비정상 완경사방정식을 이용하여 연안구조물 주위의 파랑변형을 예측하기 위한 수치모형을 개발하였다. 쇄파와 파반사를 보다 정확하게 해석하기 위하여 Izumiya and Horikawa(1984)의 에너지방정식을 이용하여 쇄파에 의한 감쇠와 해저면 마찰을 해석하였으며, 격자간격의 제한을 받는 비정상 완경사방정식의 단점을 보완하기 위하여 가변 격자체계를 도입하였다. 본 모형에 의한 실험치를 이론치 및 기존의 수리실험 결과와 비교하여 모형의 재현성 및 가변 격자체계의 적용성을 확인하였고, 실제 해역에도 적용하였다.
현재 광통신 분야는 보다 많은 정보를 동시에 전송하기 위해 다양한 다중화 방식들을 요구 받고 있다. 광섬유 Bragg 격자 소자를 이용한 모든 광 분기/결합 장치는 분기/결합할 수 있는 신호가 광섬유 격자 소자의 Bragg파장에 의해 정해지므로 하나의 광섬유 격자 소자는 고정된 한 채널만을 분기, 결합할 수 있다는 단점을 지니고 있다. 그러나 광섬유 격자에 온도와 스트레인(strain) 같은 외부 물리량을 가하게 되면 광섬유 격자의 주기가 변하게 되어 반사파장이 고정되지 않고 파장을 가변 할 수 있는 장점을 가지게 된다. 이에 본 논문에서는 광섬유 격자 소자에 가해진 온도, 스트레인에 의해 Bragg파장이 변화하는 성질을 이용하여 파장 가변형 Bragg 격자를 제작 및 실험을 통하여 전광필터 특성에 대하여 제시하였다.
첩 광섬유 격자를 이용하여 10Gbit/s이상의 광통신 시스템에서 이용될 수 있는 광통신용가변 색분산 보상기를 제안하엿다. U형태의 구부림을 이용함으로써 중심 파장의 이동은 0.1nm미만, 분산값이 이동 스테이지의 움직임에 따라 선형적으로 변하는 가변분산보상기를 제작하였다.
본 논문에서는 첩 광섬유 격자를 이용한 가변 분산 보상기를 소개한다. 개발된 가변 분산 보상기는 금속판의 벤딩에 의해 유도되는 인장력과 수축력에 대한 분석을 기반으로 첩광섬유 격자의 분산 값을 제어할 수 있도록 설계되었으며, 제작된 분산 보상기는 단순히 금속 원판의 회전만으로 광섬유 격자에 선형적인 인장력과 수축력을 유도하곤 중심파장의 이동이 없이 분산 값을 변화시킬 수 있었다. 분산 값은 회전각의 변화에 따라 228.04 ㎰/nm∼1430.7 ㎰/nm의 범위에서 분산 값을 제어할 수 있었다. 그리고 중심 파장의 이동은 0.03 nm미만이었다.
21세기 광통신 분야는 보다 많은 정보를 동시에 전송하기 위해 다양한 다중화 방식들을 요구 받고 있다. 광섬유 Brags격자 소자를 이용한 모든 광 분기/결합 장치는 분기/결합할 수 있는 신호가 광섬유 격자 소자의 Bragg파장에 의해 정해지므로 하나의 광섬유 격자 소자는 고정된 한 채널만을 분기, 결합할 수 있다는 단점을 지니고 있다. 그러나 광섬유 격자에 온도와 스트레인(strain) 같은 외부 물리량을 가하게 되면 광섬유 격자의 주기가 변하게 되어 반사파장이 고정되지 않고 파장을 가변 할 수 있는 장점을 가지게 된다. 이에 본 논문에서는 광섬유 격자 소자에 가해진 온도, 스트레인에 의해 Bragg파장이 변화하는 성질을 이용하여 파장 가변형 Bragg 격자를 제작 및 실험을 통하여 전광필터 특성에 대하여 제시하였다.
재구성이 가능한 광 크로스-커넥트(optical cross connect)는 전광 네트워크를 구성하기 위한 핵심소자 중의 하나이다. 일반적인 구조의 파장분배기는 공간분할 스위치(space division switch)를 두 쌍의 파장 다중화기(multiplexer)와 역다중화기(demultiplexer)의 가운데에 삽입하여 구현된다$^{(1)}$ . 최근에, 광섬유 브래그 격자와 광스위치 쌍을 직렬 연결하여 재구성이 가능한 광 크로스-커넥트가 제안되었다$^{(2)}$ . 그러나, 이 구조는 광신호에 따라 광섬유 브래그 격자에 반사되면서 겪는 광스위치에 의한 삽입손실이 다르다는 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 한 쌍의 파장 다중화기/역다중화기와 파장가변 광섬유 브래그 격자를 이용한 새로운 구조의 광 크로스-커넥트를 제안하고자 한다. 또한, 제안된 구조는 일반적인 구조의 파장분배기에 비해 파장 다중화기/역다중화기의 개수를 반으로 줄일 수 있는 장점이 있다. (중략)
본 논문에서는 고굴절률 폴리머와 에포다이즈드 격자를 이용한 파장가변필터를 구현하였다. 기존의 에포다이즈드 브래그 격자는 격자의 깊이가 감소하는 부분이 있기 때문에 균일 분포 브래그 격자와 비교하였을 때 반사율이 낮아지게 된다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해서 에포다이즈드 격자 층에 고굴절률 폴리머를 삽입하면 좁은 대역폭을 유지하면서 높은 반사율을 얻을 수 있다. 제작된 파장 가변 필터의 반사율은 98.5%이며, 3-dB와 20-dB 대역폭은 각각 0.51 nm, 1.05 nm 이다.
WDM광통신의 핵심 소자 중 하나인 파장 가변 레이저를 넓은 파장 영역에서 회절 격자에 대한 입사각의 변화에 따라 연속 가변되는 Littman형과 Littrow 형의 외부 공진기로 구현하였다 회절 격자에 대한 입사각과 회절각이 동일하며 구조가 간단한 Littrow형의 파장 가변 레이저에서, 입사각 49$^{\circ}$를 중심으로 격자를 $\pm$1$^{\circ}$정도 회전시켜 C-밴드 및 L-밴드 영역을 대부분 포함하는 약 80 nm 정도의 가변 범위(1510 nm-1590 nm)를 얻었으며, 특히, 60 nm 범위에서는 주입 전류의 조절 없이 1.5㏈ 미만의 출력 변화를 보임으로써, 광대역 파장 가변 광원으로 적합한 구조임을 확인하였다.
조간대 모의가 가능한 해수유동모형(ESCORT)을 개발하였다. 본 모형은 3차원 적용이 가능하도록 개발되었지만 본고에서는 우선 2차원적으로만 상용모형인 MIKE21모형과 함께 목포해역에 적용하여 모형의 타당성을 입증하였다. 여러 차례 목포해역에 적용된 바 있는 MIKE21모형을 기존과 유사한 영역으로 광역모형을 수립하였고 검증을 거친 후 주영역의 경계조건을 추출하였다. 격자간격이 일정한 광역과는 달리 주영역의 격자시스템은 ESCORT 모형과 MIKE21 모형 모두 가변격자를 채택하고 있다. 두 모형의 수행 결과 유속과 수위 모두 관측치와 유사한 결과를 나타내고 있으며 조간대 모의도 원활하게 수행되는 것으로 나타나고 있다. 그러나 아직까지 ESCORT 모형은 계산시간 측면에서 다소 비경제적인 측면이 있어 개선의 여지를 남겨두고 있다.
광섬유 Bragg 격자의 외부에 주기적인 압력을 인가하여 여러 개의 파장을 반사시키는 샘플격자를 파장선택 소자로 이용하여 다파장 어븀 첨가 광섬유(Erbium-doped fiber, EDF) 링 레이저를 구현하였으며 압력의 주기를 변화시켜 발진파장간격을 가변하였다. 광섬유 Bragg 격자에 인가된 압력의 주기는 $200{\mu}m$, $580{\mu}m$, $1000{\mu}m$로 변화시켰으며, 이때 발진파장간격은 각각 4.1nm, 1.41nm, 0.82nm이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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