몬테카를로 분석 방법을 이용한 AWG의 위상 오차 측정

고춘수,오용호,임성우,Go, Chun-Soo,Oh, Yong-Ho,Lim, Sung-Woo 한국광학회 2011 한국광학회지 Vol.22 No.5

We propose a new method to measure the phase errors of an AWG(arrayed waveguide grating) through Monte-Carlo analysis. In the frequency domain method, we used the Monte-Carlo method to fit the theory to the experimental results. The phase and amplitude values are obtained from the fitted theory. To verify our method, we carried out a simulation. Some phase errors were included to make a virtual interferogram and we measured the actual AWG phase errors from it by our method. The results show that our method gives good results if the laser tuning range is larger than 1.7 times of the AWG FSR(free spectral range) and if the phase errors are within ${\pm}50^{\circ}$. 몬테카를로 방법을 기반으로 한 수치해석을 이용하여 AWG(arrayed waveguide grating)의 위상 오차를 측정하는 방법을 제안한다. 진동수 영역 측정법에서 실험치와 가장 근접한 이론치를 구하기 위해 몬테카를로 방법을 사용하며 최적화된 이론치로부터 AWG 각 도파로의 진폭과 위상값들을 결정한다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위해 모의실험을 수행하였다. AWG의 각 도파로에 임의로 위상 오차를 설정하여 가상의 실험치를 만들고 우리의 방법을 통해 거꾸로 위상 오차를 알아냈다. 모의실험 결과 간섭계 광원의 진동수 변조 범위가 AWG FSR(free spectral range)의 1.7 배보다 클 때, 그리고 위상 오차가 ${\pm}50^{\circ}$ 이내일 때 매우 정확하게 위상 및 진폭을 측정할 수 있음을 확인하였다.

주기적인 홀로그램을 이용한 레이저 광 세기 균일화기에서 균일도를 최적화하기 위한 홀로그램의 조건

고춘수,오용호,임성우,Go, Chun-Soo,Oh, Yong-Ho,Lim, Sung-Woo 한국전기전자재료학회 2011 전기전자재료학회논문지 Vol.24 No.7

We report on the design of a holographic homogenizer composed of a periodic hologram and a condensing lens. If the hologram is periodic, the homogenizer is free from the alignment error of the incident laser beam. Holographic homogenizer also has an advantage of the flexibility in the size of the target beam. We calculated theoretically the Fraunhofer diffracted wave function when a rectangular laser beam is incident on a periodic hologram. The diffracted wave is the sum of sinc functions at regular distance. The width of each sinc function depends on the size of the incident laser beam and the distance between the sinc functions depends on the period of the hologram. We calculated numerically the diffracted light intensity for various ratios of the size of the incident laser beam to the period of the hologram. The results show that it is possible to make the diffracted beam uniform at a certain value of the ratio. The uniformity is high at the central part of the target area and low near the edge. The more sinc functions are included in the target area, the larger portion of the area becomes uniform and the higher is the uniformity at the central part. Therefore, we can make efficient homogenizer if we design a hologram so that the maximum number of the diffracted beams may be included in the target area.

주기적인 홀로그램에 입사하는 레이저빔의 크기가 주기와 유사할 때의 프라운호퍼 회절 패턴에 대한 연구

고춘수,임성우,오용호,Go, Chun Soo,Lim, Sungwoo,Oh, Yong Ho 한국전기전자재료학회 2018 전기전자재료학회논문지 Vol.31 No.4

The ratio of the period of a diffractive element to the input beam size is a critical parameter in a diffractive beam shaper. We measured and calculated the Fraunhofer diffraction patterns of a periodic hologram with an input beam size similar to the period of the hologram. The measured intensities show very complicated patterns and are strongly dependent upon the center position of the laser beam relative to the hologram. Using a diffraction formula for a periodic hologram, we calculated the diffracted light intensities and fit them to the measured ones. The measured and calculated intensities are in good agreement even when the beam diameter of the incident laser is similar to the period of the hologram. We can therefore use this formula to estimate the output of a periodic beam shaper even under such an extreme condition.

라만 발생기에서 문턱에너지의 집속 조건에 대한 의존성

고춘수 圓光大學校 基礎自然科學硏究所 1996 基礎科學硏究誌 Vol.15 No.1

라만 발생기에서 스톡스광과 반스톡스광의 결합을 고려하여 집속조건에 따른 문턱에너지의 변화를 이론적 및 실험적으로 조사하였다. 실험은 Nd:YAG 레이저를 펌핑 광원으로 사용하였고 라만 매질은 40 기압의 메탄이었다. 실험 결과 집속상수(confocal parameter)가 증가할 수록 스톡스광의 문턱에너지가 감소하는 결과를 얻었고 이는 기존의 다른 실험자들의 결과와 같다. 이론적으로 반스톡스광을 고려하지 않을 경우에 집속상수가 클수록, 실험 결과와는 반대로, 무턱에너지가 커지는 결과를 얻는데, 이 논문에서는 스톡스광과 반스톡스광의 결합을 고려하여 실험 결과와 일치하는 결과를 얻었다. The dependence of Stokes threshold energy on focusing geometry is investigated theoretically and experimentally in a Raman generator. The pumping light source is a Nd:YAG laser of pulsewidth 10 ㎱. The Raman medium is methane gas of 40 atm. The experimentally results show that the threshold energy increases as the confocal parameter increases. Theoretically, the coupled equation of the Stokes and anti―Stokes waves is solved and the threshold energy is calculated numerically by the gain of the coupled modes. The results are in good agreement with the experimental results.

컴퓨터로 설계한 2 위상 흘로그램 광 저대역 필터에서 위상차가 필터의 MTF 특성에 미치는 영향

고춘수,오용호,Go, Chun-Soo,Oh, Yong-Ho 한국전기전자재료학회 2005 전기전자재료학회논문지 Vol.18 No.8

When we design a binary phase holographic optical low-pass filter (HOLF), the phase difference is generally set to be $\pi$ to optimize the diffraction efficiency. However, the phase difference of real HOLF mostly deviate from $\pi$ by the error in the fabrication process. The deviation causes the (0,0)-th order diffracted beam to increase, which results In raising the diffraction efficiency. To study the effects of the phase error on the performance of HOLF, we calculated the MTF of HOLF for various phase differences. The results show that the phase error of 10 $\%$ makes little change in the filtering characteristics of HOLF. Considering the filtering by lens and CCD, the effects of the phase error becomes much smaller. To confirm it experimentally, we fabricated HOLFs for various phase differences. After installing it in a digital camera, we take picture of test targets and observe the Moire fringes and the resolution. The results agree with our prediction.

도로부문 민간투자사업의 추진방식 비교 분석 - 인천국제공항고속도로 사례를 중심으로 -

고춘수,손의영,정재은,박현 서울연구원 2017 서울도시연구 Vol.18 No.4

민간투자사업의 중요한 성공 요인 가운데 한 가지는 공공과 민간 부문간 적정한 위험분담이다. 1994년 민간투자법이 제정된 이후 민자투자사업은 양적으로 빠르게 성장하였으며 최소운영수입보장 (MRG) 조항이 중요한 기여를 하였다. 다른 한편, 실제/예측 수요 비율이 낮아 최소운영수입보장으로 인한 정부지출이 증가하면서, MRG 조항은 민간투자사업에 대한 비판의 핵심 원인이 되고 있다. 2009년 정부는 MRG 조항을 폐지하는 대신 위험분담형(BTO-rs) 및 손익공유형(BTO-a)의 새로운 민간투자사업 제도를 도입했다. 이에 본 연구에서는 인천국제공항고속도로 민간투자사업을 사례로 정부 재정지원금, 민간투자 이익 및 내부수익률(IRR)을 기준으로 BTO-MRG, BTO-rs, BTO-a, BTL 등 민간투자사업 추진방식별 성과를 분석하여 정부 재정운용의 효율성과 민간의 적정수익률을 확보할 수 있는 민간투자사업 추진방안을 제시하고자 한다. One of the critical success factors of a PPP (Public Private Partnerships) is appropriate risk allocation between the public and private entities. Ever since the first PPP Law of 1994 in Korea, the size of PPP program has grown rapidly and the MRG (Minimum Revenue Guarantee) clause was an effective measure for it. On the other hand, the government expenditure because of the MRG clause is at the center of the criticism against the PPP policy. To meet the criticism, the government introduced new risk sharing schemes of BTO risk-sharing (BTO-rs) and BTO profit-sharing (BTO-a). Taking a case study of Incheon International Airport Expressway Project, this paper analyzes the performance of PPP by contract type of BTO-MRG, BTO-rs, BTO-a, and BTL based in terms of government fiscal burden, private investment profit, and IRR.

도로선형 설계일관성 통합평가방법론을 활용한 안전성 평가

고춘수,이종학,구지선,노관섭 한국도로학회 2013 한국도로학회논문집 Vol.15 No.1

PURPOSES : Road Design Consistency Evaluation can guarantee road alignments with safety factors, however it can be hard work to deal with general car accident factors in only this evaluation index. Ideal Road Design Consistency Evaluation is show the mutual balance of road alignment and human factors with a variety of factors for road safety. METHODS : This study carried out overall road safety evaluations which are methods of running speeding consistency and car platoon safety analysis (driver's behaviors factors) as well. RESULTS : Out of 13 sections in a experimental road layout, safety factors of 8 sections showed 'Good' or 'Fair' status. However, 'Poor' results were found out in 5 sections. Particularly, it showed the different outcomes among the 4 evaluation methods used in this study. CONCLUSIONS : Road safety countermeasures were proposed for the potentially dangerous sections in road which failed to identify in the other methods. This study will contribute toward future study of more reliable Road Design Consistency Evaluation in the future for road safety.

시분해 반스톡스 라만 분광 신호의 스톡스광과 펌프광의 상관관계에 대한 의존성 계산

고춘수 한국광학회 1997 한국광학회지 Vol.8 No.5

시분해 반스톡스 라만 분광법에서 펌프광과 스톡스광의 상관관계에 대한 의존성을 계산하였다. 시간 지연된 두 펌프광을 라만 매질에 입사시키면 하나의 펌프광에 발생된 스톡스광과 펌프광들의 결합에 의해 반스톡스광 신호를 얻을 수 있는데 지연시간에 따른 반스톡스광 신호의 규격화된 크기를 계산하였다. 매질의 라만 선폭이 레이저의 선폭 보다 매우 작지 않을 때에는 스톡스광이 펌프광과 완전한 상관관계를 갖지 못하므로 일반적인 매질에서 발생된 스톡스광과 펌프광의 상관관계에 대해 간단한 모델을 세우고 그 매개변수에 따른 신호의 변화를 계산하였다. 일반적으로 비선형 라만 실험에서는 선폭이 넓은 광원을 사용하므로 파동들을 chaotic field로 기술하여 계산을 하였으며 여러 가지 매질의 선폭에 대해 그 결과들을 비교하였다. We study the time resolved anti-Stokes Raman spectroscopy with correlated pump and Stokes waves. When only two pump waves with relative delay are incident into a Raman medium, the Stokes waves generated by stimulated Raman scattering couple with the pump waves to generate anti-Stokes signal. Since the correlation between Stokes and the pump waves are not perfect and not quantified yet, we make a simple model fot it and calculate the normalized anti-Stokes signal intensities as a function of time delay. The broadband light regarded as chaotic field.

단일 통과 라만레이저의 집속 조건에 따른 출력 특성

고춘수(Chun-Soo Go),이재형(Jai-Hyung Lee),장준성(Joon-Sung Chang) 한국광학회 1993 한국광학회지 Vol.4 No.4

단일 통과 라만레이저에서 접속 조건에 따른 1차 Stokes 파의 출력특성을 조사하였다. 펌프빔으로는 Q-switched Nd-YAG 레이저의 기본파인 파장 1.06㎛의 빔을 사용하였고 매질로는 고압 메탄을 사용하였다. 실험 결과 펌프빔을 라만셀로 접속하는 조건에 따라 큰 출력의 차이를 보였는데, 집속상수가 클수록 Stokes 출력이 증가하였다. 이러한 결과는 Stokes와 anti-Stokes의 결합에 의한 이득감소로 이해할 수 있는데, 여기서는 간단한 이론을 통해 집속 조건에 따른 Stokes와 anti-Stokes의 결합의 정도를 알아보고 이득감소 현상을 피하기 위한 집속상수의 기준을 제시하였다. 라만 산란에 수반되는 유도 Brillouin 산란을 측정한 결과 문턱에너지가 집속상수에 비례하여 증가하였고, 이론적으로 이는 다중 모드 레이저를 펌프로 사용할 때 상호작용 거리가 간섭성 거리로 제한되어 나타나는 현상으로 이해할 수 있으며 간섭성 거리를 2㎜라 했을 때 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다. Focusing geometry dependence of output Stokes energy in single pass methane Raman shifter is investigated. The experimental result shows that the threshold energy decreases as confocal parameter increases. This result can be explained by gain suppression caused by Stokes - anti-Stokes coupling. In this paper, we give simple analysis for the focusing geometry dependence of Stokes - anti-Stokes coupling and present the criterion of confocal parameter to reduce the gain suppression. Focusing geometry dependence of stimulated Brillouin scattering is measured and the result is in good agreement with theoretical prediction.

2 위상 1차원 격자의 공간 주파수 필터 효과

김인길,고춘수,오용호,이재철,임성우 한국물리학회 2004 새물리 Vol.48 No.1

A phase grating can be used as a spatial-frequency lter. We studied the ltering characteristics of 1-dimensional, 2-phase gratings. The characteristics of a lter can be analyzed with its optical transfer function (OTF). We calculated the OTF numerically for some 1-dimensional, 2-phase gratings. From the calculated graphs, we analogically found that the OTF could be written as an analytic function. Expanding the analytic function in a Fourier series, we proved that it could be applied to a grating with an arbitrary phase dierence and arbitrary widths of the phase steps.