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LiINbO<sub>3</sub> 기판의 분극반전을 이용한 5.5 GHz 대역 SSB 광변조기의 설계 및 제작
정우진,김우경,양우석,이형만,이한영,권순우,Jeong, W.J.,Kim, W.K.,Yang, W.S.,Lee, H.M.,Lee, H.Y.,Kwon, S.W. 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.2
리튬나이오베이트 기판의 분극 반전 기술을 이용하여 5.5 GHz대역의 SSB(Single Sideband) 광변조기를 설계 및 제작하였다. 분극 반전을 통해 광이 인가받는 유효전계가 마흐젠더 두 도파로에서 $90^{\circ}$ 위상차를 갖도록 할 수 있었다. 제작된 광변조기는 5.8 GHz의 중심주파수로, 1.9 V DC 인가 시 약 33 dB의 USB 억제율을, -10.6 V 인가 시 약 25 dB의 LSB 억제율을 나타내었다. 또한 2.5 GHz의 대역폭에서 15 dB 이하의 Sideband 억제율을 보이고 있다. A single sideband(SSB) modulator operating at 5.5 GHz was fabricated by polarization inversion techniques. The dimension of domain inversion in a $LiINbO_3$ Mach-Zehnder structure was precisely controlled so that the RF signal applied on two Mach-Zehnder arms gives rise to $90^{\circ}$ effective phase difference. The single sideband suppression was maximized by optimization of the polarization status of the optical input and by the DC bias value. The fabricated device showed the center frequency of 5.8 GHz and the maximum sideband suppression of 33dB, where the bandwidth of 15 dB sideband suppression ranged over a 2.5 GHz span. The optical phase delay could be regulated by the DC bias voltage, fur example, the enhanced optical modulation sideband was distinctively switched from the upper sideband to the lower sideband by changing the DC bias voltage from 1.9 V to -10.6 V.
윤소남(S. N. Yun),박중호(J. H. Park),한성민(S. M. Han),권순우(S. W. Kwon) 한국동력기계공학회 2009 한국동력기계공학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.6
This paper presents the attraction force characteristics of the proportional solenoid actuator for pressure control valve. The attraction force of a proportional solenoid actuator is proportional to the input current in the control region independently on the stroke position and the proportional attraction force control is conducted by control cone. The other characteristics for performance improvement of a proportional pressure control valve are hysteresis and step response. In this study, the attraction force measurement system is manufactured and three kinds of amplifier with a dither controller are used for experimentation the proportional solenoid actuator. The steady state and dynamic response characteristics are also researched.
Quasi-Velocity-Matching물 이용한 60 GHz 광캐리어 발생기
김우경,양우석,이형만,이한영,정우진,권순우,Kim, W.K.,Yang, W.S.,Lee, H.M.,Lee, H.Y.,Jeong, W.J.,Kwon, S.W. 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.2
리튬나이오베이트 기판의 분극 반전 기술을 이용하여 300Hz 대역 광변조기를 제작하였고 60 GHz 광캐리어 발생기로 응용하였다. 주기적인 분극반전은 도파광과 RF사이의 QVM(Quasi-Velocity-Matching)을 유발하여 대역변조를 가능하게 하였다. 제작된 광변조기는 30.3 GHz에서 최대 변조효율을 보였으며, 3 dB 변조 대역폭은 약 5.1 GHz로 측정되었다. DSB-SC(Double Sideband Suppressed Carrier) 측정 실험을 통해 입사된 광 주파수로부터 30 GHz 간격으로 USB(Upper Sideband)와 LSB(Lower Sideband)를 발생시켰으며 입사광의 스펙트럼은 발생된 USB 혹은 LSB에 비해 28 dB정도 억제됨으로써, 30GHz 대역 광변조기가 60 GHz 광캐리어 발생기로 응용될 수 있음을 보였다. A novel 60GHz optical carrier generator with a polarization domain-inverted structure is suggested and is demonstrated. The two arms of the Mach-Zehnder optical waveguide are periodically poled for quasi-phase velocity matching between the optical wave at 1550nm and the RF wave at 30 GHz. The center frequency of band-pass modulation and the 3 dB bandwidth of the fabricated modulator were measured to be 30.3 GHz and 5.1 GHz, respectively. Sub-carriers with the frequency difference of 60GHz waeregenerated under appropriate DC biac voltage application while the carrier was suppressed to lead to the power ratio between the modulated sub-carrier and the suppressed fundamental carrier of 28 dB, which proves that double sideband- suppressed carrier(DSB-SC) operation can be realized by the suggested single device.
주기적으로 분극 반전된 MgO:LiNbO<sub>3</sub>를 이용한 리지형 광도파로 파장가변 소자 제작 및 특성
이형만,양우석,김우경,이한영,정우진,권순우,구경환,송명근,Lee, H.M.,Yang, W.S.,Kim, W.K.,Lee, H.Y.,Jeong, W.J.,Kwon, S.W.,Koo, K.H.,Song, M.G. 한국광학회 2008 한국광학회지 Vol.19 No.3
MgO가 첨가된 z-cut $LiNbO_3$를 이용하여 주기적으로 분극반전된 리지광도파로(Ridge-type Waveguide)를 제작하였으며 이를 적용하여 녹색광원 소자를 구현시 리지광도파로 높이 변화량과 분극반전주기비 변화량에 따른 이론적 결과와 실험적 결과를 비교 분석하였다. 이러한 비교분석을 위해 새로운 측정시스템을 구성하였으며, 이를 적용한 소자 측정 결과 중심파장은 1067.45 nm, 파장변환효율은 90.7%/$Wcm^2$ 및 파장변환효율곡선의 반치폭은 0.17 nm임을 확인하였다. 또한, 실험값과 이론값과의 비교결과 분극반전주기와 파장변환효율곡선의 반치폭 계산 오차는 각각 0.016 ${\mu}m$와 0.01 nm로 이론값이 실험값을 잘 예측함을 확인하였다. Wavelength converting devices with a ridge-type waveguide in periodically poled $MgO:LiNbO_3$ are made and characterized. The experimental results are compared with theoretical analysis on the effects of waveguide dimension and duty ratio of the periodically poled structure. To show the relationship of the conversion efficiency to those factors, a new measurement system is configured. That experimental results show that the center wavelength, normalized conversion efficiency and full width half maximum of the conversion efficiency curve are 1067.45 nm, 90.7%/$Wcm^2$ and 0.17 nm, respectively. Also, the estimated results of the duty period and full width half maximum of the conversion efficiency from theoretical calculations agreed well with experimental results with the errors of 0.016 ${\mu}m$ and 0.01 nm.
Incoloy 909 합금의 최적 알루미나이징 확산 코팅
권순우(S.W. Kwon),윤재홍(J.H. Yoon),주윤곤(Y.K. Joo),조동율(T.Y. Cho),안진성(J.S. Ahn),박봉규(B.K. Park) 한국표면공학회 2007 한국표면공학회지 Vol.40 No.4
An Fe-Ni-Co based superalloy Incoloy 909 (Incoloy 909) has been used for gas turbine engine component material. This alloy is susceptible to high temperature oxidation and corrosion because of the absence of corrosion resistant Cr. For the improvement of durability of the component of Incoloy 909 aluminizing-chromate coating by pack cementation process has been investigated at relatively low temperature of about 550℃ to protect the surface microstructure and properties of lncoloy 909 substrate. As a previous study to aluminizing-chromate coating by pack cementation of Incoloy 909, the optimal aluminizing process has been investigated. The size effects of source AI powder and inert filler Al₂O₃ powder and activator selection have been studied. And the dependence of coating growth rate on aluminizing temperature and time has also been studied. The optimal aluminizing process for the coating growth rate is that the mixing ratio of source Al powder, activator NH₄Cl and filler Al₂O₃ are 80%, 1% and 19% respectively at aluminizing temperature 552℃ and time 20 hours.
조화용융조성 $LiNbO_3$의 주기적 분극 반전 동안 도메인 생성 및 이동에 관한 연구
권순우,양우석,이형만,김우경,이한영,윤대호,송요승,Kwon, S.W.,Yang, W.S.,Lee, H.M.,Kim, W.K.,Lee, H.Y.,Yoon, D.H.,Song, Y.S. 한국결정성장학회 2006 한국결정성장학회지 Vol.16 No.2
조화용융조성 $LiNbO_3$ 결정에 외부 전계를 인가하였을 때 초기 도메인 생성 및 이동에 관하여 연구하였다. 0.5mm 두께의 $LiNbO_3$ 결정에 23.5, 22.0, 21.0kV/mm의 전계를 인가하였을 때 도메인 벽은 각각 28.70, 16.02, $5.75{\mu}m/sec$의 속도를 나타내었다. 분극 반전 시스템에 전류 제어를 위한 외부저항으로 $1 M{\Omega}$을 사용하였을 시 너무 빠른 도메인 성장으로 인하여 원활한 분극 반전 제어가 이루어지지 않으므로 $10 M{\Omega}$ 외부저항을 사용하여 전하량을 제어하여 50% duty cycle을 가진 주기적 분극 반전 $LiNbO_3$ 결정을 제작하였다. When external field was applied to congruent $LiNbO_3$, it was investgated for domain formation and expansion of $LiNbO_3$. The domain wall velocities of 0.5 mm thickness $LiNbO_3$ were 28.70, 16.02 and $5.75{\mu}m/sec$ under poling field of 23.5, 22.0 and 21.0 kV/mm, respectively. As $1 M{\Omega}$ resistor was used in domain inversion system, harmonic domain inversion was not achieved by rapid domain expansion. And 50% duty cycle periodically poled $LiNbO_3$ have been fabricated by charge control using $10 M{\Omega}$ resistor.
전자빔 증착시 이온빔 보조증착 장비의 사용에 따른 $SiO_2 & TiO_2$ 박막의 광학적 특성
송명근,양우석,권순우,이형만,김우경,이한영,윤대호,송요승,Song, M.K.,Yang, W.S.,Kwon, S.W.,Lee, H.M.,Kim, W.K.,Lee, H.Y.,Yoon, D.H.,Song, Y.S. 한국결정성장학회 2007 한국결정성장학회지 Vol.17 No.4
다층간섭필터 제작을 위한 $SiO_2 & TiO_2$ 박막을 electron-beam을 이용하여 제작하였다. 이온빔 보조증착 장비를 이용한 경우, 아르곤 가스와 산소 가스의 비율에 따라 양극전류를 변화시키며 증착하였고, 전자빔만을 사용한 경우에는 $100{\sim}250^{\circ}C$까지 $50^{\circ}C$ 간격으로 온도를 조정하여 증착하였다 $SiO_2$ 박막의 경우 표면 거칠기는 $200^{\circ}C$와 양극전류 0.2A에서 가장 낮은 값을 보였으며, 굴절률은 이온빔 보조 장치를 사용한 박막이 전자빔만을 사용하여 증착한 박막보다 전체적으로 0.1 정도 낮았다. $TiO_2$의 경우 표면거칠기는 상온과 양극전류 0.2A에서 가장 낮으며, 굴절률은 이온빔 보조 증착장치를 사용한 박막이 전자빔만으로 증착한 경우보다 전체적으로 낮은 값을 나타내었다. The $SiO_2$ and $TiO_2$ thin films for the multilayer interference filter application were manufactured by electron beam process. In case of electron beam process with ion source, the anode current was controlled by gas volume ratio of $O_2$ and Ar. Substrate temperature of electron beam deposition without ion source was increased from 100 to $250^{\circ}C$ with $50^{\circ}C$ increment. The surface roughness values of $SiO_2$ thin films was most low value at $200^{\circ}C$ substrate temperature and 0.2 A anode current respectively. And the surface roughness values of $TiO_2$ thin films was most low value at room temperature and 0.2 A anode current repectively. The refractive index of $SiO_2$ and $TiO_2$ thin films to be deposited with ion source was usually lower than that of thin films without ion source.
녹색 광 발진을 위한 주기적 분극 반전된 MgO : $LiNbO_3$ ridge waveguide 제작
양우석,권순우,송명근,이형만,김우경,구경환,윤대호,이한영,Yang, W.S.,Kwon, S.W.,Song, M.K.,Lee, H.M.,Kim, W.K.,Koo, K.H.,Yoon, D.H.,Lee, H.Y. 한국결정성장학회 2007 韓國結晶成長學會誌 Vol.17 No.4
녹색 광 발진을 위해 조화용융조성의 MgO가 첨가된 $LiNbO_3$ 결정을 이용하여 준위상정합 2차 조화파 도파로 소자를 제작하였다. 도메인 반전을 위해 +Z면에 주기적인 전극 패턴을 형성하였으며, 외부전계의 균일한 인가를 위해 LiCl 전해 용액을 사용하여 도메인을 반전 시켰다. 선택적 화학식각을 통해, 약 $6.8{\mu}m$의 분극 반전 주기를 확인 할 수 있었으며, $7{\mu}m$ ridge 높이와 $3{\mu}m$의 slap높이를 갖는 폭 $5{\mu}m$의 PPMgLN ridge-type 도파로 소자의 비선형 특성을 측정하였다. Quasi-phase-matched (QPM) second harmonic generation (SHG) waveguide devices for a green light generation were fabricated by a periodically patterned electrode on the +Z crystal surface and homogeneous LiCl solution using a 5 mol% MgO doped congruent z-cut lithium niobate crystals. Using selective chemical etching, we confirmed the periodic (${\sim}6.8{\mu}m$) domain inverted structure and measured SHG properties of fabricated periodically poled MgO : $LiNbO_3$ ridge-type waveguides.