• 제목/요약/키워드: 빔 이론

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펄스 펌핑 고체레이저의 다중통과 증폭기에 대한 이론적 고찰 (Output Characteristics of KrF Excimer Laser Pumped H2/D2 Raman Laser)

  • 이용우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.330-334
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Nd:YAC 레이저의 제 2고조파에 의해 펌핑되는 고체레이저의 다중통과 증폭기의 이론적 고찰에 대하여 논하였다. 다중통과 증폭기의 입력레이저는 Ti:sapphire 레이저이며, 펌핑광원의 주입 후 입력 빔의 통과 회수에 따른 추출효율, 소신호 이득계수에 대한 변화 등을 조사하여 다중통과 증폭을 위한 최적조건을 구하였다. 또한, 실험에서 2단 다중통과 증폭기에서 790 nm의 입력 파장을 주입하였을 때, 42 mJ의 최대 출력에너지, 21 ㏈의 증폭이득, 25%의 출력효율을 얻었다.

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비선형 박막에서 근접장 광현상에 관한 이론적 연구 (Near-Field FDTD Simulation of Nonlinear Thin Film Structure)

  • 이현호;채규민;유장훈;임상엽;박승한
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.188-189
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    • 2003
  • 현재까지 많은 자체집광(Self-focusing)현상대한 많은 실험적인 연구와 이론적인 연구가 있어 왔다. 이 대표적인 광학적 비선형 현상중 하나인 자체집광현상은 물질의 종류나 구조에 따라 여러 가지 형태로 나타난다. 특히, 근래들어 비선형 박막에서 일어나는 자체집광 현사을 근접장(near-field)영역에서 관측한 실험이 있어왔다. 회절한계이하의 빔 크기를 형성시키기 위하여 자체집광현상을 이용하려는 이러한 연구는 광 메모리와 같은 응용분야에 효과적으로 응용되리라 예상된다. (중략)

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대기외란에 따른 SPGD 기반 결맞음 빔결합 시스템 위상제어 동작성능 분석 (Numerical Study of SPGD-based Phase Control of Coherent Beam Combining under Various Turbulent Atmospheric Conditions)

  • 김한솔;나정균;정윤찬
    • 한국광학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.247-258
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    • 2020
  • 본 논문에서는 대기외란에 따른 SPGD 위상제어 알고리즘 기반 결맞음 빔결합 시스템의 위상제어 동작성능을 논의한다. 대기의 외란에 대한 통계적 이론을 바탕으로 전산모사를 통해 대기외란에 의한 레이저빔의 위상 및 파면 왜곡에 대한 분석과 왜곡된 빔을 통해 얻게 되는 7채널 및 19채널 결맞음 빔결합 결과를 도출하고, 이를 통해 대기외란의 정도에 따른 빔결합 시스템의 위상제어 동작성능 및 효율을 수치적으로 비교분석한다. 분석 결과, 7채널 결맞음 빔결합의 경우, 대기외란 파라미터 cn2 값이 10-13 m-2/3 까지 증가한 상황에서도 SPGD 위상제어 알고리즘을 적절히 적용할 경우 90% 이상의 빔결합 효율로 시스템의 위상 잠금이 가능하다는 것을 확인하였다. 19채널 결맞음 빔결합의 경우, 동일한 대기외란 조건에서도 대기의 굴절률 비균질성(refractive index inhomogeneity)의 영향이 더 커서 빔결합 효율이 60% 수준으로 급격하게 감소할 수 있음을 확인하였다. 또한, 대기외란이 있는 상황에서 위상잠금시점까지 요구되는 알고리즘의 반복연산 횟수와 대기현상의 변화간격을 비교분석함으로써, 다채널 결맞음 빔결합 시스템이 ㎲의 간격을 가지는 대기외란 상황에서도 정상동작을 하기 위해서는 SPGD 위상제어 알고리즘의 연산대역폭이 수백 MHz에서 수 GHz까지 확장되어야 한다는 것을 확인하였다. 향후, 대기외란이 SPGD 위상제어 알고리즘 기반 결맞음 빔결합 시스템의 위상제어 동작성능에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고 예측하는 데 있어서 본 논문의 결과가 유용하게 활용될 수 있을 것이라 기대된다.

스마트 안테나에 의한 CDMA 셀룰라 시스템의 역방향 간섭 제거에 관한 연구 (Analysis on the interference reduction by smart antenna in CDMA reverse channel)

  • 정동규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권7호
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    • pp.1677-1688
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    • 1998
  • 본 논문에서는 DS-CDMA 시스템의 기지국에 배열안테나를 사용함으로 시스템의 성능향상을 기할 수 있음을 보 여 주고자 한다. 이를 위해 배열안테나를 사용하는 DS-CDMA시스템의 핵심부분인 빔조향장치의 수신기 구조를 제안하고, 이 수신기 구조에서 신호대간섭잡음비(SINR)을 유도하고자 한다. 여기서, 배열안테나에 기인한 CDMA 시스템의 역방향채널의 성능향상은 기지국에서 관찰되는 이동국의 각분포(angular distribution)를 분해할 수 있는 배열안테나를 사용함으로써 주위의 타 이동국으로 부터 오는 간섭의 양을 줄이는 형태로 묘사된다. 각 이동국 혹은 그룹의 이동국들에 관련된 안테나빔의 에너지는 지정된 공간에 제한되며, 이 현상은 배열 안테나의 빔 내부에 존재하는 이동국들에게 타 이동국들이 주는 간섭의 양을 대폭 줄여 주는 효과를 보여 준다. 이러한 배열안테나의 장점을 확인하기 위해, 대표적인 하나의 이동통신 전파환경올 고려하여 신호를 모델링하고 제안된 배열안테나의 수신기에 모델링된 가상신호를 인가한 후 신호대간섭잡음비를 이론적으로 구하였다. 마지막으로 배열안테나의 빔형성 메카니즘의 이해증진과 이 안테나의 사용에 의한 성능향상을 살펴보기 위해, 지향성빔이 어떻게 형성되는가와 이러한 지향성빔이 형성되었을 때 주위 간섭에 의한 신호대간섭잡음비에 관한 컴퓨터 시뮬레이션 결과를 보여준다.

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단일 빔 집속 LUT를 이용한 AESA 레이다의 근전계 시뮬레이션 기법 (A Study on the Near-Field Simulation Method for AESA RADAR using a Single Beam-Focusing LUT)

  • 주혜선
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.81-88
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    • 2019
  • 능동배열안테나는 원전계에 있는 표적과 지형 등을 탐지/추적하기 때문에 개발 간 항공기 탑재 전 시험 수행을 위해 원전계 거리 조건을 만족하게 하는 수십 미터 이상의 지상 시험장이 필요하다. 따라서 빔 조향, 표적, 클러터 및 재밍 등의 시험 수행을 위해 지상에서 높은 곳에 실험실을 구축하는 야외 실험장을 구축하는 것이 일반적이다. 하지만 야외 실험장은 주변 지형, 날씨, 외부 신호등으로 인해 시험에 영향을 받으며, 시간/공간/비용적인 제약사항이 많다. 이러한 문제를 해결하기 위해 근전계에서 빔을 집속 시키는 이론적인 방안이 제시되었지만, 이를 실험실 환경으로 구축하기 위해서는 AESA 레이다 하드웨어의 변화를 초래한다. 본 논문에서는 관련 하드웨어와 소프트웨어의 변화 없이 AESA 레이다를 구성하는 안테나 송수신 모듈의 편차를 보정하기 위해 단일 LUT를 이용해 근전계의 빔 집속을 구현하는 기법을 제안한다. 제안한 기법은 원전계 실험 환경 및 다중 LUT를 이용한 근전계 빔 집속 구현 기법보다 실험 비용을 최소화하면서도 유사한 실험 결과를 도출할 수 있는 장점이 있다.

외부힘과 상체의 각도가 요추 운동학에 미치는 영향에 관한 연구(오일러 빔 모델링)

  • 박기원
    • 기계저널
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    • 제52권12호
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    • pp.38-40
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    • 2012
  • 이 글에서는 지금까지 대부분 기계 제품을 만들고 발전시키는 데 사용되어 왔던 기계공학 지식이 우리 인체의 움직임을 연구하는 데 어떻게 쓰일 수 있는지 한 가지 연구 주제를 예를 들어 설명하였다. 재료역학 이론을 바탕으로 만들어진 요추 모델을 통해 외부힘과 상체의 각도에 따라 각 요추의 움직임이 어떻게 달라지는지 알아보았다.

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Z-scan 방법에 의한 비정질 $As_2S_3$ 박막의 비선형 굴절률 측정 (Nonlinear refractive index measurement for amorphous $As_2S_3$ thin film by Z-scan method)

  • 김성규;이영락;곽종훈;최옥식;이윤우;송재봉;서호형;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제9권5호
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    • pp.342-347
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    • 1998
  • 비선형 Kerr 매질을 통과하는 Gaussian 빔에 대해 aberration-free approximation과 Huygens-Fresnel 회절 이론을 적용하여 Z-scan 투과율에 대한 해석해를 유도하였다. 비정질 $As_2S_3$ 박막에 대해 Z-scan 실험을 수행하였으며 이론과 비교하여 잘 일치함을 알았다. 633nm 파장에서 측정된 비선형 굴절률${\gamma}$의 크기와 기호 $+8.65{\times}10^{-6}\textrm{cm}^2/W$이며, 또한 먼 영역(far-field)에서 빔 세기분포를 측정하여 자기 집광(self-focusing)효과를 가시적으로 확인하였다.

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다중모드 광섬유 테이퍼를 이용한 모드 크기 변환기 (Mode Size Converter based on Muitimode Fiber Taper)

  • 김광택;박규하;현웅근;정용민;이병하
    • 한국광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.280-285
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    • 2007
  • 다중모드 광섬유 테이퍼(taper)를 이용하여 레이저와 광섬유 혹은 두 개의 서로 다른 광섬유 사이의 효과적인 광결합을 위한 모드 크기 변환기를 제안하고 구현하였다. 이 소자의 입력 단은 다중 모드 구조이고 출력단은 단일 모드 구조이다. 소자의 구조 및 광원과 소자사이의 결합 조건이 결합 효율에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 이론적 결과는 제안된 소자가 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 거의 손실 없이 결합할 수 있는 것을 보였다. 제안된 소자를 두 개의 마이크로 토치가 부착된 장비를 이용해 제작하였다. 실험 결과 제작된 다중모드광섬유 테이퍼를 통해 $50\;{\mu}m$ 빔 크기를 가지는 가우시안 빔을 단일모드 광섬유로 효과적으로 결합할 수 있는 것을 보였다. 소자의 삽입 손실은 1.3 dB였다.

광굴절 격자에서 집속 판독빔에 의한 각도 선택 특성 분석 (Analysis of the Angular Selectivity due to the Focused Readout Beamin Photorefractive Grating)

  • 안준원;김남;이권연;이현재;서완석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제37권9호
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    • pp.31-37
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    • 2000
  • 광굴절 부피격자에 집속되는 판독빔이 입사될 때 나타나는 각도 선태 특성을 기하학적으로 해석하고 실험결과를 제시하였다. 해석 결과 각도 선택 특성은 판독빔의 입사조건에 의해 결정되며, 기록빔의 입사조건에 독립적인 특성을 보였다. 제시된 각도 선택 특성 이론의 증명을 위해 기록빔의 입사각, 판독비의 폭, 집속렌즈의 초점거리에 대한 각도 선택 특성을 측정하였다. 실험 결과 기록빔의 외부 교차 반각이 8$^{\circ}$, 10$^{\circ}$, 14$^{\circ}$일 때의 각도 선택 특성은 각각 2.632$^{\circ}$, 2.618$^{\circ}$, 2.604$^{\circ}$로 기록 조건에 무관한 특성을 얻은 반면 동일한 기록빔의 입사각에 대해 판독빔의 폭을 9.7mm, 2.11mm로 조정한 경우 2.632$^{\circ}$, 1.588$^{\circ}$의 특성을 보임으로써 판독빔에 의해 각도 선택 특성 제어가 이루어짐을 볼 수 있었다.

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상호상관 행렬을 이용한 선배열 빔형성 기법 연구 (A Study on the Linear Array Beamforming by Cross Correlation Matrix)

  • 황수복;이성은
    • 한국음향학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • 수동 소나 시스템에서는 신호대 잡음비의 향상, 표적의 방위 탐지 및 위치 데이터 산출, 간섭신호 제거 등을 위하여 지향성 빔을 만들어 사용한다. 주변환경이 복잡한 해양에서 저소음의 표적을 원거리에서 탐지하기 위해서는 지향성 빔의 특성을 향상시킬 필요가 있다. 본 논문에서는 선형으로 배열된 센서에서 각 센서 쌍들의 상호상관 행렬을 이용한 SCCBF (Spatial Cross Correlation Beamforming) 알고리즘을 제안하였다. 이상적인 조건하에서 제안된 SCCBF는 기존의 CBF (Conventional Beamforming)에 비해 배열 이득이 3 dB 이상 향상되고 표적의 탐지 방위 정확도를 나타내는 빔 폭이 CBF보다 0.5배 정도가 됨을 이론적으로 검증하고, 시뮬레이션을 통하여 이를 입증하였다. 또한 제안된 알고리즘을 적용한 선배열 수동 소나 시스템의 해상 시험 결과를 제시하였다.

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