• 제목/요약/키워드: evanescent modes

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선형파 이론에 의한 파랑변형 예측 시 소멸파 성분의 중요성 검토: 1. 에너지 식 유도 (Investigation of Importance of Evanescent Modes in Predicting the Transformation of Water Waves by the Linear Wave Theory: 1. Derivation of Equations of Wave Energy)

  • 이창훈;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.282-285
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    • 2002
  • 본 연구에서 선형파 이론을 사용하여 파랑변형을 예측할 경우 소멸파 성분의 역학적인 크기를 정량화 하는 작업을 하였다. 즉, 진행파 성분뿐만 아니라 소멸파의 영향을 받는성분의 운동에너지와 위치에너지를 유도하였다. 소멸파 성분에는 진행파와 소멸파의 합성 성분, 서로 같은 소멸파의 합성 성분, 서로 다른 소멸파의 합성 성분으로 구성되어 있다. 수평길이 당 소멸파의 에너지 성분은 수명길이가 커짐에 따라 기하급수적으로 감소한다.

선형파 이론에 의한 파랑변형 예측시 소멸파 성분의 중요성 검토 2. 수치 실험 (Investigation of Importance of Evanescent Modes in Predicting the Transformation of Water Waves by the Linear Wave Theory: 2. Numerical Experiments)

  • 이창훈;조대희;조용식
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.51-58
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    • 2003
  • 본 연구에서 선형파 이론을 사용하여 파랑변형을 예측할 경우 소멸파 성분의 역학적인 크기를 정량화 하는 작업을 하였다. 두 계단 위로 파랑이 전파하는 경우 고유함수 전개법을 사용하여 반사파와 통과파의 진폭을 진행파와 소멸파 성분 별로 구한 다음 진행파 대비 소멸파 에너지의 중요성이 크게 나타나는 조건을 찾아보았다. 그 결과 앞 계단에서의 상대수심이 k$_1$h$_1$=0.11$\pi$이고.수심의 비 h$_2$/h$_1$이 0에 가까울 때 소멸파 에너지가 가장 크게 나타남을 알 수 있었다.

FDTD에서 감쇄 모드 흡수를 위한 새로운 Perfectly Matched Layer (New Perfectly Matched Layer for Absorbing Evanescent Modes in FDTD)

  • 이재용;명노훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.592-598
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    • 2000
  • The existin Berenger's PML(Perfectly Matched Layer) cannot absorb evanescent modes effectively generated in waveguides or periodic array structures. Although some absorbing boundary conditons(ABC) were introduced to absorp the evanescent modes, they did not show sufficient performance or could not be applied easily because of their much difference from Berengers PML. In this paper, NPML(New PML) is introduced to absorb the evanescent modes by splitting the conductivity and permittivity profile of the Berengers PML. The proposed NPML is certified as an ABC having enough performance for evanescent and propagating modes by analyzing the global error and the reflectivity of a waveguide.

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3차원 함몰 지형에서 소멸파 성분의 영향 (Effects of evanescent modes on three-dimensional depression of seabed)

  • 정태화;김형준;조용식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권12호
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    • pp.1125-1133
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    • 2009
  • 파랑의 문제에서 진행파 성분 이외에 Laplace 방정식의 또 다른 해인 소멸파 성분은 주로 수심이 급하게 변화할 때 파랑의 변형에 영향을 미친다. 본 연구에서는 고유함수전개법을 사용하여 3차원 함몰 지형에서 파랑의 변형에 대한 소멸파 성분의 영향을 검토하였다. 먼저, 구간의 수와 소멸파 성분의 수에 변화를 주면서 수렴성 검사를 하였으며 다음으로 소멸파 성분을 고려하면서 3차원 함몰지형에서의 파랑변형을 연구하였다.

PROBLEMS IN INVERSE SCATTERING-ILLPOSEDNESS, RESOLUTION, LOCAL MINIMA, AND UNIQUENESSE

  • Ra, Jung-Woong
    • 대한수학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.445-458
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    • 2001
  • The shape and the distribution of material construction of the scatterer may be obtained from its scattered fields by the iterative inversion in the spectral domain. The illposedness, the resolution, and the uniqueness of the inversion are the key problems in the inversion and inter-related. The illposedness is shown to be caused by the evanescent modes which carries and amplifies exponentially the measurement errors in the back-propagation of the measured scattered fields. By filtering out all the evanescent modes in the cost functional defined as the squared difference between the measured and the calculated spatial spectrum of the scattered fields from the iteratively chosen medium parameters of the scatterer, one may regularize the illposedness of the inversion in the expense of the resolution. There exist many local minima of the cost functional for the inversion of the large and the high-contrast scatterer and the hybrid algorithm combining the genetic algorithm and the Levenberg-Marquardt algorithm is shown to find efficiently its global minimum. The resolution of reconstruction obtained by keeping all the propating modes and filtering out the evanescent modes for the regularization becomes 0.5 wavelength. The super resolution may be obtained by keeping the evanescent modes when the measurement error and instance, respectively, are small and near.

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각 스펙트럼 영역에서 개선된 Newton 알고리듬을 이용한 완전도체의 역산란 방법 (Microwave Imaging of a Perfectly Conducting Cylinder by Using Modified Newton's Algorithm in the Angular Spectral Domain)

  • 박선규;박정석;라정웅
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권6호
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    • pp.34-44
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    • 1994
  • In this paper, an iterative inversion method in angular spectral domain is presented for microwave imaging of a perfectly conducting cylinder. Angular spectra are calculated from measured far-field scattered fields. And then both the propagating modes and the evanescent modes are defined. The center and initial shape of an unknown conductor may be obtained by the characteristics of angular spectra and the total scattering cross section (TSCS). Finally, the orignal shape is reconstructed by the modified Newton algorithm. By using well estimated initial shape the local minima can be avoided, which might appear when the nonlinear equation is solved with Newton algorithm. It is shown to be robust to noise in scattered fields via numerical examples by keeping only the propagating modes and filtering out the evanescent modes.

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선반지형의 크기에 따른 반사율의 변화 (Variation of Reflection Coefficients for a Shelf with Varying Dimensions)

  • 조용식;이종인;김영택;이정규
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.675-683
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    • 1999
  • 본 연구에서는 선반지형의 크기에 따른 파랑 반사율의 변화를 이론적으로 계산하였다. 수심이 급변함에 따라 발생하는 파랑의 회절을 고유함수 전개법을 이용하여 나타냈다. 반사율에는 진행파뿐만 아니라 소멸파도 고려하였으며, 파랑의 반사율에서 소멸파의 역할을 중점적으로 연구하였다. 직각으로 입사하는 파랑뿐만 아니라 경사지게 입사하는 파랑의 반사율을 산정하였으며, 파랑에너지의 보존을 검사하여 반사율의 정확성을 검증하였다.

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Si3N4 립-광도파로의 두-수평모드 파워결합과 소산파 기반 집적광학 바이오센서 설계 (Design of Integrated-Optic Biosensor Based on the Evanescent-Field and Two-Horizontal Mode Power Coupling of Si3N4 Rib-Optical Waveguide)

  • 정홍식
    • 센서학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.172-179
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    • 2020
  • We studied an integrated-optic biosensor configuration that operates at a wavelength of 0.63 ㎛ based on the evanescent-wave and two horizontal mode power coupling of Si3N4 rib-optical waveguides formed on a Si/SiO2/Si3N4/SiO2 multilayer thin films. The sensor consists of a single-mode input waveguide, followed by a two-mode section which acts as the sensing region, and a Y-branch output for separating the two output waveguides. The coupling between the two propagating modes in the sensing region produces a periodically repeated optical power exchanges along the propagation. A light power was steered from one output channel to the other due to the change in the cladding layer (bio-material) refractive index, which affected the effective refractive index (phase-shift) of two modes through evanescent-wave. Waveguide analyses based on the rib optical waveguide dimensions were performed using various numerical computational software. Sensitivity values of 12~23 and 65~165 au/RIU, respectively for the width and length of 4 ㎛, and 3841.46 and 26250 ㎛ of the two-mode region corresponding to the refractive index range 1.36~1.43 and 1.398~1.41, respectively, were obtained.

넓은 덕트 단면내의 음원 분포 규명 (Identification of the Sectional Distribution of Sound Source in a Wide Duct)

  • 허용호;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.87-93
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    • 2014
  • 덕트 내 음원 면에서의 음압과 입자 속도분포를 상세히 알 수 있다면, 주된 소음원들의 위치와 강도를 분석하여 전파특성을 잘 이해할 수 있고, 이에 따라 저소음화 설계에 유용한 정보로 활용가능하다. 이를 위한 기존의 방법들은 대개 단면상 위치와 무관한 일정 변수로 나타내는 제한점이 있다. 본 논문에서는 음원의 단면 분포를 높은 공간분해능으로 관찰할 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 모드 합성법을 기반으로 감쇠파의 영향과 근접장 측정을 포함하는 행렬식을 유도하였으며, 컴프레션 드라이버에 의해 일부 단면이 가진된 유동이 없는 덕트 시스템에서 검증하였다. 감쇠파모드 개수의 증가에 따라 음압 스펙트럼을 더욱 정확하게 근사화 할 수 있었으며, 26개의 감쇠파 모드를 포함한 수렴 결과로부터 관심 헬름홀쯔 수 영역에서 -25 dB 이하의 오차로 예측할 수 있었다. 수렴된 모드 진폭들을 이용하여 kR = 1에서 음원 면에서의 음원변수 분포를 관찰한 결과, 실제 음원이 설치된 국소 위치에서 높은 음압과 입자 속도 값을 분명히 나타내는 것을 보였다. 또한, 감쇠 모드의 역추산시에 정규화기법을 도입하여, 과결정된 반경방향 모드에 의해 발생된 무의미한 피크들을 효과적으로 제거할 수 있었다.

2차원 광자결정 도파로에서 결함모드의 결합특성 (Coupling characteristics of localized modes of line defects in two-dimensional photonic crystals)

  • 조대희;박혜영;기철식;임한조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.270-272
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    • 2003
  • We have investigated the coupling characteristics of localized modes of line defect i.e., guided modes, in photonic crystals. The parity of the coupled guided modes is not conserved when the distance between the line defects changes. By comparing the coupling characteristics of localized modes without the oscillatory nature such as cavity modes of metallic Fabry-Parot cavities with those of localized modes in photonic crystals, we confirmed that this parity nonconservation is attributed to the oscillatory nature of the evanescent waves of localized modes in photonic crystals.

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