• 제목/요약/키워드: Brillouin gain

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광섬유에서 브릴루앙 이득 스펙트럼의 파장과 선폭에 따른 의존성 연구 (Analysis of the wavelength and linewidth dependence of Brillouin gain spectrum in optical fiber)

  • 한영옥;은재정;최평석
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.13-16
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    • 2000
  • Since stimulated Brillouin scattering (SBS) impact wavelength division multiplexing (WDM) optical transmission systems, it is important to understand the implication of SBS in the design of such lightwave systems. Therefore, Brillouin gain spectrum (BGS) is measured to characterize the effect of SBS in optical fiber. The Brillouin gain coefficient is found to vary as the wavelength and linewidth of source. Theoretically measurement of BGS shows a dependence on wavelength(λ) and on linewidth(Δν), respectively.

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레이저 다이오드의 직접 광주파수 변조를 이용한 광섬유의 브릴루앙 이득 스펙트럼 측정 (Measurement of Brillouin Gain Spectrum of Optical Fiber Using Direct Optical Frequency Modulation of Laser Diode)

  • 서민성;윤승철;박희갑
    • 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.

Multiple Brillouin Stokes Generation Utilizing a Linear Cavity Erbium-Doped Fiber Laser

  • AL-Mansoori, Mohammed Haydar;Noordin, Nor Kamariah;Saripan, M. Iqbal;Mahdi, Mohd Adzir
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제10권1호
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    • pp.1-4
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    • 2008
  • This paper reports the design of a multiwavelength fiber laser source that utilizes a linear cavity of hybrid Brillouin/Erbium fiber laser (BEFL). The output power, threshold power and free running cavity modes were investigated against the pump powers. The structure exhibited low threshold operation of 4 mW at 2.3 mW injected Brillouin pump power. The optimization of Brillouin pump wavelength, power and Erbium gain led to a maximum possible number of channels generated. Simultaneous and stable operation of 21 channels with 10.88 GHz channels spacing were obtained from this architecture at 1 mW injected Brillouin pump power and 90 m W Erbium doped fiber pump power in the 1555 nm region.

Temperature Compensation of a Fiber Optic Strain Sensor Based on Brillouin Scattering

  • Cho, Seok-Beom;Lee, Jung-Ju;Kwon, Il-Bum
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제8권4호
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    • pp.168-173
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    • 2004
  • Brillouin scattering-based fiber optic sensors are useful to measure strain or temperature in a distributed manner. Since the Brillouin frequency of an optical fiber depends on both the strain and temperature, it is very important to know whether the Brillouin frequency shift is caused by the strain change or temperature change. This article presents a temperature compensation technique of a Brillouin scattering-based fiber optic strain sensor. Both the changes of the Brillouin frequency and the Brillouin gain power is observed for the temperature compensation using a BOTDA sensor system. Experimental results showed that the temperature compensated strain values were highly consistent with actual strain values.

Measurement of Brillouin Backscattering for Distributed Temperature Sensor Applications

  • Kim, Su-Hwan;Kwon, Hyung-Woo;Kwon, Hyun-Ho;Jang, Hang-Seok;Kim, Jee-Hyun;Kang, Shin-Won
    • 센서학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • We present measurements of the Brillouin frequency shift in an optical fiber using a 1550 nm distributed feedback laser diode(DFB-LD) as a light source. By modulating the probe light with an electro-optic modulator, we confirm the stimulated Brillouin gain spectrum(BGS) and spontaneous BGS using the coherent detection method. We also confirm the applicability of the technique to distributed temperature sensors that measure the change in Brillouin frequency shift due to temperature variations.

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.

공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 시뮬레이션 (Simulation of Distributed Optical Fiber Sensors Using Spatially-Selective Brillouin Scattering)

  • 윤승철;서민성;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.127-135
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    • 2006
  • 광주파수 변조된 펌프와 프로브 빛의 광섬유 내 중첩을 시간 영역에서 직접 다루는 방법으로 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식의 분포형 광섬유 센서를 시뮬레이션 하였다. 광섬유 내 브릴루앙 이득 분포의 시간/공간적 변화를 구하였고, 이종 광섬유의 접속과 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 시뮬레이션 하여 분포형 센서로서 합당한 결과를 얻었다. 변조 파형으로서 정현파 대신에 삼각파를 이용한 경우에 정현파에 비해 공간 분해능 면에서 유리한 것으로 나타났다.

단인 통과 라만레이저의 집속 조건에 따른 출력 특성 (Focusing Geometry Dependence of Single Pass Raman Shifer)

  • 고춘수
    • 한국광학회지
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    • 제4권4호
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    • pp.434-441
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    • 1993
  • 단일 통과 라만레이저에서 접속 조건에 따른 1차 Stokes 파의 출력특성을 조사하였다. 펌푸빔으로는 Q-switched Nd-YAG 레이저의 기본파인 파장 $1.06{\mu}m$의 빔을 사용하였고 매질로는 고압 메탄을 사용하엿다. 실험 결과 펌프빔을 라만셀로 집속하는 조건에 따라 큰 출력의 치이를 보였는데, 집속상수가 클수록 Stokes 출력이 증가하였다. 이러한 결과는 Stokes와 anti-Stokes의 결합에 의한 이득감소로 이해할 수 있는데, 여기서는 간단한 이론을 통해 집속 조건에 따른 Stokes와 anti-Stokes의 결합의 정도를 알아보고 이득감소 현상을 피하기 위한 집속상수의 기준을 제시하였다. 라만 산란에 수반되는 유도 Brillouin 산란을 측정한 결과 문턱에너지가 집속상수에 비례하여 증가하였고, 이론적으로 이는 다중 모드 레이저를 펌프로 사용할 때 상호작용 거리가 간석성 거리로 제한되어 나타나는 현상으로 이해할 수 있으면 간섭성 거리를 2mm라 했을 때 실험 결과와 비교적 잘 일치하였다.

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유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기의 출력특성 (Characteristics of the Nd:YAG laser with stimulated brillouin scattering phase conjugate mirror)

  • 이동원;이성구;박승현;공홍진
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.548-553
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    • 2002
  • 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(SBS-PCM)을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기를 구성하고 특성을 조사하였다. SBS-PCM은 SBS-cell과 렌즈계의 조합으로 구성되어 있다. Q-switcher를 사용하지 않은 경우, SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하지 않은 것을 확인하였고, Cr:YAG(T=50%) Q-switcher가 사용된 경우는 SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하였다. 이 경우 에너지 출력특성은 SBS-PCM의 유무에 관계엾이 차이가 없으나, 출력의 빔프로파일은 크게 향상되었다. 이를 설명하기 위해 초평면에서의 세기에 따른 반사율차이를 이용한 간단한 공간주파수 여과모형을 제시하고 시뮬레이션 하였다.

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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