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Effect of Chaos and Instability of Brillouin-Active Fiber Based on Optical Communication
Yeom, Keong-Tae(염경태),Kim, Kwan-Kyu(김관규),Kim, Ji-Hyoung(김지형),Kim, Yong-Kab(김용갑) 한국정보전자통신기술학회 2008 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.1 No.1
In this paper the effect of instability and chaos in optical fiber networks based on the Internet is described. Nonlinear optical fiber effect especially Brillouin scattering in networks has emerged as the essential means for the construction of active optical devices used for all-optic in-line switching, channel selection, amplification, oscillation in optical communications and a host of other applications. The inherent optical feedback by the back-scattered Stokes wave in optical networks also leads to instabilities in the form of optical chaos. This paradigm of optical chaos in fiber Internet serves as a test for fundamental study of chaos and its suppression and exploitation in practical application in optical fiber communication. This paper attempts to present a survey and some of our research findings on the nature of Brillouin chaotic effect on Internet based optical communication.
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염경태(Keong-Tae Yeom),김관규(Kwan-Kyu Kim),허도근(Do-Geun Heh),김용갑(Yong-Kab Kim) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.6
본 논문에서는 광 마이크로폰의 주파수 응답특성 분석을 위해 시스템을 제안하고 구현하였다. 현재 사용되어지고 있는 캐패시턴스 마이크로폰과 광섬유 전송로형 광 마이크로폰(FOM)은 낮은 지향성과 크기, 무게, 비싼 가격 등에서 단점을 나타내고 있다. 반면 제안된 광 마이크로폰은 저가의 소자로 구성할 수 있으며, 소형, 경량화, 높은 지향성 등의 장점을 갖는다. 본 논문에서 제안하는 광 마이크로폰의 헤드 부는 인가된 음압에 따라서 전후로 움직이게 되어있으며, 반사판이 부착되어 있는 형태로 구성되어 있다. 광 헤드와 진동판사이의 거리를 변화시켜가며 응답특성을 측정하여 선형성과 민감도가 최대인 지점을 동작 점으로 결정하였다. 컴퓨터 기반 음향 측정/분석 프로그램인 Smaart Live와 USBPre를 사용하여 음향 신호의 주파수를 변화시켜 가며 구현한 광 마이크로폰의 광전 변환된 신호의 출력을 측정하였으며, 기존의 캐패시턴스 마이크로폰과 비교 분석하였다. 측정된 광 마이크로폰은 비교 콘덴서 마이크로폰과 거의 동일한 출력 특성을 나타내었으며, 주파수 대역폭은 약 ±3[㏈] 이내에서 300[㎐]-3[㎑] 정도의 성능을 나타내었다. In this paper, in order to analyze property of frequency response in optical microphone, system was implemented. The capacitance microphone and fiber-optic transmission path type fiber-optic microphone (FOM) have weaknesses in directivity, size, weight, and price. However suggested optical microphone can be constituted by cheap devices, so it has many benefits like small size, light weight, high directivity, etc. Head part of optical microphone which is suggested in this paper is movable back and forth by sound pressure with the attached reflection plate. Operating point is determined by measuring the respond characteristics and choosing the point on which has maximum linearity and sensitivity while changing the distance between optical head and vibrating plate. We measured the output of the O/E transformed signal of the optical microphone while frequency of sound signal is changed using sound measuremnet/analysis program, Smaart Live and USBPre, which are based on PC, and compared the result from an existing capacitance microphone. The measured Optical microphone showed almost similar output characteristics as those of the compared condenser microphone, and its bandwidth performance was about 300[㎐]-3[㎑] at up to 3 [㏈].
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김관규(Kwan-Kyu Kim),염경태(Keong-Tae Yeom),김관웅(Kwan-Woong Kim),김용갑(Yong-Kab Kim) 한국콘텐츠학회 2008 한국콘텐츠학회논문지 Vol.8 No.6
본 논문은 기존의 음향 시스템이 가지고 있는 시스템 구성의 어려움, 추가설치비용 증가, 비 친화적인 인테리어의 문제점을 해결하기 위한 연구이다. 기존 시스템의 문제점을 해결하기 위하여 전력선통신을 기반으로 새로운 음향 시스템을 설계하고 특성을 연구 하였다. PLC 전용칩 INT5500CS을 사용하여 송신기와 수신기를 설계하였으며, 송신부에서 CD PLAYER로 음향 신호를 제공하고 수신부에 스피커를 연결하여 출력하는 음향 시스템을 구성하였다. 구성된 시스템의 특성분석을 위해 USBPre 외장사운드 카드와 PC기반의 음향 측정/분석 프로그램인 Smaart Live 5를 추가 구성하여 실험하였다. 실험 결과, Measurement 신호는 Reference 신호보다 2∼3[㏈]정도의 낮은 신호레벨을 보였으며, Latency는 16.69[㎳]을 확인하였고, Coherency는 고 주파수대역에서 특성이 나빠졌음을 확인 하였다. 반면에, Pink Noise 및 특정 주파수 1[㎑], Phase, Magnitude를 확인한 결과 90[%] 이상으로 정상적인 신호의 송수신이 이루어 졌음을 확인하였다. 이러한 결과, 본 고에서 설계한 시스템의 성능이 우수함을 밝혔고, 이를 통해 기존 오디오 신호 전송 시스템의 문제점을 해결하였다. The paper is to solve the problem of existing sound system, which has difficulties of system organization and the increase of additional install cost and unfriendly interior. To solve the existing system, we drew the new sound system based on PLC and studied it. A transmitter and a receiver were designed using the PLC chip INT5500CS. Sound system was configured with a CD player that sound signals are sent from the transmitter and a speaker connected to the receiver. For analysis of characteristics of this system, a USBPre external sound card and Smaart Live 5 which is a PC-based sound measuring program were added. As a result of our experiment, the measured signal level is 2∼3[㏈] lower than reference signal, latency is 16.69[㎳] and the specific character of coherency is bad in high frequency band. Otherwise, this system transmits and receives signals over 90[%] in good condition as a result of measuring pink noise, frequency(1㎑), and phase, magnitude. In view of the result so far achieved, the system designed our team has excellent performance, it resolves defect of existing audio signal transmition system.
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뉴로-퍼지 알고리즘을 적용한 광파이버 유도 브릴루앙 산란 센서의 신뢰도 향상에 관한 연구
黃梗準(Kyoung-Jun Hwang),廉景太(Keong-Tae Yeom),金鎔甲(Yong-Kab Kim) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.1
This is a research to apply 1310㎚ single-mode optical fiber to a temperature sensor. The existing study of optical fiber sensor is complicated because it was made with various equipment. To vary scattering, the variation of optical frequency is measured by using Bragg(lattice) or pulse generator and also bulk system is created by YAG laser but there were some difficulties creating experimental environment and it was a problem that the stability of measured data was low. The temperature sensor system using the suggested sBs(stimulated Brillouin scattering:sBs) from this research is much more simplified straight-line system. To improve the trust and accuracy of noises from optical frequency and unclear results, it was analysed by using Neuro-Fuzzy algorithm. we tried to get more correct data than existing system. sBs measure that optical frequency changed due to the variation of temperature. The analyzed change rate of outcome by Fuzzy theory is 1.1 ㎒.
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