• ETRI Journal
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• 제44권6호
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• pp.966-976
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• 2022

Optical wireless communication, or free space optics, is a promising solution for backhauls in sixth-generation mobile systems. However, the susceptibility of optical links to weather conditions has led to FSO links being furnished with radio frequency (RF) backups. These Hybrid FSO/RF systems provide enhanced link availability but lead to RF resource wastage. Cognitive radio technology, in contrast, is well known for its optimal use of RF resources and may be combined with an FSO link to create a Cognitive Hybrid FSO/RF system. This work uses such a system to analyze a configuration for a mobile backhaul in sixth-generation mobile systems. This configuration can seamlessly coexist with established large scale RF cellular networks. The performance of this configuration is analyzed with respect to outage probability and average bit error by considering the impact of optical channel turbulence, misalignment loss, RF interference, and noise. Mathematical closed-form expressions are verified by simulations.

• Current Optics and Photonics
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• 제3권4호
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• pp.311-319
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• 2019

A hybrid free-space-optical/radio-frequency (FSO/RF) communication system is considered, with the help of amplify-and-forward (AF) relaying. We consider various weather conditions to investigate their effects on the system's performance. We begin by obtaining the cumulative distribution function and probability density function of the end-to-end signal-to-noise ratio for the AF dual-hop FSO communication system with RF backup link. Then, these results are used to derive closed-form expressions for the outage probability, average bit-error rate, and average ergodic capacity. The results show that the considered system efficiently employs the complementary nature of FSO and RF links, resulting in impressive performance improvements compared to non-hybrid systems.

• 한국진공학회지
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• 제17권1호
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• pp.23-27
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• 2008

본 연구에서는 상온에서 RF 마그네트론 스퍼터링 법으로 유리 기판위에 증착된 Ga 도핑 된 다결정 ZnO 박막의 특성을 개선하기 위하여 적정 열처리 조건을 분석하였다. 먼저 박막 성장 후 박막의 특성을 분석하였고 각각 $400{\sim}600^{\circ}C$에서 30분, 60분간 질소 분위기에서 열처리를 한 후 구조적, 광학적 특성을 평가하였다. XRD와 FE-SEM을 사용하여 열처리온도 변화에 따른 결정입자의 크기의 변화를 관찰하였다. 그 결과 성장된 결정의 크기의 증가와 박막의 결정성이 향상되었음을 확인할 수 있었으며 그로 인해 박막 특성을 중시하는 투명 전도막의 투과도의 향상 또한 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 실험을 통하여 ZnO 성장 후 적절한 열처리를 수행함으로서 GZO 박막을 사용하여 제작된 소자의 특성을 개선할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제15권2호
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• pp.132-139
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• 2011

We investigate theoretically the combined effect of fiber chromatic dispersion and self-phase modulation (SPM) on multi-channel subcarrier multiplexed (SCM) optical transmission systems in terms of the detected RF carrier power and SPM-induced power gain after transmission over single-mode fiber (SMF) links. According to the calculated power gain due to the SPM effect at the transmission distance of P3dB using the detected radio-frequency (RF) carrier power after photo-detection, the power gain is significantly degraded with large optical modulation index (OMI), small SCM channel spacing, and large fiber launching power because of the increased interaction between subcarrier channels. The nonlinear phase shift due to linear and nonlinear fiber characteristics is investigated to explain these results in detail. The numerical simulation results show that the OMI per SCM channel has to be smaller than 10 % for the fiber launching power of 10 dBm to guarantee prevention of SPM-induced power gain degradation below 0.5 dB for the SCM system with the channel spacing of 100 MHz. This result is expected to be utilized for the optical transmission systems using the SCM technology in future radio-over-fiber (RoF) networks.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권9B호
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• pp.1542-1550
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• 2000

이동통신망에서 RF 신호를 송수신하는 기지국(base station)과 이동 통신 신호의 교환 전송을 담당하는 중앙국(central station)을 광섬유로 연결하여 구성한 SCM(Subcarrier Multiplexing) 광링크는 RF 신호를 효율적이고 경제적으로 전송하는 시스템으로 널리 사용되고 있다. 그러나 링크의 전송 성능이 광전송 링크와 무선링크의 다양한 환경에 의해 크게 제한되므로, 본 논문에서는 이동통신망에서 CDMA RF 신호전송을 위한 SCM 광링크 시스템의 분석적 모델을 제시하고 다양한 링크 환경에서 전송 성능을 분석하였다. 특히, 광전송 링크에서 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)에 의해 발생하는 비선형 왜곡과 무선링크에서 다중 가입자에 의해 발생되는 다중접속간섭(MAI: Multiple Access Interference)을 고려하여 최적의 전송 성능 조건을 제시하였다. 제안된 분석적 모델링으로부터 얻은 성능분석을 통해 최적의 시스템 성능은 사용된 코드의 길이나 다중 가입자의 수에 따라 변화하며 광링크 고유의 잡음과 LD 비선형 왜곡에 의한 영향이 최소가 되는 광변조지수(optical modulation index)를 선택함으로써 얻어짐을 알 수 있었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.73-74
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• 2006

In this paper, we designed, constructed and evaluated the system for the FTTH suited to a residence and apartment using CWDM-PON techniques. These systems have capacity to service at 100Mbps rate to 384 users in the same breath. Also, the services include the internet, CATV, IPTV and wireless LAN. In the case of wire network, the data could be transmitted by UTP cable and optical fiber and case of wireless one, the data transmitted using WLAN. The distance between the cental office and the user is 20km and the data rate is 100Mbps maximum. Of course, the optical network used just one fiber optical core. For the basic material, we obtained the characteristics of optical transceiver module, Mux/Demux and transmission qualities depends on the environment.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.558-563
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• 2008

Optical axis misalignment, which represents the position deviation of the objective lens from the optical axis, is an inevitable assembly error in an optical pick-up. Since the laser power intensity varies with respect to the distance from the optical axis, the misalignment leads to variation of the laser spot power intensity, which is one of the critical factors increasing data bit-error-rate in optical disc drives. In this paper, an auto-adjustment scheme for optical axis alignment is proposed to eliminate the undesirable variation of the laser spot power intensity in optical disc drives. An envelope of the data RF signal is extracted and utilized to detect the optical axis misalignment. Then an adjustment input is added to the driving input of the tracking actuator to shift the objective lens to the optical axis. Finally, the feasibility is verified by experiments.

• 한국안광학회지
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• 제12권3호
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• pp.77-81
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• 2007

금속테의 황색도금물질로 사용되는 티타늄질화물(titanium nitride: $TiN_x$)의 단일박막을 질소가스의 양을 달리 공급 하여 Si(100) 기판위에 초고진공 RF 마그네트론 스퍼터링(ultra high vacuum radio frequency magnetron sputtering) 방법으로 증착하였다. 박막 증착 후 가변입사각분광타원계를 사용하여 1.5-5.0 eV 에너지 영역에서 타원 각 ${\Delta}$와 ${\Psi}$를 측정하였다. 이 측정결과들을 Drude+Lorentz oscillator 분산관계식을 사용하여 최적 맞춤하고, 매개변수들을 구하여 박막의 광학상수인 굴절계수 $n({\lambda})$과 소광계수 $k({\lambda})$를 각각 결정하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권2A호
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• pp.98-106
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• 2008

셀룰러 시스템에서의 음영지역 해소 및 전송 용량 증대를 위해 중계기의 역할은 계속적으로 증가하고 있다. 별도의 유선 연결이 요구되는 광 중계기와는 달리, RF 중계기는 설치가 용이하고 위치 제약이 적으며, 비용 측면에서도 광선로 유지 비용 등의 운영 비용이 절감되는 장점을 가지고 있다. 반면 RF 중계기는 송수신 안테나 간 궤환 신호에 의한 간섭이 발생하며, 차폐막으로 감소시키는 간섭 신호 크기가 충분하지 않을 경우 별도의 간섭 제거 방안이 필요하다. 본 논문에서는 두 개의 궤환 경로가 존재하는 경우, 기저대역 신호처리를 활용하는 ICS (Interference Cancellation System) 중계기에서 궤환 간섭 신호 제거를 위한 궤환 채널 추정 방식을 제시하고 그 성능을 평가한다. 제시한 방식은 경로별 채널 추정을 수행하는 기존 방식과 비교하여 MSE (Mean-Squared-Error) 측면에서 10dB 이상의 성능 이득을 갖는다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제13권6호
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• pp.655-663
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• 2011

Diffuse optical wireless (DOW) systems have the advantage that they do not require point-to-point siting so one transmitter can communicate with several receivers. In this paper, we investigate multiple access scheduling methods for downlink orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) in diffuse optical wireless networks. Unlike the radio frequency (RF) channel, the DOW channel has low-pass filter characteristics and so requires different scheduling methods than those developed for the RF channel. Multi-user diversity orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) systems nominate a cluster of subcarriers with the largest signal-to-noise-ratio for transmission. However, in a DOW channel, most users would choose the lowest frequency clusters of subcarriers. To remedy this problem, we make two proposals. The first is to use a variable cluster size across the subcarriers; the lower frequency clusters will have fewer subcarriers while the higher frequency clusters will have more subcarriers. This will equalize the capacity of the clusters. The second proposal is to randomize a user's cluster selection from a group of clusters satisfying a minimum threshold. Through simulation it is shown that combining these strategies can increase the throughput while ensuring a fair distribution of the available spectrum.