• Current Optics and Photonics
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• 제4권6호
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• pp.571-575
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• 2020

Optical wireless power transmission (OWPT) is a good candidate for long-distance underwater wireless power transmission. In this work we investigate the transmission efficiency of underwater OWPT, depending on the operating wavelength. We consider four operating wavelengths: infrared, red, green, and blue. We also consider the cases of pure water and sea water for the working conditions. Our results show that it is necessary to select the operating wavelength of underwater OWPT according to the transmission distance and water type of the target application.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.605-610
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• 2021

현재까지 알려진 무선충전 방식 중에서 장거리에서 가장 효율이 좋은 방식은 레이저를 이용한 방식이다. 여기에 레이저를 이용한 무선통신 기술을 결합한다면 다양한 분야에 활용이 가능할 것이다. 이에 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 및 무선통신의 동시전송 기술에 관하여 연구하고 이에 대한 실험 결과를 보인다. 이 기술은 광 무선충전을 위해서 송신부에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하고 수신부에는 광/전 변환을 위한 태양전지를 사용한다. 또한, 광 무선통신을 위해 해당 레이저 광신호에 반송파를 이용하여 신호를 송신하는 방식이다. 본 논문에서는 실험을 통해 100 mW 레이저 송신부와 태양전지 수신부를 이용하여 광 무선충전은 1.9 %의 DC-to-DC 효율을 보였으며, 무선 광통신은 전송거리가 15 m일때 최대 90 kbps의 전송속도를 보였다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제54권11호
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• pp.654-659
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• 2005

An improved power supply for APD(Avalanche Photo Diode) with a received optical power monitoring circuit allows the received optical power increase temporary without of the degradation of the electrical signal. For the cost reduction and simple fabrication, an improved power supply has been proposed that it was designed for driving a APD as a receiving device of a wireless optical transmission system. It was demonstrated that it was possible to improve a dynamic range by compensating the temperature coefficient of the APD up to 1.0 V/$^{\circ}C$ through the power supply. Also, for an efficient transmission at the receiver end, a simple structure of a single cylindrical micro-lens configuration was used in conjunction with the laser diode to partially compensate a laser beam ellipticity. For this purpose, an astigmatism introduced by the micro-lens is utilized for the additional compensation of the beam ellipticity at the receiver end. In this paper, it is demonstrated that an efficient beam shaping is realized by using the proposed configuration consisting of the single lens attached to the laser diode.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.1219-1224
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• 2016

현재까지 개발된 무선 충전기술은 크게 전자기유도 방식, 자기공명 방식, 전자기파 방식 등이 있다. 하지만 기존의 방법들은 전송거리가 짧거나 전자파 장해를 일으키는 문제를 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 레이저를 이용한 무선충전 기술에 대해 연구하고 이에 대한 실험결과를 보인다. 이 기술은 송신단에 전/광 변환을 위한 레이저 광원을 사용하여 빛의 형태로 에너지를 무선으로 전송하며, 수신단에는 광/전 변환을 위해 태양전지나 PD(: Photo Diode)를 이용하는 방식이다. 10m 이상의 장거리에서는 레이저 무선충전 기술의 전송효율이 가장 높을 것으로 전망되며, 장거리 무선충전에서는 레이저 무선충전 기술이 가장 효율적인 무선충전 기술이 될 것으로 판단된다. 본 논문의 실험결과에서는 100 mW Red 레이저 송신부와 PD 수신부를 이용하여 70 m의 장거리 전송거리에서 DC-to-DC 로 2.15 %의 무선전력전송 효율을 보였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.853-858
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• 2022

본 논문에서는 레이저 다이오드를 활용하여 수중 광 전력과 수중 광 무선통신의 동시전송을 연구하고 이에 대한 실험 결과를 보인다. 본 실험에서는 송신부에 전/광 변환을 위한 레이저 다이오드를 사용하고 수신부에는 광/전 변환을 위한 태양전지를 사용하였다. 수중 전송 실험을 위해서는 플라스틱 관에 물을 채워 구현하였으며, 수중 광 무선통신 및 수중 광 무선충전을 위해 레이저 송신단과 수신단 시스템을 최적화하였다. 본 실험에서는 100 mW 급 레이저를 사용하였으며, 레이저의 최대 전/광 변환효율을 18.5 % 였다. 수중 광 무선충전 및 수중 광 무선통신의 동시전송 실험결과, 수중에서 최대 5 m 전송시에 0.33 %의 DC-to-DC 전송효율을 보였으며, 수중 무선 광통신은 수중에서 1 m 전송시에 최대 50 kbps의 전송속도를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권12A호
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• pp.1251-1260
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• 2008

Diffuse wireless optical communication offers more robust optical links in terms of coverage and shadowing than line-of-sight links. However, traditional diffuse wireless infrared (IR) transceiver systems are more susceptible to multi-path distortion and great power decrease, which results in limiting high-speed performance. Multi-beam is an effective technique to compensate for multi-path distortion in a wireless infrared environment. The goal of this paper is to analyze the transmission characteristics by replacing traditional diffuse system (TDS) which contains single wide angle transmitter and single element receiver by system consisting of three-beam transmitter and non-imaging receiver (TNS) attached with compound parabolic concentrator (CPC). In the simulation, we use the recursive model developed by Barry and Kahn and build the scenario based on 10 different cases which have been listed in Table 1. Moreover, we also check the reliability of the TNS diffuse link channel by BER test on the basis of different receiver positions and room sizes. The simulation results not only show the basic transmission characteristics of TNS diffuse link, but also are references to design more efficient and reliable indoor infrared transmission systems.

• 전기전자학회논문지
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• 제2권2호
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• pp.194-199
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• 1998

대기 무선 광통신시스템은 레이저 광의 높은 지향 특성에 의해 저전력 통신이 가능하나, 대기공간을 전송채널로 사용하기 때문에 전송되는 광신호는 흡수, 산란, 교란 등의 대기효과에 의해 심각한 영향을 받는다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 대기효과를 고려하여 대기 광무선 LOS (line of sight) 통신링크의 링크방정식을 구한 후, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 무중계 전송거리를 구함으로써 시스템 성능을 평가하였다. 그 결과 주어진 데이터 전송율에서 무중계 전송 가능한 거리가 제시되었고, 주어진 비트 오류율에서 전송거리가 약간 증가함에 따라 데이터 전송율이 급격히 감소함을 알 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제1권4호
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• pp.325-335
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• 2017

Hybrid radio frequency/free space optical (RF/FSO) wireless mesh networks have attracted increasing attention for they can overcome the limitations of RF and FSO communications and significantly increase the throughput of wireless mesh networks (WMNs). In this article, a resource assignment optimization scheme is proposed for hybrid RF/FSO wireless mesh networks. The optimization framework is proposed for the objective of maximizing throughput of overall hybrid networks through joint transmission slot assignment, FSO links allocation and power control with the consideration of the fading nature of RF and FSO links. The scheme is formulated as an instance of mixed integer linear program (MILP) and the optimal solutions are provided using CPLEX and Gurobi optimizers. How to choose the appropriate optimizer is discussed by comparing their performance. Numerous simulations are done to demonstrate that the performance of our optimization scheme is much better than the current case of having the same topology.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2010년도 추계학술대회
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• pp.139-140
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• 2010

This paper presents an indoor prototype for wireless digital signal transmission using Visible Light Communications (VLC) in which high power Light Emitting Diode (LED) is used. Using low cost and off-the-shelf components, the transmitter module is constructed using an AVR Atmega128 microcontroller and commercial white beam LEDs. Modulating the light intensity of the LED enables digital signals to be transmitted across the optical link. The receiver module employs a high speed PIN photodetector for optical signal detection and a recovery circuit for optical-electro signal conversion. By sending digitalized data via VLC technology, many applications can be realized in the areas of consumer advertising, traffic safety information and disaster control.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.39-43
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• 2022

Underwater optical wireless communication (UOWC) is a good candidate for high-speed underwater wireless communication. In this work, we compare the performance of several modulation techniques for a UOWC system consisting of a light-emitting diode (LED) with an operating wavelength of 405 nm and a Si avalanche photodiode (APD). In this work, we consider six modulation schemes: 4-quadrature amplitude modulation (QAM), 8-QAM, quadrature phase shift keying (QPSK), binary phase shift keying (BPSK), on-off keying (OOK), and 4-pulse amplitude modulation (PAM). We also consider the cases of pure water and seawater for the working conditions. Our results show that 4-QAM and 8-QAM perform the best, in terms of communication distance and transmission power efficiency, for all water types considered.