네트워크-온-칩(Networks-on-Chip, NoC)은 고도로 복잡해지고 있는 다중 프로세서 시스템-온-칩(Multi-Processor System-on-chip, MPSoC)에서의 버스 트래픽 문제를 해결할 핵심기술이나 전통적인 전기적 상호 연결 구조로는 머지않아 대역폭 및 전력소비 등의 한계에 직면할 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 광학적 상호연결과 전기적 상호연결을 같이 사용하는 하이브리드 광학 NoC기술이 최근 활발히 연구되고 있다. 대부분의 하이브리드 광학 NoC에서 전기적인 연결은 웜홀 스위칭(Wormhole switching)과 deterministic 알고리즘인 X-Y 라우팅 알고리즘을 사용하며, 광학적 버스 기반 데이터 전송을 위한 경로 설정 및 광학 라우터 설정을 한다. 광학적 연결에서는 서킷 스위칭(Circuit switching) 방식을 사용하며, 미리 설정된 경로 및 라우터를 이용하여 payload 데이터만 전송을 하게 된다. 그러나 기존에 발표된 하이브리드 광학 NoC같은 경우에는 한 번에 하나의 경로에서만 데이터를 전송 할 수 있다는 단점을 가지고 있어 성능 향상에 한계가 있다. 본 논문에서는 하이브리드 광학 NoC에서 동시에 여러 경로를 이용하여 데이터를 전송하기 위해 전기적인 연결에서 서킷 스위칭 방식과 적응적(adaptive) 알고리즘을 이용하는 새로운 라우팅 알고리즘을 제안하며, 적응적 알고리즘의 문제점인 livelock을 제거할 수 있는 방법 또한 제안한다. 모의실험은 전기적인 NoC, 그리고 웜홀 스위칭 방식의 기존 하이브리드 광학 NoC와 비교 수행 하였다. 그 결과 제안된 방식은 기존 하이브리드 광학 NoC에 비해 60%의 throughput 증가, 그리고 전기적 NoC와 비교했을 때 65%의 전력 감소를 보였다.
최근 수년간 전기적 상호 연결 (electrical interconnect, EI) 기반 네트워크-온-칩 (Network-on-Chip, NoC) 에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는 가운데, 궁극적으로 금속 배선은 대역폭, 응답 시간(latency), 전력 소모 등에서 물리적 한계에 직면할 것으로 예상된다. 실리콘 포토닉스(silicon photonics) 기술 발전으로 광학적 상호 연결(optical interconnect, OI)을 결합한 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(Hybrid Optical NoC, HONoC)이 이러한 문제를 극복하기 위한 유망한 해결책으로 부각되고 있다. 한편 시스템-온-칩(System-on-Chip, SoC)은 높은 에너지 효율을 위하여 이기종 멀티 코어(Heterogeneous multi-core)로 구성되고 있어서 정형화된 토폴로지 기반 NoC 아키텍처의 확장이 필요하다. 본 논문에서는 타깃 애플리케이션 트래픽 특성을 고려한 에너지 및 응답 시간 최적화 하이브리드 광학 네트워크-온-칩의 토폴로지 설계 기법을 제안한다. 유전자 알고리즘을 이용하여 구현하였고, 실험 결과 평균 전력손실은 13.84%, 평균 응답 시간은 28.14% 각각 감소하였다.
The color of a natural diamond that contains nitrogen impurities can be enhanced by a high pressure high temperature (HPHT) treatment. Type IaAB diamond samples containing nitrogen impurities were executed by HPHT process of 5.6 Gpa, 10 min by varying the annealing temperature at 1600, 1650, and $1700^{\circ}C$. Property characterization was carried out using an optical microscope, FT-IR spectrometer, low-temperature PL spectrometer, and micro Raman spectrometer. By observing optical micrographs, it can be seen that diamond sample began to alter its color to vivid yellow at $1700^{\circ}C$. In the FT-IR spectrum, there were no Type changes of the diamond samples. However, amber centers leading to brown colors lessened after $1700^{\circ}C$ annealing. In the PL spectrum, all the H4 centers became extinct, while there were no changes of yellow color center H3 before or after treatment. In the Raman spectrum, no graphite spots were detected. Consequently, diamond color enhancement can be done by higher than $1700^{\circ}C$ HPHT annealing at 5.6 GPa-10 min.
한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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pp.526-526
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1996
The single crystal of LiTaO3 is well known eletro-optic material as well as the piezoelectric one applied to SAW filter. LiTaO3 has large electro-optic effects, so applied to optical switch, acosto-optic deflector, and optical memory device using photorefractive effects. The crystal growth of SAW-grade LiTaO3 has been studied many aspects, but there is no detail research about optic-grade crystal growth. The conditions of optic-grade LiTaO3 single crystal are as below. The optical transmittance must be over 75%, and axial and radial concentratiom uniformity below 1%. The variation of Curie temperature depending on Li/Ta ratio must be also below 2$^{\circ}C$ and no internal no internal cracks and defects. Because of the limitation of crystal quality, the growing of optic-grade LiTaO3 single crystal is very difficult compared with the growing of SAW-grade. In this research, upper conditions of optic-grade single crystal was investigated after growing of 1 inch diameter and 1.5 inch length LiTaO3 single crystal having no internal cracks and defects using Czochralski method. Curie temperature was determined with DSC and measuring capacitance and lattice parameter was calculated about the grown crystal and ceramic powder samples of various Li/Ta ratio. The result of Tc variation was below 1.2$^{\circ}C$ all over the grown crystal, so it is confirmed that LiTaO3 was grown under congruent melting composition having optical homogeniety. Also, the optical transmittance was about 78%, which was sufficient for optical device.
기존 전기적 상호 연결을 사용한 네트워크-온-칩(Network-on-Chip, NoC)의 전력 및 성능 한계를 보완하고자 광학적 상호연결을 이용하는 하이브리드 광학 네트워크-온-칩(HONoC)이 등장하였다. 하지만 HONoC에서는 광학적 소자 특성으로 인해 서킷 스위칭을 사용함으로써 경로 충돌이 빈번하게 발생하며 이로 인해 지연 시간 불균형의 문제가 심화되어 전체적인 시스템 성능에 악영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 경로 충돌을 최소화 시켜 지연 시간을 최적화 할 수 있는 새로운 태스크 매핑 알고리즘을 제안하였다. HONoC 환경에서 태스크를 각 Processing Element (PE)에 할당하고 경로 충돌을 최소화하며, 부득이한 경로 충돌의 경우 워스트 케이스 (worst case) 지연 시간을 최소화 할 수 있도록 하였다. 모의실험 결과를 통해 무작위 매핑 방식, 대역폭 제한 매핑 방식과 비교하여, 제안된 알고리즘이 $4{\times}4$ 메시 토폴로지에서는 평균 43%, $8{\times}8$ 메시 토폴로지에서는 평균 61%의 지연 시간 단축 효과가 있음을 확인할 수 있었다.
플루오레세인 구조를 갖는 잔틴계 염료의 형광안료로의 응용 가능성 및 제조되는 안료들의 광학 특성 조절 가능성을 확인하기 위하여 본 연구를 진행하였다. 안료 제조에는 수용성 잔틴계 염료인 eosin Y (D&C Red No.22), phloxine B (D&C Red No.28)를 주로 사용하였으며, 염료를 용매에 용해시켜 분체와 분산, 교반하고 이를 건조시켜 분쇄함으로써 안료를 제조 하였고, 제조된 안료들에 대해서는 형광과 관련한 광학 특성을 측정하였다. 사용한 용매의 종류, 염료의 함량, 그리고 염료의 혼합 투입 비율에 따라서 안료의 광학적 특성이 변함을 관찰하였다. 실험 결과에 따르면, 분체에 흡착된 염료 중 일부분이 형광 발색을 하며, 나머지는 형광에 기여하지 않는 것으로 보인다. 안료를 구성하는 분체-염료 계 내부의 결합 (혹은 상호작용) 세기와 그 특성을 파악하기 위한 안료 수세실험 결과, 안료 계 내에는 서로 다른 2개 이상의 상호작용이 존재하며, 그 중 하나는 용매-염료 상호작용보다 비교적 강하였다.
A system, IS-95C coupler that combines the signals of IS-95A/B and IS-95C BTS and compensates the differences between the signals of two systems and connected to optical repeater If no IS-95C coupler exist, Optical repeater can't service of signal balanced. A system carries on combination, amplification, level modulation function of the TX signals(IS-95A/B & IS-95C) and division and level modulation function of the RX signals. Isolation satisfied above 100dB.
A novel T-type polyester 7 containing 1-(2,5-dioxyphenyl)-2-{5-(1,2,2-tricyanovinyl)-2-thienyl}ethenes as nonlinear optical (NLO) chromophores, which are part of the polymer backbone, was prepared and characterized. Polyester 7 is soluble in common organic solvents such as dimethylsulfoxide and N,N-dimethylformamide. It showed a thermal stability up to $300^{\circ}C$ in thermogravimetric analysis thermogram and the glass-transition temperature ($T_g$) obtained from differential scanning calorimetry thermogram was around $113^{\circ}C$. The second harmonic generation (SHG) coefficient ($d_{33}$) of poled polymer films at 1,560 nm fundamental wavelength was around 1.85 pm/V. The dipole alignment exhibits a greater thermal stability even at $10^{\circ}C$ higher than $T_g$, and there is no SHG decay below $125^{\circ}C$ due to the partial mainchain character of the polymer structure, which is acceptable for nonlinear optical device applications.
Photorefractive polymer composites were synthesized based on poly (N-vinylcazbazole) (PVK) doped with liquid nonlinear optical chromophores and a sensitizer $C_{60}$. PVK/liquid NLO chromophores/$C_{60}$ devices showed no signs of phase separation and did not require a plasticizer, such as ethylcarbazole. The composites showed 69% diffraction efficiency (C3) and a rapid response time of 46 ms (C1) in four-wave mixing experiments at a light intensity of $60\;mW/cm^2$ and a wavelength of 633 nm.
실리콘 포토닉스 기반의 광학 네트워크-온-칩(Optical NoC, ONoC)은 차세대 엑사스케일 컴퓨팅(Exascale computing)을 위한 유망 아키텍처 기술 중 하나이다. 최근 들어 활발해지고 있는 ONoC의 연구들은 파장 분할 다중화(Wavelength Division Multiplexing, WDM)를 이용하여 대역폭을 더욱 향상시키고 광신호의 경로 충돌을 방지하는데 초점을 두고 있다. 하지만 기존 ONoC 연구에서는 중앙 집중형 라우터 구조 위주로 Processing Element(PE)의 수가 증가함에 따라 WDM을 위해 사용되는 파장 수가 선형적으로 증가한다. 이러한 파장 수의 증가는 다중 파장을 위한 광원 및 광학 스위치 등 광학 장치를 구성하기 위한 비용을 증가시키고 광신호의 상호 간섭에 의한 감쇄 효과 등으로 ONoC의 확장성을 제한한다. 본 논문에서는 WDM 기반 2D-mesh 구조의 ONoC를 위한 분산형 광학 라우팅 아키텍처를 제안하고 커뮤니케이션의 연결정도에 따라 필요한 파장 수를 최소화하는 방법을 제시하였다. 기존 중앙 집중형 라우팅 아키텍처와 비교하여 $8{\times}8$ 네트워크에서 평균 56% 파장 수와, 21%의 광학 스위치 수를 감소시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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