• 제목/요약/키워드: Laser oscillation

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레이저 직접 변조를 이용한 광전 발진기의 성능 분석 (Performance Analysis of the Optoelectronic Oscillator using the Direct Modulation Laser)

  • 조준형;허서원;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.2029-2036
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    • 2014
  • 본 논문에서는 반도체 레이저의 직접 변조를 이용한 광전 발진기의 성능에 대한 이론적인 해석을 수행하였다. 먼저 광전 발진기를 구성 하는 각 부분의 응답 특성을 해석 하고, 이를 이용하여 광전 발진기 전체의 개방 루프 응답 특성을 얻었다. 다음으로 개방 루프 응답 특성의 크기 응답과 위상 응답 해석 결과에 루프 발진기의 발진 원리를 적용하여 광전 발진기의 발진 주파수, 스퓨리어스 톤의 간격, 위상 잡음의 성능을 도출하였다.

THE TEMPORAL BEHAVIORS OF MULTILINE OSCILLATION IN A TRANSVERSELY EXCITED ATMOSPHERIC PRESSURE $CO_2$ LASER WITH AN INTRACAVITY ETALON

  • Kim, Chil-Min;Lee, Chul-Se;Cho, Chang-Ho
    • 자연과학논문집
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    • 제1권
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    • pp.1-6
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    • 1987
  • 공진기 안에 Ge 에탈론을 넣은 TEA $CO_2$ 레이저에서 다중 전이선이 발진할 때 발진전이선 사이에서 시간 지연이 생겼다. 이때 생긴 지연효과를 좀 더 정확히 보기 위해 에탈론 대신 한 쪽은 40 % 반사율을 가지고 또 다른 한 쪽은 투과되도록 코팅된 ZnSe반반사 거울을 넣었다. 이때 출력거울의 각도를 조금씩 틀어줌에 따라 두 전이선이 발진할 때 발진시간을 조절할 수 있었고 출력의 세기도 조절할 수 있었다. 이 결과는 높은 최대출력과 짧은 레이저 출력시간을 얻기 위해서 다중전이선을 발진시킬 때에는 출력전이선들끼리의 이득경쟁효과가 비슷하여 서로 비슷한 세기의 출력을 가져야만 된다는 것을 보여준다.

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A Wide-range Tunable Wavelength-stabilization Technique for Semiconductor Lasers

  • Chen, Han;Qiao, Qinliang;Min, Jing;He, Cong;Zhang, Yuanyuan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권4호
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    • pp.384-390
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    • 2021
  • This paper presents a wide-range tunable wavelength-locking technology based on optoelectronic oscillation (OEO) loops for optical fiber sensors and microwave photonics applications, explains the theoretical fundamentals of the design, and demonstrates a method for locking the relative wavelength differences between a leader semiconductor laser and its follower lasers. The input of the OEO loop in the proposed scheme (the relative wavelength difference) determines the radio-frequency (RF) signal frequency of the oscillation output, which is quantized into an injection current signal for feedback to control the wavelength drift of follower lasers so that they follow the wavelength change of the leader laser. The results from a 10-hour continuous experiment in a field environment show that the wavelength-locking accuracy reached ±0.38 GHz with an Allan deviation of 6.1 pm over 2 hours, and the wavelength jitter between the leader and follower lasers was suppressed within 0.01 nm, even though the test equipment was not isolated from vibrations and the temperature was not controlled. Moreover, the tunable range of wavelength locking was maintained from 10 to 17 nm for nonideal electrical devices with limited bandwidth.

무반사 면을 갖는 DFB 레이저의 발진 모드와 빔 분포 해석 (Lasing mode and Beam Profile Analysis of DFB Laser with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권4호
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    • pp.727-732
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    • 2020
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울 면에 반사가 일어나지 않도록 유전막 코팅을 하여 𝜌r=0 이 되도록 하였다. δL > 0인 경우일 때, 문턱에서 발진 모드에 대하여, 발진 이득과 종 방향으로의 발진 모드의 빔 분포와 방사전력비 Pl/Pr를 𝜌l의 위상=π인 경우와 𝜌l의 위상=π/2인 경우에 대하여 비교했다. 𝜌l의 위상=π인 경우, 낮은 문턱 전류와 높은 주파수 안정성을 얻기 위해서는, κL이 8보다 커야 한다. 𝜌l의 위상=π/2인 경우, κL = 4보다 커지면서 𝜌l의 위상=π인 경우보다 발진 이득이 낮아지기 시작함을 볼 수 있고, 발진 모드의 문턱 전류를 낮추고 주파수 안정성을 높이기 위해서는, κL이 8보다 커야한다.

AR 코팅된 DFB 레이저에서 격자 위상의 영향 (Effect of Grating Phase in DFB Lasers with an Anti-reflection Coated Mirror)

  • 권기영;기장근;조현묵
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권3호
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    • pp.463-468
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    • 2021
  • 본 연구에서는 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 굴절률 격자와 이득 격자가 동시에 존재할 때, 오른쪽 거울 면에 반사가 일어나지 않도록 유전막 코팅을 하여 𝜌r=0 이 되도록 하였다. 𝛿L>0인 경우일 때, 발진 모드에 대하여, 발진 주파수와 발진 이득의 특성을 해석했다. 좌측 거울면의 격자 위상이 𝜋에서부터 𝜋/2 계속 감소할 때, 각 모드의 그래프 선들이 좌측으로 조금씩 이동한다. 발진 모드의 문턱 이득이 가장 낮은 경우는 𝜅L=10인 경우이고, 이때 모드 선별성은 상대적으로 낮다. 모드 선별성이 우수한 경우는 𝜅L=0.5에서부터 𝜅L=6 정도까지이고, 이 경우 주파수 안정성이 우수하다. 두 개의 벽개면을 갖는 경우와 비교하면, 한 개의 무반사면을 갖는 경우, 발진 모드의 문턱 이득이 증가하지만 모드 선별성은 2배 정도 더 우수해 진다.

Effect of Optical Delay on the Suppression of the Power Transient Excursion in a Combined Gain-Controlled Erbium-Doped Fiber Amplifier

  • Chung, Hee-Sang;Chang, Sun-Hyok;Park, Heuk;Lee, Hyun-Jae;Chu, Moo-Jung
    • ETRI Journal
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    • 제25권6호
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    • pp.531-534
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    • 2003
  • This report describes the effect of optical delay on the suppression of the power transient excursion in a combined gain-controlled erbium-doped fiber amplifier with an internal optical feedback loop (OFL). A simple homogeneous model showed that the optical delay caused a phase change in the oscillation of the surviving and laser channels, which resulted in a reduction of the overall power transient excursion. In addition to the reduction, a real system with a 1528.7-nm OFL shifted the oscillation upward or downward according to channel removal or addition, whereas another one with a 1560.9-nm OFL did not. This different transient behavior reflected a control-wavelength dependence on optical automatic gain control, where spectral-hole burning dominated over relaxation oscillation for 1528.7 nm, and vice versa for 1560.9 nm.

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다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저로 펌프된 주기적 분극 반전된 $LiNbO_3$ OPO의 출력 특성 (Characteristics of output for optical parametric oscillation in periodically poled $LiNbO_3$ pumped by dioded-pumped Nd:YAG laser)

  • 조기호;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.68-69
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    • 2003
  • Quasi-Phase-Matching(QPM)을 이용한 Optical Parametric Oscillation(OPO)은 높은 효율과 작은 Walk-off 효과를 보인다는 장점을 가지고 있다. 그러나 작은 펌프빛의 크기로 인한 빛세기의 증가는 optical damage와 photorefractive effect 야기하고, 이러한 요인으로 안정적인 고출력 연속발진에 있어서는 그 한계가 있으리라고 생각되어진다. 본 연구에서는 주기가 27.7 $mu extrm{m}$인 Periodically poled LiNbO$_3$(PPLN)을 비선형매질로 이용하여 10 kHz의 고반복률을 갖는 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저에서의 Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation의 Signal파의 출력특성 및 안정화에 대하여 조사를 하였다. (중략)

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Silicate계 Nd : Laser Glass에서 $Cr^{3+}$이온의 Sensitizer 효과 (Sensitizing Effect of $Cr^{3+}$ in Nd : Laser Glass of Silicate System)

  • 유영문;김병호;왕영성
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.339-346
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    • 1993
  • Inproving laser efficiency, optimum content of Nd3+ which is active ion and effect of Cr3+ as a sensitizer are investigated in 60SiO2.30Li2O.10CaO host glass. The glasses are fabricated with the addition of Nd3+, Cr3+ and then optical properties such as absorption spectrum, fluorescence spectrum and fluorescence lifetime were studied. Finally, lasing efficiency was measured. From this study, optimum content of Nd2O3 appeared to be 3.5wt% and it was observed that the energy absorbed by optical exicitation of the Cr3+ is transfered to the Nd3+. Addition of Cr2O3 tend to improve characteristic of laser oscillation for the laser glass.

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Experimental Investigation of a High-repetition-rate Pr3+:YLF Laser with Single-frequency Oscillation

  • Dai, Weicheng;Jin, Long;Dong, Yuan;Jin, Guangyong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권6호
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    • pp.721-729
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    • 2021
  • We demonstrate a Pr3+:YLF 639.7-nm laser with single-frequency output based on the Q-switched pre-lase technology, pumped by a fiber-coupled GaN blue laser diode. The pre-lase technology is realized by the step-type loss of the acousto-optical Q-switched device. The conclusions of the theoretical research are verified experimentally. The mode-suppression ratio was 44 dB at the single-frequency laser output. Detection by interferometer verified the realization of the stable single-frequency laser. In addition, the emission spectrum had a linewidth of 139.9 MHz, measured by Fabry-Perot interferometer. The single-frequency laser's single-peak power was over 19.7 W with 98.8-ns pulse duration, obtained under an absorption power of 1.74 W.

되먹임된 단일모드 Nd:YAG Microchip Laser 의 혼돈스런 출렁임 (The Chaotic Oscillation of Single Mode Microchip Nd:YAG Laser with Modulated Optical Feedback Light)

  • 김재인;허형준;조규만
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.248-249
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    • 2000
  • 최근 "혼돈제어"라는 몇 가지 방식이 증명되어 여러 시스템에서 혼돈스런 출렁임을 제거하게 되었다. 처음으로 OGY(Ott Grebogi Yorke) 방법에 기초를 둔 Occasional Proportional Feedback(OPF) 방식이 Roy에 의해 고체레이저 system 에 적용되었다$^{(1)}$ . 또 High Frequency Injection(HFI) 방식으로도 혼돈을 제어할 수 있음이 발표되기도 했다$^{(2),(3)}$ . 우리의 실험에서는 단일모드로 발진하는 Nd:YAG 레이저에서 일어나는 혼돈현상을 관측하려 한다. (중략)

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