• 제목/요약/키워드: Stimulated Brillouin scattering

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유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기의 출력특성 (Characteristics of the Nd:YAG laser with stimulated brillouin scattering phase conjugate mirror)

  • 이동원;이성구;박승현;공홍진
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.548-553
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    • 2002
  • 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(SBS-PCM)을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기를 구성하고 특성을 조사하였다. SBS-PCM은 SBS-cell과 렌즈계의 조합으로 구성되어 있다. Q-switcher를 사용하지 않은 경우, SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하지 않은 것을 확인하였고, Cr:YAG(T=50%) Q-switcher가 사용된 경우는 SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하였다. 이 경우 에너지 출력특성은 SBS-PCM의 유무에 관계엾이 차이가 없으나, 출력의 빔프로파일은 크게 향상되었다. 이를 설명하기 위해 초평면에서의 세기에 따른 반사율차이를 이용한 간단한 공간주파수 여과모형을 제시하고 시뮬레이션 하였다.

온도구배에 의한 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성 (Characteristics of Stimulated Brillouin Scattering Suppression in High-power Fiber Lasers Using Temperature Gradients)

  • 정성묵;김기혁;이성헌;황순휘;양환석;문병혁;전영민;박민규;이정환
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.167-173
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 전광섬유 MOPA (master oscillator power amplifier) 구조의 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 제작하였으며, 온도구배 조건별 역반사 스펙트럼 및 출력을 측정하였다. 구형파 조건의 온도구배에 의해 유도 브릴루앙 산란이 가장 효과적으로 억제되었으며, PRBS (pseudo-random binary sequence) 위상변조 조건과 온도구배 간의 유도 브릴루앙 산란 특성에 끼치는 상호 영향성을 분석하였다.

펌핑 구조에 따른 1 kW급 협대역 편광 유지 광섬유 레이저의 출력 특성 연구 (A Study of the Output Characteristics of a 1-kW-class Narrow-bandwidth PM Fiber Laser Depending on Its Pumping Structure)

  • 김태형;정성묵;김기혁;이성헌;양환석
    • 한국광학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.187-194
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    • 2021
  • 본 논문에서는 주 증폭기가 양방향 펌핑 방식인 MOPA (master oscillator power amplifier) 협대역 고출력 광섬유 레이저를 제작하였으며, 제작된 레이저의 출력 특성을 연구하였다. 이터븀이 도핑된 코어 25 ㎛, 클래드 400 ㎛ 편광 유지 광섬유를 사용하여 주 증폭부를 제작하였으며, 신호 광원은 PRBS (pseudo-random binary sequence) 신호에 의해 위상 변조된 3 GHz, 10 GHz의 선폭을 갖는 광원을 사용하였다. 3 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 순방향과 역방향 펌프 비율을 조절하며 SBS (stimulated Brillouin scattering) 특성을 분석하였다. 10 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 주 증폭기의 펌핑 비율에 따른 TMI 특성을 분석하였다. 순방향 및 역방향 펌프 비율을 1.6:1로 입사시켰을 때 주 증폭기의 출력을 1 kW까지 증폭하였으며, 기울기 효율과 빔 품질(M2)은 각각 80%, 1.36으로 측정되었다.

Measurement of Brillouin Backscattering for Distributed Temperature Sensor Applications

  • Kim, Su-Hwan;Kwon, Hyung-Woo;Kwon, Hyun-Ho;Jang, Hang-Seok;Kim, Jee-Hyun;Kang, Shin-Won
    • 센서학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.8-13
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    • 2011
  • We present measurements of the Brillouin frequency shift in an optical fiber using a 1550 nm distributed feedback laser diode(DFB-LD) as a light source. By modulating the probe light with an electro-optic modulator, we confirm the stimulated Brillouin gain spectrum(BGS) and spontaneous BGS using the coherent detection method. We also confirm the applicability of the technique to distributed temperature sensors that measure the change in Brillouin frequency shift due to temperature variations.

두 대의 펄스 레이저를 사용한 Brillouin OTDA의 이론적 분석 (Theoretical Study of Brillouin OTDA using Two Pulse Insets)

  • 홍용현;이호준
    • 한국광학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.196-201
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    • 2007
  • 두 대의 펄스 레이저를 사용한 BOTDA(Brillouin optical time-domain analysis)의 이론적 연구가 수행되었다. 비록 펌프 펄스 주기동안 한 점의 정보만을 측정할 수 있지만 시스템의 동적 범위 성능은 광섬유 길이가 140 km이고 스톡스(Stokes) 전력이 1 mW일 때 펄스와 CW 레이저를 사용한 시스템 보다 5 dB 큰 것으로 분석되었다.

Measurement Range Enlargement in Brillouin Optical Correlation Domain Analysis Using Multiple Correlation Peaks

  • Jeong, Ji Ho;Lee, Kwanil;Jeong, Je-Myung;Lee, Sang Bae
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권3호
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    • pp.210-214
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    • 2012
  • We propose and experimentally demonstrate a method for extension of measurement range in a Brillouin optical correlation domain analysis sensor system without resolution deterioration. In the experiment, a 300 m measurement range with about 8 cm spatial resolution was successfully obtained by cascading three different kinds of fibers as a sensing element.

Distributed optical fiber sensors for integrated monitoring of railway infrastructures

  • Minardo, Aldo;Coscetta, Agnese;Porcaro, Giuseppe;Giannetta, Daniele;Bernini, Romeo;Zeni, Luigi
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제1권2호
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    • pp.173-182
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    • 2014
  • We describe the application of a distributed optical fiber sensor based on stimulated Brillouin scattering, as an integrated system for safety monitoring of railway infrastructures. The strain distribution was measured statically and dynamically along 60 meters of rail track, as well as along a 3-m stone arch bridge. We show that, gluing an optical fiber along the rail track, traffic monitoring can be performed in order to identify the train passage over the instrumented sector and determine its running conditions. Furthermore, dynamic and static strain measurements on a rail bridge are reported, aimed to detect potential structural defects. The results indicate that distributed sensing technology represents a valuable tool in railway traffic and safety monitoring.