A high-speed wavelength swept laser, which is based on oscillation characteristics of a fiber Fabry-Perot tunable filter, is described. The laser is constructed by using a semiconductor optical amplifier, a fiber Fabry-Perot tunable filter, and 3.348 km fiber ring cavity. The wavelength sweeps are repeatatively generated with the repetition period of 61 kHz which is the first parallel oscillation frequency of the Fabry-Perot tunable filter for the low power consumption. Mode-locking is implemented by 3.348 km fiber ring cavity for matching the fundamental of cavity roundtrip time to the sweep period. The wavelength tuning range of the laser is 87 nm(FWHM) and the average output power is 1.284 mW.
We demonstrate a wavelength swept mode-locked ring laser for the frequency domain optical coherence tomography(FD OCT). A laser is constructed by using a semiconductor optical amplifier, fiber Fabry-Perot tunable filter and 2.6 km fiber ring cavity. Mode-locking is implemented by 2.6 km fiber ring cavity for matching the fundamental or harmonic of cavity roundtrip time to a sweep period. The wavelength sweeps are repetitively generated with the repetition period of 77.2 kHz which is the parallel resonance frequency of Fabry-Perot tunable filter for the low driving current consumption of the fiber Fabry-Perot tunable filter. The wavelength tuning range of the laser is more than FWHM of 61 nm centered at the wavelength of 1320 nm and the linewidth of the source is $0.014{\pm}0.002$ nm.
본 연구에서는 C-밴드와 L-밴드 파장(1525 nm-1625 nm)에서 파장 변화가 가능한 광섬유 링 레이저를 제작하고, 이를 이용하여 아세틸렌 분자 전이선에 대한 분광연구를 수행하였다. 제작된 광섬유 링 레이저는 공진기 내부에 FFP-TF(Fiber Fabry-Perot Tunable Filter)를 이용하여 약 102 nm(1510.4-1612.6 nm)의 범위에서 파장을 연속 가변할 수 있었다. 광섬유 링 레이저의 파장가변특성을 이용하여 C-밴드(1525-1565 nm)에서 흡수선이 많은 아세틸렌($^{13}$C$_2$H$_2$)분자에서 50개 이상의 전이선에 대하여 높은 신호대 잡음비를 갖는 흡수 스펙트럼을 측정하였다.
파장가변 필터를 목적으로 plane-concave 거울쌍으로 구성된 Fabry-Perot 공진기에 대한 해석모델을 제안하고, 이를 실제 제작과정에서의 변수 값을 적용하여 해석한 결과를 제시하였다. 공진기의 결합손실과 거울의 손실이 필터의 삽입손실에 가장 큰 변수로 작용하며, plane-concave 거울쌍 구성을 이용하여 finesse가 600, FSR이 57 nm, 삽입손실 (insertion loss)이 3 dB 이하인 필터를 구현하기 위해서는 손실이 0.09% 이하인 거울을 사용하여 공진기의 결합손실이 0.1% 이하가 되도록 오목거울의 곡률반경과 정렬상태를 조절하여야 하는 것으로 밝혀졌다.
Fiber-Fabry-Perot (FFP) tunable filters, the essential component of WDM transmission, were designed, fabricated and characterized. Multi-layered thin film mirrors that consists of an optical collimater's corss section as a substrate and TiO$_{2}$SiO$_{2}$ alternating multi-layered films as a filter wer designed by means of the transfer matrix method. Fabricated mirrors showed the high reflectivity over around 98% as expected. After fabricating the tuneable filters using PZT, we measured FSR, FWHM, finesse , crosstalk and insertion loss, confirming that the built devices satisfied the optical filter's specifications required in the SEDM transmission systems.
The wavelengt lockin gsystem of the optical fabry-perot filter theoretially derived and experimentally realized by using the ithering method in order to compensate the laser wavelength drift increasing the BER of the WDM system. The deviation between the laser wavelength and the optical filter center wavelength is compensated by applying a suitable voltage to the PZT. Accordingly, the laser wavelength selected by the fabry-perot filter always maintains the condition of maximum transmission powr. A wavelength locking system has been demonstrated using a fiber fabry-perot filter with a free spectral range of 80nm and an FWH of 1nm. The voltages of the sine wave generated for dithering was 20mV and 10mV, the frequency was 2kHz and center wavelength of the tunable laser was 1550nm. In this paper, the locking system have 20ms of locking time and 2nm of locking range.
In this thesis, We researched on the characteristics of optical tunable filter that selects the channel by the wavelength changes of transmission spectrum when we apply outer physical quantities on a fiber bragg grating by using Fabry-Perot Interformer's operational principle.
광섬유 격자 센서어레이용 파장가변 광섬유 레이저의 출력파장변화를 복조할 수 있는 시스템을 제안하였다. 광섬유 레이저는 반도체 광증폭기와 Fabry-Perot 필터를 이용하여 제작하였고, 더블패스 마하젠더 간섭계 구조를 적용하여, $90^{\circ}$위상차를 가지는 내부 트리거를 생성하였다. 내부 트리거를 이용하여 얻은 Lissajous 그래프에 원형 피팅을 적용하여 2.51 mrad의 평균위상오차를 얻었다. 실험을 통하여 파장가변필터의 비선형 동작 특성에 의한 광섬유 레이저의 비선형 출력을 확인하였다. 제안한 파장검출 방법을 적용하면 파장가변광원의 비선형성을 보상하여 광섬유격자 센서시스템을 위한 효율적인 광원으로 적용이 가능할 것으로 예상된다.
In this paper, we have developed wavelength swept laser system for the swept source optical coherence tomography(SS-OCT). A laser is constructed by using the two SOAs parallel configuration, fiber Fabry-Perot tunable filter(FFP-TF). The wavelength sweeps are repetitively generated with the repetition period of 50Hz. The wavelength tuning range of the laser is more than FWHM of 80nm centered at the wavelength of 1310nm and the line-width of the source is 0.12 nm.
본 논문에서는 광섬유 장주기 격자를 이용한 센서 신호처리 시스템을 구현하였다. SLD와 Fabry-Perot 필터를 이용한 동조 반도체 광원과 Fabry-Perot 필터내의 PZT의 히스테리시스 특성을 보상하기 위한 에탈론 필터를 사용하였으며, 절대적인 기준 파장을 제공하기 위하여 온도 안정화된 광섬유 브래그 격자를 사용하였다. 시스템에서 검출된 신호를 A/D 변환하여 컴퓨터로 입력하고 신호 처리하여 결과를 모니터상에 표시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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