• 제목/요약/키워드: Optical Receiver

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VLBI 관측데이터 초고속 전송을 위한 VSI 광변환 송수신 장치의 설계 및 개발 (Design and development of VSI Optical Adapter for high speed transmission of VLBI observation data)

  • 오세진;노덕규;염재환;정진승;정동규;오충식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.261-269
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    • 2013
  • 본 논문에서는 VLBI 관측데이터를 광신호로 변환하여 전송할 수 있는 광변환 송수신 장치의 설계 개발과 성능시험에 대해 기술한다. 대전상관기에서 고속재생기(Mark5B, VERA2000)와 동기재생처리장치(RVDB) 사이, RVDB와 VLBI상관서브시스템(VCS) 사이에는 80라인의 구리선으로 구성된 VSI 케이블이 사용되고 있는데, 관측데이터를 LVDS 신호로 전송하며 유효길이는 최대 5m이다. 대전상관기는 16관측국의 자료처리를 수행할 예정이며, 향후 14대의 RVDB 시스템이 도입될 예정이다. 그리고 VSI 케이블의 연결단자의 접속 오류로 인해 데이터 손실도 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 VSI 케이블의 접촉오류로 인한 데이터 손실, RVDB와 VCS 사이의 공간 활용과 시스템의 증설계획, 그리고 장거리 데이터 전송(e-VLBI) 등을 고려하여 VLBI 관측데이터를 광신호로 변환하여 데이터를 효율적으로 송수신할 수 있는 장치를 개발하였다. 본 논문에서는 개발한 광변환 송수신 장치의 성능을 확인하기 위해 고속재생기와 RVDB 사이의 데이터 전송시험을 수행하였으며, 시험결과에서 데이터의 손실 없이 전송되는 것을 확인하였다.

광통신 모듈용 단일칩 CMOS 트랜시버의 설계 (Design of a Single Chip CMOS Transceiver for the Fiber Optic Modules)

  • 채상훈;김태련;권광호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권2호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • STM-1 체계의 광통신용 광모듈 송수신부에 내장하기 위한 155.52 Mbps 트랜시버 ASIC을 0.6 ㎛ 2-poly 3-metal 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 설계하였다 설계된 ASIC은 시스템에 의해서 처리된 155.52 Mbps 데이터 신호를 LD를 통하여 광신호로 변환하여 상대 시스템으로 송신하는 트랜스미터의 역할과, 상대 시스템으로부터 전송되어온 155.52 Mbps 광신호를 PD로 수신하여 전기신호로 변환하고 원형으로 복구하는 리시버의 역할을 한다. 트랜스미터와 리시버를 하나의 실리콘 기판에 집적하여 단일칩 형태의 트랜시버를 설계하기 위하여, 잡음 및 상호 간섭 현상을 방지하기 위한 배치 상의 소자 격리 방법뿐만 아니라 전원분리, 가드링, 격리장벽 등을 도입한 새로운 설계 방법을 적용하였다. 설계된 칩의 크기는 4 × 4 ㎟이며, 5 V 전원 공급상태에서 소모전력은 900 ㎽로 예측할 수 있었다.

광통신 모듈용 단일 칩 CMOS트랜시버의 구현 (Implementation of a Single Chip CMOS Transceiver for the Fiber Optic Modules)

  • 채상훈;김태련
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권9호
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    • pp.11-17
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    • 2004
  • STM-1 체계의 광통신용 광모듈 송수신부에 내장하기 위한 155.52 Mbps 트랜시버 ASIC을 0.6 ㎛ 2-poly 3-metal 실리콘 CMOS 기술을 이용하여 구현하였다. 제작된 ASIC은 시스템에 의해서 처리된 155.52 Mbps 데이터 신호를 LD를 통하여 광신호로 변환하여 상대 시스템으로 송신하는 트랜스미터의 역할과, 상대 시스템으로부터 전송되어온 155.52 Mbps 광신호를 PD로 수신하여 전기신호로 변환하고 원형으로 복구하는 리시버의 역할을 한다. 트랜스미터와 리시버를 하나의 실리콘 기판에 집적하여 단일 칩 형태의 트랜시버를 설계하기 위하여, 잡음 및 상호 간섭 현상을 방지하기 위한 배치 상의 소자 격리 방법뿐만 아니라 전원분리, 가드링, 격리장벽 등을 도입한 새로운 설계 방법을 적용하였다. 설계된 칩의 크기는 4 × 4 ㎟이며, 루프백 측정에서 지터도 실효치 32.3 ps, 최대치 335.9 ps로 비교적 양호하게 나타났다. 전체 칩의 소비전력은 5V 단일전원 공급 상태에서 약 1.15 W(230 mA)로 나타났다.

광특성분석시스템(BCS)을 이용한 헬리오스타트 태양추적오차의 측정 및 보정 (Measurement and Compensation of Heliostat Sun Tracking Error Using BCS (Beam Characterization System))

  • 홍유표;박영칠
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.502-508
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    • 2012
  • Heliostat, as a concentrator to reflect the incident solar energy to the receiver, is the most important system in the tower-type solar thermal power plant since it determines the efficiency and ultimately the overall performance of solar thermal power plant. Thus, a good sun tracking ability as well as a good optical property of it are required. Heliostat sun tracking system uses usually an open loop control system. Thus the sun tracking error caused by heliostat's geometrical error, optical error and computational error cannot be compensated. Recently use of sun tracking error model to compensate the sun tracking error has been proposed, where the error model is obtained from the measured ones. This work is a development of heliostat sun tracking error measurement and compensation method using BCS (Beam Characterization System). We first developed an image processing system to measure the sun tracking error optically. Then the measured error is modeled in linear polynomial form and neural network form trained by the extended Kalman filter respectively. Finally error models are used to compensate the sun tracking error. We also developed the necessary image processing algorithms so that the heliostat optical properties such as maximum heat flux intensity, heat flux distribution and total reflected heat energy could be analyzed. Experimentally obtained data shows that the heliostat sun tracking accuracy could be dramatically improved using either linear polynomial type error model or neural network type error model. Neural network type error model is somewhat better in improving the sun tracking performance. Nevertheless, since the difference between two error models in compensation of sun tracking error is small, a linear error model is preferred in actual implementation due to its simplicity.

Visibility Measurement in an Atmospheric Environment Simulation Chamber

  • Tai, Hongda;Zhuang, Zibo;Jiang, Lihui;Sun, Dongsong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권3호
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    • pp.186-195
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    • 2017
  • Obtaining accurate visibility measurements is a common atmospheric optical problem, and of vital significance to civil aviation. To effectively evaluate and improve the accuracy of visibility measurements, an outdoor atmospheric simulation chamber with dimensions of $1.8{\times}1.6{\times}55.7m^3$ was constructed. The simulation chamber could provide a relatively homogeneous haze environment, in which the visibility varied from 10 km to 0.2 km over 5 hours. A baseline-changing visibility measurement system was constructed in the chamber. A mobile platform (receiver) was moved from 5 m to 45 m, stopping every 5 m, to measure and record the transmittance. The total least-squares method was used to fit the extinction coefficient. During the experiment conducted in the chamber, the unit weight variance was as low as $1.33{\times}10^{-4}$ under high-visibility conditions, and the coefficient of determination ($R^2$) was as high as 0.99 under low-visibility conditions, indicating high stability and accuracy of the system used to measure the extinction coefficients and strong consistency between repeated measurements. A Grimm portable aerosol spectrometer (PAS) was used to record the aerosol distribution, and then Mie theory was used to calculate the extinction coefficients. The theoretical results were found to be consistent with the measurements and exhibited a positive correlation, although they were higher than the measured values.

WDM 광 분기 / 결합 시스템에서의 누화 , ASE 잡음 , 소광비가 전송특성에 미치는 영향분석 (Analysis of Transmission Characteristics for Cascaded WDM Optical Add / Drop Multiplexers with Crosstalk , ASE Noise , and Extinction Ratio)

  • 이상록;서완석;이성은
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권2호
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    • pp.1-8
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    • 1999
  • OADM이 다단 연결된 WDM 망에서 전송성능을 분석하였다. 주된 전송선능 열화요소는 광스위치와 광역다중화기/다중화기의 누화, ASE 잡음, 그리고 소광비 등이 있다. IdB power penalty를 허용할 경우 소광비는 13dB 이상, 광스위치 누화는 -30dB 이하, 광 역다중화기/다중화기 누화는 -20dB 이하로 유지해야한다. 광스위치 누화가 보다 지배적이다. 광수신기의 판정 임계치가 고정값인 경우에는 전송 가능한 최대 노드수가 최적값이 경우보다 약 50% 이상 감소한다.

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레이저 펄스 부호화를 이용한 원거리 고해상도 3D 스캐닝 라이다 (Long Distance and High Resolution Three-Dimensional Scanning LIDAR with Coded Laser Pulse Waves)

  • 김건정;박용완
    • 한국광학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.133-142
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    • 2016
  • 본 논문에서는 DS-OCDMA(direct sequence optical code division multiple access)와 스캐닝 방식의 MEMS (microelectromechanical system) 거울을 이용하여 픽셀별로 스캐닝하는 라이다 시스템(light detection and ranging, LIDAR)의 설계와 시뮬레이션 결과를 기술한다. 제안하는 라이다는 $848{\times}480$ 해상도의 거리 영상을 1초에 60번 측정한다. 영상을 구성하는 각각의 픽셀마다 픽셀 정보와 체크섬을 DS-OCDMA로 부호화한 레이저 펄스로 방출하므로, 반사파를 검출하기 위하여 대기할 필요없이 연속으로 거리 측정이 가능하다. MEMS 거울은 부호화된 레이저 펄스를 반사하여 측정을 원하는 방향으로 보내기 위한 용도로 사용한다. 하나의 거리 영상을 구성하는 픽셀 정보의 처리가 모두 완료되면, 픽셀 개개의 반사파 비행시간을 이용하여 포인트 클라우드를 생성한다.

최적의 감도를 얻을 수 있는 p-i-n/HBT OEIC 광수신단의 새로운 설계방법 (A new p-i-n/HBT photoreceiver design procedure for the optimum sensitivity)

  • 김대근;김문정;김성정
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권11호
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    • pp.79-85
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    • 1995
  • In this paper, an epi layer and a device structure for InP/InGaAs p-i-n/HBT OEIC is designed for a receiving frontend of high speed optical communications. A 3 stage transimpedance circuit using the p-i-n/HBT device is also designed by SPICE simulations for a high sensitivity including ISI noises at a given bit rate. Our simulations show that the Personick's assumption which is not commonly satisfied have estimated a photoreceiver sensitivity too high, so thus we have to also consider ISI noises in OCIC receiver designs.

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Effective Fragile Watermarking for Image Authentication with High-quality Recovery Capability

  • Qin, Chuan;Chang, Chin-Chen;Hsu, Tai-Jung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권11호
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    • pp.2941-2956
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    • 2013
  • In this paper, we propose an effective fragile image watermarking scheme for tampering detection and content recovery. Cover image is divided into a series of non-overlapping blocks and a block mapping relationship is constructed by the secret key. Several DCT coefficients with direct current and lower frequencies of the MSBs for each block are used to generate the reference bits, and different coefficients are assigned with different bit numbers for representation according to their importance. To enhance recovery performance, authentication bits are generated by the MSBs and the reference bits, respectively. After LSB substitution hiding, the embedded watermark bits in each block consist of the information of itself and its mapping blocks. On the receiver side, all blocks with tampered MSBs can be detected and recovered using the valid extracted reference bits. Experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed scheme.

LPE에 의한 GaInAs/InP PIN Photodiode의 제작 및 특성 (A Fabrication and Characteristics of GaInAs/InP PIN Phtodiode Grown by LPE)

  • 박찬용;남은수;박경현;김상배;박문수;이용탁;홍창희
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.737-746
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    • 1990
  • Ga0.47In0.53As PIN photodiodes(PD) having various areas have been fabricated by liquid phase epitaxial techniques. Ternary melt has been baked out at 675\ulcorner in H2 atmosphere for 20 hours before growth, which resulted in reduction of background carrier concentration of grown epi-layer. Also, lattice mismatch has been controlled within 0.01%. The room temperature performance of 10**-4cm\ulcornerarea PIN PD at a bias voltage of -5V were` quantum efficiency(with no antireflection coating)=60% for 1.3\ulcorner light source, dark current\ulcorner5nA, and capacitance\ulcornerpE. Frequency response measurement of packaged PIN PD has shown that cut-off frequency (f-3dB) was 961MHz. This PD has shown a good eye pattern when it was incorporated in a 565Mbps optical receiver.

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