• 제목/요약/키워드: Homodyne detection

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Multiport-Homodyne 측정 방법에 의한 광신호의 상대적 위상 변화에 대한 연구 (Measurement of the Relative Phase Fluctuation by Multiport-Homodyne Detection Method)

  • 최준홍
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.242-247
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    • 1990
  • By self-homodyne method we measured the relative phase fluctuation of a light wave. Balanced detection system can eliminate local oscillator excess noise and multiport detection makes it possible ot measure the phase change of the signal beam. Deriving the SB(Signal Beam) and the LO(Local Oscillator) from the same laser source, we find the SB maintain constant phase relative to that of the LO. We have introduced a phase fluctuation in the SB by modulating the beam path of the SB. The measured phase fluctuation agreed well with the predicted one, thereby we confirmed the reliability of our system.

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Homodyne 간섭계에서의 비선형성 측정과 보정 (Measurement and Compensation of Nonlinearity in Homodyne Interferometer)

  • 김종윤;엄태봉;정규원;최태영;이건희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.171-178
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    • 2001
  • The nonlinearity of a laser interferometer usually ranges from sub-nanometer to several manometers. This nonlinearity, which has periodic characteristics, limits the accuracy of the interferometer at the sub-nanometer level. The nonlinearity error of the one-frequency homodyne interferometer with quadrature fringe detection results from a number of factors including polarization mixing by imperfect optical elements, unequal gain of photo detectors, lack of quadrature between two signals and misalignment. In this paper, we described a method for measuring and compensating the nonlinearity of homodyne interferometer using the elliptical fitting technique with least-square method. Experimental results demonstrate that $^\pm$3.5 nm nonlinearity can be reduced to $^\pm$0.2 nm level.

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다채널 동시측정을 적용한 호모다인 주파수영역 확산 광 이미징 시스템의 구현 (Implementation of Multi-channel Concurrent Detection Homodyne Frequency-domain Diffuse Optical Imaging System)

  • 전영식;백운식
    • 한국광학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.23-31
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    • 2012
  • 본 논문에서는 근적외선(NIR, near-infrared) 영역의 레이저 광원 및 광검출기를 이용한 주파수영역(frequency-domain) 확산 광이미징(DOI, diffuse optical imaging) 시스템을 구현하였다. 검출신호의 진폭 및 위상 추출에는 70MHz의 단일 변조주파수를 사용하는 호모다인(homodyne) 검출기법을 적용하였으며, 4개의 검출기를 이용해 동시측정이 가능하도록 시스템을 최적화하였다. 각 검출기들이 서로 다른 결합계수(coupling coefficient)를 가짐으로써 발생하는 진폭 및 위상의 편차를 보정하였다. 본 논문에서 제작한 DOI 시스템을 이용하여, 생체조직을 모사한 액체팬텀에 이형성분(anomaly)을 삽입하여 흡수 및 산란 분포에 대한 영상을 복원함으로써 이형성분의 위치 및 광학적 특성에 대한 정보를 획득하였으며, 단일 광검출기를 사용하는 순차적인 측정에 의한 결과보다 영상복원 성능이 개선되었음을 보였다. 또한, 동일한 액체팬텀에 대해서, 측정위치를 이동해가며 각 단층 슬라이스에 대한 흡수계수 및 산란계수 분포영상을 복원함으로써 구현된 시스템을 이용해 단층촬영이 가능함을 보였다.

전산 시늉에 의한 위그너 함수와 밀도 행렬이 기술 (The description of wigner function and density matrix by computer tomograph)

  • 강장원;조기현;윤선현
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.441-446
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    • 2000
  • Balanced Homodyne Detection 방법으로 국소 진동자의 위상을 조절해 주면서, 각 위상에 대하여 광전류를 측정하여 전류세기의 분포함수를 구하여 이 값을 라돈 역변환을 포함한 Filtered Back Projection하여 빛의 양자역학적 상태를 규정하는 위그너 함수를 구하고 이로부터 간접적으로 밀도행렬을 구한다. 또 위상에 관계없이 구해진 분포함수에서 Pattern함수를 이용하여 밀도행렬을 구할 수 있다. 본 연구에서는 위의 모든 과정을 전산시늉을 통하여 여러 양자역학적 상태 입력 광에 대하여 예측되는 위그너 함수와 밀도 행렬을 구하였다.

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Quantum Coherent Dissociation in a Hybrid Atom-light System with Photon Loss

  • Xiaoyang Yuan;Jialu Yin;Jiahao Xu;Yixiao Huang;Zhengda Hu
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권1호
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    • pp.105-111
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    • 2024
  • We investigate the effect of photon loss on pair production in a hybrid atom-light system. The loss of light field not only affects the generation of photons, but also prevents the generation of atomic collective excitation, although the atoms are not influenced directly. We propose an unbalanced homodyne detection of the number of atomic collective excitation that overcomes the challenge caused by counting uncertainty in practical measurement. In discussion, we show that the intermode correlations and the number correlation is closely related to the initial input state, while the quadrature correlations are independent of the initial state and always exhibit opposite intermode correlations even in the presence of loss.

Real-Time Estimation and Compensation of the Laser Interferometer in Nano-Scale

  • Lee, Yong-Woo;Choi, Hyun-Seok;Park, Tong-Jin;Han, Chang-Soo;Choi, Tae-Hoon;Lee, Nak-Kyu;Lee, Hyoung-Wook;Na, Kyung-Hwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1225-1230
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    • 2003
  • In this study, Real-time estimation and compensation procedure are developed for the laser interferometer. This system is designed with homodyne quadrature-phase detection method using the Laser interferometer. The errors in this system are due to noise, disturbance and undefined model dynamics. DSP(Digital Signal Processor) is applied for real time compensation of these errors. This estimator and compensation is verified with measurement test.

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호모다인 검파방식을 이용한 X-밴드 도플러 레이더 센서의 설계 및 제작 (Design and implementation of a X-band Doppler radar sensor using the homodyne detection)

  • 장남영;최평석;은재정
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.75-82
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Gunn 다이오드와 SBD를 이용하여 X-밴드 내역의 송신기 및 수신기를 설계 ·제작하였다. 이 시스템은 이동 물체의 속도를 측정하는 도플러 레이더 센서로서, 이동 물체에 의해 반사된 도플러 천이 신호를 호모다인 검파방식을 통해 검출한다. 실험을 통해 송신기의 발진조건은 대략 도파관에 위치한 Gunn 다이오드의 지지대와 도과관의 단락판 사이의 거리가 반파장일 때 만족함을 알 수 있었으며, 제작된 도플러 레이더 센서를 이용한 이동 물체의 속도측정 오차는 1.24%로 측정 되었다.

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차량 감지용 FMCW 레이더의 단일 평형 다이오드 주파수 혼합기 설계 및 제작 (Design of a Single-Balanced Diode Mixer of FMCW Radar for Vehicle Detection)

  • 한석균
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.1335-1340
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    • 2003
  • 본 논문에서는 쇼트키 장벽 빔 리드 다이오드와 180$^{\circ}$hybrid coupler를 이용하여 24 GHz 대역에서 동작하는 단일 평형 다이오드 주파수 혼합기를 설계 및 제작하였다. 근거리 차량의 거리와 속도 탐지용 호모다인 FMCW 레이더의 용도에 적합하도록 대역폭은 100MHz이내에서 작은 LO 구동 전력으로 IF 출력 주파수의 변환손실은 가능한 작고 평탄도는 일정하도록 그리고 LO 격리도가 가능한 크도록 하였다. LO 포트의 반사손실, LO 격리도, 변환손실 성능 특성간에 최적의 성능을 위하여 다이오드의 정합회로, 그리고 결합기와 정합회로 사이의 embedded 마이크로스트립 선로를 이용하여 최적화하였다. 제작된 혼합기는 6 dBm의 LO 구동 전력을 가지고 변환손실 6 dB, LO/RF 격리도 23 dB, P1 dB(input)는 3 dBm의 결과를 얻었다.

실험을 통한 간섭계형 광섬유 청음기의 음향신호 감지성능 연구 (Experimental Investigation of the Acoustic Signal Detection Performance for an Interfermetric Fiber Optic Hydrophone)

  • 이종길;윤형규;설재수;남성현
    • 소음진동
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    • 제7권6호
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    • pp.931-936
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    • 1997
  • Optical fiber sensor is a subject which has been attracted considerable attention in recent years. Detection of sound pressure with optical fibers positioned in the arms of a Mach-Zehnder interferometer is presented in this paper. A fiber length of the order of 150m is wounded is made by hollow cylinder type. To increase the sound signal 3${\times}3$ directional coupler is used. Fiber optic hydrophone is the underwater tank with 2kHz sound source. Finally, it is shown that the fiber optic hydeophone can stably detec 2kHz sound.

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