• 제목/요약/키워드: beam alignment

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실내용 자유 공간 광 통신을 위한 수신단의 위치 탐색 및 자동 링크 정렬 방법 (Searching and Autoalignment Method for Indoor Free-space Optical Communication)

  • 이관용;조승래;이창희
    • 한국광학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.230-236
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    • 2019
  • 저렴한 retro-반사지와 미소 전자 기계 시스템(micro electro-mechanical system, MEMS) 거울을 이용한 실내용 무선 광 통신용 위치 탐색 및 자동 링크 정렬 방법을 제안하고 실험하였다. 직접적인 가시선(line of sight, LOS) 확보를 위하여 retro-반사지에서 돌아온 빛으로부터 수신단 위치를 파악하고 MEMS 거울을 통한 빔 조종으로 통신 링크를 자동 정렬하였다. 자동 정렬된 광 링크를 통하여 7 m 전송 거리에서 2.5 Gb/s NRZ 신호를 전송하여 비트 에러율 10-12에서 수신 감도 -31.87 dBm의 성능을 가졌다.

RESEARCH ON LASER-ACCELERATED PROTON GENERATION AT KAERI

  • PARK SEONG HEE;LEE KITAE;CHA YOUNG HO;JEONG YOUNG UK;BAIK SUNG HOON;YOO BYUNG DUK
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제37권3호
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    • pp.279-286
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    • 2005
  • A prototype of a relativistic proton generation system, based on laser-induced plasma interaction, has been designed and fabricated. The system is composed of three major parts: a fs TW laser; a target chamber, including targets and controls; and a diagnostic system for charged particles and lasers. An Offner-type pulse stretcher for chirped pulse amplification (CPA) and eight pass pre-amplifier are installed. The main amplifier will be integrated with a new pumping laser. The design values of the laser at the first stage are 1 TW in power and 50 fs in pulse duration. We expect to generate protons with their maximum energy of approximately 3 MeV and the flux of at least $10^6$ per pulse using a 10 $\mu$m Al target. A prototype target chamber with eight 8-inch flanges, including target mounts, has been designed and fabricated. For laser diagnostics, an adaptive optics based on the Shack-Hartmann type, beam monitoring, and alignment system are all under development. For a charged particle, CR-39 detectors, a Thomson parabola spectrometer, and Si charged-particle detectors will be used for the density profile and energy spectrum. In this paper, we present the preliminary design for laser-induced proton generation. We also present plans for future work, as well as theoretical simulations.

Effect of Mirror Misalignments on Optical Ray Path In a Ring Resonator

  • Lee, Dong-Chan;Lee, Jae-Cheul;Son, Seong-Hyun;Cho, Hyun-Ju
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제6권3호
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    • pp.121-127
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    • 2002
  • The operating principal of a ring laser gyroscope depends on the phase difference for the counter-propagating waves within a closed path. The reflecting mirrors mounted on the monoblock form the traveling waves. The manufacturing accuracy of the monoblock influences the traveling path of ray, the sensitivity of laser resonator for misalignments, and diffraction losses. A 3 $\times$ 3 ray transfer matrix was derived for optical components with centering and squaring errors in a ring resonator. The matrix can be utilized to predict the optical ray paths on the basis of the manufacturing errors of the monoblock as well as the misalignment of mirrors. Then the distance and orientation (o. slope) at the arbitrary plane inside the resonator along the ideal optical path can be calculated from the chain multiplication of the ray transfer matrix for each optical component in one round trip. We also show that the counter-propagating rays In a ring resonator with errors does not coincide in each round trip, which results in gain difference between two beams, and how these errors can be adjusted through the alignment procedure. Finally this 3 $\times$ 3 ray matrix formalism can be used to calculate the beam size and its displacement from the optical axis and the deviation at the diaphragm.

Field Emission Enhancement by Electric Field Activation in Screen-printed Carbon Nanotube Film

  • Lee, Hyeon-Jae;Lee, Yang-Doo;Cho, Woo-Sung;Kim, Jai-Kyeong;Hwang, Sung-Woo;Ju, Byeong-Kwon
    • Journal of Information Display
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    • 제6권4호
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    • pp.45-48
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    • 2005
  • By applying a critical field treatment instead of the conventional surface treatments such as soft rubber roller, ion beam irradiation, adhesive taping, and laser irradiation, electron emission properties of screen-printed carbon nanotubes (CNTs) were enhanced and investigated based on the emission current-voltage characteristics through scanning electron microscopy. After nanotube emitters were activated at the applied electric-field of 2.5 V/um, the electron emission current density with good uniform emission sites reached the value of 2.13 mA/$cm^2$ , which is 400 times higher than that of the untreated sample, and the turn-on voltage decreased markedly from 700 to 460 V. In addition, enhancement of the alignment of CNTs to the vertical direction was observed.

플라즈마 화학 기상 증착법에서 DC bias가 인가된 탄소나노튜브의 수직성장과 전계방출 특성 (The Vertical Growth of CNTs by DC Bias-Assisted PECVD and Their Field Emission Properties.)

  • 정성회;김광식;장건익;류호진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.367-372
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    • 2002
  • The vertically well-aligned carbon nanotubes(CNTs) were successfully grown on Ni coated silicon wafer substrate by DC bias-assisted PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition). As a catalyst, Ni thin film of thickness ranging from 15~30nm was prepared by electron beam evaporator method. In order to find the optimum growth condition, the type of gas mixture such as $C_2H_2-NH_3$ was systematically investigated by adjusting the gas mixing ratio at $570^{\circ}C$ under 0.4Torr. The diameter of the grown CNTs was 40~200nm and the diameter of the CNTs increased with increasing the Ni particles size. TEM images clearly showed carbon nanotubes to be multiwalled. The measured turn-on field was $3.9V/\mu\textrm{m}$ and an emission current of $1.4{\times}10^4A/\textrm{cm}^2$ was $7V/\mu\textrm{m}$. The CNTs grown by bias-assisted PECVD was able to demonstrate high quality in terms of vertical alignment, crystallization of graphite and the processing technique at low temperature of $570^{\circ}C$ and this can be applied for the emitter tip of FEDs.

IR 레이저 기반 연기감지기를 위한 고정밀 자동초점 정합장치에 관한 연구 (A Study on High-precision Autofocus Matching Device for Smoke Detector Based on IR Laser)

  • 김관형;신동석;오암석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.2759-2764
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    • 2014
  • 화재감지 시간을 단축하기 위해서 연기감지기가 활용되는 추세이며, 발신기와 수신기가 100m이상 이격되어 설치되는 구조의 연기감지기는 외부환경의 영향으로 인한 발신기의 각도변화에 따라 수광부 레이저 포인트 위치가 매우 민감하게 변화한다. 본 논문에서는 레이저 발신기와 수신기 간의 원거리 설치에 따른 레이저 초점 설정의 어려움을 해결하고 외부 환경에 따른 초점 정합의 문제를 해결하기 위해서 다중 웜기어를 활용한 고정밀 제어장치와 레이저 광선의 틀어진 각도를 조정 할 수 있는 자동초점 정합 알고리즘을 제시한다.

PLUTO SDR 플랫폼을 활용한 빔포밍 기반 RF 무선전력전송 테스트베드 구현 (Implementation of Beamforming-based RF Wireless Power Transmission System using PLUTO SDR Platform)

  • 문유정;윤창석;남성식;정재필
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.221-227
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    • 2023
  • 본 논문에서는 다중 PLUTO SDR 플랫폼을 활용하여 전력 송수신단이 서로의 위치 정보를 모르는 상황에서 타겟 디바이스(전력 수신단)의 위치 정보를 계산하여 수신단에 대한 빔 정렬이가능한 빔포밍 무선전력전송 테스트베드를 구현하였다. 구축한 테스트 베드를 기반으로 실험실 환경에서 실험을 진행하였으며 실험결과를 시뮬레이션 결과와 비교 분석하여 테스트베드가 효과적으로 구성되었는지 그리고 테스트베드의 성능 유효성을 확인하였다.

프로젝션 기반 무안경 방식 멀티뷰 3D 디스플레이에서 구면 렌티큐라 렌즈 시트를 이용하여 재생된 입체영상의 해상도를 증가시키는 광학적 접근 방법 (Optical Approach for Increasing the Resolution of Displayed Multi-view Image from Projection Type of Auto-stereoscopic 3D Display System by Adopting a Commercial Spherical Lenticular Lens Sheet)

  • 손영섭;김성규;손광훈;이광훈
    • 한국광학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.147-153
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    • 2012
  • 고정 화소수의 표시소자를 기반으로 하는 무안경 방식 다시점 3D 디스플레이는 시점수 증가에 따른 입체영상 저해상도 문제를 안고 있다. 이를 해결하기 위하여, 본 논문은 프로젝션 기반의 무안경식 다시점 3D 디스플레이 시스템에서 구면 형태의 상용 렌티큐라 렌즈시트를 사용하여 단위화소의 폭을 집속하고 광원수 증가에 따른 유효 해상도를 증가시켜 저해상도의 문제를 해결하는 광학적 접근 방법을 제시하였다. 제시된 방법은 주어진 시스템환경에서 도출 가능한 주요 파라메터의 정의 및 이론적, 실험적 결과를 통하여 축소 가능한 단위화소폭 및 확장 가능한 유효 해상도를 도출하는 수순으로 수행되었다. 결과적으로 1.016 mm의 단위화소폭을 기준으로 25 LPI의 렌티큐라 렌즈 시트를 투과하였을 경우, 축소된 폭(Beam waist)은 0.19 mm, 확장 가능한 유효 해상도는 최대 5배를 나타내었다. 이와 더불어, 초점심도(Depth of focus)는 1.496 mm로서 상용 렌티큐라 렌즈 시트의 두께 허용치 및 광학계 정렬 허용범위를 충분히 확보하였다.

레이저광의 최대.최소 편향법을 이용한 액체의 굴절률 측정 (Measurement of Refractive Index of Liquids by the Maximum and Minimum Deviated Laser Beam)

  • 이재란;김석원;이용산
    • 한국광학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.182-186
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    • 2008
  • 프리즘 분광기는 굴절률 측정을 위한 표준 장치로, 대학교 실험실에서 사용되는 전형적인 실험 기구이지만, 정렬할 때 많은 주의가 요구되고 장치의 견고함에 비해 측정된 굴절률의 정확도는 떨어진다. 이러한 단점을 보완한 최대 최소 편향법은 회전 플랫폼과 길이 측정용 테이프로 저렴하게 장치가 구성되고 넓은 스크린을 활용하여 비교적 정확하게 굴절률을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 한변이 26 mm인 속이 빈 등변 프리즘을 제작하여 글리세린($C_3H_5(OH)_2$), 사염화탄소($CCl_4$), 아닐린($C_6H_4NH_2$), 이황화탄소($CS_2$), 크실렌($C_6H_4(CH_3)_2$) 등의 액체를 채워, He-Ne 레이저의 파장 632.8 nm와 $YVO_4$ 레이저의 파장 532 nm에 대해 프리즘 분광기와 최대 최소법으로 이들 액체의 굴절률을 측정하였다. 측정결과 최대 최소법으로 얻어진 데이터가 프리즘분광기에 의해 얻어진 데이터보다 더 정확하고 정밀함을 확인하였다.

기울어진 비구면 프레넬 렌즈와 C-8 type 전구를 이용한 해상용 랜턴의 배광곡선 시뮬레이션을 통한 성능평가 (Performance evaluation by simulation for the angular luminous intensity distributions of marine lanterns using a tilting aspherical Fresnel lens and a C-8 type light bulb)

  • 조현석;조재흥;박승남;박철웅;김용완;김종태
    • 한국광학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.511-518
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    • 2004
  • 대구경이 가능하며 가벼운 프레넬 렌즈로 10 해리 (18.53 km)까지 빛을 비출 수 있는 해상용 랜턴을 설계하고 배광곡선을 시뮬레이션하였다. 렌즈설계 프로그램으로 직경 250 mm와 300 mm인 프레넬 렌즈를 설계하였으며, 이 프레넬 렌즈의 groove 변수들을 최적화하였다. 해상용 랜턴에서 사용하는 전구의 배광곡선을 고려하여 이 프레넬 렌즈의 배광곡선을 조명설계 프로그램으로 계산하였다. 이 결과 전구를 최적의 위치로 정렬하였을 때 이 해상용 랜턴들의 최대광도는 각각 KS 규격인 720 cd를 훨씬 넘는 1000 cd(직경 250 mm의 해상용 랜턴의 경우)와 1300 cd (직경 300 mm의 해상용 랜턴의 경우)로 계산되었다. 그리고 전구의 정렬오차를 정하기 위하여 렌즈의 초점거리에서 벗어난 정도에 따라 배광곡선이 변하는 정도도 알아보았다.