FBG를 이용한 파장가변 형 전광 필터의 고온 특성에 관한 연구

A Study on the High-Temperature Characteristics of a Tunable All-Optical Filter Using Fiber Bragg Grating

  • 손용환 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 양세훈 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 김현승 (연세대학교 전기전자공학과) ;
  • 한상국 (연세대학교 전기전자공학과)
  • 투고 : 2010.12.02
  • 심사 : 2010.12.29
  • 발행 : 2010.12.30

초록

본 논문에서는 Germanium 및 Germanium과 Boron이 도핑 된 광섬유의 FBG를 이용한 파장가변 형 전광 필터의 고온 특성을 고찰하고, 온도 변화에 대한 파장가변 형 FBG 필터의 반사도, 선폭, 정규화 굴절률 차의 특성 변화를 수치해석을 통해 비교 고찰 하였다. 굴절률 차의 변화에 따른 FBG 필터의 반사 스펙트럼은 온도 안정성에 영향을 받으며, Germanium이 도핑 된 광섬유의 FBG 필터가 Germanium과 Boron이 도핑 된 광섬유의 FBG 필터보다 온도변화에 더 안정성을 가짐을 알 수 있다. 또한 $500^{\circ}C$ 까지의 온도에 대해서는 두 가지 모두 필터로서 온도변화에 안정성을 가짐을 알 수 있다.

In this paper, we present high temperature characteristics of a tunable all-optical filter using fiber Bragg grating(FBG) filter in Ge doped and Ge & B co-doped fiber, including peak reflectivity, bandwidth and various normalized refractive index change with temperature variation. The reflection spectrum of a FBG filter with refractive index change is affected by its thermal stability. Consequently Ge doped FBG tunable filter has a better thermal stability than Ge & B co-doped FBG tunable filter. Also, both FBG tunable filters show good thermal stability up to about $500^{\circ}C$.

키워드

참고문헌

  1. K. O. Hill, Y. Fujii, D. C. johnson and B. S. Kawasaki, "Bragg gratings fabricated in monomode photosensitive optical fiber by UV exposure through a phase mask", Appl. Phys. Lett., vol .62, no. 10, pp. 1035-1039, 1993. https://doi.org/10.1063/1.108786
  2. M. Mahmoud, Z. Ghassemlooy, "Tunable Fiber Gratings Modeling and Simulation", Proceedings of the 36th Annual Simulation Symposium (ANSS' 2003)
  3. Andreas Othonos, Kyriacos Kalli, Fiber Bragg Gratings Fundamentals and Application in Tel-ecommunication and Sensing, 2001. (ISBN 0-89006-344-3)
  4. Govind P. Agrawal, and Andrew H. Bobeck, "Modeling of Distributed Feedback Semiconductor Lasers with Axially Varying Parameters", J. of Quantum Electronics, vol. 24, No. 12, pp. 2407-2414, 1988. https://doi.org/10.1109/3.14370
  5. M. Yamada and K, Sakuda, "Analysis of almost periodic distributed feedback slab waveguides via a fundamental matrix approach," Appl. Opt., vol. 26, pp. 3474-3478, 1978.
  6. Govind P. Agrawal and N. K. Dutta, Semiconductor Lasers, New York, Van Nostrand Reinhold, chap. 7. 1993.
  7. 손용환, 정진호, "FBG와 MZI를 이용한 DWDM용 OADM의 설계와 특성에 관한 연구", 전자공학회 논문지, 제41권, SD편, 제5호, pp.419-424, 2004.
  8. Stephen R. Baker, Howard N. Rourke, Vernon Baker and Darren Goodchild, "Thermal Decay of Fiber Bragg Gratings Written in Boron and Germanium Codoped Silica Fiber," J. Lightwave Technol., vol. 15, No. 8, pp. 1470-1477, 1997. https://doi.org/10.1109/50.618379
  9. M. R. Shenoy, K. Thyagarajan, Vishnu and N. S. Madhavan, "Estimation of Characteristic Parameters of Fiber Bragg Gratings from Spectral Measurments," SPIE vol. 3666, pp. 94-99, 1999.