무선 양자암호통신 시스템 및 부품 최신 기술 동향

윤천주,고해신,김갑중,최병석,최중선,Youn, C.J.,Ko, H.,Kim, K.J.,Choi, B.S.,Choe, J.S. 한국전자통신연구원 2018 전자통신동향분석 Vol.33 No.6

A quantum key distribution (QKD) provides in principle an unconditional secure communication unlike the standard public key cryptography depending on the computational complexity. In particular, free-space QKD can give a secure solution even without a fiber-based infrastructure. In this paper, we investigate an overview of recent research trends in the free-space QKD system, including satellite and handheld moving platforms. In addition, we show the key components for a free-space QKD system such as the integrated components, single photon detectors, and quantum random number generator. We discuss the technical challenges and progress toward a future free- space QKD system and components.

SDN 구현을 위한 광통신 핵심 요소 기술

윤천주,백용순,김종회,Youn, C.J.,Baek, Y.S.,Kim, J.H. 한국전자통신연구원 2013 전자통신동향분석 Vol.28 No.5

최근 대규모 데이터 센터 설립, 클라우드 컴퓨팅의 확산 등 ICT(Information and Communication Technology) 기반 다양한 비즈니스 요구 증가에 따라 SDN(Software Defined Networking)에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. 본고에서는 망의 구성과 동작을 개방화하고 소프트웨어로 유연하게 인프라를 제어 및 관리할 수 있는 SDN 기술이 광통신망에 도입되어 구현될 때 요구되는 광통신의 핵심 요소 기술들의 동향을 분석한다. 그 중에서도 차세대 ROADM(Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer) 기술, 100G급 이상의 라인 사이드 광트랜시버와 클라이언터 사이드 광트랜시버 기술, 변조방식과 전송속도를 유연하게 가변 할 수 있는 디지털 신호 처리 기술들의 현황 및 동향에 대해서 기술한다.

주파수 상향변환 검출기를 이용한 1.5 ㎛ 통신파장대역의 단일광자 측정

김헌오,윤천주,조석범,김용수,Kim, Heon-Oh,Youn, Chun-Ju,Cho, Seok-Beom,Kim, Yong-Soo 한국광학회 2011 한국광학회지 Vol.22 No.5

We present a low jitter frequency up-conversion detector based on quasi-phase matched sum frequency generation in a periodically poled $LiNbO_3$ waveguide for efficient single-photon detection at 1.5 ${\mu}m$ telecommunication wavelengths. The maximum detection efficiency and the noise count rate using the pump power of 300 mW and the pump wavelength of 974 nm are about 7% and 480 kHz, respectively. We also characterize the timing jitter of the frequency up-conversion detector by analyzing the time distribution of the detection outputs for photons generated through a picosecond pump pulsed spontaneous parametric downconversion. The minimum timing jitter was measured to be about 39.1 ps. Coincidence measurement with a narrow time window for pulsed up-conversion photons can eliminate the unwanted noise counts and maximize signal to noise ratio. 1.5 ${\mu}m$ 통신파장 대역 단일광자의 효율적인 측정을 위해서 PPLN WG(periodically poled $LiNbO_3$ waveguide)에서 준위상정합을 이용한 합주파수 생성에 의한 주파수 상향변환 검출기를 구성하고 검출 효율, 잡음 계수 및 타이밍 지터를 측정하였다. 974 nm에서 발진하는 펌프광의 세기가 300 mW일 때 최대 검출효율이 약 7%, 잡음 계수율은 약 480 kHz로 측정되었다. 피코초펄스 레이저를 이용한 자발적 매개하향변환에서 발생한 펄스형 단일광자 신호를 이용하여 측정된 주파수 상향변환 검출기의 최소 타이밍 지터는 약 39.1 ps였다. 또한 아주 좁은 동시계수 시간 폭으로 펄스형의 주파수 상향변환된 단일광자를 측정하면 잡음의 효과를 최소화할 수 있고, 신호대 잡음비의 특성을 최대로 높일 수 있다.

단일광자 검출기 기술개발 동향

이욱재,심재식,윤천주,Lee, W.J.,Sim, J.S.,Youn, C.J. 한국전자통신연구원 2020 전자통신동향분석 Vol.35 No.4

Single photon detector technologies have emerged as powerful tools in optical quantum information applications such as quantum communication, quantum information, and integrated quantum photonics. Owing to significant attempts in the previous decade at improving photon-counting detectors, several single photon detectors with high efficiency and low noise have been realized within the optical wavelength regime. In this paper, we provide an overview of current studies on single photon detectors operating at wavelengths from the ultraviolet to the infrared. In addition, we discuss applications of single photon detector technologies in quantum communication and integrated quantum photonics.

1.5 ㎛ 통신파장대역 진동수 얽힘 광자쌍의 양자간섭

김헌오,김용수,윤천주,조석범,Kim, Heon-Oh,Kim, Yong-Soo,Youn, Chun-Ju,Cho, Seok-Beom 한국광학회 2011 한국광학회지 Vol.22 No.6

We performed experiments on Hong-Ou-Mandel type two-photon interference with frequency entangled photon pairs at 1.5 ${\mu}m$ telecommunication band generated through femtosecond pulsed spontaneous parametric down-conversion. Two different angular frequencies ${\omega}_1$ and ${\omega}_2$ were selected using CWDM(coarse wavelength division multiplexing) filters at the output ports of the interferometer. The coincidence counting rates were measured with varying path-length difference between the two interferometer arms to observe the two-photon interference patterns of spatial beating. The obtained visibilities in the net coincidence were close to the theoretical limit of 100%. 펨토초 펄스형 자발적 매개하향변환에서 생성된 1.5 ${\mu}m$ 통신파장대역 광자쌍의 진동수 얽힘상태를 구현하고, 광섬유 기반 Hong-Ou-Mandel 간섭계를 이용하여 양자간섭 실험을 수행하였다. 각진동수 ${\omega}_1$과 ${\omega}_2$에 대응하는 두 광자의 파장은 저밀도 파장분할다중화(coarse wavelength division multiplexing, CWDM) 필터를 이용하여 선택하였고, 간섭계에서 경로차에 따른 두 검출기의 동시계수 측정에서 높은 선명도를 갖는 공간적인 맥놀이 형태의 간섭무늬를 관측하였다.

양자암호통신 기술

노태곤,김헌오,홍종철,윤천주,성건용,정태형,No, T.G.,Kim, H.,Hong, J.,Youn, C.J.,Sung, G.Y.,Zyung, T. 한국전자통신연구원 2005 전자통신동향분석 Vol.20 No.5

양자암호통신 기술은 통신상의 보안을 자연의 기본원리인 양자역학의 법칙에 의해서 보장하므로 도청이나 감청이 절대적으로 불가능한 차세대 통신보안 기술로서 최근 크게 주목받고 있다. 즉, 양자암호통신 기술은 “양자 복제불가능성”과 같은 양자물리학의 법칙에 기초해서 송신자와 수신자 사이에 암호 키(일회용 난수표)를 절대적으로 안전하게 실시간으로 분배하는 기술로서 “양자 키 분배 기술”로도 알려져 있다. 본 고에서는 이러한 양자암호통신 기술의 기본원리 및 구현기술의 개요와 그 연구개발 동향에 대해서 기술한다.

퍼지집합이론을 이용한 야간 도로 시인성 평가

이동민(LEE, Dong Min),윤천주(Youn, Chun Joo),김영범(KIM, Young Beom) 한국도로학회 2015 한국도로학회논문집 Vol.17 No.5

PURPOSES: Nighttime driving is very different from daytime driving because drivers must obtain nighttime sight-distances based on road lights and headlights. Unfortunately, nighttime driving conditions in Korea are far from ideal due to poor lighting and an insufficient number of road lights and inadequate operation and maintenance of delineators. This study is conducted to develop new standards for nighttime road visibility based on experiments of driver perception for nighttime visibility conditions. METHODS : In the study, perception level and satisfaction of nighttime visibility were investigated. A total of 60 drivers participated, including 34 older drivers and 31 young drivers. To evaluate driver perceptions of nighttime road visibility, fuzzy set theory was used because the conventional analysis methods for driver perception are limited in effectiveness for considering the characteristics of perception which are subjective and vague, and are generally expressed in terms of linguistic terminologies rather than numerical parameters. RESULTS : This study found that levels of nighttime visibility, as perceived by drivers, are remarkably similar to their satisfactions in different nighttime driving conditions with a log-function relationship. Older drivers evaluated unambiguously degree of nighttime visibility but evaluations by young drivers regarding it were unclear. CONCLUSIONS : A minimum value of brightness on roads was established as YUX 30, based on final analyzed results. In other words, road lights should be installed and operated to obtain more than YUX 30 brightness for the safety and comfort of nighttime driving.

양자 정보 기술을 위한 양자 광원 연구 동향

고영호,김갑중,최병석,한원석,윤천주,주정진,Ko, Y.H.,Kim, K.J.,Choi, B.S.,Han, W.S.,Youn, C.J.,Ju, J.J. 한국전자통신연구원 2019 전자통신동향분석 Vol.34 No.5

A quantum light source is an essential element for quantum information technology, including quantum communication, quantum sensor, and quantum computer. Quantum light sources including photon number state, entangled state, and squeezed state can be divided into two types according to the generation mechanism, namely single emitter and non-linear based systems. The single emitter platform contains atom/ion trap, solid-state defect/color center, two-dimensional material, and semiconductor quantum dot, which can emit deterministic photons. The non-linear based platform contains spontaneous parametric down-conversion and spontaneous four-wave mixing, which can emit probabilistic photon pairs. For each platform, we give an overview of the recent research trends of the generation, manipulation, and integration of single photon and entangled photon sources. The characteristics of quantum light sources are investigated for each platform. In addition, we briefly introduce quantum sensing, quantum communication, and quantum computing applications based on quantum light sources. We discuss the challenges and prospects of quantum light sources for quantum information technology.

코히어런트 광통신 부품 기술

권용환,김덕준,김종회,최중선,윤천주,최광성,남은수,Kwon, Y.H.,Kim, D.J.,Kim, J.H.,Choe, J.S.,Youn, C.J.,Choi, K.S.,Nam, E.S. 한국전자통신연구원 2010 전자통신동향분석 Vol.25 No.5

최근의 코히어런트 광통선 기술의 발전에 힘있어, 차세대 대용량 광통신 분야에 있어서 기술혁신이 이루어지고 있다, 코히어런트 광통신 기술은 100Gbps급의 전송망에서 표준으로 채택되었을 뿐만 아니라, 그 이상의 속도를 가지는 광통신망을 실현할 유일한 대안으로 그 중요성이 더해 갈 것으로 전망된다. 본 고에서는 그 중에서 직교위상변조기, 편광변환기, 편광분리기, 광하이브리드 및 밸런스 광검출기 등의 핵심 광부품기술의 현황 및 전망에 대해서 기술하였다.

초고층·복합시설물의 재난재해 대응 통합정보 플랫폼 구축 방안

박승화(Park, Seung Hwa),홍창희(Hong, Chang Hee),윤천주(Youn, Chun Joo),김지은(Kim, Ji Eun) 대한토목학회 2017 대한토목학회 학술대회 Vol.2017 No.10