Symmetric directional couplers are widely used in interferometers, switches, and various signal processing devices. Recently, several optical couplers using multimode fibers were reported, but these suffer from inefficient coupling of light into a branching fiber and/or low directivity. This paper presents the measurement and analysis of loss in the connection of optical fibers via the optical directional couplers. The functionality of the device is based on the principle that is symmetrical, the power in excited mode can be unambiguously directed into one of the output channel by varying and of its parameters. In this experiment, we measure the power of loss in the optical directional coupler at various radius of curvature. Before the measurement of loss in x-coupler, we polish the contact of the fiber surface in order that light can penetrate through another port. The results show that, when the radius of curvature is increased, the loss power is decreased and also approaches of the straight line case.
We report a probe using a single double clad fiber (DCF) for fluorescence spectroscopy. Bidirectional separate transmission for excitation and fluorescence light in a single fiber was implemented. A DCF coupler made by side-polished method could extract none but the collected fluorescence signals propagating in inner cladding mode, thereby diminishing the interference of silica background generated by the excitation in core mode. The experimental results show that the fluorescence spectra of biological tissues obtained using the DCF probes have much less silica background than using a standard multiple-mode fiber.
In this paper, a lumped equivalent circuit for a conventional parallel directional coupler is proposed. The equivalent circuit and design formula for the presented lumped element coupler is derived based on the even- and odd-mode properties of a parallel-coupled line. By using the derived design formula, we have designed the 3dB and 4.7dB lumped element directional couplers at the center frequency of 3.4GHz and 5.6GHz. A chip type directional coupler has been designed to fabricate with MMIC(Monolitic Microwave integrated circuit) process. Excellent agreements between simulations and measurements on the designed directional couplers show the validity of this paper.
본 논문에서는 초고주파 집적회로에서 일반적으로 사용되는 90。 branch-line 커플러를 CPW와 마이크로 스트립의 다른 두 전송선이 조합된 형태로 구성하였다. 4포트 회로망에 대해서 even-odd 모드 해석 방법을 통해서 전송선들의 적절한 특성 임피던스를 결정하고, 효과적으로 전송선의 특성을 예측할 수 있는 유한 차분법 시간 영역 방법으로 전체 구조에 대해서 계산하였다 그리고 실제 제작 및 측정을 통해서 계산과 측정 결과가 잘 일치함을 화인하였다. 새롭게 제안된 커플러는 기존의 커플러의 비해 동작 주파수에서 두 출력 포트로 전력이 균등히 분배되고, 위상차가 90。로 유지되는 등 매우 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 finite-extent backed conductor를 가지는 CPW(Coplanar waveguide) 방향성 결합기에서, 방향성의 향상을 위해 backed conductor의 가운데 부분을 적절한 길이로 제거하는 보상구조를 제안하였다. backed conductor의 가운데 부분이 적절한 길이를 가지고 제거될 경우, 결합기의 가운데 부분에서 기 모드의 유효 유전율이 크게 감소하여 전기적 길이가 달라지므로, 우 모드와 기 모드의 위상속도가 동일하게 인식된다. 따라서 결합기의 방향성은 향상이 되며, 이때 제거된 backed conductor의 적절한 길이는 결합기의 기 모드와 우 모드의 관계로부터 구하여질 수 있다. 이 보상 구조가 효과적임을 보이기 위해 1 GHz의 중심주파수를 가지는 보통의 결합도를 갖는 CPW 방향성 결합기를 설계하였으며, 기존의 구조에 비해 모의실험과 측정에서 각각 36 dB, 20 dB이상 개선된 우수한 방향성특성과 함께 우수한 정합특성을 가짐을 확인하였다.
본 논문에서는 W-band($75{\sim}110\;GHz$) 주파수 영역에서 동작하는 CPW(Coplanar Waveguide) 구조의 3-dB 방향성 커플러를 MIMIC(Millimeter-wane Monolithic Integrated Circuit) 공정기술로 설계 및 제작하였다. 강한 결합계수 특성을 갖는 edge-coupled CPW 라인은 서로 다른 우 기 모드 위상속도에 의해 좋지 않은 방향성을 갖는다. 이를 극복하기 위하여 같은 우 기 위상속도를 갖는 edge-coupled CPW 라인을 2단으로 평행하게 연결하여 3-dB의 강한 커플링을 유도할 수 있는 Tandem 구조를 W-band에서 제안하였다. 제안된 Tandem 커플러는 기존의 다층기판 구조나 와이어 본딩 구조가 아닌 에어브리지 MIMIC 공정기술을 통해서 단일평면상에 제작되었다. 제작된 커플러는 $75{\sim}100\;GHz$의 넓은 주파수 영역에서 $2.9{\sim}3.6\;dB$의 결합계수와 $91.2{\pm}2.9^{\circ}$의 우수한 위상차 특성을 나타내었다.
A single-mode fiber-optic interferometer for measuring small vibrations was constructed. The interferometer is based on the Fabry-Perot configuration that uses a single mode bidirectional fiber coupler as a beam splitter and employs peak detection scheme in the signal processing. The instrument was used to measure the displacement of the translator clamped to a piezo crystal.
광통신 분야에서 파장분할 방식(WDM)이 널리 이용됨에 따라, 파장 가감기는 광통신의 핵심 소자로 주목받고 있다. 특히, 광섬유 브래그 격자를 이용한 전광섬유(All-fiber) 소자는 좁은 선택파장 특성을 만족시키며 삽입손실이 작다는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 기울어진 광섬유 브래그 격자(Tilted FBG)와 모드분할 방향성 결합기(Mode Selective Coupler, MSC)의 광섬유 공간모드(spatial mode)결합을 이용한 전광섬유 파장 가감기에 대하여 설명하고 있으며, 보다 좋은 성능의 소자제작을 위해 몇 가지 새로운 제작방법을 제안하고 구현하였다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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