Erbium이 첨가된 광섬유를 이득 매질로 하여 광섬유 loop mirror가 포함된 '8' 자 형태의 고리형 광섬유 레이저를 구성하였다. Loop mirror내의 양방향으로 진행하는 두 광파간의 비선형적 위상차로 인하여 loop mirror의 투과율이 입사광 강도에 의존함으로써 수동형의 모드록킹이 가능하였으며, 외부 perturbation 이나 변조소자의 도움없이도 공진기내의 편광조절기만의 조절에 의해 모드록킹ㅇ르 시작시킬 수 있었다. 또한 모드록킹에 의한 펄스 출력 파형을 비선형 loop mirror의 투과특숭과 관련하여 고찰하여 보았다.
광섬유 loop mirror를 사용하여 수동형 모우드 록킹된 '8'자 고리형 erbium 첨가 광섬유 레이저로부터 솔리톤 광펄스 출력을 얻었다. 광섬유 loop mirror는 loop내의 한쪽 끝에 erbium 첨가 광섬유를 포함하는 증폭형 loop mirror 형태로 구성되었으며 비선형 매질로서 길이 504m의 분산천이 광섬유가 사용되었다. 파장 $1.48{\mu}m$의 반도체레이저로 펌핑하고 공진기내 편광조절기를 조절함으로써 공진기 일주시간에 해당하는 기본주기로 반복되는 솔리톤 펄스군을 얻을 수 있었다. 솔리톤 펄스군은 중심파장 1574nm, 파장폭 1.2nm로 나타났으며 기본주기내에서 임의 시간간격의 펄스패턴을 가지고 있었다. 자기상관계를 이용하여 2.4ps의 펄스 폭을 측정하였는데 이는 이론에 의한 예측치와 거의 일치하는 값이다. 또한 펄스폭과 주파수 대역폭의 곱이 0.348로서 transform limit에 가까운 펄스임을 알 수 있었다.
본 논문에서는 반도체 광 증폭기가 삽입된 광섬유 루프 미러를 이용한 NRZ(NonReturn to Zero) 데이터에 대한 새로운 파장 변환기를 제안하고 실험적으로 검증한다. 기존의 비선형 광섬유 루프 미러는 RZ-to-RZ, NRZ-to-RZ, 그리고 RZ-to-NRZ 데이터 형태 변환이 가능한데 반해, 아직까지 NRZ-to-NRZ 변환에 대해 제안된 바 없다. 본 논문에서는 1300 nm 대역 반도체 광 증폭기의 편광의존 이득 특성과 광섬유 루프 미러를 이용하여 1.5 Gbps 속도를 갖는 1300 nm 대역의 NRZ 데이터 신호를 1550 nm 대역의 NRZ 데이터 신호로 바꾸어 주는 NRZ-to-NRZ 파장 변환 실험을 성공적으로 수행하였다.
광섬유 레이저의 수동형 모우드록킹을 위한 새로운 공진기 구조를 제안하고 이를 실험하였다. 광섬유 레이저 공진기의 한쪽 끝에는 이색성 평면경을 부착하였으며, 다른쪽 끝은 긴길이의 광섬유 Sagnac loop로 이루어진 비선형 loop mirror로 구성하였다. Er 첨가 광섬유 레이저와 Nd 첨가 광섬유 레이저의 각각의 경우에 대한 모우드록킹의 실험결과를 기술하였다.
광섬유격자와 단방향성 광섬유 loop mirror를 이용하여 단일모드로 발진하는 erbium첨가 광섬유레이저를 구성하였다. 이득매질인 erbium첨가 광섬유를 단방향성 loop내에 둠으로써 레이저광이 이득매질내에서 진행파를 이루도록 하고 loop 밖에서 반사 선폭이 0.2nm인 광섬유격자로 파장선택적 귀환시켜 주는 방식으로 공진기를 구성하였다. 수동형 광섬유 링공진기 형태의 광스펙트럼 분석기를 별도로 구성하여 광섬유레이저의 모드 스펙트럼을 관찰한 결과, 외부 온도변화로 인한 분 단위의 모드 튐을 제외하고는 대부분의 시간에 안정적인 단일모드 및 단일편광 상태의 특성을 나타냄을 확인할 수 있었다.
광섬유 브래그 격자를 이용한 고정밀도 센서 시스템은 불균형(unbalanced) 마하 젠더 간섭계를 이용한 interrogation 기법을 많이 사용하고 있다. 그러나 간섭성을 이용한 interrogation 기법은 작은 온도 변화, 진동과 같은 외부 환경 변화에 매우 민감하다 이 논문은 불균형 마하 젠더 간섭계 대신 편광 유지 광섬유 (polarization maintaining fiber , PMF) 루프 미러(loop mirror)를 이용한 interrogation 시스템을 구현하였다. (중략)
As a reflector of reference arm in OCT systems, a coated fiber reflector has mostly used. Instead, this paper has realized the swaept source optical coherence tomography system using a loop mirror within a reference arm. Through the experiments for a tilted thin glass plate, we found that the loop mirror is better than the coated fiber typed mirror for obtaining the clear image.
We have theoretically analyzed and experimentally observed the effects of wavelength dependent birefringence inside a laser cavity on the output characteristics of fiber lasers with a figure eight geometry. The spectral and polarization characteristics of fiber lasers are found to be very susceptible to the resultant birefringence composed of the intrinsically existing wavelength dependent birefringence and the externally induced birefringences inside the fiber. For the variation of twist-induced birefringence inside the nonlinear amplifying loop mirror, the laser output power and center wave-length of continuous wave lasers change periodically, but the polarization characteristics remains nearly unchanged. The changes of the birefringence inside the linear loop has little effect on the spectral characteristics but changes the polarization properties such as the polarization direction.
한 쌍의 파장 다중화기/역 다중화기와 스위칭 가능한 거울을 이용한 새로운 구조의 광 크로스 커넥트를 제안하였다. 실험에서는 스위칭 가능한 거울로써 $2\times2$ 광스위치에 루프(loop) 구조의 광섬유 거울을 연결한 것을 사용하여 제안된 구조의 광 크로스 커넥트의 성능을 광스펙트럼의 영역에서 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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