• 한국광학회지
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• 제13권3호
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• pp.235-239
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• 2002

본 논문에서는 고리구조 FBG공동과 DFB 레이저를 결합하여 kHz대의 극미세선폭 레이저광을 발생시키는 새로운 방법을 제안하였다. 외부 FBG와 DFB 레이저내의 Bragg격자로 이루어진 긴 공동내에 고리구조를 형성함으로써 레이저 선폭을 압축시키는 방법을 사용하였다. 손실을 최대화하면서 모드홉핑이 일어나지 않는 최대 광궤환량을 유지하기 위하여 광회전기와 가변광감쇄기를 사용하였다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위하여 63km의 광섬유 지연선로를 사용한 자기헤테로다인 측정장치를 사용하여 레이저 선폭을 측정한 결과 자기헤테로다인 측정장치의 해상도 한계인 3kHz 이하의 선폭을 얻었다. 이는 2$\times$$10^{-8}$ nm의 선폭에 해당한다

• Journal of Mechanical Science and Technology
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• 제16권11호
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• pp.1550-1557
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• 2002

Diode laser sensor for measuring gas temperature and species concentration in combustion chamber was developed using 2.0 tim distributed feed back lasers. To evaluate the measurement sensitivity of diode laser sensor system, CO2 survey spectra near 2.0 Um were measured and compared with the calculated one. This diode laser absorption sensor was applied to measure gas temperatures in a premixed flat flame of CH$_4$-air mixture. Experimental results were in good agreement with the values by an R-type thermocouple within 6.12%. In addition, successful demonstration of measurement of gas temperature and species concentration in a soot flame showed the promising possibility of diode laser absorption sensors for practical combustion system with non-intrusive method.

• ETRI Journal
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• 제45권2호
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• pp.193-202
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• 2023

We demonstrate the transmission of uncompressed 4K videos over the photonics-based terahertz (THz) wireless link using a directly modulated distributed feedback laser diode (DFB-LD). For optical heterodyne mixing and data modulation, a DFB-LD was employed and directly modulated with a 5.94-Gb/s non-return-to-zero signal, which is related to a 6G-serial digital interface standard to support ultra-high-definition video resolution. We derived the optimal frequency of the THz carrier by varying the wavelength difference between DFB-LD output and Tunable LD output in the THz signal transmitter to obtain the best transmission performances of the uncompressed 4K video signals. Furthermore, we exploited the negative laser-to-filter detuning for the adiabatic chirp management of the DFB-LD by the intentional discrepancy between the center wavelength of the optical band-pass filter and the output wavelength of the DFB-LD. With the help of the abovementioned methods, we successfully transmitted uncompressed 4K video signals over the 2.3-m wireless transmission distance without black frames induced by time synchronization error.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.483-488
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• 2022

본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저 다이오드에서 이득 격자와 굴절률 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울면에 무반사 코팅을 하여 ρ_r=0 이 되도록 하였다. δL<0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면 상에서 격자의 위상이 π에서부터 π/2씩 연속적으로 감소할 때마다, 각 발진 모드의 (αL, δL) 그래프 선들이 좌측으로 δL 값이 약 0.6 정도씩 낮아지고 있음을 볼 수 있다. 문턱이득이 가장 낮은 발진 모드의 경우는 κL=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 다른 κL 값의 경우와 비교할 때 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 κL=0.1 에서부터 κL=6 정도까지이고, 모드 선별성이 우수할수록 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 무반사 코팅을 한 DFB 레이저 다이오드는, 발진 모드의 문턱 이득은 약 2배 정도로 높아지지만 모드 선별성 측면은 2배 정도 더 우수해 진다.

• 한국연소학회지
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• 제17권1호
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• pp.12-21
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• 2012

Simultaneous measurements of oxygen concentration and temperature using diode laser in the combustion environment are successfully accomplished. A single DFB type diode laser of 760 nm line centre frequency is used and the scanned-wavelength direct absorption spectroscopy method and wavelength modulation spectroscopy method are applied to measure absorption signals below 793 K temperature region. The experimental results show that oxygen concentration are measured within 1% accuracy and temperature are measured within 5% accuracy. This new method of simultaneous measurements of concentration and temperature with a single diode laser shows a great promise.

• 한국연소학회:학술대회논문집
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• 한국연소학회 2000년도 제21회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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• pp.168-174
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• 2000

A diode laser sensor system based on absorption spectroscopy techniques has been developed to measure $CO_2$ concentration and temperature non-intrusively in high temperature combustion environments using a 2.0 ${\mu}m$ DFB(Distributed Feedback) laser. Two optics was fabricated in pig-tail fashion and all optical components were implemented in a single box. The evolution of measurement sensitivity was done using test cell by changing sweep frequency and $CO_2$ concentration. Gas temperature was determined from the ratio of integrated line strengths. Species concentration was determined from the integrated line intensity and the measured temperature. The result show that the system has 2% error in wide operation frequency range and accuracy of $CO_2$ concentration was about 3%. The system was applied to measure temperature and concentration in the combustion region of a premixed $CH_4$ +air triangular flame. The measurement results of gas temperature agreed well with thermocouple results. Many considerations were taken into account to reduce optical noise, etalon effect, beam steering and base line matching problem. The evaluations results and actual combustion measurement demonstrate the practical and applicability for in-situ and real time combustion monitoring in a practical system.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2005년도 춘계학술대회 논문집 디스플레이 광소자 분야
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• pp.96-99
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• 2005

As the demand of internet networks using backbone communication systems recently increased, the researches on the high-speed wideband optical communication systems are required. For high-speed optical communication systems, asymmetric sampled grating distributed feedback laser diodes (DFB-LDs) are developed and the reliability of DFB-LDs is examined. The reliability of DFB-LDs is performed by monitoring I-V and L-I characteristics and two degradation phenomena related to the electrical characteristics of LDs are observed during the life tests. The first degradation phenomenon by increasing the reverse current is considered as a formation of leakage current path enough to prevent lasing operation in lateral blocking layer near active region of lasers. The second degradation phenomenon by decreasing the forward current is considered as activation of non-radiative Auger recombination process by thermal energy and the second degradation phenomenon is recovered after the off-test period at room temperature Eventually, evaluating the reliability of DFB LDs can allow us to improved the manufacturability in high-volume manufacturing.

• 한국연소학회지
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• 제9권3호
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• pp.27-35
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• 2004

Diode laser absorption sensors are advantageous because they may provide fast, sensitive, absolute, and selective measurements of species concentration. These systems are very attractive for practical applications owing to its compactness, resonable cost, robustness, and ease of use. In addition, diode lasers are fiber-optic compatible and thus enable simultaneous measurements of multiple species along a line-of-sight. Recent advances of room-temperature, near-IR and visible diode laser sources for telecommunication, optical data storage applications make it possible to be applied for combustion diagnostics based on diode laser absorption spectroscopy. Therefore, combined with fiber-optics and high sensitive detection strategies, compact and portable sensor systems are now appearing for variety of applications. The objectives of this research are to develope a new gas sensing system and to verify feasibility of this system. Wavelength and power characteristics as a function of injection current and temperature are experimentally found out. Direct absorption spectroscopy has been demonstrated in these experiments and has a bright prospect to this diode laser system.

• 한국광학회지
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• 제5권3호
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• pp.423-430
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• 1994

DFB-LD 칩으로부터 단일보드 광섬유 부착 2.5Gbps 광통신용 광원인 DFB-LD 모듈을 설계, 제작하였다. DFB-LD 모듈은 광 isolator가 삽입된 2 렌즈 quasi confocal 광학계로 구성된 원통형 서브 모듈과 14 pin butterfly 패키지가 분리된 구성으로서 이들 사이의 전기적 연결은 bias-T 회로가 형성된 하이브리드 기판으로 이루어지도록 설계하였다. 모듈 제작시 정밀한 부품 고정이 요구되는 서브 모듈 조립에는 레이저웰딩 방법을 사용하였다. 제작된 DFB-LD 모듈은 광결합 효율 20%, -3dB 소신호 변조 대역폭 2.6GHz 이상의 특성을 가졌으며 온도 순환검사에도 10% 이내의 광출력 변동만을 보임으로써 기계적 신뢰성을 확인할 수 있었다. 제작된 DFB-LD 모듈의 광송신 성능을 실제 2.5Gbps 광통신 시스템의 광원으로 적용하여 평가한 결과 47km의 광섬유 전송시 BER $1\times10^{-10}$ 조건에서 최대 -30.2dBm의 수신감도를 얻었으며 이 때 전송페널티는 소광비에 의한 것이 1.5dB, 분산에 의한 것이 1.0dB로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.46-51
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• 2006

본 논문은 DFB(Distributed Feed-Back) 구조를 갖고 있는 레이저의 성능을 ASE(Amplified Spontaneous Emission)을 이용하여 예측하고자 한다. 설계 후 제작된 레이저의 구조 파라메터 오차를 파괴적이 방법을 사용하지 않고 문턱전류이하에서 방출되는 ASE 스펙트럼을 통해 예측할 수 있다. ASE 스펙트럼은 격자 주기, 두께, 결합계수, 손실, 유전율 등의 구조 파라메터 정보를 포함하고 있다. 본 논문은 구조 파라메터가 발생시키는 ASE 스펙트럼 발생을 모델링한 후 출력된 스펙트럼을 통해 구조 파라메터를 추출하는 프로그램을 개발하여 시뮬레이션하였다.