• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.317-327
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• 2018

THz 시간 영역 분광학(TDS)은 이제 성숙한 분야가 되었고, 그 기술은 전 세계적으로 수백 개의 연구실에서 사용되고 있지만, THz 시스템의 개선에 대한 여지는 아직 많이 남아있다. 도전과제의 핵심은 모드-잠김 에지 방사(edge emitting) 반도체방출 반도체 레이저와 광전도 반도체 양자 구조의 개선이다. 또한 대량 생산을 위한 기술과 3D 프리팅과 같은 혁신적인 제조 기술도 매우 효과적이다. 최근에 상용제품으로 출시된 OSCAT 시스템과 ASOPS 시스템을 이용하여 분광/영상기법을 반도체 패키지 칩에 적용하기도 하였다. 한편, THz 분광법이 정적(static)이거나 또한 시간-분해적이든 간에 모두 반도체 소재 및 반도체 나노 구조의 특성을 평가하는 데 있어서 선도적인 기법이 될 것이다. 향후에는 점점 더 좁은 영역을 탐구하는 방법이나 THz 응용 시스템을 평형상태에서 벗어나게 하는 툴(tool)로써 사용될 가능성도 높다. 또한 메타(meta) 물질을 이용하여 THz 시스템에 적용할 경우, 가변 필터와 같은 순시적인 광학 부품이 가능하므로 광여기(photoexcited) 반도체 소자(신호원)으로 이용하는 구상/디자인도 할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권4호
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• pp.1042-1058
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• 2024

Terahertz (THz) communication is becoming a key technology for future 6G wireless networks because of its ultra-wide band. However, the implementation of THz communication systems confronts formidable challenges, notably beam splitting effects and high computational complexity associated with them. Our primary objective is to design a hybrid precoder that minimizes the Euclidean distance from the fully digital precoder. The analog precoding part adopts the delay-phase alternating minimization (DP-AltMin) algorithm, which divides the analog precoder into phase shifters and time delayers. This effectively addresses the beam splitting effects within THz communication by incorporating time delays. The traditional digital precoding solution, however, needs matrix inversion in THz massive multiple-input multiple-output (MIMO) communication systems, resulting in significant computational complexity and complicating the design of the analog precoder. To address this issue, we exploit the characteristics of THz massive MIMO communication systems and construct the digital precoder as a product of scale factors and semi-unitary matrices. We utilize Schatten norm and Hölder's inequality to create semi-unitary matrices after initializing the scale factors depending on the power allocation. Finally, the analog precoder and digital precoder are alternately optimized to obtain the ultimate hybrid precoding scheme. Extensive numerical simulations have demonstrated that our proposed algorithm outperforms existing methods in mitigating the beam splitting issue, improving system performance, and exhibiting lower complexity. Furthermore, our approach exhibits a more favorable alignment with practical application requirements, underlying its practicality and efficiency.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제5권2호
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• pp.120-128
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• 2019

Radiopharmaceuticals include therapeutic radiopharmaceuticals and diagnostic radiopharmaceuticals. Therapeutic radiopharmaceuticals are administered to the body and ingested at specific organs to detect radiation emitted from the site and to construct an image to diagnose the disease. Diagnostic radiopharmaceuticals are used to treat diseases by killing cells with radiation emitted from radiopharmaceuticals, such as cancer cells, vascular endothelial cells, arthritis, and Alzheimer's disease. The application possibilities of terahertz imaging technology for the combination of radiopharmaceuticals and molecular imaging medicine are discussed and experimental methods are presented. Terahertz imaging is expected to be a powerful technique because of the effective piercing feasibility, which enables to perform safe and high resolutive imaging. To investigate the response of cell to the terahertz wave, both the pulsed and CW THz wave systems are employed. THz imaging of a rat's paraffin-embedded epithelial cell with tumor is studied in advance.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권3호
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• pp.252-259
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• 2022

In this paper, a dual-function dynamically tunable metamaterial absorber is proposed. At frequency points of 1.545 THz and 3.21 THz, two resonance peaks with absorption amplitude of 93.8% (peak I) and 99.4% (peak II) can be achieved. By regulating the conductivity of photosensitive silicon with a pump laser, the resonance frequency of peak I switches to 1.525 THz, and that of peak II switches to 2.79 THz. By adjusting the incident polarization angle by rotating the device, absorption amplitude tuning is obtained. By introducing two degrees of regulation freedom, the absorption amplitude modulation and resonant frequency switching are simultaneously realized. More importantly, dynamic and continuous adjustment of the absorption amplitude is obtained at a fixed resonant frequency, and the modulation depth reaches 100% for both peaks. In addition, the sensing property of the proposed MMA was studied while it was used as a refractive index sensor. Compared with other results reported, our device not only has a dual-function tunable characteristic and the highest modulation depth, but also simultaneously possesses fine sensing performance.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제19권5호
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• pp.87-103
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• 2008

최근 테라헤르츠 펄스 기술을 근간으로 하는 테라헤르츠 포토닉스 분야는 새로운 연구 주제로서 전세계적으로 큰 관심을 모으고 있다. 단지 순수과학적 측면에서 뿐만 아니라 상업적 응용 가능성이 높아짐에 따라 많은 선진국에서는 테라헤르츠 포토닉스의 발전을 위해 지대한 노력을 경주하고 있다. 저명한 국제 학술지와 국제 학회에서 테라헤르츠 펄스 기술에 대한 논문의 수가 폭발적으로 증가하고 있다는 것은 이러한 사실을 뒷받침하고 있다. 테라헤르츠 응용 기술은 테라헤르츠 펄스 광원과 검출기, 그리고 관련된 수동 소자의 개발이 선행되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 테라헤르츠 광전도 안테나, 광정류, 준위상 정합 기반 차주파수 발생, 전광 샘플링, 고속 실시간 측정, 테라헤르츠 전송선, 그리고 각종 도파로 구조와 같은 기초적이면서 핵심적인 소자와 측정 기술에 대하여 간략히 기술하고자 한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제10권2호
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• pp.1-6
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• 2010

근거리 무선 통신시스템은 사무실과 가정의 응용으로 빠르게 확장하고 있다. 무선 네트워크의 개발은 더 높은 data rate의 요구를 만족하도록 수행되었다. 이것으로 높은 주파수에서 동작하는 통신시스템 개발의 필요성이 강조된다. 따라서 근거리 무선 통신 네트워크는 테라헤르츠 주파수 쪽으로 옮겨갈 것으로 기대된다. 실내의 벽과 바닥, 천장에 의해 발생하는 전파 환경 분석은 3차원 광선방출기법을 이용하였다. 또한 테라헤르츠 주파수에서의 rough한 건물 벽면의 특성을 파악하기 위해 광학적으로 두꺼운 smooth한 건물 재질의 반사 모델로부터 접근하여 나타내었다. 전파환경 시뮬레이션 결과평균 수신 전력이 참고문헌의 결과와 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 또한, 실내 공간의 크기가 $6m(L){\times}5m(W){\times}2.5m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 RMS 지연시간은 9.11 ns로 계산되었다.

• 전자통신동향분석
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• 제27권5호
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• pp.73-84
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• 2012

테라헤르츠파는 0.1~10THz 대역의 미개발 주파수 자원으로 전자기파 스펙트럼에서 적외선과 밀리미터파의 중간 영역에 위치한다. 전파의 투과성과 광파의 직진성을 동시에 가지고 있어 독특한 물리적 특성을 보유한 테라헤르츠파는 THz 소자, 분광, 영상 기술 등의 기초 과학과 의공학, 보안, 환경/우주, 정보통신 등의 응용 과학 분야에서 이미 그 중요성이 검증되어 향후 폭넓은 산업 응용으로 다양한 분야에서 새로운 형태의 시장이 형성될 것으로 기대된다. 이러한 테라헤르츠파 기술의 사회, 경제적 파급력을 극대화하기 위해서는 테라헤르츠 대역 소자의 특성을 향상시키고, 크기와 가격을 낮추는 것이 매우 중요하다. 본고에서는 크기와 가격을 낮출 수 있는 포토닉스 기반의 테라헤르츠 가변형 연속파 신호원 및 검출기 기술과 이를 기반으로 구현 가능한 응용 기술 동향에 대하여 기술하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제8권1호
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• pp.34-52
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• 2004

Over the past decade the experimental technique of THz time domain spectroscopy (㎔- TDS) has proved to be a versatile method for investigating a wide range of phenomena in the ㎔ or far infrared spectral region from 100 ㎓ to 5 ㎔. This paper reviews some recent results of the Ultrafast ㎔ Research Group at Oklahoma State University using ㎔-TDS as a characterization tool. The experimental technique is described along with recent results on ㎔ beam propagation and how ㎔ beam profiles arise from propagation of pulse fronts along caustics. To illustrate how spatio-temporal electric field measurements can determine material properties over a wide spectral range, propagation of ㎔ pulses through systems exhibiting frustrated total internal reflection (FTIR) are reviewed. Finally two potential metrology applications of ㎔-TDS are discussed, thin film characterization and non-destructive evaluation of ceramics. Although ㎔-TDS has been confined to the research laboratory, the focus on application may stimulate the adoption of ㎔- TDS for industrial or metrology applications.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제49권8호
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• pp.47-54
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• 2012

본 논문에서는 테라헤르츠 시스템에 적용 가능한 쇼트키 다이오드를 이종 레지스트 패터닝 기술을 이용하여 제작 하였다. 제작된 쇼트키 다이오드는 전자선묘화공정(electron beam lithography)과 포토리소그래피(photolithography)를 사용하여 양극 및 양극 패드의 연결을 동시에 패터닝 하여 공정을 단순화 시켰다. 측정결과 제작된 쇼트키 다이오드의 직렬 저항은 $11.2{\Omega}$, 접합용량은 25.96 fF, 이상 계수(ideality factor)는 1.25를 얻었으며, 차단 주파수는 547.6 GHz를 얻었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권1호
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• pp.31-43
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• 2020

The feasibility of the application of terahertz electromagnetic waves in the diagnosis of prostate cancer was examined. Four samples of incomplete cancerous prostatic paraffin-embedded tissues were examined using terahertz spectral imaging (TPI) system and the results obtained by comparing the absorption coefficient and refractive index of prostate tumor, normal prostate tissue and smooth muscle from one of the paraffin tissue masses examined were reported. Three hundred and sixty cases of absorption coefficients from one of the paraffin tissues examined were used as raw data to classify these three tissues using the Principal Component Analysis (PCA) and Least Squares Support Vector Machine (LS-SVM). An excellent classification with an accuracy of 92.22% in the prediction set was achieved. Using the distribution information of THz reflection signal intensity from sample surface and absorption coefficient of the sample, an attempt was made to use the TPI system to identify the boundaries of the different tissues involved (prostate tumors, normal and smooth muscles). The location of three identified regions in the terahertz images (frequency domain slice absorption coefficient imaging, 1.2 THz) were compared with those obtained from the histopathologic examination. The tissue tumor region had a distinctively visible color and could well be distinguished from other tissue regions in terahertz images. Results indicate that a THz spectroscopy imaging system can be efficiently used in conjunction with the proposed advanced computer-based mathematical analysis method to identify tumor regions in the paraffin tissue mass of prostate cancer.