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회절격자 주기의 랜덤 변이가 DFB 레이저 특성에 미치는 영향
한재웅,김상배,Han, Jae-Woong,Kim, Sang-Bae 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.37 No.8
회절격자 주기의 랜덤 변이가 DFB 레이저의 특성에 미치는 영향을 유효 굴절률 전달 매트릭스 방법을 이용하여 해석하였다. 레이저의 양 거울면은 완전 무반사 처리되었다고 가정하였으며, 회절격자 주기의 변이는 Gaussian 랜덤 변수로 표현하였다. 회절격자 주기의 랜덤 변이는 균일 회절격자 DFB 레이저와 QWS-DFB 레이저 스펙트럼의 대칭성을 깨뜨리고 유효 결합계수를 감소시킨다. 이에 따라 균일 회절격자 DFB 레이저에서는 ${\pm}$1모드 거울면 손실의 평균값이 증가하고 금지 대역폭이 감소하며, QWS-DFB 레이저에서는 단일모드 안정성과 파장 정확도가 저하된다. QWS-DFB 레이저의 거울면 손실 차이는 결합계수에 관계없이 회절격자 주기의 랜덤 변이가 카짐에 따라 감소하고, spatial hole-burning 효과는 정규화된 결합계수가 1.5보다 클 때에는 주는 데 반하여 작을 때에는 커진다. Effects of the random fluctuation in grating half-period have been studied by an effective index transfer matrix method in DFB lasers. The laser facets are assumed to be perfectly antireflection coated, and the period fluctuation is modeled as a Gaussian random variable. The random fluctuation breaks spectral symmetry in both uniform-grating and quarter-wavelength -shifted(QWS) DFB lasers, and decreases the effective coupling coefficient. This leads to increased average mirror loss of ${\pm}$1 modes and reduced stopband width in uniform grating DFB lasers, and degradation in the wavelength accuracy and the single mode stability in QWS-DFB lasers. Threshold gain difference decreases with increasing period fluctuation irrespective of grating coupling coefficient in QWS-DFB lasers, while spatial hole-burning effect is exacerbated or alleviated when the normalized coupling coefficient is lower and higher than 1.5, respectively.
회절격자 반주기의 상관관계가 있는 랜덤 변이가 ${\lambda}/4$ 위상천이 DFB 레이저 특성에 미치는 영향
한재웅,김상배,Han, Jae-Woong,Kim, Sang-Bae 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.37 No.8
회절격자의 인접한 반주기 길이 사이에 음의 상관관계가 있는 회절격자 반주기의 랜덤 변이가 QWS-DFB 레이저의 특성에 미치는 영향을 유효 굴절률 전달 매트릭스 방법을 이용하여 해석하였다. 상관계수가 0에서 -1로 가까이 감에 따라 랜덤 변이에 의한 회절격자 주기의 오차가 감소하면서 단일모드 안정성과 파장 정확도의 저하가 덜 심각해진다. 이는 랜덤 변이의 크기가 같다면 상관관계가 없는 전자빔 lithography 법으로 회절격자를 만들기보다는 optical lithography 법으로 만드는 것이 회절격자 주기 랜덤 변이의 영향을 줄이는 데에 유리함을 의미한다. 그리고 전자빔 lithography를 이용하여 DFB 레이저를 만들 때에 랜덤 변이의 영향을 줄이려면 분해능을 높이거나, 인접 반주기 길이의 랜덤 변이에 음의 상관관계를 주어야 한다. Effects of the correlated random fluctuation in each grating half-period have been studied by an effective index transfer matrix method in quarter wavelength shifted DFB lasers. As the correlation coefficient changes from 0 to -1, single mode stability and wavelength accuracy are less degraded by the reduced error in the grating period. This fact shows that holographic grating fabrication is better than electron-beam lithography in discrete device fabrication provided that the magnitude of the random fluctuation is the same.
한재웅 ( J. W. Han ),전명진 ( M. J. Jean ),이효재 ( H. J. Lee ),이승기 ( S. K. Lee ),서동수 ( D. S. Seo ),서지현 ( J. H. Seo ),김웅 ( W. Kim ) 한국농업기계학회 2020 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.25 No.1
우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 지구온난화와 환경오염 등의 문제로 환경보호에 대한 인식이 높아지고 있는 상황에서 이를 해결하고자 새로운 에너지 생산방식에 대한 논의가 이뤄지고 있다. 이중 발전을 위한 기존 방식인 화력 및 원자력 발전의 경우 환경적으로 큰 위험성을 가지고 있어 신재생 에너지 발전 등의 비중을 높이기 위한 많은 방법들이 시도되고 있고 대표적으로 태양광발전이 있다. 발전을 위해 많은 면적이 필요한 태양광 발전은 상대적으로 국토의 면적이 좁은 우리나라의 경우 기존 영농지역을 활용한 태양광 발전형태가 해결방안이 될 수 있다. 농지를 활용한 태양광 발전을 하게 되면 방제작업 등 기존 농기계가 아닌 다른 형태의 농기계가 필요하며 본 연구에서는 영농형 태양광 시설에 적용할 수 있는 방제기를 개발하고 기초성능평가를 하는데 목적이 있다. 실험에 적용된 태양광발전시스템의 기본 프레임 크기는 가로 5m, 세로 5m, 높이 4m로 되어 있으며 활용부지에 따라 확장할 수 있는 구조로 되어 있으며 방제기 구동을 위해 지름 25mm 농용 파이프를 이용한 레일을 설치하였다. 방제기는 레일을 이동할 수 있는 롤러부와 작물의 높이에 따라 붐대의 높이를 조절할 수 있는 다단구조로 이뤄진 길이조절부, 총 8개의 노즐(NN-D, Yamaho, japan)로 구성된 붐대를 수직 및 수평으로 사용할 수 있는 붐대관절부로 구성되었다. 개발된 방제기의 분사 높이를 500mm로 설정하여 분무범위를 알아보기 위해 수행한 결과, 최대 분무범위는 중심부에서 양쪽으로 약 2,300mm, 총 5,000mm의 범위를 보여 태양광 프레임 간격이 약 5m인 것을 고려했을 때 충분히 방제가 가능한 것으로 판단되었다. 노즐별 분무량 측정 결과는 평균 약 820ml가 분사되었으며 노즐별 최대 41ml의 편차를 보였고 분무 시 공기 중으로 비산되는 양을 고려했을 때 분무범위 내에서 고르게 분무되는 것으로 판단되었다.
논문 : 농산물,식품가공공학 ; 순환식 병류형 유채씨 건조 시뮬레이션
한재웅 ( J. W. Han ),금동혁 ( D. H. Keum ),김웅 ( W. Kim ),레안득 ( L. A. Duc ),조성호 ( S. H. Cho ),김훈 ( H. Kim ) 한국농업기계학회 2010 바이오시스템공학 Vol.35 No.6
In this study, computer simulations were conducted to assess the use of a circulating concurrent-flow dryer for rapeseed drying and to determined the effect of this drying method on the germination ratio of rapeseed after the drying process was complete. The simultaneous heat and mass transfer between air and rapeseed in a concurrent-flow dryer was examined by simulation. The drying simulation was based on several parameters with sequent time series. Equations concerning air psychrometrics, physical properties, thermal properties, equilibrium moisture content, thin layer drying of rapeseed, etc. were all combined to solve the simulation models. Based on energy and mass transfer in the concurrent-flow drying model, a simulation program for the circulating concurrent-flow rapeseed dryer was built along with a detailed description of the mathematical solution to the model. A pilot scale circulating concurrent-flow dryer(200kg/batch) was used to verify the fitness of the simulation program. A comparison between the experimental data and the model predicted results was presented and discussed. The drying parameters and germination ratio were analyzed and the accuracy of the simulation program was evaluated. The simulation program proved to be reliable and was shown to be a convenient tool for predicting rapeseed drying and germination ratio of rapeseed in a concurrent-flow dryer.