모드잠금 고리형 광섬유 레이저 출력의 단열 쏠리톤 펄스압축에 의해 $1545{\sim}1550\;nm$ 파장영역에서 400 ??토초의 안정성이 뛰어난 변환제한급의 10 GHz의 광 펄스를 발생시켰다. 특별한 슈퍼모드 선택소자를 사용하지 않고도 -123 dB/Hz 이하의 슈퍼모드 비팅 잡음 억제에 의해 $1\;kHz{\sim}100\;MHz$의 잡음대역에서 100 ??토초 미만의 낮은 시간 지터를 얻었다.
We study the propagation of two pulses with orthogonal linear polarizations in a nonlinear periodic dielectric structure with $X^{(3)}$ nonlinearity. Using an envelope- function approach, we derive the coupled nonlinear Schrodinger equations governing the spatio-temporal evolutions of the two orthogonally polarized modes in a nonlinear periodic structure. We then find their solitary-wave solutions referred to as coupled gap solitons. We show that two orthogonally polarized pulses can co-propagate as a coupled gap soliton through a nonlinear periodic structure while each pulse alone will be strongly reflected due to the Bragg reflection. Based on the results, we present an all-optical switching scheme which has a novel architecture and principle. We also study the stability of coupled gap solitons to find the dragging phenomena in a nonlinear birefringent periodic medium.
자기확산(self-defocusing) 매질 내에서 어두운 공간솔리톤 배열의 발생에 대하여 연구하였다. 하나의 어두운 공간솔리톤 발생과는 달리, 빔의 공간적인 세기 분포가 사인파형인 빔의 어두운 공간솔리톤 배열로 발전하기 위해서는 빔이 진행하는 동안 점진적인 증폭이 요구됨을 전산시늉을 통해 알 수 있었다. 실험에서는 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 입사빔의 세기 모양을 사인파형으로 만들었고, 점진적인 증폭효과를 주기 위해 원통렌즈를 사용하였다. 비선형 굴절률이 증가함에 따라 어두운 솔리톤의 골의 폭이 좁아지고 빔의 뒷배경이 일정해짐을 관측하였다.
광 중계기로 광섬유 증폭기를 사용한 장거리 솔리톤 전송 시스템의 성능을 이론적으로 평가하였다. 잡음을 감소시키기 위하여 이득을 크게 하고 후치 증폭기 손실을 첨가한 광섬유 증폭기를 사용하였다. 펌프 파장이 1480nm, 증폭기 이득이 7dB, 증폭기의 압축이 1dB인 경우를 고려하였으며, 펌프 파우어를 3.71에서 11.53mW로 증가시키고 후치 증폭기 손실을 0에서 10dB로 증가시켰을 때 잡음 인자는 2.37에서 1.42로 감소되었다. 이때 power penalty는 8,000km 전송시 4.09에서 1.20dB로 감소하였으며 최대 14,890km 장거리 전송이 가능함을 알 수 있었다.
Kim, Guang-Hoon;Jeon, Jin-Ho;Noh, Young-Chul;Ko, Kwang-Hoon;Moon, Hee-Jong;Lee, Jai-Hyung;Chang, Joon-Sung
Journal of the Optical Society of Korea
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제1권2호
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pp.104-109
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1997
The propagation properties of three-dimensional dark spatial solitons having odd ring formation is analyzed numerically in the frame of the (1 + 2)-dimensional nonlinear Schrodinger equation and compared with a pair of odd dark solitons. We discuss the experimental excitation condition of an odd ring dark soliton, which is superimposed on a finite-width background beam, with phase masks.
Signal propagation in nonlinear optical fiber is analyzed numerically by using SS-FEM (Split-Step Finite Element Method). By adopting cubic element function in FEM, soliton equation of which exact solution was well known, has been solved. Also, accuracy of numerical results and computing times are compared with those of Fourier method, and we have found that solution obtained from using FEM was very relatively accurate. Especially, to reduce CPU time in matrix computation in each step, the matrix imposed by the boundary condition is approximated as a sparse matrix. As a result, computation time was shortened even with the same or better accuracy when compared to those of the conventional FEM and Fourier method.
Based on the extended nonlinear Schr$\ddot{o}$dinger equation, the influences of the filter effect on pulse splitting in a passively mode-locked erbium-doped fiber laser with positive dispersion cavity are investigated theoretically. Numerical results show that, as the bandwidth of the spectral filter decreases, the nonlinear chirp appended to the pulse increases under the combined action of the filter effect of the super-Gaussian spectral filter and the self-phase modulation effect. On further decreasing the bandwidth, the wave breaking of the pulse takes place. In addition, by varying the pump power of the laser or the profile of the spectral filter, the influences of the filter effect on pulse splitting also change accordingly.
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.
본 논문에서는 측면이 연마된 단일모드 광섬유와 폴리머 다중 평면도파로가 결합했을 때 발생하는 모드 결합현상을 이용한 능동형 광결합기를 연구하였다. 제안된 소자는 파장가변 광필터나 광변조기로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 광도파로 물질의 굴절률, 복굴절, 전기광학 계수, 열광학 계수 등을 측정하는 도구로 응용할 수 있다. BPM으로 최적화된 결합기를 설계하였고, 열광학 폴리머를 능동 평면 도파로층으로 이용하여 결합기를 제작하였다. 제작된 소자는 -0.5dB 이하 손실, 공진파장 -13dB 소멸비. 그리고 열광학 효과에 의해 -1.5nm/$^{\circ}C$ 정도의 파장 가변성을 보였다. 본 연구의 결과로 볼 때 열광학 능동형 광결합기는 광변조기, 파장가변 광필터, 광센서 등으로 이용될 가능성이 높다.
본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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