• 한국광학회지
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• 제4권3호
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• pp.301-308
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• 1993

현상론적인 비 선형 이득 포화 효과가 연속 파장 가변시 다전극 DBR 레이저의 변조 특성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 수동 부분에 전류 주입의 증가에 따라 FM 효율, 3dB 대역폭, 공명 주파수는 감소하지만, flat FM응답은 증가한다. 비 선형 이득 포화 효과는 FM/IM응답, 3dB 대역폭, 공명 주파수, chirping-to-modulation-power ratio 등 변조 특성에 커다란 영향을 미치지만, 연속 파장 가변에 의한 변조 특성에는 영향을 미치지 않는다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권6호
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• pp.1023-1030
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• 2023

본 논문은 눈, 비, 안개 등 열악한 운용환경에도 강건한 표적검출 특성을 가지는 FMCW LiDAR에 대해서 기술하고 있다. 특히 FMCW LiDAR의 거리 해상도, 가간섭거리 및 최대측정거리 성능에 직접적으로 영향을 미치는 주파수변조레이저의 성능개선에 대해 기술하고 있다. 불평형 Mach-Zehnder 레이저간섭계를 활용하여, 레이저의 발진주파수의 변화율을 실시간 측정하고, 주파수변조 오차를 보정하는 광학식 위상동기루프 기술을 이용한 주파수변조 방법에 대해 기술하였다. 가간섭거리가 긴 레이저 광원을 발진하기 위해 확장공진기형 레이저다이오드를 적용하였으며, 레이저에서 발진되는 주파수 측정을 위해 광집적회로 구조의 레이저간섭계를 적용하였다. 개발된 FMCW LiDAR의 대역폭과 거리해상도는 각각 10.045GHz와 0.84mm로 측정되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.142-143
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• 2000

레이저는 입력을 증가시킴에 따라 레이저의 꺼짐 상태에서 레이저의 켜짐 상태로 전이한다. 그러나 그 전이 현상에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다. 이때까지 이 현상은 처음 자발전이의 빛이 점점 유도전이로 바뀌며 그 빛이 점점 세어져 레이저의 출력이 생기기 시작하고 이것이 레이저 입력의 증가에 따라 연속적으로 발전하는 것으로 알려져 왔다. 그러나 이러한 결과에 반대되는 결과들이 최근 밝혀지고 있다[1-2]. 그것은 이산화탄소 레이저에서 이득을 변조시키면 방전이 불안정해지고 그 결과 레이저의 출력도 불안정해 지는데 특히 발진 문턱 근처에서 레이저의 출력은 불규칙 적으로 레이저의 출력이 사라지는 현상이 생긴다는 것이다[1]. 또 다른 하나는 cw Nd:YAG 레이저를 아크 램프로 여기시켜 발진시키면 발진 문턱 근처에서 이 레이저의 출력도 불규칙적으로 레이저의 출력이 사라지는 것으로 나타난다[2]. 이 현상은 레이저의 입력을 증가시킴에 따라 레이저의 꺼짐 상태에서 발진 상태로 전이할 때 그 중간에 불규칙적인 레이저의 꺼짐 상태가 존재한다는 것이 된다. 이 현상이 비선형 동력학의 특이한 현상 중의 하나인 on-off 간헐성임[3]이 밝혀졌다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.42-43
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• 2000

레이저 시스템에서의 혼돈에 관한 연구는 Q-스위칭 레이저$^{(1)}$ , 모드록킹 레이저$^{(2)}$ 그리고 Nd:YAG 레이저의 제2차 고조파에서$^{(3)}$ 실험적으로 수행되었다. 또한 이러한 실험적인 결과들을 레이저 비율 방정식을 사용하여 이론적으로 분석하고자 하는 방법들이 보고되었다.$^{(4-6)}$ 그러나 이러한 노력에도 불구하고 여전히 비율 방정식만으로는 만족스럽게 설명하지 못하는 레이저 혼돈 현상들이 많이 존재한다. 레이저시스템에서 알려지지 않은 현상들 중 하나가 발진 문턱 근처에서의 행동이다. 레이저 시스템은 양자 잡음, 펌핑 잡음 등에 의한 잡음 현상들을 나타내는데, 이것들은 때때로 특히 발진 문턱에서의 레이저 동작에 중요한 역할을 한다. 그러한 경우 잡음에 관한 정확한 정보를 가지고 있지 않는 한 비율 방정식만으로 혼돈 현상들을 설명하기란 매우 어려운 일이다. 발진 문턱 근처에서의 레이저 출력에 관한 혼돈 현상은 최근에 수행된 연속 발진 Nd:YAG 레이저와$^{(7)}$ Q-스위칭 Nd:YAG 레이저를$^{(8)}$ 제외하면 보고된 것이 거의 없다. 본 논문에서는 작은 주기적인 변조가 가해진 다이오드 레이저로 들띄운 Nd:YAG 레이저의 내부 발생형 제2차 고조파의 출력이 나타내는 혼돈 현상이 바로 on-off 간헐성임을 보여주는 실험결과를 보고하고자 한다. (중략)

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.193-194
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• 2007

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.143-148
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• 2006

광섬유 내 브릴루앙 산란의 이득 스펙트럼을 측정하는 새로운 방법을 제안하고 실험하였다. 기존의 측정 방식과는 달리, 주입전류를 직접 변조하여 광주파수 변조된 하나의 레이저 다이오드로부터 펌프광과 프로브광을 발생시키고, 주입전류를 사각파로 변조할 때 나타나는 광주파수 처핑을 이용하여 펌프/프로브간 광주파수 차이를 연속적으로 변화시키는 방법으로 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하였다. 통신용 단일모드 광섬유의 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하여 기존 문헌의 결과와 거의 일치하는 결과를 얻었다.

• 한국진공학회지
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• 제15권1호
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• pp.24-30
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• 2006

광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.

• 한국광학회지
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• 제8권3호
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• pp.204-208
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• 1997

고리형 레이저에서 단일모드로 발진되는 양방향 광속의 출력세기를 맥스웰-블로흐 방정식을 사용한 준고전적 모형으로 분석하였다. Nd:YAG를 레이저 매질로 설정하고, 한쪽 방향의 광속이 반대 방향의 광속에 미치는 영향을 고려하여, 펌핑률과 감쇄율 및 진동수 어긋남에 따른 레이저 발진의 안정성과 출력변조를 조사하였다. 특히, 전산시늉을 통하여 진동수 어긋남에 따른 출력광속의 변화를 조사하고, 안정한 연속발진 조건을 규명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권4호
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• pp.351-358
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• 2013

본 논문에서는 연속파 주파수 변조(FMCW) 레이저 거리 측정기에서 주파수 변화의 비선형성을 보정하는 기술을 제안하였다. FMCW 기반의 레이저 거리측정기는 높은 거리 분해능을 위해 주파수 변화의 선형성이 요구되며, 비선형성이 존재할 경우 비트 신호의 주파수가 일정하지 않아 거리 측정 성능에 심각한 영향을 미치게 된다. 하지만 일반적으로 주파수 변조를 위해 사용하는 VCO(Voltage Controlled Oscillator)의 출력은 비선형적인 특성을 가지게 된다. 이와 같은 주파수 변화의 비선형성을 보정하기 위하여 본 논문에서는 보조 딜레이 구조를 사용하였다. 보조 딜레이 구조에서 생성되는 신호는 거리 정보를 가진 비트 신호와 동일한 변화율을 가지며, ADC(Analog to Digital Converter)의 Trigger 신호로 사용된다. 즉, 비트 신호의 주파수와 동일한 변화율을 가지는 신호를 Trigger로 사용하여 비트 신호를 샘플링 함으로 비선형성이 보정되어 일정한 비트 주파수를 얻을 수 있고, 따라서 정확한 거리 측정을 할 수 있게 된다. 이에 대한 성능을 검증하기 위해 실험을 수행하여 그 결과를 제시하였다. 제안한 방식에 의해 비성형성으로 인한 FMCW 레이저 거리 측정기의 측정 오차를 개선하여 시스템의 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제11권1호
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• pp.37-42
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• 2000

반도체 광 증폭기의 특성을 이해하기 위하여 비율 방정식을 수치 해석적으로 풀었다. 사용된 비율 방정식은 운반자 밀도와 자발 방출된 빛, 그리고 신호 빛을 위치와 시간의 함수로 기술할 수 있다. 사각 파형의 신호가 입사했을 경우에 대하여 위의 세가지 양을 구하여서 반도체 광증포기의 동적인 특성을 파악하였다. 파장 다중 광통신에서처럼 다중신호가 입사하는 경우의 비선형성을 분석하였다. 맥놀이에 의한 내부변조 변형을 계산하여 본 결과 파장 간격이 넓을수록 내부변조 변형은 줄어드는 결과를 정량적으로 얻었으며, 신호간의 채널 간섭은 신호의 세기가 감소하면 줄어드는 결과를 얻었다. 또한 신호로 사용되는 파장에서 충분히 멀리 떨어진 연속파동 레이저가 입사하는 경우에는 채널간의 신호간섭과 출력파형 변형이 감소하는 이득고정 효과가 나타남을 계산을 통하여 확인하였다.