• 제목/요약/키워드: High harmonic generation

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고조파발생에 따른 영향과 대책 연구 (Effect of Harmonic Generation and Countermeasures)

  • 백동현
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.91-97
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    • 2015
  • 초고층건축물이나 대형 사업장과 IT를 추구하는 수용가는 많은 가전기기 사용하여 선형, 비선형부하시의 고조파로인한 Capacitor의 과열 및 소손, 자료 손상, 대지전위 상승, 통신유도장해등을 일으켜 전력설비의 오동작과 과열로 화재의 원인이 될 수 있다. 이를 확인하기 위해 건축물의 7곳을 조사하여 비교한 결과 6곳에서는 적정하였으나 1곳은 고조파관리가 필요하였다. 전류 고조파는 No. 3, 6, 7은 매우 초과하여 정밀 진단이 필요하였으며 No. 2, 3, 5는 5고조파 전류를 고려하여야 한다. R상 전압고조파는 양호하였으나 전류고조파는 No. 1을 제외하고 No. 2, 3, 4, 5, 6, 7은 모두 기준을 초과하였다. 따라서 지그재그변압기나 엑티브필터를 설치하여 고조파 상승을 억제시킬 필요가 있고 설비불평형률, 역률등을 종합 조사하여 효율도 향상시킬 필요가 있다.

무효전력 보상을 포함하는 새로운 회전형 변압기 계통 연계 시스템 (New VFT Grid-Connection System Including Reactive Power Compensation)

  • 오정식;박태식;김성환;곽노홍;박장현
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.143-150
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    • 2019
  • Back-to Back HVDC 방식을 사용한 비동기 계통연계 기술은 고조파 발생, 높은 비용 및 낮은 확장성의 문제를 가지고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 회전형 변압기를 이용한 비동기 계통 연계 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 회전형 변압기의 인덕턴스 성분으로 인한 무효전력이 발생되고 별도의 무효전력 보상설비의 추가 설치에 대한 문제가 필연적으로 발생된다. 따라서 본 논문에서는 회전형 변압기를 사용한 비동기 계통 연계 시스템의 필수요소인 정류용 AC-DC 컨버터를 유효전력 공급뿐만 아니라 무효전력을 보상할 수 있도록 설계함으로서 기존의 회전형 변압기의 무효전력 보상 문제를 해결하고자 하며, 제안된 방식은 시뮬레이션을 통해 성능을 검증하였다.

계통 연계 PV-ESS 확장성 확보를 위한 병렬 DC-모듈형 PCS 설계 (The bidirectional DC module type PCS design for the System Inter Connection PV-ESS of Secure to Expandability)

  • 황락훈;나승권;최병상
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.56-69
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    • 2021
  • 상용계통과 연계한 PV 시스템은 인버터의 특성과 더불어 소형, 고 역률, 낮은 고조파 출력, 고 신뢰성, 최대출력 운전, 저비용 등의 장점이 요구된다. 태양광발전시스템의 PV 에너지를 계통과 부하로 전달하기 위해 양방향의 PCS가 요구되어 진다. 본 논문에서는 태양광 발전의 ESS를 고려한 PCS를 제안하여 부하평준화를 통한 전력의 안정적인 공급을 확인하고자 한다. 이를 위해 일사량과 부하량에 따른 5단계의 동작 모드 알고리즘을 제안하고, 충/방전 제어를 위한 제어기를 설계 하였다. 양방향의 효율적인 에너지 전달을 위해 DC-link단에 양방향 컨버터 및 배터리를 연결하고, 연계형 인버터를 통해 DC-link 전압 및 인버터 출력전압을 제어하였다. 제안된 시스템의 타당성을 입증하기 위해 PSIM을 사용한 시뮬레이션을 수행하여 타당성과 안정성을 검토하였으며, 이를 확인하기 위해 3[kW] PCS를 제작하여 실험하였다. 실험결과를 통해 제안된 시스템에 요구되어지는 특성을 검증하였으며 기존 시스템에 비해 강인한 시스템을 구성하였다.

Nonlinear Optical Zeolite Films for Second and Third Harmonic Generation

  • Kim, Hyun-Sung;Pham, Tung Thanh;Yoon, Kyung-Byung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1443-1454
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    • 2011
  • Methods to prepare novel second-order nonlinear optical (2O-NLO) materials composed of all-silica zeolite (silicalite-1) and a series of 2O-NLO molecules having high second order hyperpolarizability constants (${\beta}$ values) are reviewed. These methods include the development of novel methods to incorporate a series of hemicyanine (HC) molecules into the channels of silicaite-1 films in uniform orientations. The first method is to incorporate HC molecules tethered with long alkyl chains (octadecyl or longer) into the silicalite-1 channels with the long alkyl chain side first through the hydrophobic-hydrophobic interaction between the long alky chains and the silicalite-1 channels. The second method is to incorporate the HC molecule tethered with a medium length alkyl chain (nonyl) into the silicalite-1 channels with the medium length alkyl chain side first through hydrophobic-hydrophobic interaction between the medium length alky chain in the photoexcited state and the silicalite-1 channels. The third method is to incorporate the HC molecule tethered with propionic acid into the silicalite-1 channels with the propionic acid side last mediated by a tetrabultylammonium cation ion-paired to the propionate unit. A method to prepare a novel third-order nonlinear optical (3O-NLO) material composed of zeolite-Y and PbS or PbSe quantum dots is also reviewed. This Account thus describes a promising new direction to which the search for highly sensitive 2O-NLO and 3O-NLO materials has to be conducted and a new direction to which zeolite research and applications have to be expanded.

$TeO_2-PbO-GeO_2$계 유리 내 비선셩 광학 특성의 구조 의존성 (Structural Dependence of Nonlinear Optical Properties in $TeO_2-PbO-GeO_2$)

  • 김원효;허종;김유성;류선윤
    • 한국세라믹학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.507-513
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    • 1996
  • Nonlinear optical properties of TeO2-PbO-GeO2 glasses were investigated and their correlation with struc-tural modification was investigated. Third-order nonlinear susceptibility $\chi$, ranged between 5.0$\times$10-13 esu and 10.7$\times$10-13 esu which are approximately 20-40 times larger than that of silica glass. The glass with a composition of 85(80TeO2-20PbO)-15GeO2(mol%) seemed to provide an optimum compromise between $\chi$and the stability against crystallization. Analyses of the Raman spectra suggested that these glasses are mainly composed of [TeO4] tbp, [TeO3]tp and [GeO4] tetrahedral structural units. It was concluded that the positive contribution of Pb2+ with high polarizability to $\chi$ in TeO2-PbO glasses overwhelmed the negative influence due to the structural modification of [TeO4]tbplongrightarrow[TeO3]tp. On the other hand addition of GeO2 in TeO2-PbO-GeO2 glasses resulted in the decrease of $\chi$ values. This behavior was attributed to the formation of [GeO4] polyhedra at the expense of [TeOn] polyhedra and Pb2+ ions which normally sowed a higher contribu-tion to $\chi$ than [GeO4] polyhedra.

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Multimodal Nonlinear Optical Microscopy for Simultaneous 3-D Label-Free and Immunofluorescence Imaging of Biological Samples

  • Park, Joo Hyun;Lee, Eun-Soo;Lee, Jae Yong;Lee, Eun Seong;Lee, Tae Geol;Kim, Se-Hwa;Lee, Sang-Won
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권5호
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    • pp.551-557
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    • 2014
  • In this study, we demonstrated multimodal nonlinear optical (NLO) microscopy integrated simultaneously with two-photon excitation fluorescence (TPEF), second-harmonic generation (SHG), and coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) in order to obtain targeted cellular and label-free images in an immunofluorescence assay of the atherosclerotic aorta from apolipoprotein E-deficient mice. The multimodal NLO microscope used two laser systems: picosecond (ps) and femtosecond (fs) pulsed lasers. A pair of ps-pulsed lights served for CARS (817 nm and 1064 nm) and SHG (817 nm) images; light from the fs-pulsed laser with the center wavelength of 720 nm was incident into the sample to obtain autofluorescence and targeted molecular TPEF images for high efficiency of fluorescence intensity without cross-talk. For multicolor-targeted TPEF imaging, we stained smooth-muscle cells and macrophages with fluorescent dyes (Alexa Fluor 350 and Alexa Fluor 594) for an immunofluorescence assay. Each depth-sectioned image consisted of $512{\times}512$ pixels with a field of view of $250{\times}250{\mu}m^2$, a lateral resolution of $0.4{\mu}m$, and an axial resolution of $1.3{\mu}m$. We obtained composite multicolor images with conventional label-free NLO images and targeted TPEF images in atherosclerotic-plaque samples. Multicolor 3-D imaging of atherosclerotic-plaque structural and functional composition will be helpful for understanding the pathogenesis of cardiovascular disease.

Stationary Frame Current Control Evaluations for Three-Phase Grid-Connected Inverters with PVR-based Active Damped LCL Filters

  • Han, Yang;Shen, Pan;Guerrero, Josep M.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권1호
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    • pp.297-309
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    • 2016
  • Grid-connected inverters (GCIs) with an LCL output filter have the ability of attenuating high-frequency (HF) switching ripples. However, by using only grid-current control, the system is prone to resonances if it is not properly damped, and the current distortion is amplified significantly under highly distorted grid conditions. This paper proposes a synchronous reference frame equivalent proportional-integral (SRF-EPI) controller in the αβ stationary frame using the parallel virtual resistance-based active damping (PVR-AD) strategy for grid-interfaced distributed generation (DG) systems to suppress LCL resonance. Although both a proportional-resonant (PR) controller in the αβ stationary frame and a PI controller in the dq synchronous frame achieve zero steady-state error, the amplitude- and phase-frequency characteristics differ greatly from each other except for the reference tracking at the fundamental frequency. Therefore, an accurate SRF-EPI controller in the αβ stationary frame is established to achieve precise tracking accuracy. Moreover, the robustness, the harmonic rejection capability, and the influence of the control delay are investigated by the Nyquist stability criterion when the PVR-based AD method is adopted. Furthermore, grid voltage feed-forward and multiple PR controllers are integrated into the current loop to mitigate the current distortion introduced by the grid background distortion. In addition, the parameters design guidelines are presented to show the effectiveness of the proposed strategy. Finally, simulation and experimental results are provided to validate the feasibility of the proposed control approach.

PPLN 비선형 결정과 이중통과법을 이용한 DOFA 시스템에서 증폭된 연속발진형 파장가변 적외선 레이저광의 제 2고조파 발생 (Double-pass Second Harmonics Generation of Tunable CW Infrared Laser Beam of DOFA System in Periodically Poled LiNbO3)

  • 유길상;조재흥;고광훈;임권;정도영
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.229-236
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    • 2008
  • 주기적으로 분극 반전된 비선형 결정 중에 하나인 PPLN(Periodically Poled MgO(5%) doped Lithium Niobate)과 수 W급의 고출력 연속발진형 파장가변 적외선 레이저 시스템인 DOFA(Diode Laser Oscillator & Fiber Amplifier) 시스템을 이용하여, 이 결정에서 펌핑광을 한번 통과시키는 단일통과와 두 번 통과시키는 이중통과에서의 효율적인 제2고조파 발생 조건을 실험적으로 구하였다. 단일통과에서는 최적의 위상정합온도 $108.9^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 245 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었고, 이때의 주파수 변환 효율은 10%였다. 또한 제 2고조파 발생의 효율을 증가시키기 위해서 되 반사용 오목거울과 위상보정을 위한 쐐기유리판을 이용하여 이중통과의 제2고조파 발생장치를 구성하였다. 이때 최적의 위상정합온도 $108.5^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 383 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었다. 이때의 변환 효율은 15.6%로써 단일통과에서의 제 2고조파 발생 효율보다 크게 증가함을 확인하였다.

옥사디아졸 결합의 유기 발색단이 도입된 이차비선형 광학 이미드 고분자 (Second Order Nonlinear Optical Polyimides Containing Organic Chromophores with an Oxadiazole Segment)

  • 도정윤;김봉건;권지윤
    • 공업화학
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    • 제18권1호
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    • pp.77-83
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    • 2007
  • 2차 비선형 광학 소재는 광 도파로 응용을 위해 조화파 파장영역에서 낮은 광 진행 손실을 가져야 한다. 이를 위하여 분자에 전자 당김 작용기로 니트로기, 시안기 및 알킬슬폰기가 각각 도입된 세 가지의 쌍극자형 발색단 물질이 합성되었다. 시안기 및 슬폰기를 갖는 발색단의 자외-가시 흡수 스펙트럼은 니트로기를 갖는 발색단에 비해 단파장으로 이동하였다. 또한, 크로모포 분자에 옥사디아졸 연결기를 도입한 결과 광흡수 스펙트럼이 단파장으로 이동하는 유사한 특성을 관찰하였다. 이러한 단파장으로 이동하는 특성은 2차 조화파의 낮은 광손실을 유도할 것이다. 합성된 크로모포는 이미드 고분자에 곁사슬기 형태로 도입하였다. 합성된 고분자의 비선형 광학 성질은 $1.55{\mu}m$ 파장 영역에서 전기광학계수를 측정하고 변환을 통하여 결정하였다. 시차열량 분석계와 열중량 분석계를 이용하여 이들 고분자의 물성 측정을 진행한 결과 $185^{\circ}C$ 이상의 높은 유리전이 온도와 $300^{\circ}C$까지 열적으로 안정함을 보였다.

향상된 전력효율을 갖는 GaInP/GaAs HBT 마이크로파 푸쉬-푸쉬 전압조정발진기 (A Microwave Push-Push VCO with Enhanced Power Efficiency in GaInP/GaAs HBT Technology)

  • 김종식;문연국;원광호;신현철
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권9호
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    • pp.71-80
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    • 2007
  • 본 논문은 교차결합된 부성저항(cross-coupled negative-gm) 발진기 구조의 캐패시터 공통단자에서 2차 고조파를 얻어내는 새로운 푸쉬-푸쉬 기술에 대해 제안한다. 캐패시터 공통단자에서 2차 고조파가 생성되는 기본적인 이론은 에미터-베이스 접합 다이오드의 비선형 특성에 의한 Voltage clipping과 VCO core 트랜지스터의 Switching 동작 시 생기는 상승과 하상 시간의 차로써 설명된다. Simulation을 통한 비교연구를 통하여 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 에미터 공통단자에서 출력을 얻어내는 방법보다 마이크로파 영역에서 전력효율이 더 뛰어나다는 것을 보였다. 본 기술을 적용한 Prototype MMIC VCO가 12-GHz와 17-GHz 대역에서 GaInP/GaAs HBT 공정을 사용하여 설계, 제작되었다. 출력 파워는 각각 -4.3dBm과 -5dBm이 측정되었고, Phase noise는 1-MHz offset에서 각각 -108 dBc/Hz와 -110.4 dBc/Hz가 측정되어 -175.8 dBc/Hz와 -184.3 dBc/Hz의 FoM(Figure-of-Merit)을 얻었다. 제작된 12-GHz와 17-GHz의 VCO Core는 각각 25.7mW(10.7mA/2.4V)와 13.1mW(4.4mA/3.0V)를 소모한다.