• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권1호
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• pp.63-67
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• 2015

백색 발광 다이오드는 조명과 통신이 동시에 가능하여 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서는 고출력 백색 LED와 저가형 광 다이오드, 프레넬 렌즈로 구성된 가시광 통신의 특성을 연구하였다. LED 구동회로는 고전력 MOSFET과 MOSFET 전용 구동칩을 사용하여 LED가 고속으로 온오프 되게 스위칭 하였다. 사용한 LED의 대역폭은 8 MHz로 측정되었다. 그러나 실내 조명환경을 고려한 500 lx 조도 하에서 통신 속도는 PIN 광 다이오드인 SFH213의 낮은 스펙트럼 감도와 낮은 신호전력으로 인해 1 Mbps까지만 가능하였다. 시스템 대역폭을 확장하기 위하여 프레넬 렌즈를 적용한 경우 수신단의 PIN 광 다이오드에 LED의 집광된 광 전력이 입사되도록 하여 LED의 대역폭까지 변조될 수 있었다. 프레넬 렌즈에 의한 신호대 잡음비는 40 dB 이상 향상되었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.497-502
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• 2001

디스크형 기록매질을 사용하는 홀로그래픽 메모리에서 뒤틀린 니매틱 액정 디스플레이를 사용하여 세기와 위상을 동시에 변조하는 방법을 제안한다. 세기변조에 대해서 액정 디스플레이 픽셀의 밝고 어두운 상태에 따라 2진의 off (0) 과 on (1)을 표현하기 때문에 기존의 방식과 다를 짓이 없다. 그러나 우리의 방식에서는 on의 상태에서 서로 다른 2가지의 위상지연을 만들 수 있다. 이 2 가지의 위상지연이 180도에 가까울 경우, Fourier 면 홀로그램을 기록할 때 데이터 영상의 dc 성분을 감소시켜 기록면에서의 빔 세기 분포를 향상시킬 수 있다. 제안한 방식에 대한 유용성을 실험으로 데모하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.149-158
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• 2006

가우스 괄호법을 이용한 굴절능 배치 방법과 등가렌즈 설계법으로 기존에 설계한 반도체와이어 본딩 검사용 다중배치 현미경 광학계에 대한 공차 분석을 하였다. 축상 대칭 공차인 곡률과 두께에 대한 공차는 회절 한계에 의한 초점심도 내에서 후방초점거리(BFL)가 변하도록 결정하였고, 축 비대칭 공차인 decenter와 tilt에 대한 공차는 0.7 field에서 공간주파수 50 lp/mm에서의 MTF(Modulation Transfer Function) 변화가 5% 이내가 되도록 시행착오 방법으로 정하였다. 이 결과 공차분포확률에 관계없이 MTF의 감소율이 5% 미만 되는 곳에 가장 많은 확률로 공차가 분포하므로 위와 같은 방법으로 공차를 부여하면 원하는 본 광학계의 결상 성능을 만족시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제14권2호
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• pp.184-188
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• 2003

TM 모드에는 영향을 끼치지 않으면서 TE 모드의 위상만을 변조시키는 P-I-i-I-N $GaAs/Al_{0.35}Ga_{0.65}As$ 도파로 위상변조기를 제작하였다. TE 모드에 대해서만 위상변조를 일으키게 하기 위해 P-I-i-I-N 구조를 선택하였다. Fabry-Perot 공명 방법을 이용해서 TE-와 TM 모드에 대해 $\lambda=1.55$\mu\textrm{m}$ 파종에서 각각 측정하였다. TE-편광된 빛에 대한 위상변조 효율은 $\Delta\phi=7.9^{\circ}/V.mm$ 였다. 이것은 비슷한 구조를 갖는 위상변조기의 변조 효율 보다 거의 2.5배정도 향상된 결과이다. 또한, TM-편광된 빛에 대해 서는 위상변조가 관측되지 않았다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제12권6호
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• pp.253-257
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• 2011

This study was carried out to solve problems such as radio frequency band depletion, confusion risk, and security loss in existing visible wireless communication systems, and to determine the applicability of next-generation networks. A light-emitting diode (LED) light communication system was implemented with a controlling switching light module using the ATmega16 micro-controller. To solve the existing modulation effect and disturbance in visible light communication, an integrated interface was evaluated with a driving light module and analyzes its reception property. A transmitter/receiver using the ATmel's micro-controller, high-intensity white LED-6 modules, and infrared sensor KSM60WLM and visible sensor TSL250RD were designed. An experiment from the initial value of distance to 2.5 m showed 0.46 V of the voltage loss, and if in long distance, external light interference occurred and light intensity was lost by external impact and thus data had to be modified or reset repeatedly. Additionally, when we used 6 modules through the remote controller's lighting dimming, data could be transmitted up to 1.76 m without any errors during the day and up to 2.29 m at night with around 2~3% communication error. If a special optical filter can reduce as much external light as possible in the integrated interface, the LED for lighting communication systems may be applied in next generation networks.

• 한국광학회지
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• 제14권6호
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• pp.649-656
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• 2003

본 논문에서는 몸체진동형 링레이저 자이로에서 레이저 공진기에 인가되는 입력 각속도가 lock-in 영역에 있을 때 발생하는 맥놀이신호 위상오차의 크기는 맥놀이신호의 위상에 관계된다는 것을 수치해석적인 계산을 통하여 확인하였다. 그리고 그 오차가 누적되지 않고 통계적 평균값이 영이 되도록 하기 위하여 몸체진동의 진폭을 변화시키는 몸체진동잡음 인가방식에 대한 요구조건을 연구하였다. 그 결과 몸체진동잡음에는 진폭을 증가시키고 감소시키는 진폭경사가 필요하고 여기에 유사 백색잡음을 첨가해주어야 하며 진폭경사의 기울기 및 진폭의 최대값과 최소값을 불규칙적으로 변화시켜야 됨을 알 수 있었다. 그리고 이러한 조건을 만족하는 것과 그렇지 않은 몸체진동잡음을 이용하여 자이로를 동작시키면서 주변온도의 변화에 의하여 나타나는 출력변화를 비교함으로서 몸체진동잡음에 의하여 오차가 누적되는 특성을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.971-980
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• 2013

파장 분할 다중 전송을 위한 분산 제어 (DM; dispersion management)가 적용된 전송 링크에서 특정 중계 구간에만 RDPS(residual dispersion per span)가 집중된 구조를 통한 시스템 성능 개선 정도를 RDPS가 모든 중계 구간에서 균일한 구조에서의 시스템 성능과 비교하여 살펴보았다. 80 km의 14개 단일 모드 광섬유 중계 구간 중 RDPS가 집중되는 중계 구간을 제외한 나머지 중계 구간의 RDPS가 0 ps/nm인 전송 링크에서 5번째~13번째 중계 구간의 RDPS가 300 ps/nm로 집중되고 6번째~13번째 중계 구간의 RDPS가 1,320 ps/nm로 집중되면 최상의 시스템 성능 개선이 이루어지는 것을 확인하였다. 또한 두 경우 모두 precompensation에 의해 결정되는 최적의 NRD(net residual dispersion)는 10 ps/nm이고, postcompensation에 의해 결정되는 최적의 NRD는 -10 ps/nm인 것을 확인하였고, 눈 열림 패널티(EOP; eye opening penalty)가 1 dB 이하가 되는 유효 입사 전력의 범위가 RDPS가 균일한 링크에 비해 집중 RDPS가 300 ps/nm인 경우 2 dB, 1,320 ps/nm인 경우 6 dB 정도 개선되는 것을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제33권6호
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• pp.295-302
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• 2022

FHD급 고해상도 연성 내시경을 설계하기 위한 wedge prism 적용 방법을 연구하였다. 기존의 연성 내시경 광학계의 경우, 넓은 피사계 심도 범위에서 동일한 결상 성능을 얻기 위해 F 넘버를 크게 가져가거나 액체 렌즈를 적용하였다. 하지만 이는 추가적인 light guide와 기구물을 필요로 하여 광학계의 직경이 커진다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해, 연성 내시경 광학계에 2매의 wedge prism을 적용하여 각 물체거리별로 상거리를 조절하였다. 먼저 설계한 내시경 광학계에 2매의 wedge prism을 대칭으로 배치하고, 각 물체거리별로 목표 결상 성능을 만족하는 상거리 값을 도출하였다. 그 다음, 상거리를 조절하기 위한 wedge prism 디센터 값을 도출하였다. 이 두 가지 데이터를 조합하여, 각 물체거리에서 목표 결상 성능을 만족하는 wedge prism 디센터 값을 다중구성으로 적용하였다. Wedge prism을 적용한 최적 설계 결과, 100 mm-7 mm의 전체 피사계 심도 범위에서, 분해능 178 cycles/mm에 대한 변조전달함수 20% 이상의 목표 결상 성능을 만족하였다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.24-34
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• 1997

본 연구에서는 비정질 $WO_{3}$ 박막을 작용전극으로 $V_{2}O_{5}$ 박막과 NiO 박막을 각각의 대향전극으로 사용한 두 종류의 상보형 일렉트로크로믹 소자를 제작하고 그 특성을 조사 연구하였다. 그 결과 $100{\sim}150nm$ 두께로 진공증착된 $V_{2}O_{5}$ 박막을 대향전극으로 이용하여 제작된 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/V_{2}O_{5}/ITO$ 구조의 상보형 소자에서는 $1{\sim}2V$ 정도의 낮은 인가전압에서 광변조량이 $50{\sim}60%$를 나타내는 우수한 특성을 나타냈다. 그리고, RF 반응성 스퍼터링 방법으로 제작된 NiO 박막을 대향전극으로 이용한 $ITO/WO_{3}/LiClO_{4}-PC/NiO/ITO$ 구조의 경우 1.5V의 인가전압에 가시광선 영역(${\lambda}=550nm$)에서 약 25% 정도, 근적외선 영역(${\lambda}=850nm$)에서 약 30% 정도의 태양광을 변조할 수 있는 특성을 보였다.

• 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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• 한국정보디스플레이학회 2006년도 6th International Meeting on Information Display
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• pp.421-421
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• 2006

The light and energy-efficiency of classical liquid crystal displays is notoriously poor due to the use of absorption-based linear polarisers and colour filters. For instance, the light efficiency of PVAL polarisers is typically between 40 and 45 % and the colour filters have a typical efficiency below 35 % which results in a total light and energy-efficiency of the display below 10 %. In the past, a variety of polarizers were developed with an enhanced efficiency in generating linearly polarized light. Typically, these polarizers are based on the polarisationselective reflection, scattering or refraction of light i.e. one polarisation direction of light is directly transmitted to the LCD/viewer and the other polarization direction of light is depolarised and recycled which results in a typical efficiency for generating linearly polarized light of 70-85 %. Also, special colour filters have been proposed based on chiral-nematic reactive mesogens which increase the efficiency of generating colour. Despite the enormous progress in this field, a need persists for improved methods for generating polarized light and colour based on low cost optical components with a high efficiency. Here, the use of holographic phase gratings is reported for the generation of polarized light and colour. The phase grating are recorded in a photopolymer which is coated onto a backor frontlight for LCDs. Typically the recording is performed in the transmisson mode or in the waveguiding mode and slanted phase gratings are generated with their refractive index modulation at an angle between 20o and 45o with the normal of the substrate. It is shown that phase gratings with a high refractive index modulation and a high efficiency can be generated by a proper selection of the photopolymer and illumination conditions. These phase gratings coupleout linearly polarized light with a high contrast (> 100) and the light is directed directly to the LCD/viewer without the need for redirection foils. Dependent on the type of phase grating, the different colours are coupled-out at a slightly different angle which potentially increases the efficiency of classical colour filters. Moreover, the phase gratings are completely transparent in direct view which opens the possibility to use them in frontlights for LCDs. Holographic polarization gratings posses a periodic pattern in the polarization state of light (and not in the intensity of light). A periodic pattern in the polarization direction of linearly polarized light is obtained upon interference of two circularly polarized laser beams. In the second part of the lecture, it is shown that these periodic polarization patterns can be recorded in a linear photo-polymerizable polymer (LPP) and that such an alignment layer induces a period rotation in the director of (reactive and non-reactive) liquid crystals. By a proper design, optical components can be produced with only first order diffraction and with a very high efficiency (>0.98). It is shown that these diffraction gratings are potentially useful in projection displays with a high brightness and energy efficiency