• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.974-982
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• 2009

주파수 안정성 이 우수한 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 연속파(Continuous Wave: CW) 신호를 발생시키기 위하여 상관관계가 큰 서로 다른 두 파장의 광 신호를 비팅(beating) 시켜 광 혼합(photomixing) 방법에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 광 반송파가 억압된 양측 대역(Double Sideband-Suppressed Carrier: DSB-SC) 방식은 단일 파장 광 신호를 국부 발진기와 광 변조기를 이용하여 CW 변조함으로써 상관관계가 큰 서로 다른 두 파장의 광 신호를 생성하는 방법이다. 본 논문에서는 DSB-SC를 이용한 광 혼합 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW신호 발생 방법에서 광 반송파 억압 레벨에 따른 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW 신호의 파워 및 위상 잡음 특성을 수치적으로 분석하고 실험적으로 증명하였다. 측정 결과, 광 반송파의 억압 레벨에 따라서 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW 신호의 파워와 위상 잡음이 각각 23.9 dB와 21 dBc/Hz(@ 1 MHz offset frequency) 개선됨을 확인하였다. DSB-SC 방법을 다룬 기존 문헌에서는 직관적으로 광 반송파 억제 레벨을 중요성을 언급하였으나, 본 논문에서는 수식 및 측정 데이터에 기반한 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW신호의 특성 향상을 위한 광 반송파 억제 레벨의 중요성을 확인하였다. 따라서 본 논문의 결과는 광 혼합 방법을 이용한 밀리미터파 및 테라헤르츠파 대역 CW 신호 발생 연구를 위한 기본적인 데이터로서 활용 가치가 높다.

• 대한방사성의약품학회지
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• 제6권2호
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• pp.102-115
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• 2020

In the state of Positronium (Ps), which is an unstable material created by the temporary combination of electrons and positrons, the imaging technology through photo-conversion methodology is emerging as a new research theme under resonance conditions through terahertz electromagnetic waves. Normally, Positronium can be observed in the positron emission computed tomography (PET) process when an unstable, separate state that remains after the pair annihilation of an electron and a positron remains. In this study, terahertz (THz) waves and Cherenkov radiation (CR) are generated using the principle of ponderomotive force in the plasma wake-field acceleration, and electrons and positrons are simultaneously generated by using a relativistic electron beam without using a PET device. We confirm the possibility of Positronium photoconversion technology in terahertz electromagnetic resonance conditions through experimental studies that generate an unstable state. Here, a relativistic electron beam (REB) energy of 0.5 MeV (γ=2) was used, and the terahertz wave frequencies is G-band. Meanwhile, a THz wave mode converting three-stepped axicon lens was used to apply the photoconversion technology. Through this, light emission in the form of a luminescence-converted Bessel beam can be verified. In the future, it can be used complementarily with PET in nuclear medicine in the field of medical imaging.

• 비파괴검사학회지
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• 제36권5호
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• pp.363-369
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• 2016

탄소나노튜브와 그래핀 등으로 대표되는 탄소 동소체기반 나노재료의 우수한 기계적 특성을 이용해 콘크리트의 압축강도를 증가시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로, 나노재료 적용을 통한 강도 향상을 위해서는 콘크리트 내 나노재료의 분산성이 높아야 하며, 이를 검증하기 위해 외부에서 비파괴적으로 확인할 수 있는 검사 기술이 요구된다. 본 연구에서는, 적외선의 직진성과 마이크로파의 투과성을 동시에 갖고 있는 THz 전자기파를 이용하여 MWCNT 및 GO가 포함된 두 종류의 나노시멘트 모르타르 시편을 제작하여 굴절률 및 흡수율과 같은 기초 광학물성 측정 시험을 수행하였다. 시험을 통해 일반 시멘트 모르타르에 비해 나노재료가 포함된 시편에서 굴절률은 평균 1.0~2.5%, 흡수율은 평균 -14~28% 차이로 측정됨을 확인하였다. 이를 통해, 비파괴적으로 콘크리트 내부에 포함된 나노재료의 분포도를 영상화할 수 있는 기술의 실현 가능성을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.927-933
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• 2011

본 논문에서는 전자 소자 기반의 상용 오실로스코프에 의한 기존의 펄스 신호 측정 방법의 주파수 한계를 극복하기 위하여 전기광학 기반의 측정 방법을 기술하였다. 펄스폭 0.1 ps의 펨토초 레이저와 광다이오드를 사용하여 20 GHz 주파수 범위에 대응되는 전자기 펄스를 발생시키고, 마이크로스트립 선로를 통해 전송되는 전자기 펄스를 검출하기 위하여 전기광학 샘플링 기법을 이용하였다. 마이크로스트립 선로 위의 매우 근접한 거리에서 광학 결정 프로브를 이용하여 비접촉식으로 펄스 신호를 검출하고, 선로의 출력단 펄스 신호를 기존의 오실로스코프로 측정하여 두 측정 결과를 서로 비교하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권5호
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• pp.370-375
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• 2008

본 논문에서 비동시성 광샘플링(asynchronous optical sampling; AOS) 방식을 이용하는 고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광(terahertz time domain spectroscopy; THz-TDS)을 시연한다. 모터로 구동되는 선형 스테이지를 사용하지 않고, 약간 다른 반복 주파수를 갖는 두 대의 펨토초 레이저를 각각 테라헤르츠파 발생과 검출에 사용하여 고속으로 10 ns의 시간축 상의 신호를 획득하고 fast Fourier transformation(FFT)을 통하여 100 MHz의 주파수 분해능을 갖는 고분해 분광을 구현한다. Cross-correlation 방법에 의해 시간 분해능은 278 fs으로 측정되었다. 또한, 본 분광기를 이용하여 수증기의 투과 스펙트럼을 측정하고 흡수선들을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권5호
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• pp.430-434
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• 2002

$12{\mu}{\textrm}{m}$ 길이, $5{\mu}{\textrm}{m}$ gap의 dipole 안테나에 입사되는 펨토초 레이저의 위치에 따른 테라헤르트 전자기 펄스의 크기를 관찰하였다. 비록 11volt의 작은 전압을 인가 시켰음에도 불구하고 테라헤르츠 전자기 펄스가 최대 4.7nA의 전류로 발생되었는데 이는 dipole 안테나 구조가 아닌 두 전송라인(transmission line)의 간격이 $300{\mu}{\textrm}{m}$ 떨어진 구조의 송신기(transmitter chip)에 비해 6배 작은 전압을 인가하여 3.4배 더 큰 전류가 발생됨을 알 수 있었다. 또한 팸토초 레이저로 여기 되는 dipole 안테나 구조의 송신기에 구형 교류전압을 최소 0.11volt에서 최대 10volt까지 변화시켜 테라헤르트 전자기 펄스의 최대값 크기에 따른 이진신호를 발생시켰다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권9호
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• pp.868-882
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• 2009

본 논문에서는 현재 주목을 받고 있는 테라헤르츠 대역의 주파수에서 근거리 무선 통신 응용을 위한 채널 모델과 무선 링크의 성능 분석에 대하여 서술한다. 10 Gbps 이상의 전송 속도를 실현하기 위해서는 주파수 대역폭이 기존의 밀리미터파에서 사용하는 주파수 대역폭보다 더 넓은 대역폭이 필요하며, 이 대역폭을 얻기 위해서는 테라헤르츠 주파수 대역으로 자연적으로 옮겨가지 않을 수 없다. ITU-R P.676-7 모델을 이용하여 테라헤르츠 대역의 대기 전파 감쇠 특성 분석 결과, 중심 주파수 220, 300, 350 GHz에서 약 68, 48, 45 GHz의 주파수 대역폭이 가용하며, 스펙트럼 효율이 1 이하인 변조 방식으로도 10 Gbps 이상의 데이터 속도를 얻을 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 간략화 PDP 모델을 이용하여 실내 공간의 건물 재질에 따른 지연 특성을 분석하였다. 실내 공간의 크기 $6\;m(L){\times}5\;m(W){\times}2.5\;m(H)$에서 콘크리트 벽의 경우 TE 편파에서 RMS 지연 확산은 9.23 ns였다. 이 결과는 참고문헌의 Ray-Tracing 시뮬레이션에서 얻은 10 ns 이내에 근접한다. 옥내 무선 링크 성능 분석 결과, 수신기의 감도는 BPSK 변조 방식을 사용하는 경우 대역폭 $5{\sim}50\;GHz$에 대하여 $-56{\sim}-46\;dBm$이고, 안테나 이득은 10 m 링크에서 $26.6{\sim}31.6\;dBi$였다. AWGN 채널과 LOS 환경을 가정할 때 송신기 출력 -15dBm에서 캐리어 주파수 220, 300, 350 GHz일 때 최대 달성 가능한 데이터 속도는 각각 30, 16, 12 Gbps였다. 이 결과는 BPSK 변조 방식을 사용하여 1 m 링크에서 얻은 결과이다. BER은 $10^{-12}$으로 가정하였고, 송신기 출력을 증가시키면 더욱 높은 데이터 속도를 얻을 수 있다.