• 제목/요약/키워드: Asynchronous optical sampling

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Wavelet Power Spectrum Estimation for High-resolution Terahertz Time-domain Spectroscopy

  • Kim, Young-Chan;Jin, Kyung-Hwan;Ye, Jong-Chul;Ahn, Jae-Wook;Yee, Dae-Su
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권1호
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    • pp.103-108
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    • 2011
  • Recently reported asynchronous-optical-sampling terahertz (THz) time-domain spectroscopy enables high-resolution spectroscopy due to a long time-delay window. However, a long-lasting tail signal following the main pulse is often measured in a time-domain waveform, resulting in spectral fluctuation above a background noise level on a high-resolution THz amplitude spectrum. Here, we adopt the wavelet power spectrum estimation technique (WPSET) to effectively remove the spectral fluctuation without sacrificing spectral features. Effectiveness of the WPSET is verified by investigating a transmission spectrum of water vapor.

고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광기 (High-Speed High-Resolution Terahertz Time-Domain Spectrometer)

  • 김영찬;김기복;이대수;이민우;안재욱
    • 한국광학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.370-375
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    • 2008
  • 본 논문에서 비동시성 광샘플링(asynchronous optical sampling; AOS) 방식을 이용하는 고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광(terahertz time domain spectroscopy; THz-TDS)을 시연한다. 모터로 구동되는 선형 스테이지를 사용하지 않고, 약간 다른 반복 주파수를 갖는 두 대의 펨토초 레이저를 각각 테라헤르츠파 발생과 검출에 사용하여 고속으로 10 ns의 시간축 상의 신호를 획득하고 fast Fourier transformation(FFT)을 통하여 100 MHz의 주파수 분해능을 갖는 고분해 분광을 구현한다. Cross-correlation 방법에 의해 시간 분해능은 278 fs으로 측정되었다. 또한, 본 분광기를 이용하여 수증기의 투과 스펙트럼을 측정하고 흡수선들을 분석하였다.

레이저 기반 테라헤르츠 시간영역 분광 및 영상 기술 (Laser-based THz Time-Domain Spectroscopy and Imaging Technology)

  • 강광용;권봉준;백문철;강경곤;조수영;김장선;이승철;이대성
    • 센서학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.317-327
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    • 2018
  • THz 시간 영역 분광학(TDS)은 이제 성숙한 분야가 되었고, 그 기술은 전 세계적으로 수백 개의 연구실에서 사용되고 있지만, THz 시스템의 개선에 대한 여지는 아직 많이 남아있다. 도전과제의 핵심은 모드-잠김 에지 방사(edge emitting) 반도체방출 반도체 레이저와 광전도 반도체 양자 구조의 개선이다. 또한 대량 생산을 위한 기술과 3D 프리팅과 같은 혁신적인 제조 기술도 매우 효과적이다. 최근에 상용제품으로 출시된 OSCAT 시스템과 ASOPS 시스템을 이용하여 분광/영상기법을 반도체 패키지 칩에 적용하기도 하였다. 한편, THz 분광법이 정적(static)이거나 또한 시간-분해적이든 간에 모두 반도체 소재 및 반도체 나노 구조의 특성을 평가하는 데 있어서 선도적인 기법이 될 것이다. 향후에는 점점 더 좁은 영역을 탐구하는 방법이나 THz 응용 시스템을 평형상태에서 벗어나게 하는 툴(tool)로써 사용될 가능성도 높다. 또한 메타(meta) 물질을 이용하여 THz 시스템에 적용할 경우, 가변 필터와 같은 순시적인 광학 부품이 가능하므로 광여기(photoexcited) 반도체 소자(신호원)으로 이용하는 구상/디자인도 할 수 있다.

실내 비방향성 분산채널에서 다중전송률 광무선 PPM-CDMA 시스템의 성능 분석 (Performance of Multi-rate Optical Wireless PPM-CDMA System over an Indoor Non-directed Diffuse Channel)

  • 황성수;이재홍
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권7A호
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    • pp.943-950
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    • 2000
  • 본 논문에서는 실내 비방향성 분산채널에서 비동기 다중전송률 광무선 펄스위치변조기법을 적용한 부호분할다원 접속 시스템을 제안한다. 부호분할다원접속을 위한 시그너쳐 시퀀스로는 광직교부호를 사용하고, 비트오류률을 향상시키기 위해 간섭제거기법을 적용한다. PPM-CDMA은 전력효율이 다른 변조기법에 비해 우수하고, 고정된 펄스구간에 대해 변조레벨을 변화시켜 다중전송률 서비스를 제공하는 데에 용이하다. 본 논문에서 제안한 다중전송률 PPM-CDMA 시스템은 각 전송률에 대해 칩전송률 및 샘플링 시간을 변화시키지 않으므로써 전체 시스템 구조를 단순화할 수 있다.

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Terahertz Nondestructive Time-of-flight Imaging with a Large Depth Range

  • Kim, Hwan Sik;Kim, Jangsun;Ahn, Yeong Hwan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권6호
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    • pp.619-626
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    • 2022
  • In this study, we develop a three-dimensional (3D) terahertz time-of-flight (THz-TOF) imaging technique with a large depth range, based on asynchronous optical sampling (ASOPS) methods. THz-TOF imaging with the ASOPS technique enables rapid scanning with a time-delay span of 10 ns. This means that a depth range of 1.5 m is possible in principle, whereas in practice it is limited by the focus depth determined by the optical geometry, such as the focal length of the scan lens. We characterize the spatial resolution of objects at different vertical positions with a focal length of 5 cm. The lateral resolution varies from 0.8-1.8 mm within the vertical range of 50 mm. We obtain THz-TOF images for samples with multiple reflection layers; the horizontal and vertical locations of the objects are successfully determined from the 2D cross-sectional images, or from reconstructed 3D images. For instance, we can identify metallic objects embedded in insulating enclosures having a vertical depth range greater than 30 mm. For feasible practical use, we employ the proposed technique to locate a metallic object within a thick chocolate bar, which is not accessible via conventional transmission geometry.

비가시선 영역의 통신 단절 현상 개선과 커버리지 확장을 위한 VLC 릴레이 모듈 구현 (Implementation of VLC Relay Module to Improve Communication Disconnection Phenomenon and Coverage Expansion in Non-Line-of-Sight Area)

  • 이상권;이대희;오창헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.140-146
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    • 2018
  • 최근 실내조명으로 사용하는 LED(Light Emitting Diode)와 무선통신 기술을 융합한 가시광통신이 주목받고 있다. 하지만 가시광 통신은 광 신호를 측정할 수 있는 커버리지 내에서만 통신이 가능하고, 비가시선 영역에서 통신이 단절되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 가시광 통신의 커버리지 확장과 비가시선 영역에서 통신 단절 현상 개선을 위해 VLC(Visible Light Communication) 릴레이 모듈을 제안한다. 제안하는 VLC 릴레이 모듈은 송신기로부터 전달받은 패킷을 VLC 릴레이 모듈 및 수신기로 전송한다. 1개의 VLC 송신기와 3개의 VLC 릴레이 모듈을 설치하여 실험을 진행하였으며, VLC 릴레이 모듈의 증가에 따른 통신 커버리지 확장과 비가시선 영역에서 통신 단절 현상 개선을 확인하였다. 또한, 이중 샘플링 기법을 사용하여 광 신호 측정 성능이 2.4배 향상됨을 확인하였다.