• Title/Summary/Keyword: 유도 브릴루앙 산란

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A Study on Characterization of Stimulated Brillouin Scattering in Single-Mode Optical Fiber (단일 모드 광섬유의 유도 브릴루앙 산란 특성에 관한 연구)

  • 한영옥;최평석;은재정
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.26 no.12B
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    • pp.1703-1711
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    • 2001
  • 광시스템에서 발생할 수 있는 비선형 현상 중 하나인 유도 브릴루앙 산란은 낮은 입력 파워 레벨에서도 발생할 수 있기 때문에 광전송 시스템에 큰 영향을 주는 현상이다. 그러므로 고출력의 신호를 광섬유에 입사시켜 광전송 시스템의 전송 거리를 길게 하기 위해서는 광섬유에서 발생하는 유도 브릴루앙 산란에 대한 고려가 필요하다. 특히 현재 광통신에 사용되고 있는 파장 분할 다중방식(WDM) 광전송 시스템에서는 채널 간격이 좁으므로 유도 브릴루앙 산란의 영향을 고려해야만 한다. 브릴루앙 이득 스펙트럼은 브릴루앙 주파수 천이, 부릴루앙 선폭과 이득계수에 대한 정보뿐만 아니라 브릴루앙 임계값에 대한 정보를 포함한다. 이러한 유도 브릴루앙 산란 신호를 1550nm 파장대에서 실험적으로 확인하였으며 실험으로 관측한 SBS 신호를 이론적으로 계산된 값과 비교하였다. 실험으로 구한 신호 주파수는 10.8825GHz로서 이론상의 값 10.9GHz와 일치하였으며 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정한 결과 1.5436 $\times$ $10^{-ll}$m/w의 브릴루앙 이득 계수 $g_{0}$을 얻었다.다.

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Stimulated Brillouin scattering using a source with a few axial modes and an optical fiber ring resonator (수개의 종모드를 갖는 광원에 의한 고리형광섬유공진기에서의 유도브릴루앙산란)

  • 이현재;윤병호;이동호;전영윤;김향균
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.6 no.4
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    • pp.324-330
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    • 1995
  • Stimulated Brillouin scattering theory is described in an optical fiber. Frequency change with an optical heterodyne method is analyzed between reference signal of a source and stimulated Brillouin scattering signal in an optical fiber. By coupling a source with a few axial modes and an optical fiber ring resonator, Brillouin scattering is studied with a spectrum analyzer. Using reference beating signal of a source, we have reduced the Brillouin beating frequency from 13 GHz range to below GHz. Experimentally, we can see the Brillouin beating frequency from 13 GHz range to below GHz with a dispersion shifted fiber (1.32 GHz), Ti-doped fiber (900 MHz) and single mode optical fiber (870 MHz). MHz).

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Characteristics of Stimulated Brillouin Scattering Suppression in High-power Fiber Lasers Using Temperature Gradients (온도구배에 의한 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성)

  • Jeong, Seongmook;Kim, Kihyuck;Lee, Sunghun;Hwang, Soonhwi;Yang, Hwanseok;Moon, Byunghyuck;Jhon, Young Min;Park, Min Kyu;Lee, Jung Hwan
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.30 no.4
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    • pp.167-173
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    • 2019
  • In this paper, we studied characteristics of stimulated Brillouin scattering (SBS) suppression in high-power fiber lasers by using apparatuses applying a temperature gradient (i.e. a step, a sine shape, and random temperature distribution) along the fiber. From the ytterbium-doped polarization-maintaining fiber master oscillator power amplifier built in house, we measured the back-reflection spectrum and power for each temperature gradient, showing that the step shape temperature distribution was the most effective way to suppress SBS. In addition, we investigated the interaction of pseudo-random binary sequence phase modulation conditions and temperature gradients for SBS suppression.

Suppression of Stimulated Brillouin Scattering in Optical Fiber using Sampled-Fiber Brags Grating (샘플링 광섬유 Bragg 격자를 이용한 광섬유 내의 유도 Brillouin 산란 억제)

  • Lee, Ho-Joon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.16 no.6
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    • pp.485-489
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    • 2005
  • I have investigated a scheme for suppressing stimulated Brillouin scattering in optical fibers. The scheme makes use of a sampled Bragg grating fabricated within the fiber used for transmitting intense Q-switched pulses. The grating is designed such that the spectrum of the Stokes pulse generated through stimulated Brillouin scattering falls entirely within its stop band. I show numerically that the number of sampled fiber Bragg gratings in 1 m is applied directly to suppressing stimulated Brillouin scattering rather than the coupling coefficient. This prevents the build up of the backward-propagating Stokes wave and mitigates the deleterious effects of stimulated Brillouin scattering. The simulation shows that 15 ns pulses with 1 kW peak power can be transmitted though a 1 m-long fiber with little energy loss using this scheme.

Peak Power Reflectivity and Phase Conjugation Fidelity in a Pulse Compression Process by Stimulated Brillouin Scattering (유도 브릴루앙 산란에 의한 펄스 압축 과정에서의 Peak Power 반사율과 위상공액도)

  • 조민식;최병일;남창희
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.5 no.1
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    • pp.37-44
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    • 1994
  • The characteristics of stimulated Brillouin scattering wave for applications to high power laser was experimentally investigated. The peak power reflectivity and the phase conjugation fidelity of Stokes wave with respect to the focal length of lens were measured, and the phase conjugation fidelity for a compressed part of the Stokes wave was also investigated. For the long focal length of lens.(f=100 cm), the peak power of the Stokes wave amounts to about twice as high as that of incident wave. The phase conjugation fidelity for the compressed leading pulse is up to 90%, better than that for other temporal parts of the Stokes pulse. In spatial distribution, the Stokes pulse from the axial region has the largest SBS gain, and it has been ascertained as a best candidate to the application due to excellent pulse compression, peak power reflectivity, and good phase conjugation fidelity.

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Experiments on Stimulated Brillouin Scattering in Optical Fibers (광섬유에서의 유도 브릴루앙 산란신호 관찰)

  • 김동익;박영재;김규욱;김칠민
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.232-233
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    • 2002
  • 비선형 광학 현상들 중 하나인 유도 브릴루앙 산란(Stimulated Brillouin Scattering; SBS)은 고체, 액체, 기체, 그리고 플라즈마 상태에서 광범위하게 관찰된다. 특히, 1990년대에 들어서면서 광섬유에서 나타나는 SBS가 주목을 받기 시작하면서 많은 연구가 이루어졌다(1-4). SBS 현상은 빔이 입사되는 방향의 반대방향일 때 가장 크게 일어나는데 일단 입사되는 빔의 출력이 SBS가 일어나기 위한 문턱 값을 넘을 때 지수적으로 증가한다(5). (중략)

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Experiment of Distributed Optical Fiber Sensor Using Spatially-Selective Brillouin Scattering (공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 실험)

  • Seo, Min-Sung;Yun, Seung-Chul;Hyun, Jin-Young;Park, Hee-Gap
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.17 no.3
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • We demonstrate a distributed fiber sensor system based on spatially-selective Brillouin scattering, using a single laser diode as a light source whose optical frequency is directly modulated by the injection current. The pump and the counter-propagating probe lights, which are sinusoidally frequency-modulated, are superposed in the fiber so that stimulated Brillouin scattering takes places only at a specific location along the fiber. Brillouin gain peak position is controlled by varying the modulation frequency. Distributions of Brillouin shift frequency are measured for the case of concatenated optical fibers of two different kinds and also for the case of temperature distribution. The temperature coefficient of the Brillouin shift frequency is measured to be $1.33MHz/^{\circ}C$.

Implementation of stimulated Brillouin scattering in Optical Fiber Sensor by using Neuro-Fuzzy Theory (뉴로-퍼지 알고리즘을 적용한 광파이버 유도 브릴루앙 산란 센서에 관한 연구)

  • Hwang, K.J.;Yeoum, K.T.;Kim, K.K.;Song, Y.X.;Wang, X.;Kim, Y.K.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.242-243
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    • 2007
  • 본 논문은 1310nm 단일모드 광섬유를 이용하여 온도센서로 활용하기 위한 연구이다. 기존광섬유센서의 연구는 복잡한 여러 가지 기기를 이용하여 구성된 시스템이었다. 그리고 산란 변화를 주기 위하여 Bragg 격자나 Pulse generator를 이용하여 광주파수의 변화를 측정하거나, YAG 레이저를 이용 벌크형 시스템을 택하여 구성하였는데 실험 환경을 구성하는 어려움과 측정된 데이터의 정확도에 대한 문제점이 있었다. 본 연구에서 제안한 유도 브릴루앙 산란(sBs: stimulated Brillouin scattering)광을 이용한 온도센서 시스템은 기존의 측정방식 보다 간소화된 직렬방식의 시스템이다. 광주파수에서 발생하는 노이즈와 애매한 결과에 대해서 신뢰성과 정확도를 확보하기 위하여 지능형인 뉴로-퍼지 알고리즘을 이용하여 분석함으로써 기존 시스템 보다 정확한 데이터를 얻고자 하였다. 본 연구에서 sBs는 빛의 산란 특성 중 광주파수가 온도에 변화에 대해 각각의 온도 변화당 천이가 이루어졌음을 측정하였다. 시스템에서 출력된 데이터를 뉴로-퍼지로 분석한 변화율은 1.1MHz/의 결과를 얻었다.

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