• 한국광학회지
• /
• 제26권6호
• /
• pp.306-311
• /
• 2015

본 논문은 폴리머 광 도파로 기반의 브라그 격자(Polymer waveguide Bragg grating: PWBG) 파장 필터를 광섬유 레이저 공진기 내부에 삽입하여 단일 파장 가변 레이저를 구현하고, 주위 온도 및 공진기 내부의 편광 상태의 변화에 대한 출력 특성을 연구한 결과에 대해 보고한다. 레이저 공진기 내부에 있는 PWBG 파장 필터에 0 mW에서 100 mW의 전력을 인가해 주었을 때 레이저에서 발진하는 파장은 1548.24 nm에서 1531.95 nm까지 약 16.29 nm를 가변할 수 있었으며, 이 때 slope efficiency는 약 -0.16 nm/mW였다. 레이저 공진기 안의 편광을 적절하게 조절하면 모든 파장 가변 범위에서 35 dB 이상의 SMSR(side mode suppression ratio)을 얻을 수 있었다. 레이저 공진기 외부의 온도가 변화하면 발진하는 파장이 변하는 것을 알 수 있었다. 따라서 PWBG 파장 필터를 이용하여 안정된 파장 가변 레이저를 구현하기 위해서는 PWBG 파장 필터의 온도 안정화가 필요하며, 또한 편광에 대한 영향을 최소화하기 위해서는 레이저 공진기를 편광유지 광섬유로 구성해야 한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
• /
• pp.149-153
• /
• 1995

세슘원자에 대한 레이저 쿨링용 광원으로 사용하기 위해 다이오드 레이저의 서폭을 축소하고 발진 주파수 및 출력을 동시에 안정화 시키는 연구를 수행하였다. 자유발진 상태에서 약 30 MHz 이고, 출력이 10mW인 다이오드 레이저에 유이창으로 Q 갑이 낮은 외부 공진기를 구성함으로써 발진선폭을 약 5MHz로 줄일수 있었다. 그리고 세슘원자의 포화흡수 스펙트럽의 교차공진 흡수선에 레이저 주파수를 안정시키기 위해 주입전류를 10kHz 로 변조하고, lock-in amp 의 출력단에서 나오는 주파수 오차신호를 전류공급장치와 유리창이 부착된 PZT로 동시에 피드백시켰다. 또한 오차신호를 레이저 다이오드의 온도 조절장치로 피드백 시킴으로써 주파수와 동시에 레이저 출력을 안정화시킬 수 있었다. 이 때의 출력의 변동폭은 약 0.03% 로서 온도로 피드백 시키지 않는 경우에 비해 약 260배 안정된 결과를 얻었다. 그리고 컴퓨터를 이용해서 흡수선의 peak 값을 매 10초마다 검색하고 이 값이 최대가 되도록 PZT 전압을 조절함으로써 레이저 주파수를 세슘원자의 흡수선의 봉우리에 1주일 이상 안정화시킬 수 있었다. 주파수 안정도 측정을 위해 Zeeman 이동된 포화흡수 스펙트로미터를 구성하였으며, 측정된 주파수 안정도 (Allan 분산의 제곱근)는 적분시간 1초 일 때 1.2x10-10 이었다.

• 한국진공학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.24-30
• /
• 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
• /
• 제8권6호
• /
• pp.482-485
• /
• 1997

CO$_{2}$ 레이저의 광전류 효과를 이용한 간단한 구조의 레이저 도플러 속도계를 제작하였다. 단일파장의 레이저 광을 움직이는 물체에 조사하여 발생한 도플러 이동된 산란광의 일부를 CO$_{2}$ 레이저 공진기 속으로 되먹임시켜 레이저 고유주파수와 자체혼합시켰다. 자체혼합에 의해서 도플러 주파수로 변조된 공진기 속의 광전류 변화를 측정하였다. 광전류의 변화 주파수는 최고 60 kHz까지 발생하였고, 외부 산란물체의 속도벡터와 레이저 빔과 광축 사이의 코사인에 선형적으로 변화함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제33권8호
• /
• pp.65-74
• /
• 2005

공진기 진동형 링레이저 자이로가 외부에서 입력되는 각도변화만을 검출하여 출력하기 위해서는 링레이저 출력으로부터 공진기의 각진동 운동에 의한 출력을 제거하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 공진기 진동형 링레이저 자이로에서 공진기의 각진동을 검출하는 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력을 보상하는 dither-stripping에 대하여 논의하였다. 우리는 V-F 신호의 offset을 제거하기 위하여 V-F 신호의 미분값을 취하고 또한 미분값을 취함으로서 변화되는 위상을 보상하기 위하여 아날로그 적분기로 위상을 보정하는 방법과 링레이저 신호 또는 V-F 신호의 검출 시점을 지연시키는 방법을 개발하였다. 그리고 링레이저 출력과 V-F 신호 사이의 환산을 위하여 분산을 이용하여 이득을 산출하는 방법을 개발하였다. 우리는 이와 같은 방법을 적용하고, dither trapping 방법과 비교하는 실험을 통하여 효과를 분석하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2005년도 하계학술발표회
• /
• pp.52-53
• /
• 2005

• 한국광학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.490-494
• /
• 2004

평면도파로 (Planar Lightwave Circuits)를 수소처리한 후 격자를 제작하였다. 성장특성 분석 결과 격자는 거듭제곱식 (power law)에 따라서 성장되는 것을 알 수 있었다. 격자의 성장특성을 이용하여 외부 공진기 레이저용 평면도파로 격자를 설계하고 제작한 결과 예상치와 거의 일치하는 격자특성을 얻을 수 있었고, 제작된 격자로 구현된 외부 공진기 레이저에서 ∼40dB의 인접모드억압비(side mode suppression ratio)를 갖는 단일모드 발진을 관측할 수 있었다.

• 한국광학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.38-43
• /
• 2014

두 파장 레이저를 구현하기 위해서 폴리머 광도파로 브래그 격자와 초발광 LED로 구성된 외부 공진 구조의 레이저를 제작하였다. 대형 립(oversized rib) 구조의 광도파로와 폴리머 광도파로 브래그 격자는 각각 유효굴절률법과 전송행렬법을 이용하여 설계하였으며, 서로 다른 격자 주기를 가지는 폴리머 광도파로 브래그 격자는 이중 노광 레이저 간섭법을 이용하여 제작하였다. 브래그 격자의 반사율 변화에 따른 외부 공진 레이저의 특성을 보기 위해 2 mm의 고정된 길이를 가지며 537 nm의 주기를 갖는 브래그 격자와 0.5 mm에서 6 mm까지 여러 가지 길이를 가지며 540 nm의 주기를 갖는 브래그 격자를 제작하였다. 격자 주기가 537 nm와 540 nm인 브래그 격자의 길이가 각각 2 mm와 2.2 mm일 때 제작된 두 파장 레이저는 1554 nm 파장과 1564 nm 파장에서 0 dBm에 가까운 출력 파워를 보이며, 45 dB이상의 SMSR(side mode suppression ratio)와 0.2 nm의 20-dB 대역폭 특성을 가짐을 확인하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
• /
• pp.272-273
• /
• 2003

링레이저 자이로스코프(Ring Laser Gyroscope-이하 RLG)는 비행기, 유도무기, 선박, 지상무기 등의 관성항법장치(Inertial Navigation System)에 사용되는 각속도 센서로서 항체의 위치와 자세 정보를 제공하는 핵심 구성품 중의 하나이다. 각속도 검출 원리는 삼각형 또는 사각형의 공진기에 He과 Ne을 혼합한 이득매질을 사용하여 서로 반대방향으로 회전하는 두 개의 레이저 빔을 발생시켜서 Sagnac 효과에 의해 외부의 회전 입력을 받을 때 서로 다른 광 경로의 차이로 인한 두 빔의 간섭으로 회전각을 검출한다. (중략)

• 한국광학회지
• /
• 제13권6호
• /
• pp.543-547
• /
• 2002

9.2GHz 주파수 차이로 위상잠금(phase-locking)된 레이저 시스템을 제작하여 그 특성을 조사하였다. 외부공진기 다이오드 레이저 2대를 제작하고, 두 레이저가 9.2GHz 주파수 차이를갖도록 디지털 회로를 이용하여 위상잠금 하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 스펙트럼을 측정하였으며, 이로부터 신호의 반송률이 약 93%임을 알 수 있었다. 위상잠금된 두 레이서의 상대 선폭은 2Hz 이하였다. 위상잠금된 두 레이저의 맥놀이 신호의 위상잡음을 측정하였으며, 측정된 위상잡음 스펙트럼으로부터 적분시간 1s 이하에서 상대적인 주파수 안정도를 계산하였다. 적분시간 1s 이상에서는 주파수 측정방법으로 상대적인 주파수 안정도를 측정하였는데, 적분시간 20s 에서 알란편차는 $2.7{\times}10^{-19}$였다.