• 제목/요약/키워드: Babinet's principle

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Babinet의 원리와 Generalized Sheet Transition Conditions(GSTCs)를 이용한 메타스크린 해석 (Metascreen Analysis Using Generalized Sheet Transition Conditions(GSTCs) and Babinet's Principle)

  • 이선규;이정해
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권9호
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    • pp.685-692
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    • 2018
  • Babinet의 원리와 generalized sheet transition conditions(GSTCs)를 이용한 메타스크린 해석 방법을 제안하였다. 먼저, Babinet의 원리로부터 동일한 치수를 갖는 메타필름과 메타스크린의 상보스크린 관계를 확인하였다. 이러한 특성은 메타 필름의 가장 기본구조인 패치표면의 반사계수와 메타스크린의 가장 기본구조인 메쉬표면의 투과계수 결과로부터 검증하였다. 또한, GSTCs에 의해 계산된 패치표면의 반사계수와 메쉬표면의 투과계수의 관계에도 동일하게 적용됨을 확인하였다. 이를 통해 분극률 밀도(polarizability density)를 이용한 메타필름 설계가 메타스크린 설계에 이용될 수 있음을 보였다. 제안된 방법은 전자기파의 크기, 위상, 편파 등의 제어가 요구되는 다양한 메타표면 단위 구조 분석에 적용 가능할 것으로 예상된다.

Babinet-principle-inspired Metasurfaces for Resonant Enhancement of Local Magnetic Fields

  • Seojoo, Lee;Ji-Hun, Kang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권1호
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    • pp.97-103
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    • 2023
  • In this paper, we propose Babinet-principle-inspired metasurfaces for strong resonant enhancement of local magnetic fields. The metasurfaces are designed as complementary structures of original metasurfaces supporting the local enhancement of electric fields. We show numerically that the complementary structures can support spoof magnetic surface plasmons that induce strong local magnetic fields without sacrificing the deep sub-wavelength-thick nature of the metasurface. By introducing a periodic array of metallic rods in the proximity of the metasurfaces, we demonstrate that a resonant enhancement of the local magnetic fields, more than 80 times the amplitude of an incident magnetic field, can emerge from a resonance of the spoof magnetic surface plasmons.

주기가 다른 격자들로 구성된 DFB 필터의 구현 (Implementation of Distributed Feedback Filters using Cascaded Gratings with Different Period)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.77-82
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    • 2013
  • 주기가 다른 격자들로 구성된 평면 DFB 도파로의 필터 특성들을 등가 전송선로 망을 사용하여 구현하였다. 대역 필터 특성과 공진 특성을 정확하게 분석하기 위하여 Floquet 이론과 Babinet 원리에 기초한 종방향 모드 전송선로 이론 (L-MTLT)을 제시하였다. 수치해석 결과, 본 논문에서 제시한 해석법은 주기가 다른 격자들로 구성된 DFB 도파로의 필터 특성들을 분석하기 위한 간단한 수치 해석적 알고리즘을 제공하였으며, DFB 필터의 대역폭과 사이드로브의 억압특성 각 영역에서의 격자개수와 격자 종횡비 (aspect ratio)에 민감하게 의존함을 보였다.

광통신용 원통형 격자필터 설계를 위한 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory to Design Circular Grating Filters for Optical Communication)

  • 호광춘;박천관
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제40권4호
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    • pp.27-33
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    • 2003
  • 최근, 원통형 DFB전송 구조들은 다양한 광 소자들과 결합하여 광통신용 필터로 널리 사용되고 있다. 이 원통형 Bragg 격자 구조들의 광 필터특성을 분석하기 위하여 본 논문에서는 Floquet-Babinet의 원리에 의존한 새롭고 쉬운 모드 전송선로 이론 (Modal Transmission-Line Theory)을 제시하였다. 수치해석 결과, 제안한 해석법은 원통형 DFB전송 구조들의 필터특성을 분석하기 위한 유용한 프로그래밍 알고리즘을 제공하고, 다층 원통형 주기 구조들의 전송특성을 분석하기 위하여 쉽게 발전시킬 수 있음을 보였다.

천이영역을 갖는 원통형 격자필터 설계를 위한 간단한 해석적 방법 (A Simple Analytic Method for Design of Optical Circular Grating Filters with Phase-Shifting Region)

  • 호광춘
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.209-215
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    • 2006
  • 협대역 천이영역을 갖는 원통형 격자전송구조 (Circular Bragg Grating: CBG) 가 최근 DWDM을 위한 광통신용 대역통과 필터로 널리 사용되고 있다. 이 원통형 Bragg 격자 구조들의 광 필터특성을 분석하기 위하여 본 논문에서는 Floquet-Babinet의 원리에 의존하는 새로운 해석적인 모드 전송선로 이른 (Modal Transmission-Line Theory: MTLT)을 제시하였다. 수치해석 결과, 제안한 해석법은 CBG의 필터특성을 분석하기 위한 유용한 프로그래밍 알고리즘을 제공하고, 다층 원통형 주기 구조들의 그 전송특성을 분석하기 위하여 쉽게 발전시킬 수 있음을 보였다.

저 입력 임피던스를 위한 선형 비 상보 2-암 슬롯 시누어스 안테나에 관한 연구 (Study on the Linear Non-Complementary 2-Arm Slot Sinuous Antenna for Low Input Impedance)

  • 윤성현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권12호
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    • pp.2461-2468
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    • 2015
  • 시누어스 안테나는 초 광대역을 요구하는 방향 탐지 시스템과 같은 응용에서 사용되는데, 안테나의 입력 임피던스가 높기 때문에 높이가 낮은 안테나 및 바룬의 설계에 애로점이 있다. 본 연구에서는 낮은 입력 임피던스를 얻기 위하여, Babinet's 원리를 이용하여, 2-18[GHz] 주파수 대역의 시누어스 안테나를 기존의 지수형 2-암 스트립 시누어스 안테나 대신에, 가장 큰 반경 $R_1=31.83mm$ 과 가장 작은 반경 $R_p=1.7mm$ 사이를 6개의 시누어스 셀을 균등한 등 간격으로 배치하는, 선형 2-암 슬롯 시누어스 안테나를 제안하고, 안테나 급전점에 $188{\Omega}$ 대신에 $80{\Omega}$의 임피던스로 급전 할 경우의 -10dB 대역폭을 해석하였다. 스트립인 경우 전 주파수 범위에서 반사 손실이 -10dB 이상이지만, 슬롯인 경우는 약 4-18[GHz] 범위에서 -10dB 이하의 반사 손실을 얻었다.

${\lambda}$/4 천이영역을 갖는 광 DFB도파로의 해석적 분석법 (A Simple Analytic Method of Optical DFB Waveguides with Quarter-Wavelength Shifted Region)

  • 김준환;호광춘
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제38권12호
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    • pp.36-43
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    • 2001
  • ${\lambda}$/4 천이영역을 갖는 평면 DFB 도파로의 광학적특성을 분석하였다. 그 도파로의 필터특성과 공진특성을 정확히 분석하기 위하여 Floquet 이론과 Babinet 원리에 기초한 새로운 모드 전송선로 이론을 유도하였다. 수치해석 결과, 본 논문에서 제시한 해석법은 ${\lambda}$/4 천이영역을 갖는 평면 DFB 도파로의 필터 특성과 공진특성을 간단히 해석할 수 있는 알고리즘을 제공하며, 다른 근사적 해석법들에서 얻을 수 없는 새로운 물리적 특성을 보여 주었다.

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Spectral Properties of THz-Periodic Metallic Structures

  • Kang, Chul;Kee, Chul-Sik;Sohn, Ik-Bu;Lee, Jong-Min
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제12권3호
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    • pp.196-199
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    • 2008
  • We have investigated spectral properties of the periodic arrays of aluminum rods and holes on papers using the terahertz time-domain spectroscopy. The size of a rod(hole) is $600{\mu}m{\times}100{\mu}m$ and the spacing is $300{\mu}m$. The samples were fabricated by a femtosecond laser micromachining system. The periodic arrays of aluminum rods exhibit high reflection around 0.25 THz when the polarization of the THz pulse is parallel to the long axis of the rod, whereas the periodic arrays of holes exhibit high transmission around 0.25 THz when the polarization of the THz pulse is perpendicular to the long axis of the hole.

Block 표면파와 회절 격자구조에 기초한 광학 센서의 구현 (Implementation of Optical Sensor based on Block Surface Wave and Diffraction Grating Profile)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.143-148
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    • 2021
  • 격자 구조로 구성된 유전체 다층 구조의 GMR 특성에 의하여 생성되는 Bloch 표면파 (BSW)의 체계적인 연구가 바이오 센서의 감지 성능을 분석하기 위하여 제시되었다. 그 광학적 반응 현상에 대한 구조적 매개 변수의 영향을 Babinet의 원리와 모드 전송선 이론 (MTLT)을 사용하여 평가하였다. 설계된 바이오 센서의 감도는 파장 스펙트럼에서는 격자 상수에 비례하였으며, 각도 스펙트럼에서는 입사 전자기파의 정상 파동 벡터에 반비례하였다. SiO/SiO2와 TiO2/SiO2 다층 유전체 스택으로 구성된 두 개의 소자에 대한 수치해석 결과를 제시하여, BSW가 적외선에서 가시 영역에 이르는 대역에서 효율적인 회절 기반 바이오 센서를 실현하는 데 활용 될 수 있음을 보여주었다.

비접촉식 방법에 의한 원통형 물체의 지름 측정 (Diameter Measurement of Cylindrical Objects by Non-Contact Method)

  • 임복룡;김석원
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.177-181
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    • 2005
  • 원통형 물체의 지름을 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만 본 연구에서는 두 가지 비접촉식 방법인 기하광학적 방법과 간섭${\cdot}$회절 방법으로 원통형 물체의 지름을 측정하였다. 기하광학적인 방법은 원통형 렌즈를 이용하여 기울인 레이저 광선을 원통형 물체의 옆면에 비추어 나타나는 곡선을 CCD 카메라로 포착하고 이 곡선을 기하학적인 방법으로 계산하는 것이며 간섭${\cdot} $회절에 의한 방법은 스크린에 나타난 물체에 의한 레이저광의 간섭${\cdot}$회절무늬를 측정하고 분석하는 방법이다. 버니어 캘리퍼스로 측정한 평균 지름이 $0.05\;mm\;\~\;100.50\;mm$ 인 원통형 물체를 기하광학적 방법과 간섭${\cdot}$회절 방법으로 측정한 결과 각각의 상대오차가 $2\%$$1\%$범위 이내였고 다량의 물체 지름을 신속히 측정하는데 응용될 수 있음을 확인하였다.