본 논문은 광 패킷 채널을 전송하는 기상에 둔감한 무선광통신방법을 제안한다. 이 방법은 광 패킷 채널들을 광섬유증폭기의 포화영역에서 증폭한다. 전송손실이 증가하면, 평균 패킷의 속도나 평균 패킷의 길이를 줄여서, 자유공간에 입력되는 광파워 레벨을 증가시킨다. 실험으로, $8{\times}10$ Gigabit Ethernet 채널을 자유공간에서 2.4 km 전송하였다. 또한 자유공간에서 광 패킷 채널을 중계하기 위하여 1.2 km 지점에 한 개의 이득포화 광중계기를 사용하였다.
Nickel Oxide (NiO) is a transition metal oxide of the rock salt structure that has a wide band gap of 3.5 eV. It has a variety of specialized applications due to its excellent chemical stability, optical, electrical and magnetic properties. In this study, we concentrated on the application of NiO thin film for transparent conducting oxide. The energy band structure, electronic and optical properties of Nickel Oxide (NiO) thin films grown on Si by using electron beam evaporation were investigated by X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS), Reflection Electron Energy Loss Spectroscopy (REELS), and UV-Spectrometer. The band gap of NiO thin films determined by REELS spectra was 3.53 eV for the primary energies of 1.5 keV. The valence-band offset (VBO) of NiO thin films investigated by XPS was 3.88 eV and the conduction-band offset (CBO) was 1.59 eV. The UV-spectra analysis showed that the optical transmittance of the NiO thin film was 84% in the visible light region within an error of ${\pm}1%$ and the optical band gap for indirect band gap was 3.53 eV which is well agreement with estimated by REELS. The dielectric function was determined using the REELS spectra in conjunction with the Quantitative Analysis of Electron Energy Loss Spectra (QUEELS)-${\varepsilon}({\kappa},{\omega})$-REELS software. The Energy Loss Function (ELF) appeared at 4.8, 8.2, 22.5, 38.6, and 67.0 eV. The results are in good agreement with the previous study [1]. The transmission coefficient of NiO thin films calculated by QUEELS-REELS was 85% in the visible region, we confirmed that the optical transmittance values obtained with UV-Spectrometer is the same as that of estimated from QUEELS-${\varepsilon}({\kappa},{\omega})$-REELS within uncertainty. The inelastic mean free path (IMFP) estimated from QUEELS-${\varepsilon}({\kappa},{\omega})$-REELS is consistent with the IMFP values determined by the Tanuma-Powell Penn (TPP2M) formula [2]. Our results showed that the IMFP of NiO thin films was increased with increasing primary energies. The quantitative analysis of REELS provides us with a straightforward way to determine the electronic and optical properties of transparent thin film materials.
All-optical fiber-type $2{\times}32$ splitters for an Ethernet PON (passive optical network) were fabricated by using a FBT (fiber biconical tapered) process and the performance of the splitters was tested in upstream transmission of the EPON system. The $2{\times}32$ splitters was obtained by cascading $1{\times}4$ splitters fabricated by a conventional FBT process and showed -18 dB of insertion loss with 1.5 dB uniformity of output power at each channel and -0.1 dB of polarization dependent loss. The insertion loss variation was below 0.1 dB at the temperature range of $-40^{\circ}C\;to\;80^{\circ}C$. For upstream channel transmission test in the EPON system were a Zig board and a burst mode receiver. Zenko-made optical module was used for the burst mode receiver by adding functions of serializer/deserializer and clock data recovery, a Virtex II pro20 chipset and Vitesse VSC7123 were used in the Zig board for characterizing the burst mode and in the clock data recovery chipset, respectively. Startup acquisition lock time and data acquisition lock time were measured to be 670ns and 400ns, respectively, in the upstream channel transmission of the EPON system adapting the $2{\times}32$ splitter fabricated in this work.
We present an integrated optical microswitch, composed of silicon waveguides, gold-coaled silicon micromirrors, and electrostatic contact actuators, for applications to the optical signal transceivers. For a low switching voltage, we modify the conventional curled electrode microactuator into a electrostatic microactuator with touch-down beams. We fabricate the silicon waveguides and the electrostatically actuated micromirrors using the ICP etching process of SOI wafers. We observe the single mode wave propagation through the silicon waveguide with the measured micromirror loss of $4.18\pm0.25dB$. We analyze major source of the micromirror loss, thereby presenting guidelines for low-loss micromirror designs. From the fabricated microswitch, we measure the switching voltage of 31.74V at the resonant frequency of 6.89kHz. Compared to the conventional microactuator, the present contact microactuator achieves 77.4% reduction of the switching voltage. We also discuss a feasible method to reduce the switching voltage to 10V level by using the electrode insulation layers having the residual stress less than 30MPa.
광 전송 네트워크의 스위칭 기술에서 자원 충돌 문제를 해결하기 위한 방법으로 버퍼링은 중요한 문제중 하나이다. 본 논문은 가변길이 광 패킷 스위칭에 있어서 Fiber Delay Line(FDL)을 사용한 광 버퍼의 dimensioning과 패킷의 손실률에 대하여 연구하였다. 우선 단단(single-stage) FDL 버퍼에서의 granularity와 버퍼 손실에 대한 관계를 고찰하고 간단한 구조의 다단(multi-stage) FDL 버퍼 구조를 제안하였다. 다단 FDL 버퍼는 구현 기술이나 경제성의 측면에서 현 시점에서는 실용성이 높지 않지만 본 논문에서는 미래에 실용화가 가능할 것이라는 가정 하에 다단 FDL 버퍼 구조들을 제안한다. 제안한 FDL 버퍼 구조에서 각 스테이지에 사용되는 지연 및 패스 라인의 소요량을 시뮬레이션을 통해 고찰하고 그 사용율에 근거하여 multi-stage FDL 버퍼를 dimensioning하였다. 또한 보다 실질적인 구조의 다단(multi-stage) FDL 버퍼를 제안하고 그 적합성을 버퍼 크기와 패킷 손실율의 관계를 통하여 연구하였다.
본 연구에서는 Ti 확산 lithium niobate 광도파로의 고굴절율 제작하기 위한 확산모델을 제시하고, 기존 확산방법과 비교하였다. 그리고 광파장 λ=1.55㎛에서 단일모드 광섬유와 광도파로를 피그테일링하여 두께에 따른 전체삽입손실을 논의하였다. 본 연구에서는 제안한 확산방법은 기존 확산방법보다도 광도파로의 고굴절율을 도모하는 것으로 분석되었으며, 제안된 확산방법으로 Ti 두께 1000Å∼1400Å범위에서 제작한 마크젠다 간섭기형 광도파로를 제작한 결과, TE 및 TM 전체삽입손실을 z-cut 인 경우0.5㏈/㎝ 수준이었고 x-cut인 경우 1±0.5㏈/㎝를 나타내었다. 이러한 결과로부터 이 확산모델은 저전력형 광변조기나 스위치 등의 제작에 활용할 수 있을 것이다.
오늘날 사용자들의 네트워크 사용량은 인터넷 망의 공급을 앞질러 가고 있다. 따라서 단일 광섬유 하나의 잠재적인 대역폭이 큰 광 인터넷 기술은 꼭 필요한 기술로서 인식되고 그 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중 OBS 망은 기존에 제안되었던 기술보다 상용화 가능성이 매우 크다. 또한 최근에는 MPLS의 레이블 스위칭 개념을 도입한 Labeled OBS에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 이러한 OBS 망은 데이터를 모아서 버스트 단위로 전송하므로, 하나의 버스트 손실이라도 망 전체의 성능에 큰 영향을 미치고, 어느 한 지점으로 트래픽이 집중하게 되면 채널을 예약하지 못한 버스트들은 모두 손실로 처리되어 엄청난 양의 데이터손실을 야기한다. 따라서 OBS 망에서 혼잡 제어를 통하여 혼잡 상황이 좋아질 때까지 트래픽의 유입을 제어할 필요성이 있다. 본 논문에서는 OBS 망의 혼잡 상황에 대하여 버스트 전송을 제어하는 방법을 이용하여 혼잡 상황에 효과적으로 대처하는 기법을 제안한다. 제안된 혼잡 제어 기법을 통해 OBS 망의 수율 저하를 최소로 하고, 버스트의 손실은 크게 줄였다.
The cause of optical nonlinearity induced in thermally poled silica glass is believed to be the space charge polarization. Since the second order optical nonlinearity (electro-optic effect) can be used in optical switches the optical nonlinearity in silica glass has drawn a large attention. Space charge polarization occurs when an ionic conducting material is subjected to dc electric field by the blocking electrode. Thermal poling performed to induce the optical nonlinearity in silica glass is basically identical to the process generating space charge polarization. As a first step to understand the mechanism of space charge polarization in silica glass hence the induced optical nonlinearity the absorption currents as functions of time were measured for various types of silica glasses and analyzed by the theory of space charge polarization. It was found that the electrical relaxation exhibited a step by the space charge polarization in the relatively long time range and dielectric loss peak showed a maximum at a specific temperature which is depending on type of silica glass. It was turned out that this relaxation might be a cause of nonlinearity in electrical conductivity of silica glass.
A non-coherent synchronous all-optical code-division multiple-access (CDMA) network is proposed. In this network, symmetric codes derived from prime sequence codes are used. We present the construction of symmetric codes and show that the pseudo-orthogonality of the new codes is the same as that of the original prime-sequence codes while the cardinality of the new codes is larger than that of the prime sequence codes and the modified prime codes in the same field GF(p). Therefore, an optical CDMA LAN using symmetric codes can have a larger number of potential subscribers. The new codes allow designing fully programmable serial all-optical transmitter and receiver suitable for low-loss, high-capacity, optical CDMA LANs. It is also shown that compared to systems using modified prime codes the proposed system can achieve better BER performance for low received chip optical power.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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