Journal of electromagnetic engineering and science
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제5권1호
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pp.36-42
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2005
In this paper, the optimal position of optical phase conjugator(OPC) excellently compensating distorted WDM channels with initial frequency chirp due to both chromatic dispersion and self phase modulation(SPM) is numerically investigated. Highly-nonlinear dispersion shifted fiber(HNL-DSF) is used as a nonlinear medium of OPC in order to widely compensate WDM signal band. It is confirmed that if the OPC position was shifted from mid-way of total transmission length dependence on the initial frequency chirp as well as modulation format and fiber dispersion coefficient, it is possible to cancel the performance degradation owing to the initial frequency chirp. Using proposed configuration, it is possible to remove all in-line dispersion compensator, reducing span losses and system costs in the long-haul broadband WDM systems.
송신 전력이 비교적 높은 5 dBm인 광 펄스를 최적 펌프 전력 조건 하에서의 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion) 보상 기법을 통해 전송할 때 다양한 주파수 첩(chirp)을 갖는 광 펄스의 전송 거리가 어느 정도 개선되는지를 다양한 전송 속도와 분산 계수에 따라 살펴보았고, 광 펄스의 주파수 첩과 Kerr효과에 의한 위상 변화의 상호 관계가 다양한 비트율에서의 광섬유 분산 계수 변화에 따라 MSSI 보상에 어떠한 영향을 주는 지를 시뮬레이션을 통해 분석해 보았다. 우선 광 펄스가 광섬유를 전파하면서 겪게 되는 자기 위상 변조에 의한 위상 변화가 광 변조 과정에서 인가된 광 펄스의 초기 첩에 의한 위상 변화와 어우러져 상쇄되는 정도가 광섬유의 분산 계수 값에 따라 달라지게 되어 MSSI 기법을 통해 광 펄스가 보상되는 정도에도 변화가 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한 동일한 보상 특성을 얻을 수 있는 비트율에 따른 분산 천이 광섬유의 분산 계수 값은 전송비트율 증가 비율을 k라고 하면 2$^{k}$ 의 관계로 줄어들어야 하는 것을 알 수 있었다.
본 논문에서는 색분산이 최적으로 보상된 광통신 시스템에서 자기위상변조와 색분산으로 인해 열화되는 신호의 아이페널티에 대해 근사적인 수학식을 유도하였다. 이러한 분석 연구를 통해 최적으로 색분산 보상된 광통신 시스템에서 신호의 왜곡에 대한 근사식을 얻을 수 있다. 우리는 이 근사식의 효용성을 보이기 위해서 이전 연구의 시뮬레이션 결과와 근사식의 결과를 비교하는 결과를 보인다. 본 논문의 결과를 이용하면 복잡한 비선형 시뮬레이션을 통해 얻을 수 있는 광신호의 왜곡에 대해 손쉽게 그 결과를 예측할 수 있으며, 각종 시스템 파라미터가 시스템에 미치는 영향도 쉽게 파악할 수 있다.
마하젠더 광세기 변조기를 이용해 10GHz의 능동적 고조모드록킹된 어븀첨가 광섬유 레이저의 출력특성을 측정하여, 이를 모델로 레이저 공진기를 이론적으로 해석하였다. 능동형으로 모드록킹된 레이저에서의 비선형 슈뢰딩거 방정식을 통해 공진기에서 나타나는 비선형 효과인 자기위상변조(Self Phase Modulation)와 군속도 분산(Group Velocity Dispersion)을 고려하여 레이저의 각각의 구성부붐들이 레이저 펄스에 미치는 영향을 계산하여 이론적으로 해석하였다. 또한 그 해석을 바탕으로 chi게 파라메터를 줄이면서 펄스폭을 최소화하는 방향으로 펄스의 세기와 필터의 대역폭을 변화시켜가면서 기존의 것에 비해 chirp 파라메터는 2배, 펄스폭은 4배 줄일 수 있는 조건을 찾아 향상된 특성의 레이저 공진기를 설계하였다.
본 논문은 기존 표준 단일모드 광섬유 링크를 통하여 초고속 광신호의 장거리 전송이 가능하도록 분산보상 광섬유를 이용한 최적 분산보상 기법에 기반을 둔 전송링크 설계 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 광섬유의 비선형성에서 비롯되는 자기위상변조(Self-Phase Modulation: SPM)와 광증폭기에서 발생하는 증폭자연방출(Amplified Spontaneous Emission : ASE) 잡음에 대하여 증폭기간 거리와 중계기간 거리를 최적화함으로써 전송신호 속도에 따른 최대 전송거리를 제시하였다. 또한 주어진 증폭기간 거리와 중계기간 거리에 대하여 ASE 잡음과 SPM의 효과의 균형적 관계로부터 최적의 입력 신호전력의 범위가 있음을 제시하였다.
MOCVD(metal-organic chemical vapour deposition)방법으로 성장시킨 이중 이종접합구조 GaAs/AlGaAs 웨이퍼를 이용하여 광위상변조기를 제작하였다. 제작과정에서 도파로와 절연층의 형성시 동일 포토레지스트 패턴을 이용하는 자기종렬공정을 개발하여 그 효용성을 입증하였다. Fabry-Perot 간섭법을 이용하여 변조기의 위상변조효율을 측정하였으며 1.31.mu.m파장에서 TE 편광의 경우 22.5.deg./Vmm의 위상변조특성을 얻었다.
본 논문에서는 광섬유에서 발생하는 그룹 속도 분산과 비선형 효과에 의한 왜곡을 보상하기 위해 적용하는 MSSI(Mid-Span Spectral Inversion)에서 광 위상 공액기(OPC; optical phase conjugator)를 중심으로 광 전력의 비대칭화 때문에 나타나는 기술적 한계를 부가적으로 집중형 분산 제어(DM; dispersion management) 기술을 결합시켜 극복할 수 있다는 것을 고찰하였다. 본 연구에서 고려한 집중형 DM은 송신단 바로 다음과 수신단 바로 앞에만 분산 보상 광섬유(DCF; dispersion compensating fiber)를 두는 구조(구조 A)와 전체 전송 링크 중간에 위치한 OPC의 바로 전후에 DCF를 두는 구조(구조 B)로 나누어 각 경우에 대해 전송 성능 개선 정도를 비교하였다. 분석 결과 MSSI에 구조 A의 집중형 DM이 결합된 경우가 구조 B가 결합된 경우에 비해 전송 성능을 크게 개선하는 것을 확인하였다. 본 논문에서 고려한 2가지 구조 모두 비선형 현상 중 자기 위상 변조(SPM; self phase modulation)에 의해 성능이 제한되는 WDM 시스템에서 총 전송 링크의 전체 잉여 분산량(NRD; net residual dispersion)이 양의 값으로 결정되어야 모든 채널에 대해 최상의 성능을 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.
In this paper, a sliding mode and proportional plus integral (SM-PI) control combined with self-sustained phase shift modulation (SSPSM) for LLC resonant converters is presented. The proposed control scheme improves the transient response while preserving good steady-state performance. An averaged large signal model of an LLC converter with the ZVS modulation technique is developed for the SM control design. The sliding surface is obtained based on the input-output linearization concept. A system identification method is adopted to obtain the transform function of the LLC resonant converter, which is used to design the PI control. In order to reduce the inherent chattering problem in the steady state, the combined SM-PI control strategy is derived with fuzzy control, where the SM control is responsive during the transient state while the PI control prevails in the steady state. The combination of SSPSM and the SM-PI control provides ZVS operation, robustness and a fast transient response against step load variations. Simulation and experimental results validate the theoretical analysis and the attractive features of the proposed scheme.
Tapia-Hernandez, Alejandro;Ponce-Silva, Mario;Olivares-Peregrino, Victor Hugo;Valdez-Resendiz, Jesus Elias;Hernandez-Gonzalez, Leobardo
Journal of Power Electronics
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제17권4호
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pp.1117-1126
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2017
The main contribution of this paper is the use of sensorless active diodes to generate the gate signals for a three-phase boost-rectifier with a self-powered control scheme. The sensorless operation is achieved making use of the gate control signals generated by the active diode schemes on each of the switching devices using a pulse width half-controlled boost rectifier modulation technique (PWM-HCBR). The proposed scheme synchronizes the gate control signals with a three phase voltage supply. Autonomous operation is obtained making use of the output DC bus to feed the control circuitry, the active diodes and the driver circuitry. The three-phase boost-rectifier is supplied by a three-phase permanent magnet electric generator powered by a solar concentrator dish with variable voltage and variable frequency conditions. Experimental results report an efficiency of up to 94.6% for 25 W and an input of 3.6 V peak per phase with 450.
A current controlled VSI-PWM rectifier and inverter with capacitor dc link is regarded as one of the most promising structures for three-phase to three-phase to three-phase power conversion. This type of converter normally requires twelve switches for a rectifier and inverter composed of self turn-off switch such as a bi-polar transistor or IGBT with an anti-parallel diode. In this paper, a new three-phase to three-phase converter for ac motor drives is proposed. The proposed converter employs only eight switches and has the capability of delivering sinusoidal input currents with unity power factor and bidirectional power flow. This paper describes the feasibility and the operational limitations of the proposed structure. A mathematical model of the system is derived using generalized modulation theory and experimental results for steady state and dynamic behavior are presented to verify the developed model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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