XeCl 엑시머 레이저로 펌핑되는 쌍공진기형 색소레이저와 2단 증폭시스템을 개발하여 원격계측 시스템에 적합한 두 개의 파장을 동시 또는 순차적으로 출력하였다. 개발된 쌍공진기는 1200 g/mm의 회절격자를 갖는 grazing-incidence 방법에서 제 1차 및 제 2차 회절차수를 이용하여 구성되었다. 출력특성은 스펙트럼 선폭이 10 pm이하이고, 펌프 에너지에 대하 전체효율은 6% 이상이다. 또한, 파장가변 영역은 제 1차 및 제 2차의 회절차수에 대해 각각 434-470 nm, 436-468 nm 이며, 2단의 증폭기의 증폭이득은 37dB, 추출효율은 9%이다. 개발된 레이저 증폭시스템에서 Coumarine-450의 색소로 발진하고, 이의 출력 6 mJ을 원격계측시스템에 적용하여 수원상공의 NO$_2$의 가스농도분포를 측정하였다. 이 결과 개발된 색소레이저 시스템은 원격계측 시스템의 광원으로 매우 적합함을 확인하였다.
본 연구에서는 제진장치에 유도되는 변위응답을 증폭함으로써 기존 점탄성댐퍼의 효율을 극대화할 수 있는 변위증폭형 제진시스템에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 변위증폭시스템은 지진응답에 의한 층간 횡변위를 약 2$\sim$4배 정도 증폭할 수 있어 기존 가새형태의 댐퍼보강에 비해 지진응답을 제어 하는데 능력이 매우 탁월할 것으로 분석되었다. 이를 해석적으로 검증하기 위해 본 연구에서는 각 시스템 별 변위증폭비 $\beta$의 일반식을 제안하였으며, 각 시스템의 시간이력해석 결과를 바탕으로 변위증폭비 $\beta$의 사용가능여부를 검토하였다.
단층에 근접한 지진동에 대하여 성능이 저하되는 단자유도계의 변위응답에 대하여 연구하였다 5% 의 감쇠비를 갖는 세단계의 성능저하시스템을 5개의 단층에 근접한 지진동에 대하여 해석하였다 해석결과로부터 성능저하시스템의 비탄성 변위응답은 비저하시스템에 비하여 큰 값을 나타냄을 알 수 있었다 또한 성능저하 특성이 증가할수록 변위응답은 커지는 경향이 있다 이러한 변위증폭은 구조물의 고유주기 강도와 성능저하특성에 영향을 받으며 짧은 주기영역에서는 큰 값을 나타내며 긴 주기영역에서는 변위증폭이 거의 발생하지 않는다 단층에 근접한 각각의 지진동에 대한 변위증폭의 최대값은 1초 보다 작은 주기영역에서 비저하시스템의 4배 정도이다 변위증폭계수의 평균값은 짧은 주기영역에서는 2의 값을 가지면 구조물의 고유주기가 길어질수록 1에 수렴해 감을 알 수 있었다.
고출력 Rhodamine 6G 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 출력 특성 및 최적조건을 수치해석을 통하여 조사하였다. 율 방정식과 전송 방정식에서 펌프광의 에너지가 주어진 경우에 레이저 광의 직경, 색소셀의 크기, 색소의 농도, 증폭단의 갯수 및 각 증폭단의 펌프 에너지의 비율 등을 변수로 하였다. 그 결과 펌프에너지가 25mJ이고 색소 레이저의 입력에너지가 0.01mJ일 때, 2단 증폭 시스템의 최적조건에서 출력 에너지 10mJ과 변환 효율 40%를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.
CMOS아날로그 및 아날로그 디지탈시스템은 여러 개의 기본회로로 구성되어지며 그중에서도 증폭회로 부분은 시스템의 성능을 결정할 수도 있는 중요한 블럭중에 하나이다. 증폭회로는 시스템에서 사용되어지는 용도에 따라서 여러가지 구조(고이득, 저전력, 고속회로등)를 가지며 이러한 증폭회로를 설계하기 위하여 증폭기내의 입력증폭단의 설계 방법도 다양하다. 본 논문에서는 CMOS 상보형 차동이득 구조를 갖는 새로운 형태의 입력 차동증폭 회로를 제안하였다. 제안된 회로는 CMOS 상보형 회로에 의하여 고이득 특성을 가지며, 바이어스 전류를 내부적으로 공급하여 전체 시스템 구성시, 바이어스회로를 구성하기 위한 트랜지스터의 수를 줄일 수 있다. 이 회로를 표준 $1.5{\mu}m$ 공정파라메타를 이용한 SPICE 시뮬레이션을 통하여 광범위하게 이용되고 있는 CMOS 차동증폭 회로와 비교해 본 결과, 오프셋, 위상마진등의 특성이 그대로 유지된 상태에서 이득이 배가 되었다. 또한 제안된 회로를 이용하여 높은 출력스윙(-4.5V-+4.5V)과 함께 7nsec(CL-1pF) 이하의 세틀링시간을 갖을 수 있는 CMOS비교기를 설계하였다.
본 논문은 양자 키 분배 시스템에서의 보안성을 증폭시키기 위한 랜덤 보안성 증폭의 개념을 소개한다. 양자 오류 정정과 보안 사이의 관계를 이용하여 보안성 증폭을 제공하는 것을 보인다. 또한 보안성 증폭 측면에서 랜덤 보안성 증폭이 기존 유니버셜 해쉬 함수만을 이용한 것보다 나은 보안성을 제시한다는 것을 보인다. QKD의 대표적인 예인 BB84 프로토콜을 이용하여 유니버셜 해시 함수가 보안성을 강화하는 과정을 설명한다. 마지막으로 제안한 랜덤 보안성 증폭과 기존 방식이 양자 QKD 채널에서 키 생성률에 따른 보안성을 비교한다.
광통신이 발달하면서 보다 빠른 정보전송을 할 수 있지만 다른 전송매체와 마찬가지로 장거리 전송 시 손실이 발생하고 이러한 문제의 해결책으로 광 증폭기의 필요성이 대두 되었다. 기존의 광신호 증폭기에서는 광 신호를 전기신호 변환한 후 증폭하고 다시 증폭된 전기신호를 광신호로 변환하는 과정과 복잡한 구조는 전송시스템의 병목 문제를 유발하였다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 순수 광신호 증폭시스템인 어븀첨가광섬유증폭기 (EDFA)를 제작하고 EDFA의 이득평탄화를 위하여 이득평탄화 필터로 MLPFG를 제작하여 적용하였다. 제작된 EDFA는 20dB 이상의 신호 증폭을 보였다.
본 논문은 뇌파와 같이 측정을 위해서 많은 수의 채널이 필요한 계측 장치에서 채널에 따른 증폭률의 차이를 보정하기 위해 동일한 입력을 가한 후 측정된 시간 영역의 신호를 주파수 영역으로 변환하고 주파수 영역에서의 신호를 분석하여 각 채널의 증폭률의 차이를 유도하고 유도된 증폭률의 차이를 보정하는 알고리즘을 소개한다. 본 논문은 다채널 시스템에서 측정된 신호를 주파수 스펙트럼으로 변환하는 단계와 스펙트럼에서 각 채널의 이득률을 분석하는 단계를 포함하는 다채널 시스템에서 채널간 이득률을 보정하는 방법을 제안한다.
맥압증폭은 대동맥과 말초기관과의 혈압기능 평가 및 심혈관 질환을 예측하는 주요 매개변수로 나이와 관련이 높다. 그러나, 기존의 맥압증폭을 구하기 위해서는 관혈적인 방법으로 대동맥압을 측정하거나 혹은 전달함수와 같은 복잡한 대동맥압 추정 알고리즘을 구현하여 측정하여야 한다. 그러나, 유헬스를 활용한 스마트케어 환경에서 복잡한 알고리즘은 오히려, 계산량을 높이고, 시스템가격을 높일 수 있으므로, 최대한 단순화된 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 맥압증폭을 주파수영역의 에너지 관점으로 맥압증폭을 접근하였고, 대동맥압 추정없이 추정할 수 있는 새로운 지수를 제안한다.
XeCl 레이저로 펌핑하는 쌍공진기 색소레이저와 2단 증폭시스템을 개발하여 DIAL시스템에 적합한 두개의 파장을 동시 또는 순차적으로 출력하였다. 개발된 쌍공진기는 1200g/mm의 회절격자를 갖는 grazing-incidence 방법에서 제1차 및 제2차 회절차수를 이용하여 구성되었다. 출력특성은 스펙트럼 선폭이 10pm이하이고 펌프 에너지에 대한 전체효율은 6% 이상이다. 또한, 파장가변 영역은 제1차 및 제2차의 회절차수에 대해 각각 434-470nm, 436-468nm이며 2단의 증폭기의 증폭이득은 37dB, 추출효율은 9%이다. 개발된 레이저 증폭시스템에서 Coumarine-450의 색소로 발진하고 이의 출력 6mJ을 DIAL 시스템의 레이저 광으로 전송하여 수원 상공의 NO$_{2}$가스 농도분포를 측정하였다. 이 결과 개발된 색소레이저 시스템은 DIAL의 레이저 광원으로 매우 적합함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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