• Current Optics and Photonics
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• 제8권1호
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• pp.45-55
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• 2024

A fiber spool with ultra-low vibration sensitivity has been demonstrated for the ultra-narrow-linewidth fiber-stabilized laser by the multi-object orthogonal experimental design method, which can achieve the optimization object and analysis of influence levels without extensive computation. According to a test of 4 levels and 4 factors, an L₁₆ (4⁴) orthogonal table is established to design orthogonal experiments. The vibration sensitivities along the axial and radial directions and the normalized sums of the vibration sensitivities are determined as single objects and comprehensive objects, respectively. We adopt the range analysis of object values to obtain the influence levels of the four design parameters on the single objects and the comprehensive object. The optimal parameter combinations are determined by both methods of comprehensive balance and evaluation. Based on the corresponding fractional frequency stability of ultra-narrow-linewidth fiber-stabilized lasers, we obtain the final optimal parameter combination A3B1C2D1, which can achieve the fiber spool with vibration sensitivities of 10^-12/g magnitude. This work is the first time to use an orthogonal experimental design method to optimize the vibration sensitivities of fiber spools, providing an approach to design the fiber spool with ultra-low vibration sensitivity.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.347-352
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• 2010

원격조정이 불가능한 수중운동체를 제어하기 위해서는 선 유도 제어기술이 효과적으로 사용된다. 스풀에 수십 킬로미터의 길이로 감겨있는 광섬유가 풀릴 때, 수중운동체의 거동과 광섬유의 풀림 속도의 차이에 기인한 큰 장력과 장력 변동이 발생할 수 있다. 이로 인해, 광섬유의 복잡한 거동으로 인한 엉킴 또는 절손의 문제가 발생한다. 그러므로 본 논문에서는 빠른 속도로 풀리는 광섬유의 풀림 동역학 해석을 수행하여 광섬유가 풀리는 동안의 비선형 거동 및 장력, 장력변동을 파악함으로써 설계된 스풀의 풀림 성능을 예측하는 방법을 연구하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.168-172
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• 2015

In general, open-loop fiber-optic gyroscopes (FOG) are less stable than closed-loop FOGs but they offer simpler implementation. The typical operation time of line-of-sight (LOS) stabilization systems is a few seconds to one hour. In this paper, a open-loop fiber optic gyroscope (FOG) for LOS applications is designed and implemented. The design goal is aimed at implementing a low cost, compact FOG with low Angle Random Walk (ARW) (< $0.03deg/\sqrt{h}$) and bias instability (< 0.25deg/h). The FOG uses an open-loop all-fiber configuration with 100M PM fiber wound on a small diameter spool. In order to get the design goal, digital signal processing techniques for signal detection, modulation control and compensation are designed and implemented in FPGA.

• 한국광학회지
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• 제21권3호
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• pp.103-110
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• 2010

13 km 광섬유를 통해 1.4 GHz의 기준 주파수를 전송할 때, 광섬유에서 발생하는 위상잡음을 제거하는 시스템을 구성하였다. 전송된 주파수의 안정도 성능은 실험장치의 온도변화폭에 의존하였다. 실험실의 온도변화폭이 $0.3^{\circ}C$ 이내로 유지되는 동안에는 광섬유의 위상잡음을 제거했을 때, 원격지에 전송된 신호가 0.8초의 평균 시간에서 $4.6{\times}10^{-14}$, 1000초의 평균 시간에서 $2.5{\times}10^{-16}$의 상대주파수 전송 안정도를 보여 만족할 만한 결과이었으나, 실험실의 온도가 $3.5^{\circ}C$ 범위로 변할 때에는, 1.2초의 평균 시간에서 $6.8{\times}10^{-14}$, 1000초의 평균 시간에서 $3.0{\times}10^{-15}$의 전송 안정도를 보였다. 이 결과로부터 1000초의 평균시간에서 $10^{-16}$ 수준의 상대주파수 안정도를 얻기 위해서 요구되는 실험장치의 온도 안정도 조건을 제시할 수 있었다.