• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.97-102
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• 2013

Frequency tuning characteristics of a THz-wave by varying phase-matching angle and pump wavelength in a noncollinear phase-matching THz-wave parametric oscillator (TPO) are analyzed. A novel scheme to realize the tuning of a THz-wave by moving the cavity mirror forwards and backwards is proposed in a noncollinear phase-matching TPO. The parametric gain coefficients of the THz-wave in a $LiNbO_3$ crystal are explored under different working temperatures. The relationship between the poling period of periodically poled $LiNbO_3$ (PPLN) and the THz-wave frequency under the condition of a quasi-phase-matching configuration is deduced. Such analyses have an impact on the experiments of the TPO.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.340-351
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• 2010

전기적인 장치를 기반으로 한 테라헤르츠 송신기(Terahertz Transmitter: Tx)를 이용하여 0.34 THz의 전자기파를 발생시키는 소형 CW sub-THz 이미징 시스템을 제시하였다. Tx에 의해 발생된 0.34 THz의 전자기파는 테라 헤르츠 수신기(Terahertz Receiver: Rx)를 이용하여 샘플의 진폭(magnitude)과 위상(phase) 정보를 각각 측정하였다. 이 논문에서는 보다 좋은 이미지 해상도를 얻기 위하여 데이터 수집 시 이미지의 분해능(resolution)에 영향을 미치는 주사 스테이지(scanning stage)의 시간 지연과 스텝 거리를 변수로 두어 다양한 샘플들을 주사하여 그 결과를 측정, 비교하였다. 또한 플라스틱, 종이, 나무 등 다양한 샘플들의 이미징 측정을 통해 테라헤르츠 파의 응용 가능성을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제30권4호
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• pp.352-358
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• 2010

전기적인 장치를 기반으로 한 테라헤르츠 송신기(terahertz transmitter; Tx)를 이용하여 0.34 THz의 전자기파를 발생시키는 소형 CW sub-THz 이미징 시스템을 제시하였다. Tx에 의해 발생된 0.34 THz의 전자기파를 point by point 스캔방식으로 샘플에 투과시켰고, 여기서 얻어진 데이터는 테라헤르츠 수신기(terahertz receiver; Rx)를 이용하여 진폭(magnitude)과 위상(phase) 정보로 측정한 후 이를 영상화하였다. 이 논문에서는 보다 좋은 이미지 해상도를 얻기 위하여 데이터 수집 시 이미지의 분해능(resolution)에 영향을 미치는 주사 스테이지(scanning stage)의 시간지연과 스텝거리를 변수로 두어 다양한 샘플들을 주사하여 그 결과를 측정, 비교하였다. 또한 플라스틱, 종이, 나무 등 다양한 샘플들의 이미징 측정을 통해 테라헤르츠 파의 응용 가능성을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.290-295
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• 2006

전기전도도가 높은 구리선 도파로에 THz 전자기파의 결합은 THz 유선방식의 전파에 있어 테라파의 크기 및 주파수 특성을 결정짓는 중요한 요인 중의 하나이다. 본 연구에서는 직경 $480{\mu}m$, 길이 23 cm의 구리선 도파로에 테라파를 전파시켜 1 THz 주파수 범위를 가진 THz 펄스를 측정하였다. 도파로와 transmitter chip 또는 receiver chip 사이의 공극 간격을 최대 $275{\mu}m$까지 확대하여 송신부와 수신부의 결합 특성을 접촉상태와 비교 분석하였다. 실험결과 송신부의 결합민감도가 수신부보다 약 3배 이상 높게 나타났으며 수신부에서 도파로와 receiver사이의 공극을 통하여 테라파가 공기 중으로 전파됨을 알 수 있었다. 또한 구리선 도파로에 pin hole를 위치시켜 pin hole의 직경에 따른 테라파의 변화를 연구하였으며 대부분의 THz field는 구리선 표면에 분포됨을 확인할 수 있었다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권3호
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• pp.261-268
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• 2018

Stimulated polariton scattering (SPS) from the $A_1$ transverse optical (TO) modes of $BaTiO_3$ bulk crystal generating a terahertz (THz) wave with the noncollinear phase-matching (NPM) condition is theoretically investigated. To our best knowledge, this is the first report on THz wave generation from $BaTiO_3$ bulk crystal via SPS. Phase-matching (PM) characteristics in the NPM configuration are analyzed. Effective parametric gain lengths for the Stokes and THz waves in the NPM configuration are calculated. The effective parametric gain coefficient and absorption coefficient of the THz wave in $BaTiO_3$ are theoretically simulated. The THz phonon flux densities generated via SPS in $BaTiO_3$ are theoretically calculated by solving the coupled wave equations under the NPM condition. The PM characteristics and THz-wave parametric gain characteristics in $BaTiO_3$ are compared to those in $MgO:LiNbO_3$. The results of the analysis indicate that $BaTiO_3$ is an attractive optical crystal for efficient THz wave generation via SPS.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제19권3호
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• pp.297-302
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• 2015

Terahertz (THz) wave generation from bulk and periodically poled $LiTaO_3$ (PPLT) with a Cherenkov phase matching scheme is numerically investigated. It is shown that by using the crystal birefringence of bulk $LiTaO_3$ and a grating vector of PPLT, THz waves can be efficiently generated by difference frequency generation (DFG) with a Cherenkov phase matching scheme. The frequency tuning characteristics of the THz wave via varying wavelength of difference frequency waves, phase matching angle, poling period of PPLT and working temperature are theoretically analyzed. The parametric gain coefficient in the low-loss limit and the absorption coefficient of the THz wave during the DFG process in the vicinity of polariton resonances are numerically analyzed. A THz wave can be efficiently generated by utilizing the giant second order nonlinearities of $LiTaO_3$ in the vicinity of polariton resonances.

• 센서학회지
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• 제27권5호
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• pp.328-334
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• 2018

The paper reviews an improved continuous-wave (CW) terahertz (THz) imaging system developed for nondestructive inspection, such as CW-THz quasi-time-domain spectroscopy (QTDS) and interferometry. First, a comparison between CW and pulsed THz imaging systems is reported. The CW-THz imaging system is a simple, fast, compact, and relatively low-cost system. However, it only provides intensity data, without depth and frequency- or time-domain information. The pulsed THz imaging system yields a broader range of information, but it is expensive because of the femtosecond laser. Recently, to overcome the drawbacks of CW-THz imaging systems, many studies have been conducted, including a study on the QTDS system. In this system, an optical delay line is added to the optical arm leading to the detector. Another system studied is a CW-THz interferometric imaging system, which combines the CW-THz imaging system and far-infrared interferometer system. These systems commonly obtain depth information despite the CW-THz system. Reportedly, these systems can be successfully applied to fields where pulsed THz is used. Lastly, the applicability of these systems for nondestructive inspection was confirmed.

• Composites Research
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• 제35권1호
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• pp.8-12
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• 2022

테라헤르츠(THz)파의 디컨벌루션을 통한 유리섬유 복합재 내부 결함 신호 분석 기법을 연구하였다. 결함이 존재하는 유리섬유 복합재료 시편을 제작하였고, Terahertz Time-Domain Spectroscopy (THz-TDS) 시스템의 반사모드를 통해 THz 신호를 측정하였다. 디컨벌루션을 위해 THz 입사 신호와 검출 신호의 Normalized Cross Correlation (NCC) 계산을 통해 THz 신호의 피크 위치를 증폭하였다. 증폭된 피크의 위치 및 세기를 임펄스로 추출하였고 THz 원신호에서 추출된 임펄스 위치의 신호를 제거하였다. 해당 과정을 반복함으로써 시편의 경계면을 나타내는 THz 검출 신호의 주요 임펄스를 도출하였다. 주요 임펄스와 기준 신호의 컨벌루션을 통해 노이즈가 제거된 THz 원신호의 복원이 가능한 것을 확인함으로써 디컨벌루션 과정을 검증하였다. 결과적으로 주요 임펄스들의 검출 시간을 통해 15 ㎛ 이내의 정확도로 유리섬유 복합재 내부 결함의 두께 판별이 가능하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권4호통권100호
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• pp.129-141
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• 2006

최근의 광-나노 기술의 발전에 힘입어, 테라헤르츠(THz)파 분야에 있어서 기술혁신이 이루어지고 있다. THz 시간영역 분광법, THz-QCL, 서브-THz 무선 통신, 서브-THz전기신호 처리기술 및 THz 디바이스 등 다양한 THz파 관련 연구 성과가 폭넓게 전개되고 있어, 새로운 과학기술 분야의 하나로서, 또 신규산업의 개척을 짊어지는 것으로서 크게 기대되는 기술이다. 따라서 구체적인 장래 전망을 명확히 하기 위하여 THz 기술에 관한 기술동향을 분석하였다. 본 고에서는 기술동향 분석 결과를 토대로 THz파 기술의 현황과 전망에 관하여 설명하고, 차세대 핵심기술(core-technology) 창출을 목표로, THz 전자파, THz-photonics, THz-electronics 세 가지 연구분야의 총합적인 추진을 제안하고자 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제36권3호
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• pp.97-105
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• 2021

The terahertz wave (THz wave) is a band between infrared and microwaves and is defined as an electromagnetic wave having a frequency of 0.1 to 10 THz band. THz waves have the property of transmitting nonpolar materials, which the visible light cannot be transmitted, such as ceramics, plastics, and paper; and the photon energy is low, such as several meV. For this reason, non-destructive testing equipment based on THz imaging technology can be applied to the industrial field. Recently, THz imaging technology was applied in wide industrial fields, such as automobiles, batteries, food, medical, and security, and being actively studied. In this paper, we describe the research trends of terahertz imaging technology and experimental results. Furthermore, we summarize the recent commercialized terahertz camera. Finally, we present the research results in the field of the human security scanner system.