레이저 다이오드를 사용하여 전기신호를 광신호로 변환해 주는 버스트 모드 광송신기용 온도보상 방식에 대하여 연구하였다. 기존 실시간 아날로그 방식의 온도보상 방법에 비해, 본 연구에서는 마이크로프로세서를 사용하여 디지털 방식으로 신호를 샘플링 처리함으로써 고속 버스트 모드 광신호를 효과적으로 처리할 수 있도록 하였다. 온도보상을 위한 디지털 자동전력조절방식은 아날로그 방식에 비해 보다 정확하고 효율적이다. 따라서 이 방식은 앞으로 개발된 Gb/s 이상의 고속 버스트 광신호처리에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 본다.
본 논문은 광섬유 브래그 격자에서 형성된 굴절율 포락선 분포 변화에 따른 반사 스펙트럼을 컴퓨터 시율레 이션을 통하여 분석하였다. 그 결과는 차세대 광통신 분야에서 다량의 정보를 전송하기 위해 펼요한 DWDM용 FBG 협대역 필터 설계 데이터로 활용 및 응용할 수 있으며, 또한 자외선 영역의 엑시머 레이저를 조사하여 형 성된 광섬유 브래그 격자내에서 굴절율 포락선 분포 변화에 따른 반사 스펙트럼을 컴퓨터 시률레이션 하였다. 광파장 분할 다중 방식용 광섬유 브래그 격자의 협대역 필터를 설계하는데 유용하다. 본 논문은 광섬유 브래그 격자내에 형성환 굴절율 포락선 분포를 갖는 세 가지 유형 첫째 Uniform. 둘째 Gaussia apodized, 셋째 Raised-cosine apodized 에 따른 반사 스펙트럼을 비교 분석하였다.
We fabricated distributed feedback InGaAsP/InP laser diodes for optical fiber communication module and characterized the lasing properties in continuous wave operation. The active layer of 7-period InGaAsP(1.127 eV)/InGaAsP(0.954 eV) multi-quantum well structure was grown by the metal-organic chemical vapor deposition. The grating for waveguide was also fabricated by the implementation of the Mach-Zehender holographic method of two laser beams interference of He- Cd laser and the fabricated laser diode has the dimension of the laser length of $400{\mu}m$ and the ridge width of $1.2{\mu}m$. The laser diode shows the threshold current of 3.59 mA, the threshold voltage of 1.059 V. For the room-temperature operation with the current of 13.54 mA and the voltage of 1.12 V, the peak wavelength is about 1309.70 nm and optical power is 13.254 mW.
초고속 광통신을 위한 고속변조용 단일모드 반도체 레이저로서 변조 도핑된 SMQW-PBH-DFB-LD를 제작하고 변조특성을 축정 하였다. 제작된 소자의 최소 임계전류는 16.0mA, 최대 slope efficiency는 0.275mW/mA였다. 고속변조를 위한 활성층의 변조도핑으로 소자의 내부손실은 $37cm^{-1}$로 크게 주어졌으나. 이득계수의 증가에 따라 선폭확대계수는 1.8로 감소되었다. 소신호 변조 특성 측정 결과, $46mA(I_{th}+30mA)$ 에서의 공진주파수 8GHz, -3dB 차단주파수 10GHz 이상으로서 고속변조 특성이 우수한 변조도핑된 SMQW-PBH-DFB-LD를 시험 제작하였다.
본 연구는 도체주변에 감겨진 광섬유 코일에 따라 선형편광축이 자기장에 의해 회전하는 Faraday Effect를 이용한 GIS(Gas Insulated Switchgear,이하 GIS) 용 광 전류센서의 구성과 DAQ(Data Acquisition,이하 DAQ)보드를 장착한 PC를 이용하여 실시간 데이터 취득, 분석 그리고 저장을 동시에 수행하였다 광원은 1310[nm]의 레이저 다이오드를 이용하였다. 센서부는 GIS에 맞게 원형으로 제작하였고 $9/125[{\mu}m]$규격 단일모드의 일반 통신용 광섬유를 지름 31[cm]의 센서부 코어에 20[회] 감아 설치하였다. PC기반의 실시간 데이터 분석 프로그래밍은 NI사의 Labview를 이용하여 코딩하였으며 PD(Photo Diode,이하 PD)의 전기적인 신호는 터미널 블록을 거쳐 NI사의 16bit DAQ M시리즈를 이용하여 수집되어진다. 직접 코딩한 프로그램을 이용하여 $700A\sim1400A$ 측정한 출력값 선형적인 증가추세를 보여주었다. 또한 OCS(Oscilloscope,이하 OCS)를 이용한 측정시스템과의 출력신호 및 정밀도를 비교 검토하였다. 그리고 Labview에서 지원하는 Web Tool기능을 이용하여 Web기반의 원거리 측정에서도 안정된 출력을 보여주었다.
본 논문에서는 엄밀한 수학 없이 상호 주임 잠김에 대한 정성적 이해를 시도하였고, 제안하는 상호 주입 잠김 광원에 대해 분석한다. 또한 두 개의 unpolarized Fabry-Perot Laser Diode (F-P LD)를 이용한 상호 주입 잠김 기반의 Wavelength Division Multiplexing - Passive Optical Network (WDM-PON)용 저가격 광원을 구현하였다. 한 쪽 F-P LD의 파장 변화에 대한 RIN (Relative Intensity Noise) 특성을 측정하였는데, 가변 파장의 범위가 2.07 nm일 때 최소 -110 dB/Hz의 RIN을 보여주었다.
$0.13-{\mu}m$ CMOS 공정기술을 이용하여 10 Gb/s 4채널 수직공진 표면 광레이저 (VCSEL) 드라이버 어레이를 구현하였다. 높은 전류 해상도, 전력 소모 및 칩 면적의 향상을 위해 시분할 센싱기법을 사용한 디지털 APC/AMC가 최초로 채택되었다. 측정된 -3 dB 주파수 대역폭은 9.2 GHz이고, 소신호 이득은 10.5 dB, 그리고 전류 해상도는 폭넓은 온도 범위에 대해 10 Gb/s 까지 안정한 파장동작을 위한 1 mA/step이다. 제안된 APC/AMC는 5 ~ 20 mA 의 바이어스 전류 제어 및 5 ~ 20 mA 의 변조전류제어를 입증하였다. 4 채널 칩 소모전력은 최대 바이어스 및 변조전류 하에서 371 mW, 칩 사이즈는 $3.71{\times}1.3mm^2$이다.
1.5 ${\mu}m$ 통신파장 대역 단일광자의 효율적인 측정을 위해서 PPLN WG(periodically poled $LiNbO_3$ waveguide)에서 준위상정합을 이용한 합주파수 생성에 의한 주파수 상향변환 검출기를 구성하고 검출 효율, 잡음 계수 및 타이밍 지터를 측정하였다. 974 nm에서 발진하는 펌프광의 세기가 300 mW일 때 최대 검출효율이 약 7%, 잡음 계수율은 약 480 kHz로 측정되었다. 피코초펄스 레이저를 이용한 자발적 매개하향변환에서 발생한 펄스형 단일광자 신호를 이용하여 측정된 주파수 상향변환 검출기의 최소 타이밍 지터는 약 39.1 ps였다. 또한 아주 좁은 동시계수 시간 폭으로 펄스형의 주파수 상향변환된 단일광자를 측정하면 잡음의 효과를 최소화할 수 있고, 신호대 잡음비의 특성을 최대로 높일 수 있다.
본 연구에서는 본 연구에서는 펄스 레이저 증착법으로 기판온도에 따른 AZO(Al2O3 : 3 wt %)박막을 제작하여, 구조적 특성과 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 기판온도 400℃ 에서 증착한 AZO박막에서 가장 우수한 (002) 배향성을 나타내었으며, 이때의 반가폭은 0.42° 였다. 전기적 특성을 조사한 결과, 기판온도가 상승함에 따라 캐리어 농도와 이동도는 증가하였고 비저항은 감소하였다. 가시광 영역에서의 평균 투과도는 기판온도에 상관없이 85% 이상의 높은 값을 나타내었고, 기판온도에 상승함에 따라 캐리어 농도가 증가하고 이로 인해 에너지 밴드갭이 넓어지는 Burstein-Moss효과도 관찰할 수 있었다. 기판온도 400℃ 에서 증착한 AZO박막의 비저항과 재료평가지수는 각각 6.77 × 10-4 Ω·cm 과 1.02 × 104 Ω-1·cm-1 로 가장 우수한 값을 나타내었다.
본 연구에서는 펄스 레이저 증착법으로 기판 온도에 따른 GZO(Ga2O3 : 5 wt %, ZnO : 95 wt %) 박막을 유리 기판에 증착하여 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. XRD측정을 통해 기판 온도에 무관하게 모든 GZO 박막이 c 축으로 우선 성장함을 확인할 수 있었고, 300℃ 에서 증착한 GZO 박막이 반가폭 0.38° 로 가장 우수한 결정성을 나타내었다. 기판 온도가 150에서 300℃ 로 증가함에 따라 GZO 박막의 비저항은 감소하는 경향을 보인 반면에 가시광 영역에서의 평균 투과도는 크게 영향을 받지 않는 것으로 조사되었다. 300℃ 에서 증착한 GZO 박막의 재료 평가 지수가 2.05×104 Ω-1·cm-1 로 가장 우수한 값을 나타내었고, 이때 비저항과 가시광 영역에서의 평균 투과도는 각각 3.72 × 10-4 Ω·cm 과 87.71 % 이었다. 본 연구를 통해 GZO 박막이 매우 유망한 투명 전도막 재료라는 것을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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