• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.39 no.10
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• pp.43-47
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• 2002

A simple optical signal to noise ratio monitoring method using fiber Bragg grating is proposed for monitoring performance of OADM. OSNR of each channel is determined by monitoring the optical power transmitted and reflected from fiber Bragg gratings, simultaneously. We have obtained OSNR with accuracy better than 0.8㏈ compared with OSA of 0.1nm optical resolution in the wide input power range between -6 ㏈m and -23㏈m per channel.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2004.05b
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• pp.804-806
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• 2004

As a noninvasive imaging meathod, optical coherence tomography system has been extensively studied because it has some advantage such as imaging of high resolution, low cost, and compace size configuration. The optical power of the sample signal reflected from an object is usually very small in optical coherence tomography(OCT) due to absorption and scattering in a sample material. Furthermore, there happens a serious loss of sample signal power in a fiber coupler because it does not transfer to a photodetector but return to the optical source. In order to improve the SNR of OCT system, basic Michelson and Mach-Zehnder interferometer types were configured then, we compared simulation with measurement of reference sample Therefore, an On in configuration of Math-Zehnder interferometer was demonstrated in order to improve the signal to noise ratio

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.9 no.6
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• pp.413-416
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• 1998

We have flattened the gain of EDFA by using a long-period FBG filter and AOTF's. The gain and optical SNR characteristics of the gain-flattened EDFA in long-haul transmission been evaluated in a recirculating EDFA loop. The gain variation was less than 4.6 dB and the optical SNR was higher than 14 dB over 20-nm wavelength range when the optical signal went through the EDFA as many as 200 times. These results indicate that this gain-flattened EDFA is applicable for ultra long-haul WDM optical transmissions over 8000 km.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.46 no.2
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• pp.60.3-60.3
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• 2021

Squeezed vacuum injection을 이용한 중력파 검출기의 관측감도 향상 기술은 중력파 검출기 광신호의 양자 잡음을 제어하여 관측감도를 높이는 기술로 이론적으로는 10dB에 가까운 신호 대 잡음비 향상을 달성할 수 있다. 실험실 환경에서는 이미 10dB 이상의 신호 대 잡음비 향상을 달성했으며 실제 중력파 검출기에서는 GEO600의 6dB의 신호 대 잡음비 향상이 현재까지 가장 높은 수준이다. 한국천문연구원에서는 2019년부터 차세대 중력파 검출기 기술개발로 1064 nm 파장의 squeezer 개발을 추진했으며 현재 parametric down conversion을 이용해 squeezed vacuum을 생성하는 공진기를 제작하여 시험하는 단계에 있다. 이 발표에서는 한국천문연구원의 1064 nm squeezer 개발 연구와 개발 현황에 대해 소개하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2012.08a
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• pp.311-312
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• 2012

본 발표에서는 광학적 분석 시스템에 적용 가능한 발광소자(광원)과 수광소자(광센서)를 집적화시키는 모듈(수 발광 집적모듈) 기술을 제시하고자 한다. 이러한 수-발광 집적모듈은 다양한 응용 분야에 적용 될 수 있다. 예를 들어, 광신호 감지를 위한 광통신용 송-수신 모듈(optical communication), 의료/진단 분야에서 단백질/DNA/박테리아 등의 검출 및 분석에 관한 바이오 센서(bio-sensor), 그리고 대기(가스)/수질 모니터링에 관한 환경센서 등 매우 광범위한 분야에 해당되는 요소 기술이라 할 수 있다. 특히, 이들 분야들 중 바이오 물질을 분석하고 검출하는 광학적 바이오 센서 기술은 높은 경제적 가치와 산업적 성장 잠재력으로 인해 오랫동안 활발한 연구가 진행되어 오고 있다. 이러한 광학적 바이오 센서에서 가장 범용적인 방법 중 하나가 항온-항체 면역반응을 기반으로 하는 형광 검출(fluorescence detection) 기법이다. 이러한 시스템은 전체적으로 광원, 광학계, 그리고 센서로 구성되는데 기존에 일반적으로 사용되고 있는 형광 현미경의 경우는 민감도가 우수하다는 장점은 있으나 상당히 고가이고 부피가 크며 복잡한 광학구성으로 이루어져 있다는 한계점을 가지고 있다. 이러한 맥락에서 고민감도를 확보하면서 휴대성, 고속처리, 저가 등의 특성을 가진 시스템에 대한 요구가 갈수록 증가하고 있다. 이를 해결하기 위한 핵심기술 중의 하나가 수-발광 부분을 집적화 시키는 기술이라 할 수 있다. 본 연구에서는 바이오 센서 기술의 하나로서 형광을 측정하여 혈액내의 진단 지표인자를 검출할 수 있는 휴대용 혈액진단기기에 적용되는 소형 수 발광 집적 모듈을 개발하였다. 혈액내의 검출 성분의 양에 따라 형광의 세기가 변화하게 됨으로써 정량적인 검출이 가능한 원리이다. 모듈의 구조는 크게 광원(발광소자), 광학계, 그리고 광센서(수광소자) 세 영역으로 나누어 진다. 광원은 635 nm 적색 레이저다이오드로서 형광체(Alexa Fluor 647/발광파장: 668 nm)를 여기 시키는 기능을 하며 장착된 볼렌즈 의해 샘플의 형광체 영역으로 집광된다. 광학계는 크게 시준렌즈(collimating lens)와 광학필터로 구성됨으로써 샘플로부터 발생되는 광을 적절하게 수광소자로 전달하는 기능을 하게 된다. 여기서 광학필터의 경우는 기본적으로 Distributed Bragg's Reflector(DBR) 구조로써 실리콘(Si) 포토다이오드 상부에 모노리식(monolithic)하게 형성되며 검출 샘플로부터 진행되는 레이저 광(잡음의 주원인)은 차단하고 형광(광신호)만 통과 시키는 기능을 하게 된다. 따라서 신호 대 잡음비(S/N ratio)를 향상시키기 위해서는 정밀한 광 필터링 기능이 요구됨으로써 박막의 세밀한 공정 조건과 구조적-광학적 특성 분석이 수행되었다. 마지막으로 포토다이오드 소자는 일반적인 구조 이외에 중앙에 원형 구멍이 형성된 특별한 구조가 적용된다. 이것은 포토다이오드 구조에 변화를 줌으로써 모듈 구조를 효율적으로 응용할 수 있다는 의미를 갖는다. 또한 포토다이오드의 전기적-광학적 측정 분석을 통해 잡음 및 감도 특성이 세부적으로 조사되며 형광신호를 효과적으로 측정할 수 있음을 확인하였다. 최종적으로 제작된 모듈은 약 $1{\times}1{\times}1cm^3$ 내외 정도의 크기를 갖는다. 요약하자면 본 발표에서는 광학적 바이오센서에 적용할 수 있는 소형 수-발광 소자 집적모듈을 소개한다. 전체 모듈 설계는 최소한의 부피를 가짐과 동시에 측정의 정밀성을 향상시키는데 초점을 맞추어 진행하였다. 세부요소인 광학필터와 포트다이오드의 경우 잡음 및 민감도에 미치는 중요성 때문에 세밀한 공정 및 특성분석이 수행되었다. 결론적으로 독자적인 설계 및 공정을 통해 휴대성 및 정밀성 등의 목적에 부합한 경쟁력 있는 수-발광 소자 집적모듈 제작 기술을 확보하였다.

• Journal of IKEEE
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• v.2 no.2 s.3
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• pp.173-177
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• 1998

Under indoor environment, in case that wireless optical LAN does not obtain the line-of-sight between transmitter and receiver, hemi-spherical lens or reflector must be adopted to get broader beam width. The beam tilt and the fluctuations in amplitude and phase of optical signal through indoor-space occur due to the turbulene. This fading often results in unacceptably large bit error probabilities and thus performance degradation of wireless optical communications. In this paper, when the spherical filter at the front-end of transmitter and receiver is used for wireless optical channel not satisfying line-of-sight, the signal-to-noise ratio as to zenithal angle and the effect from the turbulence due to indoor temperature are investigated.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.18 no.2
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• pp.93-99
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• 2007

We investigated analytically and numerically the occurrence of modulation instability in fibers with periodic changes both in dispersion and gain. Previously, it has been known that the modulation instability is suppressed in dispersion managed solitons where dispersion is managed in such a way that the local dispersion alternates between the normal and the anomalous regimes. In this work, we enhanced the advantage of the dispersion management scheme by additionally introducing proper gain/loss profiles in fibers. The gain/loss profile is given by $\Gamma(z)=0.5/D(z)*(dD/dz)$, where D(z) represents the dispersion profile. The fundamental gain spectra of the modulation instability in the dispersion and gain managed fibers have been derived analytically and confirmed by numerical calculation. Our investigation reveals that in the dispersion and gain fibers the modulation instabilities are always much more suppressed compared to the case with only dispersion managed. In practical dispersion management schemes, dispersion profiles show discontinuity. and thus. the corresponding gain/loss profiles tend to be finite. In these cases, the gain/loss profiles were approximated by lumped gains/losses of finite values. Our numerical calculations confirm that this approximation also works well.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.12
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• pp.339-344
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• 2016

Since transmissions of large amounts of data are frequent, users require more bandwidth, and the need for communications networks having greater bandwidth is increasing. One communications network satisfying this need is an optical communications network. Therefore, studies to increase the transmission capacity of optical communications systems have been carried out. However, in a general optical communications system, a signal transmitted through optical fiber (a transmission medium) is detected through direct detection in the receiving system. This method has a disadvantage in that the entire bandwidth of the optical signal cannot be utilized. Also, when transmitting an optical signal, there is a problem where the signal-to-noise ratio is affected by neighboring channels. To overcome this situation, various studies are being conducted to minimize the influence of external interference and noise. This paper overcomes the situation by transmitting spectrum-sliced signals using the digital transmission system, FSK. Analyzing the characteristics of the signals detected in the receiver of the optical communications system, Gaussian distribution is used for the PDF of the spectrum-sliced signal, and the signal at the receiving end of the optical communications system is assumed to have a k-square distribution. The results of the analysis confirmed it is better to transmit the spectrally divided signal rather than transmit the laser source.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.29 no.7A
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• pp.712-718
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• 2004

We report 1.6 Tb/s (160${\times}$10 Gb/s) WDM transmission over 2,000 km of single mode fiber using distributed hybrid(distributed Raman amplifier＋Erbium-doped fiber amplifier) optical amplifiers. After transmission over 2,000 km of single mode fiber, average optical signal to noise ratios of C/L-band were 20.5 dB, 21.9 dB, respectively. The minimum Q-factors of each band were 14.65 dB (BER=5.8e-8) in C-band, 13.75 dB (BER=5.0e-7) in L-band without forward error correction. We performed 1.6 Tb/s error-free transmission over 2,000 km of single mode fiber using Reed-Solomon (255, 239) forward error correction code.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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• v.42 no.3 s.333
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• pp.25-34
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• 2005

In this paper, we analyzed and measured the electrical crosstalk characteristics of a triplex transceiver module for ethernet Passive optical networks(EPONS). And we improved the electrical crosstalk levels using Dummy ground lines with signal lines. The triplex transceiver module consists of a laser diode as a transmitter, a digital photodetector as a digital data receiver, and a analog photodetector as a community antenna television signal receiver. And there are integrated on silicon substrate. The digital receiver and analog receiver sensitivity have to meet -24 dBm at $BER=10^{-l2}$ and -7.7 dBm at 44 dB SNR. And the electrical crosstalk levels have to maintain less than -86 dB from DC to 3 GHz. From analysis and measurement results, the proposed silicon substrate structure that contains the Dummy ground line with $100\;{\mu}m$ space from signal lines and separates 4 mm among devices respectively, is satisfied the electrical crosstalk level compared to simple structure. This proposed structure can be easily implemented with design convenience and greatly reduced the silicon substrate size about $50\%$.