• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권1호
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• pp.45-54
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• 2015

In this study, a novel parallel wavefront correction system architecture is proposed, and a model-based tabu search (MBTS) algorithm is introduced for this new system to compensate wavefront aberration caused by atmospheric turbulence in a free-space optical (FSO) communication system. The algorithm flowchart is presented, and a simple hypothetical design for the parallel correction system with multiple adaptive optical (AO) subsystems is given. The simulated performance of MBTS for an AO-FSO system is analyzed. The results indicate that the proposed algorithm offers better performance in wavefront aberration compensation, coupling efficiency, and convergence speed than a stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제37권4호
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• pp.219-228
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• 2020

A CubeSat platform has become a popular choice due to inexpensive commercial off-the-shelf (COTS) components and low launch cost. However, it requires more power-efficient and higher-data rate downlink capability for space applications related to remote sensing. In addition, the platform is limited by the size, weight and power (SWaP) constraints as well as the regulatory issue of licensing the radio frequency (RF) spectrum. The requirements and limitations have put optical communications on promising alternatives to RF communications for a CubeSat platform, owing to the power efficiency and high data rate as well as the license free spectrum. In this study, we analyzed the performance of optical downlink communications compatible with CubeSat platforms in terms of data rate, bit error rate (BER) and outage probability. Mathematical models of BER and outage probability were derived based on not only the log-normal model of atmospheric turbulence but also a transmitter with a finite extinction ratio. Given the fixed slot width, the optimal guard time and modulation orders were chosen to achieve the target data rate. And the two performance metrics, BER and outage data rate, were analyzed and discussed with respect to beam divergence angle, scintillation index and zenith angle.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.322-325
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• 1999

We report fiber guiding experiments on the Photonic Quantum Ring(PQR) laser diode. In the 1km transmission measurements, we find that the PQR performs much better than the VCSEL. This suggests that the PQR laser is very promising candidate for LAN-range optical data communications. On the other hand, we have also fabricated 8$\times$8 PQR laser arrays and measured spatial decays for free space properties without using any guiding optics, which showed about 1m distance of spectral angle sensing.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권3호
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• pp.304-306
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• 2016

본 논문에서는 펄스 재머의 영향에 대해 코히런트 무선 광통신 시스템에서 비트오류율을 분석한다. 유도된 수식은 닫힌형태로 쉽게 코히런트 광 통신 시스템 성능을 확인할 수 있다. 또한 최적의 공격을 위한 재머를 작동시키는 심볼 시간 비율을 계산한다. 결과를 통해서, 유도된 비트오류율이 정확한 것을 확인한다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.238-246
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• 2024

Modern military operations rely heavily on broadband communication and data transmission. Recently, the rising use of intelligent unmanned technology necessitates more frequencies. Free-space optical(FSO) communication can offer high-data-rate communications with high security and no need for licensing. Therefore, the FSO communication holds significant interest and potential in the defense industry. In this paper, we present design of a FSO communication terminal taking Korean domestic weather conditions into account. The domestic atmospheric attenuation is analyzed using several models and two-year meteorological information for a city in Korea, and this analysis is utilized to design the FSO communication terminal. The design results were verified using an FSO communication test bed, and we achieved an Ethernet bandwidth of approximately 1.86 Gbps at a distance of 1.3 km with the optical amplifier output power of the test bed set to about 20 dBm.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제34권6호
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• pp.852-857
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• 2010

본 논문에서는 조명으로 사용되는 LED를 이용하여 실내 가시광 통신을 할 수 있는 시스템을 제안하고 있다. LED는 디지털 변조가 가능하므로 조명과 더불어 광무선 통신시스템으로 적용할 수 있다는 개념과 연구결과에 기인하여 기초연구를 수행하였다. LED는 고 휘도, 신뢰성, 저 전력 소비, 긴 수명의 장점을 가지므로 고 품질의 통신서비스를 제공하는 통신용 광원으로서도 적합하다. 본 연구에서는 오디오 전송을 위한 단방향 광무선 통신시스템과 텍스트 메시지를 전송하기 위한 양방향 통신시스템을 구현하여 통신 성능을 실험하였다. 이 실험결과는 실내 무선 환경을 지향하는 조명등의 내부회로로 설치될 수 있는 저가형 광통신 트랜시버의 구현이 가능함을 보여준다.

• 한국광학회지
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• 제33권3호
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• pp.99-105
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• 2022

자유 공간 광통신 시스템에서 발생하는 대기 외란에 의한 광신호 변동을 억제하기 위하여 전광(all-optical) 자동 이득 조절(automatic gain controlled, AGC) 어븀 첨가 광섬유 증폭기(erbium-doped fiber amplifier, EDFA)를 활용할 때의 성능을 실험적으로 평가하였다. EDFA에 입력되는 광신호 입력을 -30 dBm과 -10 dBm으로 각각 설정하여 증폭기가 소 신호 영역과 포화 영역에서 동작할 때의 성능을 실험적으로 비교하였다. 이 때 광신호의 요동은 음향 광학 변조기(acousto-optic modulator, AOM)를 활용하여 구현하였다. 실험 결과로부터 EDFA가 소 신호 영역에서 동작하며, 피드백되는 증폭된 자발 방출(amplified spontaneous emission, ASE) 광 전력이 0 dBm으로 증폭기를 포화시킬 수 있는 경우에 가장 작은 광신호 요동 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.326-334
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• 1991

자유공간 광학과 출력 버퍼 메모리를 이용한 Optical Asynchronous Transfer Mode(ATM) 스위칭 시스템을 제안하고, Huygens-Fresnel 원리와 렌즈 변환을 이용하여 이 스위칭 구조에 있는 분배 시스템을 분석했다. 단색관 조명의 경우, 입력 분포의푸리에 변환과 유사한 패턴이 출력평면에서 관측되었다. 부분적으로 코히런트(coherent)한 유사 단색광으로 시스템을 조명할 \ulcorner\ulcorner는, 출력평면에서 단색광 때보다 공간적으로 넓어진 빛의 세기 분포가 나타났다. 100fs 정도의 코히런트(coherent)한 단펄스는 심한 공간적 확장 없이 분배기를 전파할 수 있음을 알 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제40권3호
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• pp.330-336
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• 2018

Free-space optical (FSO) systems have attracted much attention from both research and application perspectives owing to their many benefits, such as license-free operation, low-cost, and high data rates. This paper investigates the ergodic capacity of FSO systems, which is an important metric of system performance. The stochastic temporary laser-beam blockage, pointing errors, and atmospheric turbulence are simultaneously considered. The results illustrate that the link blockage causes a decreased ergodic capacity. We show that to maximize the ergodic capacity, there is an optimal value of the laser-beam radius at the waist, which largely depends on pointing errors; however, it is independent of the atmospheric turbulence and the probability of link blockage.

• 한국통신학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.956-966
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• 1997

단일 스테이지 스위칭 구조를 갖는 홀로그래픽 크로스바에 의한 동적인 자유공간 광연결을 실험하였다. 동적인 동작을 위해 전기적인 주소지정방식의 액정 공간광변조기와 회절격자가 매트릭스-매트릭스 크로스바에서의 고정적인 홀로그램을 대신하여 사용되었다. 회절격자는 규칙적인 셀들로 이루어졌으며 각 셀마다 서로 다른 위상지연 정도를 갖는다. 이러한 화소형 위상격자 배열을 공간광변조기에 띄어 입력빔의 방향으로 편향시키거나 여러 빔으로 분리한 후 원하는 위치로 빔의 방향을 조종한다. 이러한 실험결과 컴퓨터와 공간광변조기, 위상형 회절격자를 이용하여 자유공간 광연결이 동적으로 수행됨을 보였다.