본 논문은 새로운 단일전력변환 SEPIC(Single-Ended Primary-Inductor Converter)-ZETA 절연형 양방향 컨버터를 제안한다. 제안된 컨버터는 SEPIC과 ZETA 컨버터가 결합된 구조로 절연을 통해 안정성을 강화했고, DC측 리플 전류가 낮아 에너지 저장장치의 수명을 연장시킨다. 그리고 SEPIC 컨버터 모드(DC/AC)와 ZETA 컨버터 모드(AC/DC)에서의 입출력 전압비가 동일해 양방향 제어 알고리즘이 간단하다. 또한, 기존 two-stage 구성의 양방향 컨버터와 달리 회로가 단순하며, 단일전력변환을 통한 고효율 저비용의 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이론적 해석 및 제안한 컨버터의 250W급 시작품을 이용한 실험결과를 통해 컨버터의 우수성 및 성능을 검증한다.
표준 단일모드 광섬유를 전송선으로 사용하고, Raman 중폭기 없이 EDFA 증폭기 만을 사용하여, 각 채 널당 10Gb/s 의 파장다중화된 40 개 채널신호들을 3,000km 전송하는 경제적인 광 링크를 구성 한 뒤, 이 링크의 전송 성능 최적화를 위해 분산 맵 구조의 차이 에 따른 성능 차이를 분석하였다. 이 링크의 분산 맵은 전치분산보상, 구간분산보상 그리고 후치분산보상으로 나누어 지는데 이 들의 다양한 조합을 통해 15 가지의 다양한 분산 맵들을 구성한 뒤 각각의 경우를 분석하여 링크 성능을 크게 향상시키는 최적화된 분산맵 구조를 구하였다. 이 최적화된 분산 조건이, 단일 모드 광섬유와 분산보상 광섬유가 가지 는 파장에 따른 분산 기울기의 불일치로 인해 받게 되는 영향이 조사되었고 이 영향이 링크의 성능에 미치는 효과가 무시될 수 있는 분산 기울기의 허용 가능한불일치 범위를 구하였다.
MMR(Mobile Multi-hop Relay) 기술을 적용한 IEEE 802.16j 표준에서는 전송률 향상을 위한 transparent 중계 모드와 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드를 지원한다. 이 두 가지의 중계모드는 모두 RS의 추가 설치를 통하여 구현된다. 그러나 커버리지 확장을 위한 non-transparent 중계 모드는 커버리지 확장의 본래의 목적 외에도, RS의 주파수 중첩 사용을 통해 전송률도 향상시킬 수 있는데, 이러한 non-transparent 중계 모드 상에서의 전송률 향상 정도에 대한 연구는 지금까지 거의 이루어지지 않았다. 이에 본 논문에서는 IEEE 802.16j non-transparent 중계 모드 환경에서 커버리지 확장을 위한 전형적인 모델을 제시하였으며, 제시된 모델에서 설치된 RS의 개수, 위치, 그리고 증가된 커버리지 영역에 따른 전송률 향상 정도를 시뮬레이션을 통해 분석하였다. 동일 면적 대비 전송률 향상 정도의 비교를 위해서 전송 전력의 확대를 통해 커버리지 반경을 확대한 단일 MR-BS 시스템과 비교하였고, 제시된 모델에서의 전송률이 단일 MR-BS 시스템보다 최대 51.8% 이상 높게 나옴을 확인하였다. 이러한 결과는 커버지리 확대를 위한 non-transparent 중계 모드 적용시에 증가된 사용자의 트래픽 수용 용량을 설계하는데 유용하게 활용될 것이다.
펨토초 레이저 주입잠금법을 이용하여 펨토초 광주파수 벗에서 특정한 주파수 모드를 선택하고 증폭시켰다. 실험에서는 모드 잠금된 Ti:sapphire레이저를 지배 레이저로 그리고 단일모드로 발진하는 반도체 레이저를 종속 레이저로 사용하였다. 모드 잠금된 Ti:sapphire레이저를 중심파장 794.7 nm, 밴드 폭 1.5 nm의 간섭필터를 통과한 후 반도체 레이저에 주입잠금시켰다. 주입잠금된 반도체 레이저가 모드 잠금된Ti:sapphire레이저의 펄스 반복율과 일치하는 100.5 MHz간격의 모드 $3{\sim}4$개가 동시에 발진되는 것 확인할 수 있었다. 펨토초 레이저 주입잠금법에 의해서 선택된 모드의 출력을 수천 배 증폭시킬 수 있었다.
이중여자 유도전동기의 두 3상 시스템중 하나는 직접 전원에 접속되어서 에너지 변환을 담당하고 다른 3상 시스템은 전류의 크기나 주파수를 제어할 수 있는 인버터에 접속되었다. 단일여자 모드에서 운전되는 기계는 유도모드만 가능하나 이중여자 모드에서 운전되는 기계는 유도모드와 동기모드 둘 다 가능하다. 동기모드에서 운전되는 이중여자 유도전동기의 효율은 유도모드나 기존의 유도전동기 보다 높으며 속도 제어용 인버터 정격은 일반적으로 기계정격보다 크지만 이중여자 시스템에서는 기계 정격의 일부로 가능하다. 동기모드에서 속도는 인버터 출력전류의 크기나 주파수를 가변함으로서 제어될 수 있으며 이중여자 유도전동기를 가변속도 시스템에 사용하면 다른 전기기계의 사용에 비해 유지보수비와 가격을 감소시킬 수 있다.
단일모드광섬유에서의 유도브릴루앙산란을 설명하고 광원에 의한 기준신호 및 광섬유에서의 유도브릴루앙산란 신호를 이용해 헤테로다인 방식으로 주파수변화를 조사하였다. 수개의 종모드를 갖는 광원과 고리형 광섬유공진기를 결합하여 간단하게 스팩트럼분석기로 광섬유에서의 브릴루앙산란을 관측할 수 있다. 이 방법은 기준맥놀이 신호를 사용하기 때문에 13GHz 영역에서의 주파수변화를 수 GHz의 낮은 영역에서의 주파수변화로 브릴루앙산란 신호를 볼 수 있다. 분산천이광섬유와 크래딩에 Ti 도핑된 광섬유및 일반단일모드광섬유를 적절히 선택하여 13GHz 영역에서의 주파수변화를 수 GHz 이하의 영역에서 주파수변화로 조사하니 각각 3.32GHz, 900MHz 및 870MHz였다.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.260-263
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1990
We report the operation of an Nd+3 doped silica single mode fiber laser pumped by a 514.5nm Ar laser. A CW output power in excess of 0.27mW at 1.096um has been obtained with a sloped efficiency of 0.23% and a 15nm badnwidth.
최근 레이저 분광학에 있어서 고감도 분광법으로 알려져 있는 주파수 변조 분광법(frequency modulation spectroscopy)과 레이저 광 주파수 안정화 응용에 대한 원리와 특징을 살펴본다. 또 super-cavity을 이용한 단일모드 He-Ne 레이저를 사용하여 FM 분광신호를 검출하고 그 신호특성에 대하여 기술하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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