• 한국진공학회지
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• 제21권5호
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• pp.264-272
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• 2012

본 논문에서는 InGaAs 반도체에 기반한 테라헤르쯔(THz) 송/수신기(Tx/Rx) 제작을 위한 기초 연구로서, InGaAs 박막의 THz 발생 및 검출 특성에 관한 결과를 보고한다. THz 발생과 검출 특성 조사에는 각각 MBE 장비로 고온(HT) 및 저온(LT)에서 성장한 InGaAs 박막이 사용되었으며, THz 발생에는 photo-Dember 표면방출 방법이 시도되었다. HT-InGaAs 기판 위에 제작한 전송선(Ti/Au)의 가장자리에 Ti:Sapphire fs 펄스 레이저(60 ps/83 MHz)를 조사하여 THz파를 발생시켰으며, 이때 THz 검출에는 LT-GaAs가 사용되었다. 시간지연에 따른 전류신호를 Fourier 변환하여 얻은 THz 스펙트럼의 주파수 범위는 약 0.5~2 THz이었으며, 여기 레이저 출력에 대한 신호의 세기는 지수함수적 변화를 보였다. THz 검출 특성에 사용한 LT-InGaAs Rx에는 쌍극자(5/20 ${\mu}m$) 구조의 안테나가 탑재되어 있으며, 차단 주파수는 약 2 THz이었다.

• 전기학회논문지
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• 제61권12호
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• pp.1939-1943
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• 2012

In this paper we presented the detection of the explosive material RDX using a parallel plate waveguide (PPWG) THz time domain spectroscopy (TDS). Normally the explosive materials have been characterized through identification of vibrational fingerprint spectra. Until now, most of all THz spectroscopic measurements have been made using pellet samples where disorder effects contribute to line broadening such that individual resonances merge into relatively broad absorption features. In order to avoid such disadvantages we used the technique of PPWG THz-TDS to achieve sensitive characterization of explosive material RDX. The PPWG THz-TDS used in this work well established ultrafast optoelectronic techniques to generate and detect sub-picosecond THz pulses. The explosive material was analyzed as powder layers in $112{\mu}m$ gap of metal PPWG. The thin later mass was estimated to be about $700{\mu}g$. Finally, we showed spectra of explosives from 0.2 to 2.4 THz measured using PPWG THz-TDS.

• Smart Structures and Systems
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• 제21권6호
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• pp.751-759
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• 2018

Glass fibre reinforced polymers (GFRP) are widely exploited in many industrial branches. Due to this Structural Health Monitoring systems containing embedded fibre optics sensors are applied. One of the problems that can influence on composite element durability is water contamination that can be introduced into material structure during manufacturing. Such inclusion can be a damage origin significantly decreasing mechanical properties of an element. A non-destructive method that can be applied for inspection of an internal structure of elements is THz spectroscopy. It can be used for identifications of material discontinuities that results in changes of absorption, refractive index or scattering of propagating THz waves. The limitations of THz propagation through water makes this technique a promising solution for detection of a water inclusion. The paper presents an application of THz spectroscopy for detection and localisation of a water drop inclusion embedded in a GFRP material between two fibre optics with fibre Bragg grating sensors. The proposed filtering method allowed to determine a 3D shape of the water drop.

• 한국광학회지
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• 제25권2호
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• pp.72-77
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• 2014

본 논문에서는 초소형의 광섬유 결합형 테라헤르츠 모듈을 이용하여 테라헤르츠 시간영역 분광 및 영상 시스템을 구성하였다. 구성된 THz 분광 시스템을 이용하여 3 THz 이상의 자유공간에 분포되어 있는 수분의 고유 흡수 스펙트럼을 관측하였고 테라헤르츠 대역에서의 Si, $Al_2O_3$, GaAs기판에 대한 굴절률을 측정하였으며 측정을 위해 다중 반사를 고려한 전달 함수를 이용한 굴절률 측정 방법을 이용하였다. 또한, 테라헤르츠 영상 시스템을 이용하여 의료용 칼과 클립을 측정하여 250 ${\mu}m$ 간격으로 $192{\times}89$ 픽셀의 영상을 얻었다.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.8-12
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• 2022

테라헤르츠(THz)파의 디컨벌루션을 통한 유리섬유 복합재 내부 결함 신호 분석 기법을 연구하였다. 결함이 존재하는 유리섬유 복합재료 시편을 제작하였고, Terahertz Time-Domain Spectroscopy (THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 THz 신호를 측정하였다. 디컨벌루션을 위해 THz 입사 신호와 검출 신호의 Normalized Cross Correlation (NCC) 계산을 통해 THz 신호의 피크 위치를 증폭하였다. 증폭된 피크의 위치 및 세기를 임펄스로 추출하였고 THz 원신호에서 추출된 임펄스 위치의 신호를 제거하였다. 해당 과정을 반복함으로써 시편의 경계면을 나타내는 THz 검출 신호의 주요 임펄스를 도출하였다. 주요 임펄스와 기준 신호의 컨벌루션을 통해 노이즈가 제거된 THz 원신호의 복원이 가능한 것을 확인함으로써 디컨벌루션 과정을 검증하였다. 결과적으로 주요 임펄스들의 검출 시간을 통해 15 ㎛ 이내의 정확도로 유리섬유 복합재 내부 결함의 두께 판별이 가능하였다.

• Composites Research
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• 제34권3호
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• pp.143-147
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• 2021

유리섬유 복합재료(GFRP) 내부 미세 박리에서 나타나는 테라헤르츠(THz) 중첩 신호의 FWHM 분석을 통한 미세 박리 검출 기술을 연구하였다. 테라헤르츠 시간영역 분광(THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 유리섬유 복합재료 내부의 미세 박리 크기 별 THz 신호를 측정하였고, 미세 박리 위치에서 반사되어 검출되는 THz 중첩 신호의 Full Width Half Maximum (FWHM) 값을 추출하였다. 이후, 유리섬유 복합재료의 복소굴절률을 측정하여 미세 박리 크기에 따른 미세 박리 위치에서의 THz 중첩 신호 및 FWHM 값을 계산하여 비교하였다. 이론적으로 계산된 THz 중첩 신호로부터 미세 박리 크기와 중첩 신호에서의 FWHM 값의 상관관계를 도출하였으며, 미세 박리 위치에서의 THz 신호로부터 추출된 FWHM의 분석을 통해 미세 박리 크기를 예측할 수 있었다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제54권6호
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• pp.286-292
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• 2005

Terahertz wave is a kind of electromagnetic radiation whose frequency lies in 0.1THz $\~$10THz range. In this paper, generation and detection characteristics of terahertz (THz) radiation by photoconductive antenna (PCA) method has been described. Using modern integrated circuit techniques, micron-sized dipole antenna has been fabricated on a low-temperature grown GaAs (LT-GaAs) wafer. A mode-locked Ti:Sapphire femtosecond laser beam is guided and focused onto photoconductive antennas (emitter and detector) to generate and measure THz pulses. Ultra-wide band THz radiation with frequencies between 0.1 THz and 3 THz was observed. Terahertz field amplitude variation with antenna bias voltage, pump laser power, pump laser wavelength and probe laser power was investigated. As a primary application example. a live clover leaf was imaged with the terahertz radiation.

• 전자통신동향분석
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• 제35권4호
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• pp.53-64
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• 2020

The terahertz (THz) region lies in between the millimeter and infrared spectral bands. A THz wave has the characteristics of non-invasiveness and non-ionization due to low photon energies, while having high penetrability in dielectrics. In addition, since the resonance frequencies of various molecules are included in the THz band, research on the application of spectral analysis and non-destructive testing has been widely studied. Towards this end, the research and development of THz detectors has become increasingly important in order to assess their applications in different areas such as astronomy, security, industrial non-destructive evaluations, biological applications, and wireless communications. In this report, we summarize the operating principles, characteristics, and utilization of various broadband technologies in THz detection devices. Further, we introduce the development status of our Schottky barrier diode technology as one of the broadband THz detectors that can be easily adopted as direct detectors in many fields of applications.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.845-846
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• 2011

• Current Optics and Photonics
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• 제6권3호
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• pp.337-343
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• 2022

Microfluidic chips are new devices that can manipulate liquids at the micrometer level, and terahertz (THz) time-domain spectroscopy has good applicability in biochemical detection. The combination of these two technologies can shorten the distance between sample and THz wave, reduce THz wave absorption by water, and more effectively analyze the kinetics of biochemical reactions in aqueous solutions. This study investigates the effects of different external magnetic field intensities on the THz transmission characteristics of deionized water, CuSO₄, CuCl₂, (CH₃COO)₂Cu, Na₂SO₄, NaCl, and CH₃COONa; the THz spectral intensity of the sample solutions decrease with increasing intensity of the applied magnetic field. Analysis shows that the magnetic field leads to a change in the dipole moment of water molecules in water and electrolyte solutions, which enhances not only the hydrogen-bond networking ability of water but also the hydration around ions in electrolyte solutions, increasing the number of hydrogen bonds. Increasing the intensity of this magnetic field further promotes the hydrogen-bond association between water molecules, weakening the THz transmission intensity of the solution.