• 제목/요약/키워드: 유도 브릴루앙 산란

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

  • 한영옥;최평석;은재정
    • 한국통신학회논문지
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    • 제26권12B호
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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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수개의 종모드를 갖는 광원에 의한 고리형광섬유공진기에서의 유도브릴루앙산란 (Stimulated Brillouin scattering using a source with a few axial modes and an optical fiber ring resonator)

  • 이현재;윤병호;이동호;전영윤;김향균
    • 한국광학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.324-330
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    • 1995
  • 단일모드광섬유에서의 유도브릴루앙산란을 설명하고 광원에 의한 기준신호 및 광섬유에서의 유도브릴루앙산란 신호를 이용해 헤테로다인 방식으로 주파수변화를 조사하였다. 수개의 종모드를 갖는 광원과 고리형 광섬유공진기를 결합하여 간단하게 스팩트럼분석기로 광섬유에서의 브릴루앙산란을 관측할 수 있다. 이 방법은 기준맥놀이 신호를 사용하기 때문에 13GHz 영역에서의 주파수변화를 수 GHz의 낮은 영역에서의 주파수변화로 브릴루앙산란 신호를 볼 수 있다. 분산천이광섬유와 크래딩에 Ti 도핑된 광섬유및 일반단일모드광섬유를 적절히 선택하여 13GHz 영역에서의 주파수변화를 수 GHz 이하의 영역에서 주파수변화로 조사하니 각각 3.32GHz, 900MHz 및 870MHz였다.

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

  • 정성묵;김기혁;이성헌;황순휘;양환석;문병혁;전영민;박민규;이정환
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.167-173
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 전광섬유 MOPA (master oscillator power amplifier) 구조의 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 제작하였으며, 온도구배 조건별 역반사 스펙트럼 및 출력을 측정하였다. 구형파 조건의 온도구배에 의해 유도 브릴루앙 산란이 가장 효과적으로 억제되었으며, PRBS (pseudo-random binary sequence) 위상변조 조건과 온도구배 간의 유도 브릴루앙 산란 특성에 끼치는 상호 영향성을 분석하였다.

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

  • 이호준
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.485-489
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    • 2005
  • 본 논문에서는 광섬유 내에서 유도 브릴루앙 산란을 억제하는 방법에 대하여 연구하였다. 광섬유 내에 샘플링 브라그 격자를 사용함에 의하여 강한 Q-스위치 펄스를 전송할 수 있도록 하였다. 격자는 유도 블릴루앙 산란으로 생성되는 스토크 펄스의 스펙트럼이 모두 브라그 격자의 반사 대역에 오도록 설계된다. 1 m 내에 샘플링 광섬유 브라그 격자의 수가 결합계수 보다 유도 브릴루앙 산란의 억제에 직접적인 영향을 미친다는 것을 보였다. 이것은 후방 스토크 파의 발생을 억제하며 유도 브릴루앙 산란의 악 영향을 감소시킨다. 본 연구 방법을 통하여 1 kW 최대 파우어를 갖는 15 ns 펄스가 작은 에너지 손실을 발생시키며 전송될 수 있다는 것을 시뮬레이션을 통해 보였다.

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

  • 조민식;최병일;남창희
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.37-44
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    • 1994
  • 유도 브릴루앙 반사광을 고출력 레이저에 응용할 때 요구되는 반사광 특성이 실험적으로 조사되었다. 집속 렌즈의 초점거리에 따른 유도 브릴루앙 반사광의 peak power 반사율과 위상공액도가 측정되었다. 또한 반사광 가운데 펄스압축된 부분만의 위상공액도가 측정되었다. 초점거리가 긴 경우(f=100cm) 반사광의 peak power가 입사광의 약 2배에 이르렀다. 이때 반사광 중에서 압축된 선두펄스만의 위상공액도는 약 90%로 다른 시간의 펄스보다 위상공액도가 우수했다. 공간적으로는 유도 브릴루앙 이득이 가장 큰 광축부분의 바사관이 최대의 펄스압축, peak power 반사율, 위상공액도를 보여서 유도 브릴루앙 산란을 응용할 때 가장 유용한 부분으로 확인되었다.

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

  • 김동익;박영재;김규욱;김칠민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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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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공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 실험 (Experiment of Distributed Optical Fiber Sensor Using Spatially-Selective Brillouin Scattering)

  • 서민성;윤승철;현진영;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • 직접 광주파수 변조된 레이저 다이오드를 광원으로 이용하여 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식으로 분포형 광섬유 센서를 구성하여 실험하였다. 광주파수가 정현파로 변조된 펌프와 프로브 빛이 광섬유 내로 서로 반대 방향으로 진행하며 중첩되도록 함으로써 광섬유 내 특정 지점에서만 유도 브릴루앙 산란이 발생하도록 하였으며, 변조 주파수를 변화시켜 브릴루앙 이득 피크의 위치를 조절할 수 있었다. 브릴루앙 천이 주파수가 서로 다른 광섬유를 접속한 경우와 광섬유 길이를 따라 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 각각 브릴루앙 천이 주파수의 분포를 측정하였다. 브릴루앙 천이 주파수의 온도 변화율은 $1.33MHz/^{\circ}C$로 측정되었다.

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

  • 황경준;염경태;김관규;송언신;왕설;김용갑
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 Techno-Fair 및 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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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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