• 제목/요약/키워드: Photo diode

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양자암호시스템을 위한 단일광자검출기

  • 이민수;김용수;한상욱;문성욱
    • 정보와 통신
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    • 제32권8호
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    • pp.62-68
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    • 2015
  • 본고에서는 차세대 보안통신 기술로 주목 받고 있는 양자암호시스템의 핵심 모듈인 단일광자 검출기의 최신 연구동향과 KIST 연구개발 내용에 대해 기술한다. 현재 상용화 수준으로까지 발전한 유선 양자암호 시스템에서는 성능, 소형화, 가격 등의 장점으로 인해 주로 InGaAs/InP avalanche photo diode (APD)를 이용한 단일광자검출기가 사용되고 있다. 유선 양자암호에서 사용하는 1550nm 통신 파장대의 단일광자가 갖는 에너지는 0.8 eV로 매우 미약한 수준이기 때문에 신호 검출을 위해 APD소자를 내부 증폭 이득이 무한대인 가이거모드(Geiger mode)에서 동작시킨다. 매우 높은 증폭비는 신호 검출뿐만 아니라 노이즈에도 동일하게 영향을 미치기 때문에 주변환경 노이즈에 의한 검출기 오동작 문제가 심각하게 발생한다. 따라서 단일광자검출기 구현에서 가장 중요한 기술은 소자 및 검출기 모듈에서 발생하는 노이즈의 영향을 최소화 시켜주는 것이다. 전세계적으로 검출기의 대표적인 노이즈인 after pulse를 저감 시키기 위한 연구가 매우 활발히 이루어지고 있는데 대표적으로 self-differencing, auxiliary signal, integrating, double balanced 등의 방법이 제시되고 있다. 본고에서는 각각의 최신 기술들에 대한 비교 분석 및 이를 바탕으로 현재 KIST에서 진행하고 있는 양자암호시스템을 위한 단일광자검출기 기술 개발에 대해 서술한다.

Photo Diode Array형의 휴대용 근적외 분광기와 FT 근적외 분광기를 이용한 Hairless Mouse 피부 수분 정량 (Quantification of Skin Moisture in Hairless Mouse by using a Portable NIR System and a FT NIR Spectrometer)

  • 서은정;우영아;김효진
    • 약학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.115-121
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    • 2005
  • In this study, the performance of a portable NIR system and a FT NIR spectrometer were compared to determine water content of hairless mouse skin. The stratum corneum parts wer e separated from the epidermal tissues by trypsin solution. NIR diffuse reflectance spectra of hairless mouse skin were acquired using a fiber optic probe. In the near infrared, water molecules show two clear absorption bands at 1450 nm from first overtone of O-H stretching and 1940 nm from the combination involving O-H stretching and O-H deformation. It was found that the variations of O-H absorption band according to water content. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. The PLS model showed a good correlation between NIR predicted value and the absolute water content of separated hairless mouse skin, in vitro. For both the portable and the FT NIR spectrometer, These studies showed the possibility of a rapid and nondestructive skin moisture measurement using NIR spectroscopy. The portable NIR spectrometer with a photodiode arrays-microsensor could be more rapidly applied for the determination of water content with comparable accuracy with the performance of a FT spectrometer .

LED 조명 기반 가시광 무선 통신을 이용한 실내 위치 인식 실험 및 분석 (Experiments and its analysis on the Identification of Indoor Location by Visible Light Communication using LED lights)

  • 공인엽;김호진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.1045-1052
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    • 2011
  • 최근 복합 문화 시설이 증가하면서 지하 공간 활용이 확대됨에 따라, 사용자의 실내 위치에 따른 주변 정보만을 무선으로 제공해주는 맞춤형 서비스에 대한 요구도 확산되고 있다. LED 조명을 이용한 가시광 통신 방식의 경우, GPS를 사용할 수 없는 실내 공간에서 위치 기반 서비스를 구현하기에 적합하다. 이에 본 논문에서는 가시광 통신을 이용한 실내 위치 기반 서비스를 구현하기 위해 기준 위치를 구분하는 실험에 대해 다룬다. LED 조명의 특성을 고려하여 LED와 PD 간의 각도 및 거리에 따라 LED 조명별로 서로 다른 식별 패턴을 ASCII 코드로 전송한 결과 최대 1.75m의 거리까지 LED 조명의 식별자를 수신할 수 있음을 확인한다. 이러한 실험 결과를 통하여 LED 조명을 이용한 실내 네비게이션의 가능성을 확인해볼 수 있다.

Super-ROM/RENS 디스크 구조의 재생신호 해석을 위한 유한차분시간구역 (FDTD) 방법을 이용한 시뮬레이터 개발 (Developing a simulator for Super-RENS/ROM disk using finite difference time domain method)

  • 안덕원;유천열
    • 정보저장시스템학회논문집
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    • 제2권2호
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    • pp.138-143
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    • 2006
  • We developed a numerical simulator in order to study the Super-RENS/ROM (Super REsolution Near-Field Structure, Read Only Memory) using 3-dimensional FDTD (finite difference time domain) method. The simulation can be performed by three steps. In the first step, we utilized the vector-diffraction theory to calculate the characteristics of incident laser beam from the object-lens to the surface of the disk. At the second step, we fed the calculated result as an input for the main FDTD simulations on the optical layers in the disk structure. After performed the FDTD simulations, we took near-to-far field transformation for the reflected signal, from the surface of the disk to the detector. Finally, we can get reflected signal at the photo-diode. Using this developed simulator, we were able to study about the reading signal from various disk structures as a function of a laser beam position. We calculated reading signals for various pit sizes for Super-ROM structure, and it is found that the simple optical diffraction theory can not explain the reading mechanism of Super-ROM, and more complicated temperature dependent physics must be involved.

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GIS용 광전류센서의 실시간 센서링 연구 (A study on the real time sensing of optical current sensor for GIS)

  • 김영민;지승욱;이광식;김민수;김정배;박원주
    • 한국조명전기설비학회:학술대회논문집
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    • 한국조명전기설비학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.422-425
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    • 2006
  • 본 연구는 도체주변에 감겨진 광섬유 코일에 따라 선형편광축이 자기장에 의해 회전하는 Faraday Effect를 이용한 GIS(Gas Insulated Switchgear,이하 GIS) 용 광 전류센서의 구성과 DAQ(Data Acquisition,이하 DAQ)보드를 장착한 PC를 이용하여 실시간 데이터 취득, 분석 그리고 저장을 동시에 수행하였다 광원은 1310[nm]의 레이저 다이오드를 이용하였다. 센서부는 GIS에 맞게 원형으로 제작하였고 $9/125[{\mu}m]$규격 단일모드의 일반 통신용 광섬유를 지름 31[cm]의 센서부 코어에 20[회] 감아 설치하였다. PC기반의 실시간 데이터 분석 프로그래밍은 NI사의 Labview를 이용하여 코딩하였으며 PD(Photo Diode,이하 PD)의 전기적인 신호는 터미널 블록을 거쳐 NI사의 16bit DAQ M시리즈를 이용하여 수집되어진다. 직접 코딩한 프로그램을 이용하여 $700A\sim1400A$ 측정한 출력값 선형적인 증가추세를 보여주었다. 또한 OCS(Oscilloscope,이하 OCS)를 이용한 측정시스템과의 출력신호 및 정밀도를 비교 검토하였다. 그리고 Labview에서 지원하는 Web Tool기능을 이용하여 Web기반의 원거리 측정에서도 안정된 출력을 보여주었다.

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감마선 조사에 의한 농약 성분의 분해 연구 (Study on Decomposition of Several Pesticides by Gamma-Irradiation)

  • 이주상;정수연;오승열;장범수;박상현
    • 방사선산업학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.205-209
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    • 2012
  • The decomposition of 50 pesticides present in an aqueous solution using ${\gamma}-irradiation$ from a $^{60}Co$ gamma-ray source was investigated using laboratory-scale experiment. The rates of decomposition were determined using a gas chromatography-electron capture detector (GC-ECD), high-performance liquid chromatography-photo diode array detector (HPLC-PDA), and HPLC-fluorescence detector (FLD). When the initial concentration of pesticides was 10 ppm, and the radiation dose was 2, 5, 10, 20, and 30 kGy, respectively, 14 pesticide samples showed high removal rates (>50%) at absorbed doses of more than 10 kGy. With the exception of procymidone, they were all completely removed at a 30 kGy irradiation dose. These results provide fundamental data on the reactivity between gamma-irradiation and pesticides in an aqueous solution. Further, an evaluation of the toxicity of radiolytic intermediate products is required.

폐암 세포 증식 억제 멀티모달 시스템 개발 (Development of a multi-stimulation system to suppress proliferation of lung cancer cells)

  • 이언진;이은지;김민경;최세운
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.397-399
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    • 2021
  • 본 논문에서는 폐암 세포 증식을 억제하기 위해 멀티모달 시스템 개발에 관한 기본연구를 수행하였다. 광 자극 시스템과 특정한 주파수를 발생시키는 초음파를 이용하여 폐암 세포를 대상으로 자극을 인가하였고, 세포의 증식 억제 효과를 영상화하여 정량적으로 평가하였다. 실험 결과, 초음파와 LED 단일 자극을 인가하였을 때와 동시에 인가하였을 때 폐암 세포의 증식률에서 의미 있는 결과를 보였다.

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적색광을 이용한 국화의 개화조절 (Flowering Control by Using Red Light of Chrysanthemum)

  • 홍성창;권순익;김민경;채미진;정구복;소규호
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.123-127
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    • 2013
  • 적색광을 이용한 국화의 일장연장 처리기술을 개발하기 위하여 국화의 개화억제를 위한 적색광 강도를 구명하고 생육에 대한 영향을 검토하였다. 국화는 적색광에 의한 파야처리로 개화가 억제되었고 연속된 초적색광 처리로 개화하여 개화의 광가역적 반응을 나타냈다. 인공광 생육실 환경하에서 적색광 $1.4{\mu}mol/m^2/s$ (PAR) 로 일장연장 처리시 국화의 개화가 완전히 억제되었다. 적색광 $1.4{\mu}mol/m^2/s$ 처리는 관행의 전구식형광등 50 Lux 처리와 같이 국화의 개화를 억제시켰다. 적색 LED를 이용한 일장연장 처리로 관행의 전구식형광등 처리보다 국화의 초장은 17 %, 엽면적은 48 % 유의하게 증가하였고 엽수와 생체중은 각각 11 %, 36 % 증가하는 경향이었다.

RUO$_2$/GaN 쇼트키 다이오드 형 자외선 수광소자 (A Schottky Type Ultraviolet Photo-detector using RUO$_2$/GaN Contact)

  • 신상훈;정병권;배성범;이용현;이정희;함성호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권10호
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    • pp.671-677
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    • 2001
  • 사파이어 기판 위에 성장된 GaN위에 RUO₂/GaN 쇼트키형 자외선 수광소자를 설계, 제작하였다. 자외선 빛의 흡수율을 높이기 위해, MOCVD 다층구조는 undoped GaN(0.5 ㎛)in ̄-GaN(0.1 ㎛)/n+-GaN(1.5 ㎛)로 성장하였다. 성장층은 3.8×10/sup 18/ cm ̄³의 캐리어 농도와 283 ㎠/V· s의 이동도를 가진다. 500 ㎛내외의 직경을 가지는 메사구조를 형성하기 위해 ECR 식각한 후, n+-GaN층위에 Al으로 저항성 접촉을 하였다. 저항성 및 쇼트키 접촉 사이에 Si₃/N₄ 박막으로 절연한 이후 undoped GaN 층위에 RuO₂ 쇼트키 접촉을 하였다. 제작된 쇼트키 다이오드는 1.15×10/sup -5/ [Ω-㎠]의 접촉비저항을 가졌다. 제작된 다이오드는 역전압인 -5V에서 305pA의 낮은 누설전류를 확인하였는데, 이 값은 RuO₂ 쇼트키 금속증착에 의해 현저히 향상된 것이다. 광측정에서는 10/sup 5/의 자외선대가시광선 제거비와 365nm 파장에서 0.23A/W로 높은 응답도를 보인다.

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도광판 삽입 반응기가 Chlorella vulgaris 증식에 미치는 영향 (Effect of Photo Bioreactor with Optical Panel on the Growth Rate of Chlorella vulgaris)

  • 최희정;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.467-472
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    • 2012
  • 본 연구는 도광판이 Chlorella vulgaris (C. vulgaris)의 증식률에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각 조건에서의 효율을 평가하기 위하여 C. vulgaris (FC-16) (3~$8{\mu}m$)를 Jaworski's Medium에 온도 $22^{\circ}C$에서 15일 증식시킨 뒤, 광원을 도광판 + LED (Run 1), 형광등 (Run 2) 그리고 LED (Run 3) 로 나누어 바이오매스의 증식률에 미치는 영향을 실험하였다. 실험결과, C. vulgaris의 비증식속도는 Run 1이 Run 2에 비해 14배 그리고 Run 3에 비해 5배 높은 비증식속도를 나타내었다. 11일을 증식시킨 후 C. vulgaris의 평균바이오매스를 비교한 결과 Run 1은 11.79 g/L를 나타내어 Run 2에 비해 30배 그리고 Run 3에 비해 6.5배나 많은 바이오매스를 나타내었다. 도광판을 사용할 경우 빛의 균일한 분포를 증가시키고 그림자 효과를 저해시켜 바이오매스의 증식률이 도광판을 사용하지 않은 반응기에 비해 월등히 높았음을 알 수 있었다.