• 제목/요약/키워드: Coupled guided modes

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Lasing of Coupled Guided Modes in Modified Hollow Hexagonal Semiconductor Cavities

  • Moon, Hee-Jong;Lee, Jin-Woong;Hyun, Kyung-Sook;Jeong, Dae Cheol
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권4호
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    • pp.377-381
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    • 2014
  • Coupled guided modes, proposed in various modified hollow hexagonal cavities each attached internally to a hexagon, were demonstrated by investigating the laser oscillations in semiconductor cavities. The mode spacing between two adjacent lasing peaks decreased as the size of the internal hexagon increased, due to the increased round-trip length of the coupled guided modes. The linear dependency of the inverse mode spacing to the calculated round-trip length strongly confirmed the lasing of the coupled guided modes. The proposed modes in common-sized external cavities showed resonance structure that could be adjusted widely by controlling the size of the internal hexagon.

Air-coupled 트런스듀서를 이용한 발전설비 배관에서의 유도초음파 모드 규명 (Identification of Guided-Wave Modes in Pipings of Power Plants by using Air-coupled Transducer)

  • 박익근;김현묵;김용권;송원준;조용상;장경영;조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.341-347
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    • 2004
  • 발전설비의 중요한 요소인 배관의 효율적인 비파괴검사를 위해, 배관내에 유도초음파를 comb 트랜스듀서를 이용하여 발생시켰으며, 유도초음파를 비접촉 방식으로 수신하기 위해 An(air-coupled transducer)를 적용하였다. comb 트랜스듀서의 요소간격과 이론적인 분산선도로부터 발생가능 한 유도초음파 모드가 예측되었다. 또한 예측된 모드를 수신하기 위해 각 모드의 이론적인 위상속도를 이용하여 ACT의 수신 각도를 결정하였다. 수신모드의 특성을 규명하기 위해 웨이블릿 변환과 2D-FFT를 이용한 시간-주파수해석을 수행하여 이론적인 분산선도와 비교한 결과, 수신된 보드는 이론적으로 예측된 모드와 일치하는 것으로 나타났다.

배관 용접부의 상시감시를 위한 유도초음파 모드 규명 (Identification of Guided-wave Modes for on-line monitering in the pipe weldment)

  • 박익근;김태형;이철구;김용권;박태성;이진혁
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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    • pp.307-309
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    • 2006
  • For efficient NDE of pipes, essential components of power plant facilities, ultrasonic guided waves were generated and received applying an air-coupled transducer and comb one as non-contact technology, Mode generation and selection were predicted based on theoretical dispersive curve and the element spaceof a comb transducer. In addition, a receiving angle of the air-coupled transducer was determined to acquire the predicted modes by theoretical phase velocity of each mode. Theoretical dispersive curve was compared with the results of the time-frequency spectroscopes based on the wavelet transform and 2D-FFT to identify the characteristics of the received mode. The received modes show a good agreement with the predicted ones.

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유도초음파를 이용한 대구경 배관 적용에 관한 연구 (Application of Thin-Walled Tubes Using Guided Wave)

  • 박상기;이영호
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.58-65
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    • 2008
  • A method to test thin-walled tubes by guided ultrasonic wave is reported. The principle is that applicate two types of axially symmetric ultrasonic tube modes and "longitudinal" modes with particle displacement, which is coupled in axial and radial directions for transverse failures and torsional modes, oscillating in the circumferential direction only, for longitudinal failures. Both types of modes propagate along the tube in the axial direction. Therefore, a pulse-echo technique is possible. The pulses are excited and received at one end of the tube without contact electro-dynamic transducers. As soon as the tubes is put into a transducer coil at one end, the test of the whole tube can be accomplished in a few milliseconds. It is not necessary to rotate and transport the tubes during the test.

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2차원 광자결정 도파로에서 결함모드의 결합특성 (Coupling characteristics of localized modes of line defects in two-dimensional photonic crystals)

  • 조대희;박혜영;기철식;임한조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.270-272
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    • 2003
  • We have investigated the coupling characteristics of localized modes of line defect i.e., guided modes, in photonic crystals. The parity of the coupled guided modes is not conserved when the distance between the line defects changes. By comparing the coupling characteristics of localized modes without the oscillatory nature such as cavity modes of metallic Fabry-Parot cavities with those of localized modes in photonic crystals, we confirmed that this parity nonconservation is attributed to the oscillatory nature of the evanescent waves of localized modes in photonic crystals.

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모드 선택성을 강화한 비접촉식 유도초음파 기술 (Non-Contact Guided Wave Technique with Enhanced Mode-Selectivity)

  • 김현묵;이태훈;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.597-602
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    • 2004
  • 유도초음파의 현장적응에 있어 전파모드를 규명하는 것은 매우 어렵지만 중요한 과제이다. 본 연구에서는 분산성이 적은 단일모드를 발생시키고 검출할 수 있는 기법에 대해 다루고 있으며, 현장 적용성과 자동화를 위해 비접촉식의 기법을 적용하였다. 모드 선택성을 강화한 비접촉식의 유도초음파 기법으로는 선배열 슬릿을 이용한 레이저빔을 이용하였으며, 에어커플 변환기를 수신자로 사용하였다. 선배열의 레이저 조명은 파장과 일치하여 특정한 모드를 발생시킬 수 있다 또한, 에어커플 변환기는 공기 중으로 누설되는 유도초음파를 수신각도를 조절하여 선택적으로 모드를 수신할 수 있다. 1mm 두께의 알루미늄 판에 덕 기법을 적용한 실험결과로부터 제안하는 기법의 유용성을 검증하였고, 특히 단일한 $a_0$모드의 발생 및 수신에 효과적인 기법으로 나타났다.

ASSESSMENT OF WALL-THINNING IN CARBON STEEL PIPE BY USING LASER-GENERATED GUIDED WAVE

  • Kim, Do-Youn;Cho, Youn-Ho;Lee, Joon-Hyun
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제42권5호
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    • pp.546-551
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    • 2010
  • The objective of this research is to estimate the crack location and size of a carbon steel pipe by using a laser ultrasound guided wave for the wall thinning evaluation of an elbow. The wall thinning of the carbon steel pipe is one of the most serious problems in nuclear power plants, especially the wall thinning of the carbon steel elbow caused by Flow-Accelerated Corrosion (FAC). Therefore, a non-destructive inspection method of elbow is essential for the nuclear power plants to operate safely. The specimens used in this study were carbon steel elbows, which represented the main elements of real nuclear power plants. The shape of the wall thinning was an oval with a width of 120mm, a length of 80mm, and a depth of 5mm. The L(0,1) and L(0,2) modes variation of the ultrasound guided wave signal is obtained from the response of the laser generation/air-coupled detection ultrasonic hybrid system represent the characteristics of the defect. The trends of these characteristics and signal processing were used to estimate the size and location of wall thinning.

이중 금속-선 광도파로의 분산관계 (Dispersion relation of double metal-strip waveguides)

  • 송석호;주양현;원형식
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2006년도 하계학술발표회 논문집
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    • pp.41-42
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    • 2006
  • An idea for extension of propagation range of surface plasmon-polaritons(SPP), which are guided on metal-strip waveguides, is suggested. Slight modification in refractive indices and/or separation gaps can increase two orders of magnitude in propagation distance of SPPs. Dispersion relations of extended long-range SPP modes excited on vertically coupled SPP waveguides are discussed in detail.

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결합된 플라즈몬-도파관 공진 구조로 구성된 바이오센서의 구현 (Implementation of Bio-Sensor with Coupled Plasmon-Waveguide Resonance Profile)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.109-114
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    • 2024
  • 결합된 플라즈몬-도파관 공진 (PWR) 구조에서 전파하는 TE, TM 전송 모드들의 바이오 센싱 특성을 조사하였다. 수치해석을 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용되었다. 기존의 Ag-기반 표면 플라즈몬 공명 바이오센서의 감도를 향상시키기 위하여, 제안된 PWR 바이오센서는 N쌍의 MgF2-Si3N4 층으로 구성된 다층구조로 설계하였다. 그 바이오센서의 각도 감도가 광범위한 생물학적 용액 (굴절률 1.33~1.37)에 대하여 수치적으로 분석되었다. 더욱이, 암세포와 혈장 농도를 감지하는 센서의 가용성을 조사하였다. 결국, 그 결과들은 제안된 바이오센서가 소변에서 다양한 종류의 암 세포와 다양한 포도당 농도를 효율적으로 감지할 수 있음을 보여주었다.

레이저에 의해 생성된 Si 박막의 주기적 표면 구조에서의 도파모드 공진 연구 (Guided-mode Resonances in Periodic Surface Structures Induced on Si Thin Film by a Laser)

  • 이지혁;이윤주;홍현;조은솔;박지영;김주현;강민진;황의선;정병호
    • 한국광학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.241-247
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    • 2023
  • 본 연구에서는 355 nm 파장의 나노초 레이저를 비정질 실리콘 박막에 조사하여 형성된 주기적 laser-induced periodic surface structure (LIPSS) 구조의 분광학적 특성을 연구하였다. 지름 196 ㎛의 가우시안 빔을 단위면적당 레이저 펄스 190-280회, 레이저 빔의 세기는 100-130 mJ/cm2 범위에서 'ㄹ' 자 형태로 2차원 스캔하였다. 그 결과 Si 박막 표면에 ~300 nm 주기의 LIPSS 구조가 레이저 편광에 수직 방향으로 정렬되었다. 시료의 투과율 스펙트럼을 측정하여 transverse-electric 편광과 transverse-magnetic 편광에 대해서 각각 700 nm, 500 nm 근방에서 dip이 관측되었다. 이 현상을 설명하기 위해 1차원 격자구조 모델을 이용하여 rigorous coupled-wave analysis를 이용한 시뮬레이션을 하여 편광에 따른 도파모드 공진에 의한 특성임을 규명하였다.