• 제목/요약/키워드: Waveguide mode

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비틀림 유도파를 이용한 토양 특성 규명 및 지하매설 배관 결함 검출 (Identification of the Properties of Soils and Defect Detection of Buried Pipes Using Torsional Guided Waves)

  • 박경조;김정엽
    • 동력기계공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.56-62
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    • 2013
  • A technique is presented that uses a circular waveguide for the measurement of the bulk shear (S-wave) velocities of unconsolidated, saturated media, with particular application to near surface soils. The technique requires the measurement of the attenuation characteristics of the fundamental torsional mode that propagate along an embedded pipe, from which the acoustic properties of the surrounding medium are inferred. From the dispersion curve analysis, the feasibility of using fundamental torsional mode which is non-dispersive and have constant attenuation over all frequency range is discussed. The principles behind the technique are discussed and the results of an experimental laboratory validation are presented. The experimental data are best fitted for the different depths of wetted sand and the shear velocities are evaluated as a function of depths. Also the characteristics of the reflected signal from the defects are examined and the reflection coefficients are calculated for identifying the relation between defect sizes and the magnitude of the reflected signal.

편광모드 회전을 이용한 WDM 광 네트워크용 Ti:PPLN Šolc-형 집적광학 파장필터에 관한 연구 (Ti:PPLN Šolc-type Integrated Optical wavelength filters utilizing polarization-mode conversion for WDM optical networks)

  • 정홍식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.161-168
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    • 2009
  • 16.6${\mu}m$ 주기로 리튬나오베이트 Ti 확산 채널광도파로를 분극반전 시킨 Ti:PPLN을 이용해서 편광모드변환을 기반으로 하는 $\check{S}$olc-형 파장필터를 구현하여, 실험적으로 투과 광 스펙트럼을 측정하였다. 중심파장 1272.49nm에서 투과 스펙트럼이 관찰되었으며, 투과 스펙트럼의 선폭(FWHM)과 부모드 레벨이 각각 0.23nm and 7dB로 측정되었다.

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유기재료의 이상분산을 이용한 파장변환 (Frequency conversion using anomalous dispersion of organic material)

  • 김응수;김민성;강신원
    • 한국광학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.103-108
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    • 2005
  • Poled polymer를 사용하여 도파로구조를 제작하고 2차 비선형광학현상에 의해 제 2고조파(SHG)글 발생시켰다. 기본파와 제 2고조파 사이의 위상정합은 poled polymer의 이상분산 특성을 이용하여 기본파 도파모드(TM$_{0}$)로부터 제 2고조파 도파모드(TM$_{0}$)를 실현하였다. 이때 발생되는 제 2고조파의 power는 위상정합이 가능한 다른 모드의 기본파로부터 발생한 제 2고조파의 power보다 크게 됨을 이론적으로 확인하였고, 위상정합이 가능한 도파로를 제작하였다. 기본파로서 Ti-sapphire laser(740 nm)를 사용하여 근자외 영역의 제 2고조파(370 nm)를 관찰하였다.

유한영역에서 조화함수 전개법을 이용한 반달꼴 단면 이산화규소 광도파로의 모우드 분석 (Mode Analysis of Silica Waveguides with Semi Circular Cross Section by using the Method of Harmonic Expansion in Finite Area)

  • 김진승
    • 한국광학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.90-100
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    • 1993
  • 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로의 모우드특성을 분석할 수 있는 수치계산 프로그램을 구성하고, 이것을 써서 광도파로의 도파특성을 살펴보았다. 수치계산의 기본 원리는 파동함수를 비교적 모양이 간단한 조화함수로 전개함으로써 파동방정식을 행렬방정식으로 바꾸고, 이 행렬을 대각화하여 고유값과 고유벡터를 구하는 것이다. 이 논문에서는 이 원리를 실제 프로그램에 실현시키는 과정과 그때 생기는 문제점들의 해결방법을 설명하였다. 이 프로그램을 써서 단면의 모양이 반달꼴인 이산화규소 광도파로와 그외에 다른 몇몇 전형적인 단면을 갖는 광도파로의 도파모우드의 특성을 분석하였다.

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모드정합 컨버터에 기반한 광대역 원뿔형 주름 혼안테나 설계 및 분석 (Analysis and Design of a Wideband Corrugated Conical Horn Antenna Based on Mode Matching Converter)

  • 이동학;양두영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.1-7
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    • 2016
  • 본 논문에서는 Ku 밴드 전체 대역에 걸쳐 광대역 주파수 특성을 얻을 수 있는 원뿔형 주름 혼안테나의 설계방법을 제안하였다. 혼안테나의 이득, 정재파비, 주편파와 교차편파의 비와 광대역 특성을 개선시키기 위하여 두 종류의 모드정합 컨버터를 원뿔형 주름 혼안테나 내부에 구성하였다. 하나의 형태는 원형도파관 종단 내부에 또 다른 형태는 혼플레어 전단에 설치하였다. 제안된 모드정합 컨버터들의 위치에 따라 두 가지 형태의 안테나 구조는 시뮬레이션을 통해 비교하고 분석되었다. 그리고 Ku 밴드 전체 주파수 대역인 12-18 GHz에서 정재파비가 2보다 작고 교차편파와 주편파의 비가 30dB, 안테나 이득이 20dB 이상인 값에서 안테나의 성능을 비교한 결과, 원형도파관 내에 모드정합 컨버터를 설계한 원뿔형 주름 혼안테나의 구조가 혼플레어 내에 모드정합 컨버터를 설계한 안테나의 구조보다 제반 성능이 더욱 안정적이고, 동시에 송수신할 수 있는 신호 주파수 대역이 광대역 특성을 갖는다. 따라서 이득과 VSWR, 복사패턴, 대역폭 등을 감안했을 때, 원형도파관 내부에 모드정합 컨버터를 설계한 구조가 좀 더 뛰어난 성능을 보였다.

Ka-대역 원형편파기와 직선구조 모드변환기를 포함한 급전 혼 안테나 (Ka-band Feed Horn Antenna Including Circular-polarizer and Straight Type Mode Converter)

  • 정영배;엄순영;전순익;김창주;박성욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 춘계종합학술대회
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    • pp.569-571
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    • 2007
  • 본 논문에서는 Ka-대역에서 도파관 형태의 구형 혼, 원형 편파기 및 직선구조 모드변환기가 결합된 혼 안테나의 설계 및 제작에 관하여 서술한다. 원형 편파기는 광대역 특성을 가지는 유전체 타입으로 구형도파관에 $45^{\circ}$ 기울여 삽입하는 구조를 갖으며, 직선구조 모드변환기는 계단식 구조로 동축선으로부터 입력되는 TEM 모드 신호를 도파관의 TE 모드로 변환손실을 최소화 할 수 있도록 설계되었다. 제작된 혼 안테나는 $30.085\sim30.885GHz$에서 동작하며, VSWR < 1.5, Axial ratio < 1.0dB의 특성과 함께, 동작주파수 대역에서 $6.7\sim7.0dBi$의 이득을 갖는다.

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여기부와의 전자파 결합 현상을 고려한 위스퍼링 갤러리 모드 유전체 공진기의 공진주파수에 관한 연구 (A Study on Resonance Frequencies of a Whispering Gallery Mode Dielectric Resonator Considering Electromagnetic Coupling Phenomena with an Excitation Part)

  • 황재효;민경일;구경완
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.603-613
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    • 1998
  • 위스퍼링 갤러리 모드가 동작하는 유전체 원판 공진기의 공진 특성은 모드를 여기시키기 위하여 원판 공진기 주위에 배치한 외부 회로에 의하여 영향올 받게 된다. 이러한 현상올 해석하기 위하여, 원판 공진기를 모드 결합이 일어나는 결합부와 결합이 일어나지 않는 비결합부로 나누어 해석하였다. 결합부에서는 원판올 정합회로로 임피던스 매칭한 후, 비평형 유전체 도파로의 결합 전송 방정식을 유도하였다. 결합 전송 방정식으로부터 결합 계수, 결합 전자계 분포, 전력의 이동량 및 모드 결합 현상을 고려한 공진 주파수를 계산하였다. 또한, 공진 특성에 관한 실험을 통하여, 공진 주파수의 계산치와 실험치 간의 오차가 약 1.28%이고 FSR의 경우 약 0.6%임을 알 수 있었다.

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마이크로스트립 회로 패키징의 고차모드 차폐를 위한 하우징 설계 (Design of Housing Structure for the Suppression of Higher­Order Modes in the Microstrip Circuit Packaging)

  • 전중창
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권8호
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    • pp.1621-1628
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    • 2003
  • 본 논문에서는, 마이크로스트립 회로의 패키징에서 고차모드 전파를 억제할 수 있는 유도성 격벽구조를 설계한다. 마이크로파 패키징은 회로를 외부의 물리적, 전기적 환경으로부터 격리$.$보호하기 위해 필요한 반면에, 동작 주파수가 증가함에 따라 하우징에 의한 고차모드가 발생하는 문제점을 내포하고 있다. 즉, 특성임피던스 및 실효유전율에 대한 영향을 줄이기 위해서는 패키징 크기가 가능한 커야 하지만, 패키징을 통과할 수 있는 고차모드의 차단 주파수를 높이기 위해서는 패키징 크기가 가능한 작아야 한다. 본 논문에서 제안된 유도성 격벽 패키지는 기존의 용량성 격벽 패키지에 비하여 고차모드 전력전달 억제계수$({S_21})$가 30㏈ 더 개선되었으며, 고차모드의 전달을 효과적으로 억제함으로써, 송수신 모듈과 같은 마이크로파 시스템 패키지화(System­in­a­Package) 설계에 유용하게 활용될 수 있다.

PECVD 법에 의해 제작된 저굴절률 차이 평판 SiON광도파로 (Low Index Contrast Planar SiON Waveguides Deposited by PECVD)

  • 김용탁;윤석규;윤대호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.178-181
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    • 2005
  • Silicon oxynitride (SiON) 막은 플라즈마 화학기상증착법(PECVD)으로 $SiH_4,\;N_2O$$N_2$ 가스를 사용하여 $SiO_2/Si$ 위해 증착되었다. 증착 변수에 따라서 SiON 막의 굴절률은 prism coupler를 사용하여 1552nm 파장에서 $1.4480\~1.4958$까지 변화하였다. 평판 광도파로 코어로 사용되는 SiON 막의 두께는 $6{\mu}m$이고, buffer 막과의 굴절률 차이(An)는 $0.36\%$이다. 또한 식각 공정으로 $SiO_2$ 막 위에 증착된 SiON 막은 건식식각을 통해서 수행되었다. 광화이버에 $1.55{\mu}m$ 파장의 레이저론 입력단에 조사하였다. 결과적으로 저굴절률 차이 SiON 광도파로를 제작하였으며, 출력단에서 single-mode 형상을 확인하였다.

Ti:LiNbO3 세 도파로형 진행파 광변조기;바깥입사, 반대칭 Detuning (Ti:LiNbO3 three-waveguide type traveling-wave optical modulator; outer fed, anti-symmetrical Detuning)

  • 이우진;정은주;피중호;김창민
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.375-384
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    • 2004
  • Ti:LiNbO$_3$ 세 도파로형 광도파로와 CPW 진행파 전극으로 구성된 고속 외부 광변조기를 설계, 제작하였다. 결합모드 이론을 이용하여 세 도파로 광결합기의 스위칭 현상을 해석하였으며, 유한차분법을 이용하여 결합길이를 계산하였다. SOR에 의해 위상속도 및 특성 임피던스 정합 조건이 만족되도록 CPW 진행파 전극의 파라미터를 설계하였다. 제작된 소자의 dc 스위칭 및 전극의 RF 특성을 측정하였다. 제작된 세 도파로 광변조기의 삽입손실과 스위칭 전압은 약 4 dB와 15.6 V였다. RF 특성을 얻기 위하여 회로분석기(Network Analyzer)를 이용하여 진행파 전극의 S 파라미터를 측정하였다. 측정 결과 진행파 전극의 특성임피던스 Z$_{c}$=39.2$\Omega$, M/W(Microwave) 유효굴절률 N$_{eff}$=2.48, 그리고 감쇠상수 a$_{m}$ =0.0665/(equation omitted)등의 파라미터를 추출하였다. 추출된 진행파 전극 파라미터를 이용하여 이론적인 주파수 응답 R($\omega$)을 계산하였으며, 광 검출기로 측정된 주파수 응답 R($\omega$)과 비교하였다. 주파수 응답측정 결과, 3 dB 변조대역폭은 13 GHz로 측정되었다.