본 논문에서 위상변조와 푸리에 변환을 이용하여 이진 영상을 위한 새로운 암호화 방법을 제안한다. 복호를 위해서 제곱칙 특성을 이용한다. 키 영상은 랜덤 패턴의 위상변조와 그의 푸리에 변환으로 구해지며 입력영상은 위상 변조된 랜덤 패턴과 위상 변조된 입력의 곱을 푸리에 변환함으로서 암호화된다 암호화된 영상과 키 영상은 위상 정보만을 가지므로 일반 세기 검출기로는 복사나 위조가 불가능하며 복호는 키 영상에 의해서만 가능하다. 원 영상을 재생하기 위해, 키 영상과 암호화된 영상의 위상 마스크는 푸리에 변환 렌즈와 함께 각각 마흐-젠더 간섭계 경로에 따로 두며 출력 영상은 CCD 카메라에 세기 형태로 나타난다. 제안한 방법은 위상 변조기로 LCD를 사용하고 CCD 카메라의 특성을 이용하여 재생하므로 실시간 처리가 가능하다. 제안된 방법이 컴퓨터 모의 실험과 광학적 실험 결과 암호화 구조로서 우수한 성능을 갖음을 보여준다.
Chattopadhyay, S.N.;Overton, C.B.;Vetter, S.;Azadeh, M.;Olson, B.H.;Naga, N. El
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제10권3호
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pp.213-224
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2010
An optically controlled silicon MESFET (OPFET) was fabricated by diffusion process to enhance the quantum efficiency, which is the most important optoelectronic device performance usually affected by ion implantation process due to large number of process induced defects. The desired impurity distribution profile and the junction depth were obtained solely with diffusion, and etching processes monitored by atomic force microscope, spreading resistance profiling and C-V measurements. With this approach fabrication induced defects are reduced, leading to significantly improved performance. The fabricated OPFET devices showed proper I-V characteristics with desired pinch-off voltage and threshold voltage for normally-on devices. The peak photoresponsivity was obtained at 620 nm wavelength and the extracted external quantum efficiency from the photoresponse plot was found to be approximately 87.9%. This result is evidence of enhancement of device quantum efficiency fabricated by the diffusion process. It also supports the fact that the diffusion process is an extremely suitable process for fabrication of high performance optoelectronic devices. The maximum gain of OPFET at optical modulated signal was obtained at the frequency of 1 MHz with rise time and fall time approximately of 480 nS. The extracted transconductance shows the possible potential of device speed performance improvements for shorter gate length. The results support the use of a diffusion process for fabrication of high performance optoelectronic devices.
본 논문은 밀리미터파를 사용하는 광대역 무선 접속용 마이크로 셀룰라 시스템에 적용할 수 있는 새로운 광링크 구조를 제시하고 분석한다. 제안된 링크 구조는 EOM(electro optic modulator)의 비선형성에 의해 발생하는 고조파 성분을 광믹성(photonic mixing)에 이용해 링크로 입격되는 전기 신호를 주파수 천이시켜 BS(base station)에서의 전기적 믹싱을 불필요하게 하며 또한 CS(central station)로부터 공급된 밀리미터파 광 캐리어를 사용하므로써 BS에 능동 광원(optical source)이 없도록 하여 BS의 구조를 간단히 한다. 제시된 링크 구조에 대한 하향링크(downlink) CNR(carrier to noise ratio), IM3/C(third order intermoulation to carrier ratio) 및 상향링크(uplink) SFDR(spurious free dynamic range)에 대한 분석 및 상용소자의 파라메타값을 이용한 시뮬레이션을 통하여 제시된 링크 구조가 현재의 마이크로 셀룰라 시스템 요구조건을 만족시킬 수 있음을 보인다.
집적광학 $Ti:LiNbO_3\;1{\times}2$ Y-fed Balanced-Bridge 마하젠더 간섭기(YBB-MZI) 구조에 다이폴 패치 아테나를 적용해서 $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 동작하는 전계센서를 구현하였다. BPM 전산모사를 통해서 소자 설계 및 동작성능을 검증하였고, $1.3{\mu}m$ 파장대역에서 ~16.6 V 스위칭전압과 이에 대응해서 소멸비는 ~14.7 dB로 측정되었다. 10 MHz, 50 MHz 각각의 주파수에서 감지 가능한 최소 전계는 1.12 V/m, 3.3 V/m로 측정 되었으며, 이에 대응되는 각 주파수에서 ~22 dB, ~18 dB의 다이나믹 범위가 측정되었다. 제작된 센서는 0.29~29.8 V/m 범위의 전계세기에 대해서 선형응답 특성을 나타내었다.
우리는 기본 진공 $10^{-11}\;Torr$의 UHV surface magneto-optical Kerr effect (SMOKE) 시스템을 quarter-wave plate를 사용하였던 기존의 방식에서 PEM (photo elastic modulator)를 사용하는 방식으로 장비의 기능을 향상시켰다. 기존 quarter-wave plate를 사용하는 방식의 경우 Kerr signal을 구하기 위해 편광자와 검광자를 수직으로 두어 광량을 0으로 만들어야 한다. 그러나 금속의 경우 대부분 가시광선 영역에서 큰 반사율 때문에 측정되는 광량이 편광자와 검광자를 거치면서 넓은 각도 범위에서 최소값을 갖기 때문에 정확한 영점을 잡는 데 한계가 있다. 이러한 단점을 해결하기 위하여 우리는 PEM을 이용한 위상변조방식을 사용하였다. 위상변조 방식은 Kerr signal과 관계된 양을 PEM을 이용하여 50 kH ($1{\omega}$)와 100 kH ($2{\omega}$)의 진동 주파수에 공조시키고 이를 Lock-in-amplifier를 사용하여 탐지하기 때문에 좋은 sensitivity를 얻을 수 있을 뿐 아니라 Kerr ellipticity와 Kerr rotation을 동시에 측정할 수 있다. 자화에 필요한 전자석은 순철로 된 코어를 제작하여 챔버에 부착하였고 10 A에서 최대 7 kOe의 고자장을 얻을 수 있어 포화자화가 큰 물질에 대해서도 필요한 자성영역까지 측정이 가능하게 하였다. 또 저온 측정을 위해 SMOKE 샘플 홀더를 개조하여 액체 질소를 이용하여 100 K 근방의 영역에서 온도를 제어할 수 있도록 저온 장치를 구성하였다. 여기에서 샘플 근처에 위차한 e-beam heater가 장착된 고온 부분과 액체 질소 냉각, 온도감지를 위한 센서, cartridge heater가 장착된 저온 부분을 sapphire plate로 분리하여 저온용 cartridge heater의 파손을 최소화하였다. 이러한 SMOKE 시스템을 구성한 후에 우리는 Fe/Cr(001)시스템의 자성특성에 대해 연구하였다. Fe/Cr 시스템은 Fe/Cr/Fe의 exchange coupling이나 bulk Cr의 복잡한 자성 특성 때문에 주목을 받아왔다. 이 연구에서 우리는 저온 및 상온에서 Cr(001) 단결정 위에 증착된 Fe 박막의 자성 특성을 보고한다.
200MHz 응향광변조기 (AOM: Acousto-Optic Modulator)는 제 2고조파(SHG: Second Harmonic Generation)녹색 레이저와 함께 DVDR(Digital Video Disk Recorder)에 적용되어 고밀도 광기록용으로 사용되었다. 이러한 고밀도 광기록 장치로써 사용되기 위해서는 고출력 레이저의 사용이 필수적이며, 레이저 빔이 통과하는 각 광학 소자들의 코팅막은 고출력 레이저 빔에 대해 높은 레이저 damage threshold를 가져야 한다. AOM의 음향공학재료로 사용되는 $TeO_{2}$단결정에 코팅막의 종류 및 증착조건을 변화시키며 E-beam 증착법으로 A/R코팅 시편을 준비하였다. 0.55W의 입력 power를 갖는Ar레이저를 사용하여 코팅의 광손상 정도를 확인하였다. $AI_{2}O_{3}$막에 비해 $ZrO_{2}$와 $SiO_{2}$막을 사용한 경우 레이저 damage threshold는 크게 향상되었다. 또한 AOM모듈을 제작 후 구동회로와 연결하여 약 20mW의 SHG power를 입력시키며 출력 power long term안정성을 측정하였다.
마하젠더형 광세기 변조기를 이용하여 l0 GHz 고조모드잠금된 분산보상 어븀첨가 광섬유 레이저의 출력 안정화 되먹임 제어를 하고 출력의 안정도를 측정하였다. 레이저의 출력 불안정성이 발생하였을 때 나타나는 완화진동 주파수 성분을 억압하도록 공진기 길이를 조정하여 16시간 이상 출력 안정화를 시켰다. 이때, 안정화가 진행되는 동안 rms 위상잡음과 rms진폭잡음은 각각 260 fsec-524 fsec와 4-11.5%의 사이에 분포하였고, BER은 $10^{-13}$ 으로 측정되었다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제28권6호
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pp.922-930
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2004
An experimental investigation was performed to study on the generation of air bubble and air core with swirling flow in a horizontal cicular tube. To determine some characteristics of the flow, 2D PIV technique is employed for velocity measurement in water. The experimental rig is manufactured from an acryl tube. The test tube diameter of 80mm, and a length of 3000mm. The used algorithm is the gray leve cross-correlation method(Kimura et al. 1986). An Ar-ion laser is used and the light from the laser(500mW) passes through a probe to make two-dimensional light sheet. In order to make coded images of the tracer particles on one frame, an AOM(Acoustic-Optical Modulator) is used. The maximum axial velocities showed near the test tube wall at y/D =0.1 and y/D =0.9 along the test tube. The higher Reynolds number increase, the lower axial velocities are showed in the center of the test tube. The air bubbles are generated from Re =10,000 and developed into air core from the recirculating water pump rpm equal 30Hz. The pressure and temperature are measured across the test tube at X/D=3.33.
Lee, Seung-Yeol;Kim, Han Na;Kim, Yong Hae;Kim, Tae-Youb;Cho, Seong-Mok;Kang, Han Byeol;Hwang, Chi-Sun
ETRI Journal
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제39권3호
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pp.390-397
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2017
In this paper, we propose a scheme for designing a tunable pixel layer based on a $Ge_2Sb_2Te_5$ (GST) alloy thin film. We show that the phase change of GST can significantly affect the reflection characteristic when the GST film is embedded into a dielectric encapsulation layer. We investigate the appropriate positions of the GST film within the dielectric layer for high diffraction efficiency, and we prove that they are antinodes of Fabry-Perot resonance inside the dielectric layer. Using the proposed scheme, we can increase the diffraction efficiency by about ten times compared to a bare GST film pixel, and 80 times for the first-to-zeroth-order diffraction power ratio. We show that the proposed scheme can be designed alternatively for a broadband or wavelength-selective type by tuning the dielectric thickness, and we discuss a multi-phase example with a double-stack structure.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제32권6호
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pp.955-963
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2008
In this paper, we propose an improved practical encryption and fault-tolerance decryption method using a non-negative value key and random function obtained with a white noise by using iterative phase wrapping method. A phase wrapping operating key, which is generated by the product of arbitrary random phase images and an original phase image. is zero-padded and Fourier transformed. Fourier operating key is then obtained by taking the real-valued data from this Fourier transformed image. Also the random phase wrapping operating key is made from these arbitrary random phase images and the same iterative phase wrapping method. We obtain a Fourier random operating key through the same method in the encryption process. For practical transmission of encryption and decryption keys via Internet, these keys should be intensity maps with non-negative values. The encryption key and the decryption key to meet this requirement are generated by the addition of the absolute of its minimum value to each of Fourier keys, respectively. The decryption based on 2-f setup with spatial filter is simply performed by the inverse Fourier transform of the multiplication between the encryption key and the decryption key and also can be used as a current spatial light modulator technology by phase encoding of the non-negative values. Computer simulations show the validity of the encryption method and the robust decryption system in the proposed technique.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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