• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.32-38
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• 2022

Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) have saturated the technological market but are still widely used in high-speed and long-distance communication systems. To overcome EDFA saturation and limitations, its erbium-doped fiber is co-doped with other materials such as zirconia and bismuth. This article demonstrates and compares the performance using three different fibers as the gain medium for zirconia-erbium-doped fibers (Zr-EDF), bismuth-erbium-doped fibers (Bi-EDF), and commercial silica-erbium-doped fibers (Si- EDF). The optical amplifier was configured with a double-pass amplification system, with a broadband mirror at the end of its configuration to allow double-pass operation in the system. The important parameters in amplifiers such as optical properties, optical amplification and noise values were also examined and discussed. All three fibers were 0.5 m long and entered with different input signals: 30 dBm for low input and 10 dBm for high input. Zr-EDF turned out to be the most relevant optical amplifier as it had the highest optical gain, longest transmission distance, highest average flatness gain with minimal jitter, and relevant noise figures suitable for the latest communication technology.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제14권4호
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• pp.298-304
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• 2010

The pair-induced quenching (PIQ) effect in a highly doped bismuth oxide-based erbium-doped fiber amplifier (EDFA) was theoretically and experimentally investigated. In the theoretical investigation, the bismuth oxide-based EDFA was modeled as a 6-level amplifier system that incorporated clustering-induced concentration quenching, cooperative up-conversion, pump excited state absorption (ESA), and signal ESA. The relative number of paired ions in a highly doped bismuth oxide EDF was estimated to be ~6.02%, determined by a comparison between the theoretical and the experimentally measured gain values. The impacts of the PIQ on the gain and the noise figure were also investigated.

• 한국결정성장학회지
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• 제9권4호
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• pp.377-380
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• 1999

Erbium (Er) doped $LiNbO_{3}(Er:LiNbO_{3})$ single crystal fibers were grown free of creacks along the c-axis by micro-pulling down method. The $Er^{3+}$ concentration was distributed homogeneously along the growth axis. The samples for optical characterization were cut from as-grown single crystal fibers and polished. When the 980nm light was incident on the sample, upconversion phenomena were observed at the green range of wavelength 510~570nm. In addition, the intensity of upconversion was remarkably increased by increasing the concentration of $Er_{2}O_{3}$ dopant in as-grown $Er:LiNbO_{3}$ crystals.

• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1999년도 PROCEEDINGS OF 99 INTERNATIONAL CONFERENCE OF THE KACG AND 6TH KOREA·JAPAN EMG SYMPOSIUM (ELECTRONIC MATERIALS GROWTH SYMPOSIUM), HANYANG UNIVERSITY, SEOUL, 06월 09일 JUNE 1999
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• pp.321-335
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• 1999

Erbium(Er) doped LiNbO3(Er:LiNbO3) single crystal gibers were grown free of cracks along the c-axis by micro-pulling down method. the Er3+ concentration was distributed homogeneously along the growth axis. The samples for optical characterization were cut from as-grown single crystal fibers and polished. When the 980 nm light was incident on the sample, upconversion phenomena were observed at the green range of wavelength 510~570 nm. In addition, the intensity of upconversion was remarkably increased by increasing the concentration of Er2O3 dopant in as-grown Er:LiNbO3 crystals.

• 한국광학회지
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• 제21권4호
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• pp.139-145
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• 2010

본 논문에서는 고농도로 도핑된 Bismuth 기반 어븀첨가 광섬유 증폭기의 이득 및 노이즈 특성을 정확히 예측하기 위하여 필요한 이론적 모델링 기법에 대한 연구를 수행 하였다. 고농도의 Erbium 이온이 첨가되었을 때 발생하는 Clustering 현상에 기인한 Inhomogeneous Broadening현상, Cooperative Upconversion 현상, Pump Excited State Absorption과 Signal Excited State Absorption 현상 등 모든 현상을 고려하여 6 레벨 증폭기 System Model을 제시하고 이를 전산모사하여 실험치와 비교함으로써 제시된 모델의 유효성을 검증하였다.

• 한국광학회지
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• 제8권4호
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• pp.320-326
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• 1997

Erbium 첨가 광섬유를 이용하여 광섬유 자이로스코프용 광대역폭 광원을 구성하였다. 광원의 구성방식을 달리하며 펌프 power에 따른 광원의 출력 power, 파장선폭, 중심파장을 측정하여 방식간에 이를 비교하였다. 시도된 4가지의 구성방식 중에서 'double pass'방식의 경우에 25 mW의 비교적 낮은 펌핑(파장 1.48.mu.m)으로 5.5 mW의 가장 큰 출력 power를 얻었으며, 충분히 펌핑하는 경우에 펌프 power 변화에 대한 중심파장 변화율이 거의 0에 가까운 안정된 특성을 얻을 수 있었다. 'Amplifier/source'방식은 광원의 출력은 가장 작았으나, 자이로 검출기에 입사되는 power면에서 다른 방식에 비해 최소한 100배 이상 큰 결과를 얻었다. 광원으로의 귀환 수준이 증가함에 따라 파장선폭은 증가했으나 출력 power는 감소했으며 귀환 수준 변화에 따른 중심파장의 변화가 크게 나타나서 귀환광이 자이로의 scale factor에 큰 영향을 미칠 것임을 예측할 수 있었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.96-97
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• 2000

Incoherent broadband optical sources have been applied in various areas such as a light source for optical device characterization, fiber-optic gyroscopes$^{(1)}$ , and spectrum sliced light source in wavelength division multiplexing (WDM) system$^{(2)}$ . To utilize the inherent low loss in silica optical fibers, various types of incoherent light sources are being developed. Among the light sources, the amplified spontaneous emission (ASE) from a rare earth doped fiber has benefits in temperature stability, high output power, low polarization dependence over semiconductor diodes$^{(3)}$ . Recently erbium doped fibers (EDF) have been intensively researched for ASE sources as well as optical amplifiers$^{(4)}$ . The spectrum of ASE from an EDF, however, is limited in the 1520~1560 nm range in conventional configurations. In this letter we described a new broadband ASE source which included both the conventional ASE band of Er$^{3+}$ ion, 1520nm~1560nm and ASE band from Tm$^{3+}$ ions that extends the bandwidth further. For the first time, to the best knowledge of authors, a fiber ASE source based on the energy transfer between Er$^{3+}$ and Tm$^{3+}$ ions in the range of 1460~1550 nm, has been demonstrated using a single 980nm pump laser diode. (omitted)omitted)

• 한국광학회지
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• 제10권1호
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• pp.47-52
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• 1999

두 개의 짧은 광경로가 밀착된 마하젠더 간섭계를 사용한 보다 간단하고 효율적인 시럼방법을 통하여 펌프광에 의해 유도되는 어븀 첨가 광섬유의 굴절률 변화와 분산특성을 측정하엿으며, 어븀 첨가 농도와 펌프광 세기에 이들 값들의 변화 특성을 규명하였다. 어븀 이옹의 첨가 농도가 300ppm에서 700ppm으로 증가할 때 1510∼1560nm의 파장 범위에서 1530 nm 의 공명파장 전후로 광유도된 굴절률과 분산의 변화량은 거의 선형적으로 증가하며 펌프광의 세기가 커질수록 변화량들은 증가하다가 전자들이 전부 여기됨과 동시에 점차 포화되는 것을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제35D권12호
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• pp.83-91
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• 1998

광섬유 코어로 입사된 빛이 임의의 경사 각도를 가지는 광섬유 브래그 격자를 만나면 광섬유 코어로 반사되는 주모드 외에 클래딩으로 결합되는 사이드모드가 발생한다. 이러한 사이드 모드는 클래딩 모드와 커플링 되어 특정 파장의 빛을 제거하여 없애는 장주기 광섬유 격자와 동일한 특성을 지닌다. 본 논문에서는 게르마늄이 많이 첨가된 depressed index type 광섬유와 수소처리를 하여 광민감성을 매우 높인 step index type 일반통신용 광섬유등 두 가지 광섬유에 대해 광섬유 브래그 격자의 정렬 각도에 따른 사이드 모드의 특성을 관찰하였다. 또한, 0.02°의 정밀도를 가진 회전판에 설치된 위상 마스크로 경사각도가 다른 각각의 광섬유 격자를 동일한 광섬유에 일렬로 새겨서 전체 손실 스펙트럼의 선폭과 피크값을 조절할 수 있었으며, 이를 이용하여 광섬유 광 증폭기의 ASE 대역 제거 필터 구성 실험을 수행하였다.

• 정보와 통신
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• 제11권2호
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• pp.77-89
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• 1994

지난 20여년간 광섬유전송방식의 고속화는 괄목할만한 성장을 이룩했다. 최근에는 어븀첨가광섬유증폭기의 개발로 인하여 10Gb/s의 초고속 광기간통신전송방식도 실용화를 앞두고 있다. 한편, 가입자에게도 광섬유가 포설되어 화상을 주체로 한 서비스가 제공되는 향후의 B-SIDN망에서는 전송로는 물론 노드까지도 초고속의 신호전송 처리가 필수이다. 그러나, 전기적인 처리를 기반으로 한 종래의 전송 처리기술로는 속도의 한계에 도달할 가능성이 많아서 이를 대체 할 수 있는 광소자개발 및 새로운 기술구축이 요구된다. 또한, 광솔리톤은 광섬유의 분산에 의해서 광펄스폭이 널어지지 않고 안정적으로 광섬유를 전파해가는 성질을 충분히 잘 활용한 기술로써 장거리 통신기술로 적합하게 개발되었다. 이와 같은 배경으로부터 본고에서는 차세대기간통신을 위한 초고속 초장거리 광전송기술 즉, 향후에 Tb/s 전송의 주역이 될 광주파수 다중기술 및 무중계 장거리 전송이 가능한 광솔리톤기술의 연구현황을 살펴보고 기술적인 문제점 해결을 위한 향후의 연구동향을 소개한다.