wave propagation/damping mechanism into the combustion flow field and in the combustion chamber according to the arrangement of multiple injectors. The manufactured pulse gun was tested to verify operability at the target combustion pressure and control of the pressure wave intensity. Gas nitrogen was used to pressurize the high-pressure tube and an OHP film of $100{\mu}m$ thickness was used for the diaphragm. To check the speed and intensity of the pressure waves, the dynamic and static pressure were measured using the pressure transducer. The performance test confirmed that the manufactured pulse gun can generate pressure waves with transverse characteristics that can be controled for strength depending on the supply pressure.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2004.07d
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• pp.2353-2355
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• 2004

본 논문에서는 고정도의 방사선 측정이 가능한 능동형 전자선량계를 제작하기 위해 필수적으로 요구되는 반도체 방사선 검출기를 ASIC으로 구현하였다. 이는 전자선량계의 소형화와 저소비전력을 실현할 수 있도록 전치증폭기와 성형증폭기를 일체화한 것으로 방사선과 방사선 검출 소자인 상용 핀 포토다이오드의 상호작용으로 생성된 수 [nA]의 전류펄스를 측정할 수 있다. MOSIS 공정을 통하여 ASIC으로 구현된 방사선검출기는 $10{\mu}Ci$의 ${\gamma}$-선 Ba-133, Cs-137 및 Co-60의 세 핵종에 대하여 방사선 조사시험을 수행하여 구현된 방사선 검출기의 유용성을 입증하였다.

• The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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• v.23 no.6
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• pp.706-715
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• 2012

Electro-optical sigma-delta modulators are the core module of digital receiver to digitize wideband radio-frequency signals directly at an antenna. Electro-optical sigma-delta modulators use a pulsed laser to oversample an input radio-frequency signals at two Mach-Zehnder Interferometer(MZI) and shape the quantization noise using a fiber-lattice accumulator. Decimation filtering is applied to the quantizer output to construct the input signal with high resolution. The jitter affects greatly on reconstructing the original input signal of modulator. This paper analyzes the performance of first order single bit electro-optical sigma-delta modulator in the time domain and the frequency domain. The performance of modulator is analyzed by using asynchronous spectral averaging of the reconstructed signal's spectrum in the frequency domain. The reference value of time jitter is presented by analyzing the performance of jitter effects. This kind of jitter value can be used as a reference value on the design of modulators.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.211-212
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• 2011

플라즈마를 제어하기 위해서는 플라즈마의 온도, 밀도, 에너지 분포등과 같은 플라즈마의 특성을 정확히 측정할 수 있어야한다. 핵융합발전에서는 플라즈마를 발생하기 위하여 플라즈마의 온도, 밀도 등 각종 변수들을 시공간적으로 계측, 분석할 수 있는 진달설비를 사용하고 있으며, 정확한 플라즈마 제어와 측정을 위한 새로운 진단기술을 개발하고 있다. 그리고 중요한 변수중에 하나인 플라즈마 이온온도를 측정하기 위해 중성입자 검출법이 잘 알려져 있다. 이 실험은 수소 중성입자가 토카막 내부의 플라즈마 이온과 충돌하면서 생성된 고속 중성입자의 에너지를 분석하는 실험이다. 본 연구의 실험방법은 수소 중성입자를 이온빔 장치에서 이온화 시킨 후 자체 제작한 가속기를 통하여 가속시켜 에너지 특성을 분석을 하는 것이다. 본 연구의 실험장치로 에너지 교정용 100 keV 이온빔 소스를 제작 하였고 이온빔 장치 내부에 수소기체를 주입하고 기체방전을 일으켜 플라즈마를 발생시켰다. 이온빔 외부에는 팬을 설치하고 전도성이 강한 물 대신 전도성이 약한 오일을 사용하여 냉각 하였다. 이온빔 장치와 결합될 이온 가속장치는 지름 300 mm, 두께 2 mm의 원형 구리판을 여러층으로 쌓아 전극으로 제작하였고 전극과 전극 사이에서 코로나 방전과 스파크를 방지하기 위해 전극 둘레에 코로나링을 설치 하였다. 또한 전극 사이마다 1G${\Omega}$의 저항을 설치한 후 고전압을 생성하여 이온 가속 효율을 증대시켰다. 진공시스템으로는 Alcatel사의 CFF100 터보분자 펌프와 우성진공사의 MVP24 진공로타리펌프를 결합하여 사용하였으며, 진공도측정은 Alcatel사의 ACS1000 장치를 사용하였다. 고진공후 고속 중성입자의 이온화와 에너지 측정을 위한 전하교환기를 설치하였다. 전하교환기로는 진공시스템을 별도로 설치하고 비용이 비교적 많이 드는 기체형 전하교환기 대신 소형화가 가능하고 유지보수가 좋은 고체형 전하교환기 제작하여 실험 하였다. 전하교환기에서 이온화된 고속 중성입자가 전기장이나 자장에 영향을 받았을때 에너지분포를 디텍터를 통해 측정하였다. 즉, 이온화된 중성입자의 에너지가 실리콘 다이오드를 통해 전압 펄스 신호로 변환되고 이차 증폭기를 통해 전압 펄스 신호들이 증폭한다. 에너지 측정을 위한 디텍터는 소형화가 가능하고 비용이 비교적 적게 드는 실리콘 다이오드를 설치하였다. 본 연구결과 중성입자 에너지 분석 장치가 실제 핵융합 장치의 플라즈마 이온온도와 특성 측정에 적용할 수 있으며, 앞으로 개발될 여러 형태의 응용 플라즈마 발생장치의 플라즈마 진단에 이용될 것으로 기대한다.