• 전기전자학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.244-249
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• 2010

수중의 미립자 계수를 위한 Line-CCD를 이용한 수중광학 시스템을 구현하였다. 미립자 계수 측정을 위하여 680nm Laser diode를 광원으로 사용하였다. 광학시스템을 동작확인을 위해 수중 인공탱크 및 해양에서 실험을 하였다. 시스템의 상 하강 운동 시, 마이크로프로세서(FPGA)의 신호 전달(센서의 신호검출)을 통하여 미립자 계수를 알 수 있다. 시스템의 알고리즘은 또한, 깊이에 따른 압력, 온도, 계수 값을 실시간으로 분석한다. 실험을-통해 광학센서 시스템의 높은 정확도를 보여주었다. 따라서, Line-CCD를 통한 실시간 측정 가능한 수중광학 시스템을 제안 하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제38권4호
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• pp.33-38
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• 2001

고밀도 기록매체인 DVD RAM 시스템에서 단면 기록밀도 4.7 GB, 15 GB 매체 개발 실현에 가장 큰 걸림돌로 작용하고 있는 crosserase 및 crosstalk 현상이 재생 신호에 미치는 영향을 분석하기 위해 4.7 GB 및 15 GB 규격으로 재생 신호를 시뮬레이션 하였다. 디스크에 조사된 빔의 강도는 Gaussian으로 근사화하고 기록된 마크는 타원형 마크로 가정하였으며, 재생신호는 Gaussian 빔 패턴과 마크 패턴의 이중 적분으로 계산되었다. Crosserase 정도를 변하여 얻어진 재생 신호로부터 주파수 분석을 통하여 3T-11T 마크의 carrier level의 크기를 구하여 비교하였다. 1,000개의 3T-11T 랜덤 마크로 부터 crosserase 및 crosstalk 에 의한 지터를 계산하여 비교한 결과, crosserase에 의한 지터가 crosstalk에 의한 지터 보다 상대적으로 작음을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제18권4호
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• pp.280-285
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• 2007

다중모드 광섬유 테이퍼(taper)를 이용하여 레이저와 광섬유 혹은 두 개의 서로 다른 광섬유 사이의 효과적인 광결합을 위한 모드 크기 변환기를 제안하고 구현하였다. 이 소자의 입력 단은 다중 모드 구조이고 출력단은 단일 모드 구조이다. 소자의 구조 및 광원과 소자사이의 결합 조건이 결합 효율에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 이론적 결과는 제안된 소자가 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 거의 손실 없이 결합할 수 있는 것을 보였다. 제안된 소자를 두 개의 마이크로 토치가 부착된 장비를 이용해 제작하였다. 실험 결과 제작된 다중모드광섬유 테이퍼를 통해 $50\;{\mu}m$ 빔 크기를 가지는 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 효과적으로 결합할 수 있는 것을 보였다. 소자의 삽입 손실은 1.3 dB였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권4A호
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• pp.408-416
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• 2010

플립 칩(Flip-Chip) 본딩을 적용하는 광 송신용 모듈에서 구동 IC(Driver IC)와 VCSEL(Vertical Cavity Surface Emitting Laser) 사이의 전송선에서 반사특성을 개선시키기 위한 덤벨 형태의 CPW 전송선 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 반사특성을 개선시키기 위하여 기판 측면의 플립 칩 본딩 구조에 그라운드 더미 솔더 볼을 이용하여 CPW 전송선 구조를 유지하였고, 덤벨 형태의 CPW 전송선으로 설계하여 반사특성을 개선시켰다. 시뮬레이션 결과, 덤벨형태의 CPW 전송선의 반사 특성이 일반적인 CPW 전송선보다 13 dB 정도 우수한 것으로 나타났으며, CPW 전송선의 형태를 유지시키는 더미 그라운드 솔더 볼이 있을 때 4 dB 정도 반사특성이 개선되었다. 구동 IC 와 VCSEL의 임피던스 변화에 기인하는 전송선의 입출력 임피던스의 변화에 따른 반사특성의 변화율은 ${\pm}2.5\;dB$ 정도로 나타났다.

• 한국광학회지
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• 제13권6호
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• pp.548-553
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• 2002

유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(SBS-PCM)을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기를 구성하고 특성을 조사하였다. SBS-PCM은 SBS-cell과 렌즈계의 조합으로 구성되어 있다. Q-switcher를 사용하지 않은 경우, SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하지 않은 것을 확인하였고, Cr:YAG(T=50%) Q-switcher가 사용된 경우는 SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하였다. 이 경우 에너지 출력특성은 SBS-PCM의 유무에 관계엾이 차이가 없으나, 출력의 빔프로파일은 크게 향상되었다. 이를 설명하기 위해 초평면에서의 세기에 따른 반사율차이를 이용한 간단한 공간주파수 여과모형을 제시하고 시뮬레이션 하였다.

• 한국광학회지
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• 제22권2호
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• pp.102-107
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• 2011

본 논문에서는 폴리머 도파로를 이용하여 소형 이중 링 공진 반사기를 설계하고 제작하여 그 측정 결과를 분석하였다. 소형 이중 링 공진 반사기는 반경이 서로 다른 두 개의 링 공진기 구조에 의한 버니어 효과로 인해 넓은 범위의 파장가변 특성을 확인 할 수 있었다. 소형 이중 링 반사기의 삽입 손실을 줄이기 위해 도파로의 길이를 기존에 보고된 소자에 비하여 크게 줄임으로써 부 모드 억제율이 크게 향상됨을 확인 하였다. 측정결과 소형 이중 링 공진 반사기 기반 하이브리드 집적 레이저는 45 dB의 부모드 억제율을 유지하면서 단일 모드로 발진함을 확인하였다. 또한 소형 이중 링 공진 반사기 상부에 형성된 전극에 최대 30 mA의 튜닝전류를 인가하여 약 40 nm 까지의 파장가변을 확인하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.555-560
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• 2014

본 논문에서 850nm~1000nm 파장대역에서 레이저를 검출하기 위한 고감도 실리콘 포토다이오드를 제조하고 전기적 및 광학적 특성을 분석하였다. 소자의 크기는 $5000{\mu}m{\times}2000{\mu}m$이며 두께는 $280{\mu}m$로 제조하여 TO-5 형태로 패키징 하였다. 전기적 특성으로 암전류는 5V 역 전압 일 때 0.1nA의 값을 나타내었으며 정전용량은 0V일 때 1kHz 주파수 대역에서 32.5pF와 200kHz 주파수 대역에서 32.4pF로 적은 정전용량의 값을 나타내었다. 또한 출력신호의 상승시간은 10V의 전압일 때 20.92ns로 고속 응답특성을 확인하였다. 광학적 특성으로는 890nm에서 최대 0.57A/W의 분광감응도를 나타내었고 1000nm에서는 0.37A/W로 감소한 분광감응도를 나타내고 있지만 870nm~920nm 파장대역에서는 비교적 우수한 분광감응도를 나타내었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제26권2호
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• pp.235-243
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• 2002

황섬유의 최저손실 파장영역인 $1.55\mu\textrm{m}$에서 고출력으로 안정하게 농작하는 광센서용 광원인 반도체 레이저를 제작하기 위하여 이론적인 해석을 수행한 후 제작하였다. 활성영역과 SCH층의 재료는 $Ln_{1-x}Ga_xAs_yP_{1-y}$를 사용하였다. 광센서용 광원으로 사용되기 위해서는 넓은 스펙트럼 폭을 가지며, 가간섭 길이가 짧은 특성을 가지는 조건을 만족해야 한다. 따라서, 반도체 레이저에서 레이징을 억제시켜 줌으로써 넓은 스펙트럼 폭을 가지도록 설계를 하였고, 광섬유와 결합효율을 높일 수 있도록 tapered 형태의 스트라입 구조를 채택하여 마스크 패턴을 형성하였다. 또한, 레이징을 억제하기 위하여 후면에 윈도우 영역을 두었고, 측방향으로 경사각을 두어 반사도를 낮추도록 설계 및 제작하였다. 7도와 15도의 측면 경사각을 가지는 구조와 굽은 스트라입 구조를 가지는 소자를 제작하여 특성을 측정한 결과, 광센서용 광원으로서 적용이 가능한 광출력 특성과 넓은 스펙트럼 폭을 가졌다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.134-138
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• 2021

스마트폰 등에서 사용되는 고성능 디스플레이에는 다양한 종류의 정밀한 플라스틱 박막 필름(Plastic Thin Film)이 사용되고 있다. 롤투롤(Roll-To-Roll) 공정으로 제조되는 플라스틱 박막 필름은 생산 공정 중에 실시간으로 필름의 두께가 계측되고, 정확하게 관리되어야 한다. 필름 제조 과정에서 필름에 장력이 작용하면서 주름이 발생되고, 이러한 주름 발생은 필름의 두께 방향과 두께 측정기의 광축이 서로 경사지게 한다. 결국 두께 측정기는 필름의 수직 두께가 아닌 경사진 두께를 측정하게 됨으로써 실제 두께보다 더 큰 값으로 측정하게 된다. 본 연구에서는, 플라스틱 필름의 경사로 인하여 발생하게 되는 두께 측정기에서의 계측값 오차를 보정하기 위하여, 필름의 경사 각도를 계측하는 연구가 진행되었다. 플라스틱 필름에 슬릿 빔 레이저를 조사하고, 필름에서 반사되는 슬릿 빔 레이저가 PSD(Position Sensitive Device)에 맺히는 광학 시스템을 구성하였으며, 실험을 통하여 필름의 경사 각도와 PSD 출력값의 관계를 1차 방정식 형태로 구하였다. 이를 이용하여 필름의 경사 각도를 측정하는 장치가 구축되었으며, 250KHz의 속도로 경사 각도의 측정이 가능하였다.

• 한국분무공학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-9
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• 2023

In the cylinder of gasoline direct injection engines, the spray targeting from injectors is of great significance for fuel consumption and pollutant emissions. The automotive industry is putting a lot of effort into improving injector targeting accuracy. To improve the targeting accuracy of injectors, it is necessary to develop models that can predict the spray targeting positions. When developing spray targeting models, the most used technique is computational fluid dynamics (CFD). Recently, due to the superiority of machine learning in prediction accuracy, the application of machine learning in this field is also receiving constant attention. The purpose of this study is to build a machine learning model that can accurately predict spray targeting based on the design parameters of injectors. To achieve this goal, this study firstly used laser sheet beam visualization equipment to obtain many spray cross-sectional images of injectors with different parameters at different injection pressures and measurement planes. The spray images were processed by MATLAB code to get the targeting coordinates of sprays. A total of four models were used for the prediction of spray targeting coordinates, namely ANN, LSTM, Conv1D and Conv1D & LSTM. Features fed into the machine learning model include injector design parameters, injection conditions, and measurement planes. Labels to be output from the model are spray targeting coordinates. In addition, the spray data of 7 injectors were used for model training, and the spray data of the remaining one injector were used for model performance verification. Finally, the prediction performance of the model was evaluated by R² and RMSE. It is found that the Conv1D&LSTM model has the highest accuracy in predicting the spray targeting coordinates, which can reach 98%. In addition, the prediction bias of the model becomes larger as the distance from the injector tip increases.