• 제목/요약/키워드: 양자검출 효율

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직교 시퀀스를 이용한 양자통신에서의 효율적인 신호 검출 기법 (Efficient Signal Detection Technique Using Orthogonal Sequence for Quantum Communication)

  • 김윤현;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.21-26
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    • 2012
  • 우리나라는 지난 20여 년 디지털 정보기술 강국을 지향해 왔지만 선진국에서 이미 투자를 시작한 양자 정보 과학 분야에 대한 연구 및 투자는 거의 이루어지지 않았으며, 양자 정보 통신 기술의 수준 또한 개발 선진국들에 비해 턱없이 부족한 상황이다. 최근, 양자역학에 기반을 두고 있는 양자 정보 처리 및 통신에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행 중이다. 90년대부터 본격화된 양자정보이론의 연구는 양자 컴퓨팅, 양자 통신, 양자 정보이론 등의 분야에서 발전해오고 있으며, 90년대 말에 이르러 양자 암호 통신 및 양자 알고리즘 등의 분야에서 큰 연구 성과를 나타내기 시작하였다. 본 논문에서는, 양자 통신 시스템에서 효율적인 양자 신호 전송 및 검출을 위해 직교 시퀀스를 이용한 효율적인 양자 신호 검출 방안에 대해 논하고자 한다.

시스템 결함이 광학적 무작용 검출에 미치는 영향 (Effects of system imperfections on optical interaction-free measurements)

    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.114-119
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    • 1999
  • 편광에 기초한 Mach-Zehnder 간섭계 구조의 무작용 검출 시스템에 있어서, 두 가지 시스템의 결함, 즉 시스템 손실과 광자 검출기의 낮은 양자효율이 무작용 검출의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이들 두 시스템 결함 모두가 얻을 수 있는 최대 검출효율을 제한하지만, 시스템 손실이 작을 때에는 양자효율은 덜 중요해짐을 보인다. 그리고 시스템 손실과 양자효율이 주어졌을 때, 얻을 수 있는 최대 검출효율을 예측하였다.

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양자암호화 키 전송에서 검출기 특성에 따른 전송효율 (The efficiency of the quantum key distribution depends on the characteristics of the detector system)

  • 조기현;강장원;윤선현
    • 한국광학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.71-76
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    • 2001
  • 자연의 법칙이 보장해 주는 완벽한 보안이 가능한 양자암호화 통신을 위해서는 아주 약한 빛을 사용해 한 펄스에서 두 개 이상의 광자가 발견될 확률을 아주 작게 해야한다. 그러나 잡음과 검출기의 양자효율 등을 고려하면 현실적으로는 실험적 상황에서 발생되는 신호왜곡과 도청에 의한 신호왜곡을 구별해 낼수 있는 조건을 찾아내야 한다. 검출기에 걸어주는 전압의 크기와 신호검출시의 문턱전압을 변화시켜가며 여러 세기의 빛에 대한 양자암호화 키 전송가능성을 실험적으로 확인하였다. 암호화 키전송 방식은 잘 알려진 두 가지 선형편광과 두가지 원형편광 상태를 이용한 4-state 암호화 키 전송방식을 사용하였다.

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광음향 분광을 이용한 고체레이저의 방사양자효율 측정 (Measurement of the Radiative Quantum Efficiency of a Solid-State Laser Using Photoacoustic Spectroscopy)

  • 김병태
    • 한국광학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.98-102
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    • 2015
  • PZT를 검출기로 사용하는 광음향 분광 측정법으로 고체레이저의 방사양자효율을 측정하였다. 반도체레이저 여기 Nd:S-VAP 레이저에서 레이저가 발진하고 있을 때 약 58.3 %의 양자효율을 얻었다. 방사양자효율의 측정은 레이저 공진기의 최적화를 가능하게 하는 한 방법임을 제시하였다.

복합부가여과에서 알루미늄 여과판 사용 시 양자검출효율과 화질평가를 통한 효율성 분석 (A Analysis of Effectiveness of Aluminium Filter in the added Compound Filtration by Detective Quantum Efficiency and Image Quality Evaluation)

  • 김상현;김연민;권경태;마상철;한동균
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.362-373
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    • 2015
  • 본 연구는 복합부가여과에서 높은 원자번호 물질에서 발생된 특성방사선을 제거하기 위해 사용되는 알루미늄 여과판의 효율성을 분석하고자 양자검출효율, 화질평가를 실시하였다. 구리 0.1, 0.2, 0.3 mm 에 알루미늄 1mm 사용 전, 후를 평가하였다. IEC 규정에 의해 선질, 양자검출효율을 실험하고 화질평가는 PSNR, MAE, MSE, CNR, SNR 정성적 평가로는 국가암검진 흉부 평가표의 해상, 대조도 평가 7문항을 이용하였다. MTF 10, 50%에서 4.6, 2.54 cycle/mm 모두 동일했고 NPS, DQE, PSNR MAE, MSE, CNR, SNR, 정성적 평가는 모두 알루미늄 미사용 시 같거나 약간 우수했다. PSNR은 30 dB이상으로 모두 의미있는 수치였고 정성적 평가에서 T-test 검정은 p>0.05였다. 알루미늄 여과판은 광자검출효율과 화질 평가에서 사용 전, 후 큰 차이가 없으므로 특성 방사선 제거를 통한 피부선량 감소를 위해 사용됨이 효율적이라고 사료된다.

Study of multi-stacked InAs quantum dot infrared photodetector grown by metal organic chemical vapor deposition

  • 김정섭;하승규;양창재;이재열;박세훈;최원준;윤의준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.129-129
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    • 2010
  • 적외선 검출소자(Infrared Photodetector)는 근적외선에서 원적외선 영역에 이르는 광범위한 파장 범위의 적외선을 이용하는 기기로서 대상물이 방사하는 적외선 영역의 에너지를 흡수하여 이를 영상화할 수 있는 장비이다. 적외선 관련 기술은 2차 세계대전 기간에 태동하였으며, 현재에는 원거리 감지기술 등과 접목되면서 그 활용 분야가 다양해지고 있다. 특히 능동형 정밀 타격무기를 비롯한 감시 정찰 장비 및 지능형 전투 장비 시스템 등에 대한 요구를 바탕으로 보다 정밀하고 신속한 표적 감지 및 정보처리 기술에 관한 연구가 선진국을 통해서 활발히 진행되고 있다. 기존의 Bolometer 형식의 열 감지 소자는 반응 속도가 느리고 측정 감도가 낮은 단점이 있으며, MCT(HgCdTe)를 이용한 적외선 검출기의 경우 높은 기계적 결함과 77K 저온에서 동작해야하기 때문에 발생하는 추가 비용 등이 문제점으로 지적되고 있다[1]. 이에 반해 화합물 반도체 자기조립 양자점(self-assembled quantum dot)을 이용한 적외선 수광소자는 양자점이 가지는 불연속적인 내부 에너지 준위로 인하여, 높은 내부 양자 효율과 온도 안정성을 기대할 수 있으며, 고성능, 고속처리, 저소비전력 및 저소음의 실현이 가능하다. 본 연구에서는 적층 InAs/InGaAs dot-in-a-well 구조를 유기금속화학기상증착법을 이용하여 성장하고 이를 소자에 응용하였다. 균일한 적층 양자점의 성장을 위해서 원자현미경(atomic force microscopy)을 이용하여, 각 층의 양자점의 크기와 밀도를 관찰하였고, photoluminescence (PL)를 이용하여 발광특성을 연구하였다. 각 층간의 GaAs space layer의 두께와 온도 조절 과정을 조절함으로써 균일한 적층 양자점 구조를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 양자점의 전도대 내부의 에너지 준위간 천이(intersubband transition)를 이용하는 n-type GaAs/intrinsic InAs 양자점/n-type GaAs 구조의 양자점 적외선수광소자 구조를 성장하였다. 이 과정에서 상부 n-type GaAs의 성장 온도가 600도 이상이 되는 경우 발광효율이 급격히 감소하고, 암전류가 크게 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 InAs 양자점과 주변 GaAs 간의 열에 의한 상호 확산에 의하여 양자점의 전자 구속 효과를 저해하는 것으로 설명된다.

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HEVC 코덱의 영블록 검출 및 CU 조기 종료 부호화 기법 (An Early CU Termination Scheme using All Zero Block Detection in HEVC)

  • 정재홍;이범식;김문철
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.12-14
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    • 2014
  • 본 논문에서는 AZB (All-Zero Block) 검출을 이용한 조기 부호화 단위(Coding Unit, CU) 결정 방법을 제안한다. HEVC 영상 코덱의 하드웨어 구현에서 이산여현변환(DCT)는 많은 부호화 자원을 필요로 하는 과정으로 DCT 수행 이전에 블록 내의 모든 양자화 계수가 0 이 되는 영블록(All-zero Block)을 미리 검출하여 DCT 및 양자화 과정을 생략하고 CU 의 부호화 과정을 조기에 종료함으로써 부호화 복잡도를 크게 감소시키는 방법을 제안한다. 기존의 SAD (Sum of Absolute Difference) 또는 SATD (Sum of Absolute Transform Difference)에 기반하는 AZB 검출 방법은 HEVC 에서 새롭게 추가된 큰 크기의 $16{\times}16$$32{\times}32$ DCT 에서 AZB 을 효율적으로 검출할 수 없는 한계가 존재한다. 본 논문에서는 DCT 변환 커널이 하다마드 변환 커널과 또 다른 정규 직교 변환 커널로 분할하여 표현할 수 있는 성질을 이용하여, 부화소 움직임벡터 추정 과정을 통해 생성된 하드마드 변환 계수에 DCT 를 생성하는 변환 커널을 곱하여 DCT 변환 커널을 생성한 후 양자화 계수를 이용하여 CU 단위의 AZB 을 검출하는 방법을 제안한다. 또한 AZB 검출과 움직임 벡터의 크기를 이용하여 현재 CU 의 부호화 과정을 조기에 종료하는 방법을 제안한다. 제안하는 AZB 검출과 CU 조기 종료 부호화 방법을 사용하면 평균적으로 34.7%의 부호화 시간을 감소시켜 부호화 복잡도를 크게 줄일 수 있다.

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Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학

  • 이주형;최진철;이홍석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.340-341
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    • 2013
  • 양자점(Quantum dots; QDs)은 단전자 트랜지스터, 레이저, 발광다이오드, 적외선 검출기와 같은 고효율 광전소자 응용을 위해 활발한 연구가 진행되고 있다. II-VI 족 화합물 반도체는 III-V 족 화합물 반도체와 비교했을 때 더 큰 엑시톤 결합에너지(exciton binding energy)를 가지는 우수한 특성을 보이고 있으며 이러한 성질을 가지는 II-VI 족 화합물 반도체 중에서도 넓은 에너지 갭을 가지는 CdTe 양자점은 녹색 영역대의 광전자 소자로서 활용되고 있다. 기존의 CdTe/ZnTe 양자점을 성장하기 위해 ZnTe와 격자부정합이 적은 GaAs 기판을 이용한 연구가 주를 이룬 반면 Si기판을 이용한 연구는 미흡하다. 하지만 Si 기판은 GaAs 기판에 비해 값이 싸고, 여러 분야에 응용이 가능하며 대량생산이 가능하다는 이점을 가지고 있어 초고속, 초고효율 반도체 광전소자의 제작을 가능케 할 것으로 기대된다. 또한 양자점의 고효율 광전소자에 응용을 위해서는 Si 기판 위에 양자점의 크기를 효율적으로 조절하는 연구 뿐 아니라 양자점의 크기에 따른 운반자 동역학에 대한 연구도 중요하다. 본 연구에선 분자선 에피 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE)과 원자층 교대 성장법(Atomic Layer Epitaxy; ALE)을 이용하여 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 광학적 특성을 연구하였다. 저온 광 루미네센스(PhotoLuminescence; PL) 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 더 낮은 에너지영역으로 피크가 이동하는 것을 확인하였다. 그리고 온도 의존 광루미네센스 측정 결과 양자점의 크기가 증가함에 따라 열적 활성화 에너지가 증가하는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 운반자 구속효과가 증가하였기 때문이다. 또한 시분해 광루미네센스 측정 결과 CdTe/ZnTe 양자점의 크기가 증가함에 따라 소멸 시간이 긴 값을 갖는 것을 관찰하였는데, 이는 양자점의 크기가 증가함에 따라 엑시톤 진동 세기가 감소하였기 때문이다. 이와 같은 결과 Si 기판 위에 성장한 CdTe/ZnTe 양자점의 크기에 따른 열적 활성화 에너지와 운반자 동역학에 대해 이해 할 수 있었다.

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ART2 기반 양자화와 명암도 변화를 이용한 콘크리트 슬래브 표면의 균열 검출 (Cracks Detection of Concrete Slab Surface Using ART2-based Quantization and Gary Brightness Variation)

  • 이훈석;노대경;우영운;김광백
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.379-385
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    • 2008
  • 콘크리트 건물의 보수 작업은 표면에 발생하는 균열을 정확하게 계측함으로써 비용적인 측면과 안전성이 결정된다. 하지만 표면에 발생한 균열은 대부분 점검자에 의해 수작업으로 계측되기 때문에 시간적 측면에서 비효율적이다. 따라서 본 논문에서는 콘크리트 슬래브 표면에 발생한 균열의 밝기와 밀도 그리고 면적 특징을 이용한 균열 검출 기법을 제안한다. 제안된 균열 검출 방법은 콘크리트 슬래브 표면의 명암도와 위치 정보를 ART2 기반 양자화에 적용한 후, 균열과 인접한 배경간의 명암도 차이를 이용하여 균열과 인접한 배경을 분리한다. 균열과 인접한 배경이 분리된 영상에서 형태학적인 정보를 이용하여 세부적인 잡음을 제거한 후에 최종적으로 균열 영역을 검출한다. 실제 콘크리트 균열 영상을 대상으로 실험한 결과, 다양한 콘크리트 균열 영상에서 기존의 방법보다 균열 검출 성능이 개선되었음을 확인하였다.

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광자쌍을 이용한 광검출기의 양자효율 절대측정 (Absolute Measurement of the Quantum Efficiency of Photodetectors Using Correlated Photon Pairs)

  • 안경진
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.452-456
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    • 1993
  • 자발적매개하향변환과정에서 발생되는 광자쌍을 동시계수하여 광전자증배관의 양자효율을 측정하였다. 표준광원이나 표준광원이나 표준복사계를 필요로하지 않는 이 방법으로 560nm에서 850nm 까지의 파장영역에 대하여 3%의 오차로 양자효율을 측정하였으며, 633 nm에서의 측정치는 교정된 레이저출력계와의 비교에 의하여 얻어진 값과 측정오차 내에서 일치하였다.

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