고리형 반도체 광섬유 레이저에서 외부의 별도 펌프광 없이 4광파 혼합에 의해 파장을 가변할 수 있는 시스템을 구현하였다. -8 dBm의 10 GHz 초단펄스를 입력 신호 광원으로 인가하여 반도체 광증폭기의 이득 대역폭내에서 하향 30 nm및 상향 17 nm에 이르는 연속적인 파장변환을 성공시켰다. 구현된 변환기는 광대역 파장변환 뿐만아니라, 고속 변환 및 낮은 포화 신호전력 특성을 보임을 입증하였다.
A new fiber optical sensor was developed for the determination of 2,4-dichlorophenol (DCP). The sensor was based on DCP oxidation by oxygen with the catalysis of iron(III) tetrasulfophthalocyanine (Fe(III)PcTs). The optical oxygen sensing film with $Ru(bpy)_3Cl_2$ as the fluorescence indicator was used to determine the consumption of oxygen in solution. A lock-in amplifier was used for detecting the lifetime of the oxygen sensing film by measuring the phase delay change of the sensor head. The different variables affecting the sensor performance were evaluated and optimized. Under the optimal conditions (i.e. pH 6.0, $25^{\circ}C$, Fe(III)PcTs concentration of 0.62 mg/mL), the linear detection range and response time of the sensor are $1.0{\times}10^{-6}-9.0{\times}10^{-6}$ mol/L and 250 s, respectively. The sensor displays high selectivity, good repeatability and stability, and can be used as an effective tool in analyzing DCP concentration in practical samples.
본 논문에서는 기존 G-PON(Gigabit Passive Optical Network) 링크에 RSOA(Reflective Semiconductor Optical Amplifier) 기반 DWDM-PON(Dense Wavelength Division Multiplexing-PON) 기술과 O/E/O 변환 방식의 RE(Reach Extender) 기술을 적용하여 전송거리와 링크 용량 그리고 분기수를 증가시킬 수 있는 2.5 Gbps 하이브리드 PON 링크의 구조를 제안한다. RSOA 기반 DWDM-PON 기술은 간선 중계링크에 적용되어, 기존 G-PON 보다 최대 32배의 링크 전송용량을 제공할 수 있다. RE 기술은 원격노드에서 GTC(GPON Transmission Convergence) 프레임의 재 변조를 통해 DWDM-PON과 G-PON 사이의 파장변환 기능을 제공하며, 상향 프레임의 수신을 위한 버스트 모드 리셋 신호를 제공한다. 본 논문에서 제안된 하이브리드 PON은 상용 G-PON 시스템을 사용하여 WDM 신호 파장 당 최대 60 km의 전송거리와 128분기를 제공할 수 있다.
본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.
우리는 기본 진공 $10^{-11}\;Torr$의 UHV surface magneto-optical Kerr effect (SMOKE) 시스템을 quarter-wave plate를 사용하였던 기존의 방식에서 PEM (photo elastic modulator)를 사용하는 방식으로 장비의 기능을 향상시켰다. 기존 quarter-wave plate를 사용하는 방식의 경우 Kerr signal을 구하기 위해 편광자와 검광자를 수직으로 두어 광량을 0으로 만들어야 한다. 그러나 금속의 경우 대부분 가시광선 영역에서 큰 반사율 때문에 측정되는 광량이 편광자와 검광자를 거치면서 넓은 각도 범위에서 최소값을 갖기 때문에 정확한 영점을 잡는 데 한계가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 우리는 PEM을 이용한 위상변조방식을 사용하였다. 위상변조 방식은 Kerr signal과 관계된 양을 PEM을 이용하여 50 kH ($1{\omega}$)와 100 kH ($2{\omega}$)의 진동 주파수에 공조시키고 이를 Lock-in-amplifier를 사용하여 탐지하기 때문에 좋은 sensitivity를 얻을 수 있을 뿐 아니라 Kerr ellipticity와 Kerr rotation을 동시에 측정할 수 있다. 자화에 필요한 전자석은 순철로 된 코어를 제작하여 챔버에 부착하였고 10 A에서 최대 7 kOe의 고자장을 얻을 수 있어 포화자화가 큰 물질에 대해서도 필요한 자성영역까지 측정이 가능하게 하였다. 또 저온 측정을 위해 SMOKE 샘플 홀더를 개조하여 액체 질소를 이용하여 100 K 근방의 영역에서 온도를 제어할 수 있도록 저온 장치를 구성하였다. 여기에서 샘플 근처에 위차한 e-beam heater가 장착된 고온 부분과 액체 질소 냉각, 온도감지를 위한 센서, cartridge heater가 장착된 저온 부분을 sapphire plate로 분리하여 저온용 cartridge heater의 파손을 최소화하였다. 이러한 SMOKE 시스템을 구성한 후에 우리는 Fe/Cr(001)시스템의 자성특성에 대해 연구하였다. Fe/Cr 시스템은 Fe/Cr/Fe의 exchange coupling이나 bulk Cr의 복잡한 자성 특성 때문에 주목을 받아왔다. 이 연구에서 우리는 저온 및 상온에서 Cr(001) 단결정 위에 증착된 Fe 박막의 자성 특성을 보고한다.
본 논문에서는 5세대 이동통신 네트워크 서비스의 커버리지를 확장하고, 빌딩내에서의 안정적인 무선 네트워크 연결해 주는 5G 광중계기의 인빌딩용 디지털 송수신 유닛 설계를 제안한다. 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛은 신호처리부, RF 송수신부, 광입출력부, 클록발생부 등의 4개 블록으로 구성된다. 신호처리부는 CPRI 인터페이스의 기본 동작과 4채널 안테나 신호의 조합 및 외부에서의 제어 명령에 대한 응답 등 중요한 역할을 수행한다. 또, JESD204B 인터페이스로 고품질의 IQ 데이터를 송수신 한다. 파워 앰프를 보호하기 위해 CFR, DPD 블록이 동작한다. RF 송수신부는 안테나로부터 수신된 RF 신호를 AD 변환하여 JESD204B 인터페이스로 신호처리부에 전달되고, 신호처리부에서 JESD204B 인터페이스로 전달된 디지털 신호를 DA 변환하여 안테나로 RF 신호를 송신한다. 광입출력부는 전기신호를 광신호로 변환하여 송신하고, 광신호를 전기신호로 변환하여 수신한다. 클록발생부는 광입출력부의 CPRI 인터페이스에서 공급되는 동기 클록의 지터(Jitter)를 억제하고, 신호처리부와 RF 송수신부에 안정적인 동기 클록을 공급한다. CPRI 연결전에는 로컬 클록을 공급하여 CPRI 연결 준비 상태로 동작한다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 구동을 위한 디지털 송수신 유닛의 정확성을 평가하기 위해서 Xilinx 사의 MPSoC 계열의 XCZU9CG-2FFVC900I를 사용하였고 설계 툴은 Vivado 2018.3을 사용하였다. 본 논문에서 제안된 5G 광중계기 디지털 송수신 유닛이 ADC로 입력되는 5G RF 신호를 디지털로 변환하여 CPRI를 통해 JIG로 전달하는 Uplink 동작과 JIG로부터 CPRI를 통해 전달받은 Downlink 데이터 신호를 DAC로 출력하는 기능과 성능을 평가하였다. 실험결과는 평탄도, Return Loss, Channel Power, ACLR, EVM, Frequency Error 등이 목표로 한 설정 값 이상의 성능이 나타남을 확인 할 수 있었다.
외부에서 주입된 비간섭성 광원 (BLS: Broadband Light Source)에 파장 잠김된 패브리 페롯 레이저 다이오드(wavelength-locked F-P LD: wavelength-locked Fabry-Perot Laser Diode)를 광원으로 사용해서 50 GHz의 채널 간격을 갖는 양방향 장거리 저송 35 채널 고밀도 파장분할 다중방식 수동형 광 가입자망 (DWDM-PON: Dense Wavelength Division Multiplexing-Passive Optical Network)을 구현한다. 장거리 전송을 위해 F-P LD의 발진 모드를 제어하여 F-P LD에 주입이 요구되는 BLS 파워를 감소시키면서 출력 파워를 높인다. 결과적으로 광 증폭기의 사용 없이 70 km 단일 모드 광섬유를 통해 가입자당 100 Mb/s 이상의 대역폭을 제공하면서 모든 상하향 70 채널에서 손실 없이 이더넷 패킷을 전송하였다. 구현된 장거리 저송 DWDM-PON은 다수의 중앙국을 바이패스(Bypass)함으로써 메트로망과 가입자망을 통합할 수 있다. 또한, 구현한 DWDM-PON은 상용의 어븀 첨가 광섬유 증폭기를 광대역 광원으로 사용하여 80 가입자를 수용할 수 있으며, 반도체 광대역 광원을 사용하면, 100 가입자 이상의 수용이 가능하다.
국재에서 성장 가공시킨 Nd:YAG 결정을 사용한 발진기를 설계제작하였다. 이로부터 발진동작, Q-스위칭, 출력광속의 위상파면 등을 조사하였으며, 다음으로 단일 경로 이득을 측정하였다. 츨력경의 반사율의 변화에 따르는 문턱 입력에너지를 결정하고 이로부터 단일 경로 이득을 계산하였다. 한편 레이저와 발진기 증폭기를 사용하는 보편적인 방법에 의하여 단일 경로 이득을 측정하여 비교 검증하였다. Q-스위칭 레이칭 레이저 최대출력은 1.5MW이고, 펄스폭은 30ns이었으며, 문턱 에너지에서 이득은 0.0958 cm-1 이었다. 실험과정에서 똑같은 사양의 외국산 Nd:YAG 결정에 의한 비교실험을 동시에 수행하였으며, 이로부터 국산 레이저 Nd3+:YAG결정의 레이저 발진 특성이 우수함을 확신할 수 있었다.
In this study, one-dimensional fiber-optic radiation sensor with an organic scintillator tip is fabricated to measure high energy X-ray beam profile of CLINAC. According to the energy and field size of X-ray, scintillating light signal from one-dimensional fiber-optic sensor is measured using a photodiode-amplifier system. This sensor has many advantages such as high resolution, real-time measurement and ease calibration over conventional ion chamber and film.
Klystron which is micro wave amplifier tube are mainly used in fields of science such as accelerator, nuclear fusion, broadcasting, communication fields, and defense industry fields, tract. The quality of Klystron anode and cavity are determined by form accuracy and roughness of the worked surface. Therefore anode and cavity are restricted the from accuracy strictly and the surface roughness be under Rmax 0.03S. As a work material of anode and cavity, the oxygen-free copper, that is used for optical pares of aerospace and laser mirror is selected. An outside diameter of material is $\Phi$100 mm and an inside diameter is $\Phi$30~33 mm. In this study, to find the optimum ultra precision cuffing condition of oxygen-free copper with diamond turning machine, the surface roughness is examined for various diamond toot nose radius, main spindle speed, fred rate and depth of cut. As a result of experiment, we could machined the anode and cavity with a surface roughness within Ra 3.2 nm, a form accuracy within 0.01 $\mu\textrm{m}$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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