• Current Optics and Photonics
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• 제3권3호
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• pp.204-209
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• 2019

In an optical interferometer that uses sinusoidal modulation and quadrature detection, the amplitude and offset of the interference signal vary with time, even without considering system noise. As a result, the circular Lissajous figure becomes elliptical, with wide lines. We propose and experimentally demonstrate a method for compensating quadrature detection error, based on digital signal processing to deal with scaling and fitting. In scaling, fluctuations in the amplitudes of in-phase and quadrature signals are compensated, and the scaled signals are fitted to a Lissajous unit circle. To do so, we scale the average fluctuation, remove the offset, and fit the ellipse to a unit circle. Our measurements of a target moving with uniform velocity show that we reduce quadrature detection error from 5 to 2 nanometers.

• 한국정밀공학회지
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• 제18권9호
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• pp.171-178
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• 2001

The nonlinearity of a laser interferometer usually ranges from sub-nanometer to several manometers. This nonlinearity, which has periodic characteristics, limits the accuracy of the interferometer at the sub-nanometer level. The nonlinearity error of the one-frequency homodyne interferometer with quadrature fringe detection results from a number of factors including polarization mixing by imperfect optical elements, unequal gain of photo detectors, lack of quadrature between two signals and misalignment. In this paper, we described a method for measuring and compensating the nonlinearity of homodyne interferometer using the elliptical fitting technique with least-square method. Experimental results demonstrate that $^\pm$3.5 nm nonlinearity can be reduced to $^\pm$0.2 nm level.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.418-425
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• 2014

본 논문에서는 원거리에서 사람의 호흡 및 심박수를 측정할 수 있는 Ku-Band 대역의 도플러 레이더 시스템을 설계하였다. 레이더로 측정을 하는 동시에 ECG(Electrocardiogram)를 이용하여 호흡 및 심박수 측정을 하였다. 수신된 I/Q(Inphase & Quadrature-phase) 신호를 이용한 arctangent demodulation을 적용하였을 때 RMSE(Root Mean Square Error)값을 약 50 % 정도 개선시킬 수 있었다. CW(Continuous Wave) 도플러 레이더는 송수신단이 연속적으로 항상 열려 있기 때문에 송신안테나에서 수신 안테나로 누설되는 전력이 발생하게 된다. 출력 파워가 높아질수록 누설되는 전력은 시스템의 SNR(Signal-to-Noise Ratio)에 영향을 주게 된다. 따라서 본 연구에서는 원거리에서 감지가 가능하도록 누설 전력의 반대위상을 갖는 신호를 더해줌으로써 누설 전력으로 인한 수신단의 감도 저하를 최소화 시키는 기법을 적용하였다. 위의 leakage cancellation 기법을 적용하여 최대 35 m 거리 대상의 호흡 및 심박 수를 측정하였으며, 이와 비교하여 ECG 값에서 추출한 심박 수 값과 일치함을 볼 수 있다.