자유 공간 광 통신 또는 레이저 전력 전송과 같은 장거리 레이저 빔 전파 연구의 핵심 요소 중 하나는 레이저 빔의 전송 효율이다. 본 논문에서는 레이저 에너지 전송의 효율을 개선하기 위해 레이저 빔의 공간적 분포를 변형하는 방법을 제안하였으며, 특히 수퍼 가우시안 빔을 대상으로 수치 해석을 진행해 그 유효성을 확인하였다. 송신기의 광학 시스템에 의해 결정된 회절 한계 반지름 이내로 수신되는 전력의 양을 기준으로, 2차 수퍼 가우시안 레이저 빔이 1 km 거리를 전파할 때 단일 채널과 다중 채널에서 모두 전송 효율이 개선되는 것을 확인하였다. 또한 1 km 전파거리를 전제로 기본 가우시안 빔과 2차 수퍼 가우시안 빔을 사용하는 상황을 비교하였을 때, 전송 효율 개선률이 단일 채널 레이저에서 1.2% 이상, 3채널 및 7채널에서는 각각 4,2% 및 4.6% 이상이라는 결과를 얻었다. 레이저 빔의 전파거리가 750 m에서 1,250 m 사이인 경우, 2차 수퍼 가우시안 빔의 전송효율 개선률은 단일, 3채널, 7채널일 때 각각 1.2%, 4.1%, 4.0% 이상으로 전송 효율의 우위가 유지되었다.
밀리미터파는 고해상도의 거리 및 영상정보를 얻기 위하여 매우 유용하게 쓰여 질 수 있다. 또한 고속 멀티미디어 서비스의 필요성이 갈수록 커지고 상대적으로 낮은 주파수 대역의 주파수 자원이 부족하기 때문에 밀리미터파를 이용한 광대역 통신시스템에서의 실용화를 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 이러한 밀리미터파 시스템의 성능을 제대로 평가하기 위해서는 우선 대기 중에서의 밀리미터파의 전파특성에 대한 분석이 선행되어져야 한다. 전계에 의한 강도 변화정도와 MCF(Mutual coherence function)는 밀리미터파 전파에 있어서의 대기에 의한 영향을 표시하게 된다. 본 논문에서는 밀리미터파 전파특성을 분석하기 위하여 QOM(Quasi-optical method) 방법을 적용하여 안테나 초점평면에서의 전계에 의한 강도 분포로부터 MCF를 얻을 수 있는 기법을 고찰하였다. 아울러 효과적인 측정 및 분석을 위하여 전계에 의한 강도 대신 안테나 초점평면에서의 플럭스(flux)측정을 통하여 MCF를 구할 수 있는 방법을 제안하였다.
In the analysis of fatigue crack propagation behavior, the crack length is one of the most important factors. In the test of crack propagation, compliance method is widely used to detect crack length. The measurement of surface crack length is not so easy with compliance method. In this study, the image processing technique was applied to measure the surface crack length. CCD(Charge-coupled device) camera was used to observe the crack image and the computer program to detect crack length from stored crack image was developed. CCT(Center Cracked Tension) specimen was used to compare the compliance method with the image processing technique. The crack length which detected by the image processing techniques was found to be well consistent with that from the optical measurement.
광솔리톤의 진행을 기술하는 비선형 쉬뢰딩거 방정식의 전산시늉으로 진폭과 위상의 초기조건에 따른 어두운 솔리톤의 진행특성을 연구하였다. 진행거리가 증가함에 따라 홀대칭 어두운 솔리톤은 하나의 검은 솔리톤과 어두운 정도의 부호가 서로 다른 잿빛 솔리톤의 쌍들로 분리되고 짝대칭 어두운 솔리톤은 검은 솔리톤 없이 잿빛 솔리톤의 쌍들로 분리된다. 검은 솔리톤과 잿빛 솔리톤이 인접하여 상호작용하는 경우 초기 진폭 형태는 같더라도 잿빛 솔리톤의 어두운 정도의 부호에 따라서 충돌 여부가 결정된다. 어두운 솔리톤에서는 어두운 정도에 따라 임의의 솔리톤을 형성할 수 있기 때문에 어두운 솔리톤의 에너지는 어두운 정도가 다른 어두운 솔리톤들로 분리됨을 진폭의 변화보다는 위상의 변화로부터 더 자세히 알 수 있었다.
It is well known that combustion stability under idle and part-load conditions directly affect fuel economy and exhaust emission. In practice, there have been a lot of studies so that a significant improvement in combustion stability has been achieved in this research field. However, applying published results to the development process of mass production engine, there are still many problems which are solved previously. In this study, initial flame behavior and flame propagation characteristic were investigated statistically in order to optimize combustion chamber shapes in the development stage of mass production S.I. engine. To the purpose, the authors applied the flame image capturing system to single cylinder optical engine. The captured flame images were effectively analyzed by using the image processing program which was developed by the authors and adopted new threshold algorithm instead of conventional histogram analysis. In addition, the cylinder pressure was also measured simultaneously to compare evaluated flame results with cylinder pressure data in terms of the combustion characteristics, combustion stability, and cycle-to-cycle combustion variability.
Yuan, Dong;Shu-Tao, Li;Jia-Yin, Guan;Xi-He, Zhang;Guang-Yong, Jin
Journal of the Optical Society of Korea
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제20권5호
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pp.541-546
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2016
In this paper, by using the Rayleigh-Sommer field theory and the cross-spectral density function, the analytical expression for the intensity distribution of a double half-Gaussian hollow beam in a turbulent atmosphere is obtained. The influence of the initial spot size of this beam on its propagation properties in a turbulent atmosphere is simulated, and the intensity distributions for such beams with different spot sizes are obtained. The results show that the initial spot size has an important influence on the propagation properties in the near field, while this influence in the far field is very weak.
Inception and propagation of electrical tree and properties of partial discharge(PD) pulses accompanying with tree in low density polyethylene were discussed. We observed the characteristics of process of electrical tree by using optical microscope and investigated the statistical characteristics of the PD pulses by analyzing PD quantities and distribution patterns. The PD pulses were analyzed by q-n, $\phi$-n and $\phi$-q distribution. The statistical operators used were skewness(s), kurtosis(k) and average phase angle. The skewness and average discharge phase angle of PD pulses increased as the Propagation of tree. The kurtosis was about 1.8 at the Inception of tree, but It increased as the propagation of tree.
Correlation between propagation of bush-type electrical tree and internal partial discharges(PD) was discussed. We used specimens with needle-plane electrode system made of LDPE(Low Density Polyethylene), observed inception and propagation of electrical tree by optical microscope interfaced with computer and investigated characteristics of phase resolved PD pulses accompanying with propagation of electrical tree. Electrical tree generally growed bush-type tree. PD data detected and analyzed were average discharge current and statistical operator of q-n, $\psi$- $q_{avg}$, $\psi$-n, ${\psi}-q_{max}$ distribution. Parameters used were skewness, kurtosis, average discharge phase, cross-correlation factor, asymmetry and etc. In generally, average discharge current had good linear relationship with propagation of bush type electrical tree on this experiment. Peak discharge magnitude and repetition rate were increased, but they had not good linear relationship.p.
간단한 비선형 증폭 루프에서의 평균 솔리톤 전송의 안정성을 비선형 Schroedinger방정식에 기초한 수치해석법을 이용하여 솔리톤 주기에 대한 증폭 주기의 비율과 루프에서의 erbium doped광섬유의 길이 비율을 변화시켜가며 계산하고 그 결과를 분석하였다. 계산 결과 루프에서의 erbium doped광섬유의 길이 비율이 작을 경우 증폭 주기가 솔리톤 주기에 비해 많이 작아야 한다는 기존의 평균 솔리톤 형성 조건이 완화됨을 알 수 있었다.
근접장 주사 광학 현미경(Near-field scanning optical microscope)에서 가장 중요한 부분은 바로 근접장 탐침(Near-field optical probe)이다. 가간 널리 사용되는 근접장 탐침은 끝 부분에 매우 작은 구멍만 남기고 나머지 부분은 금속으로 코팅한 뾰족한 광섬유(Metal-clad tapered optical fiber)이다. 탐침의 끝에 형성된 작은 구멍은 진행하지 못하는 근접장(Near-field)을 진행하는 먼장(Far-field)으로 바꾸어줌으로서 회절한계를 뛰어넘는 분해능을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 작은 구멍은 매우 작은 투과 효율(Transmission efficiency)을 가지기 때문에 고밀도 광기록(High-density optical recording)등에 이용하는데 큰 어려움이 있었다.$^{(1).(3)}$ 따라서 금속이 코팅된 뾰족한 광섬유 내에서 빛이 어떻게 진행되는지에 대한 연구를 통해 보다 높은 효율을 가지는 근접장 탐침을 개발하는 것이 중요한 과제가 되고 있다. 본 연구에서는 금속이 코팅된 뾰족한 광섬유 도파로 내에서 구멍의 크기와 빛의 투과 효율의 관계를 보고한다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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