Journal of IKEEE (전기전자학회논문지)

Institute of Korean Electrical and Electronics Engineers (한국전기전자학회)
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Flat Sweeping Automatic Hold of Wavelength Swept Laser

파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지

  • Lee, Duk-Kyu (Dept. of Electronics Eng., Kangwon National University) ;
  • Eom, Jinseob (Dept. of Electronics Eng., Kangwon National University)
  • Received : 2019.05.22
  • Accepted : 2019.06.26
  • Published : 2019.06.30
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Abstract

In this paper, a new method for flat sweeping automatic hold of wavelength swept laser has proposed. Through the performance test on the implemented laser, even 5 hours passed, the flat sweeping has held up well, and 56nm flat sweeping range, 1kHz sweeping frequency, and 8.8mW average optical power were obtained. This showes that the proposed can eliminate the necessity of hand-operated polarization control required for previous swept lasers in case of long time operation and also optical spectrum analyzer needed to monitor the sweeping spectrum status.

본 논문에서는 파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑을 자동 유지하기 위한 새로운 방식을 제안하였다. 이 방식이 적용된 레이저의 제작 및 실험을 통하여 5시간이 경과하여도 평탄 스위핑 특성이 잘 유지되고 있음을 관찰하였다. 그리고 56nm의 스위핑 범위, 1kHz의 스위핑 주파수, 그리고 8.8mW 의 광 출력 파워도 확인하였다. 제안된 방식은 기존에 스위핑 레이저를 장시간 구동시킬 때 불가피하던 수동 편광 조절의 번거로움을 해소시키고 이 과정에서 요구되던 고가 광 스펙트럼 분석기의 사용을 배제시킨다.

Keywords

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Fig. 1. Schematic diagram of realized wavelength swept laser. 그림 1. 구현된 파장 스위핑 레이저의 구성도

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Fig. 2. Poincare Sphere SOP representation and illustration of effects of fiber squeezers. 그림 2. Poincare 구 SOP 표시 및 광섬유 압착기의 압착 효과 설명

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Fig. 3. Block diagram of flat sweeping automatic hold equipment. 그림 3. 평탄 스위핑 자동 유지 장치의 구성도

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Fig. 4. The flow chart of the algorithm proposed for flat sweeping automatic hold. 그림 4. 제안된 평탄 스위핑 자동 유지 알고리즘의 흐름도

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Fig. 5. Wavelength swept laser realized with the function of flat sweeping automatic hold. 그림 5. 평탄 스위핑 자동 유지 기능을 포함하여 제작된 파장 스위핑 레이저

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Fig. 6. Sweeping spectrum of wavelength swept laser measured when 5 hours passed after flat sweeping setting. (a) under no automatic hold function, (b) under automatic hold function. 그림 6. 스위핑 평탄화 세팅 후 5시간이 경과한 시점에 측정된 파장 스위핑 레이저의 스위핑 스펙트럼 (a) 자동 유지 기능 미사용, (b) 자동 유지 기능 사용

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Fig. 7. Waveforms measured together with Fig. 6. (a) under no automatic hold function, (b) under automatic hold function. (top) triangle-wave applied to FFP-TP (middle) trigger pulse for DAQ start (bottom) signal from optical receiver circuit 그림 7. 그림 6과 함께 측정된 파형 (a) 자동 유지 기능 미사용 (b) 자동 유지 기능 사용 (상) FFP-TF에 인가된 삼각파형 (중) DAQ 시작을 위한 트리거 펄스 (하) 광 검출 회로의 출력 파형

References

  1. Mark Brezinski, MD, PhD, "Optical Coherence Tomography, Principles and Applications," OP Institute of Physics, 2003. DOI: 10.1088/0034-4885/66/2/204
  2. David Huang James G. Fujimoto, "Optical Coherence Tomography," Science, vol.254, pp. 1178-1181, 1991. DOI: 10.1126/science.1957169
  3. Y. Yasuno, V. D. Madjarova, S. Makita, "Three-dimensional and high-speed swept-source optical coherence tomography for in vivo investigation of human anterior eye segments," Opt. Express, vol.13, no.26, 2005. DOI: 10.1364/OPEX.13.010652
  4. K. O. Hill, G. Meltz, "Fiber Bragg Grating Fundamentals and Overview," J. of Lightwave Technology, vol.15, no.8, pp.1263-1276, 1997. DOI: 10.1109/50.618320
  5. R. Leitgeb, C. K. Hitzenberger, A. F. Fercher, "Performance of Fourier domain vs. time domain optical coherence tomography," Opt. Express, vol.11, pp.889-894, 2003. DOI: 10.1364/OE.11.000889
  6. M. A. Choma, M. V. Sarunic, C. Yang, J. Izatt, "Sensitivity advantage of swept source and Fourier domain optical coherence tomography," Opt. Express, vol.11, pp.2183-2189, 2003. DOI: 10.1364/OE.11.002183
  7. J. Eom, "Automatic sweep flattening for wavelength sweeping laser of SS-OCT," Journal of Sensor Science and Technology, vol.26, no.1, pp.44-49, 2017. DOI: 10.5369/JSST.2017.26.1.44
  8. R. Huber, M. Wojtkowski, J. G. Fujimoto, "Fourier Domain Mode Locking (FDML): A new laser operating regime and applications for optical coherence tomography," Opt. Express, vol.14, pp.3225-3237, 2006. https://doi.org/10.1364/OE.14.003225
  9. J. Eom, "Realization of Swept Source-Optical Coherence Tomography using FDML Laser," Journal of Sensor Science and Technology, vol.20, no.1, pp.46-52, 2011. DOI: 10.5369/JSST.2011.20.1.46
  10. W. J. Yoo, J. Y. Heo, D. H. Cho, K. W. Jang, J. K. Seo, B. Lee, Y. Cho, J. H. Moon, B. G. Park, "Spectroscopic study on the developement of fiber-optic pH sensor," Journal of Sensor Science and Technology, vol.18, no.5, pp.365-371, 2009. DOI: 10.5369/JSST.2009.18.5.365