• 제목/요약/키워드: 솔리톤

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진폭과 위상에 따른 어두운 솔리톤의 진행특성에 대한 전산시늉 (Numerical simulations on the amplitude and phase dependent propagation characteristics of dark solitons)

  • 김광훈;윤선현;문희종;임용식;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.238-244
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    • 1994
  • 광솔리톤의 진행을 기술하는 비선형 쉬뢰딩거 방정식의 전산시늉으로 진폭과 위상의 초기조건에 따른 어두운 솔리톤의 진행특성을 연구하였다. 진행거리가 증가함에 따라 홀대칭 어두운 솔리톤은 하나의 검은 솔리톤과 어두운 정도의 부호가 서로 다른 잿빛 솔리톤의 쌍들로 분리되고 짝대칭 어두운 솔리톤은 검은 솔리톤 없이 잿빛 솔리톤의 쌍들로 분리된다. 검은 솔리톤과 잿빛 솔리톤이 인접하여 상호작용하는 경우 초기 진폭 형태는 같더라도 잿빛 솔리톤의 어두운 정도의 부호에 따라서 충돌 여부가 결정된다. 어두운 솔리톤에서는 어두운 정도에 따라 임의의 솔리톤을 형성할 수 있기 때문에 어두운 솔리톤의 에너지는 어두운 정도가 다른 어두운 솔리톤들로 분리됨을 진폭의 변화보다는 위상의 변화로부터 더 자세히 알 수 있었다.

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Soliton Expansion Follwing Laser Propagation through Underdense Plasma In 2D Simulation

  • 양부승;심승보;이해준;이호준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.529-529
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    • 2013
  • 플라즈마를 진단하는 데에는 장비적으로나 현실적으로 많은 제약이 따른다. 따라서 측정 할 수 있는 parameter가 적다. 그리고 진단 장비의 성능에 따라서 측정된 data의 신뢰도가 결정된다. 그래서 플라즈마에 레이저를 쏘아서 생성되는 솔리톤의 RADIATION을 이용하여 플라즈마의 특성을 파악하려고 한다. 본 시뮬레이션은 Particle-In-Cell (PIC) 시뮬레이션을 이용하여 Underdense 플라즈마에 Terahertz 레이저를 쏘았을 경우 발생되는 솔리톤의 특성을 파악하였다. 2D 시뮬레이션으로 수행하였으며 플라즈마는 Underdense 플라즈마를 이용하였다. 레이저 Focusing 점의 위치와 솔리톤의 주파수, 플라즈마의 밀도 gradient 에 따른 솔리톤의 이동 및 특징, 플라즈마 밀도에 따른 솔리톤의 특징을 살펴보았다.

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굽은 비선형 도파로를 이용한 솔리톤 결합기 (Soliton coupler using a bent nonlinear waveguide)

  • 정준영;강병한;정제명
    • 한국광학회지
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    • 제10권6호
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    • pp.487-493
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    • 1999
  • 본 논문에서는 굽은 비선형 도파로를 이용한 솔리톤 결합기의 동작 특성에 대해 알아 보았다. 이 굽은형 솔리톤 결합기는 기존의 솔리톤 결합기와 마찬가지로, 비선형 도파로에서의 솔리톤 방출의 문턱값 효과로 인해 매우 날카로운 스위칭 특성을 갖는다. 또한 이 결랍기의 굽은 구조는 솔리톤 방출을 위해 요구되는 최소 입력 파워의 문턱값을 낮추어 준다. 굽은형 솔리톤 결합기를 통한 파의 전송을 보다 정확하고 실제적으로 수치 해석하기 위해 비선형성의 포화 효과와 매질에서의 손실을 고려하였다. 시뮬레이션 결과는 포화 효과와 손실을 고려하는 것이 비선형 도파로 소자의 해석과 설계에 있어서 매우 중요하다는 것을 보여주고 있다. 이러한 굽은 구조의 적용은 포화 효과와 손실을 고려했을 때, 낮은 문턱값 파워를 가지고 공간 솔리톤을 방출시키는데 유용하다.

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유한한 폭을 갖는 배경에서 기본 어두운 공간 솔리톤의 진행특성 (Propagation Characteristics of Fundamental Dark spatial Solitons on Finite-width Backgrounds)

  • 김광훈;문희종;임용식;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.345-351
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    • 1995
  • 유한한 폭을 갖는 배경에서 기본 어두운 공간솔리톤의 진행특성을 실험적으로 연구하여 전산시늉한 결과와 비교하였다. 실험적으로 빔의 세기가 증가함에 따라 어두운 솔리톤의 폭이 감소하고 배경의 폭은 증가함을 확인하였고 무한한 폭의 배경을 가정한 솔리톤 상수로부터 구한 굴절율의 변화량은 Z-스캔 방법으로 구한 굴절율의 변화량보다 작았다. 유한한 폭을 갖는 배경에 놓인 기본 어두운 솔리톤의 진행을 전산시늉하여 진행거리에 따른 배경의 첨두세기, 어두운 솔리톤의 폭 그리고 솔리톤 상수의 변화를 연구하였다. 유한한 크기의 배경에서 솔리톤상수의 변화를 고려하여 구한 굴절율의 변화량은 Z-스캔 방법으로 구한 굴절율의 변화량과 일치하였다.

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InGaAsP MQW Saturable Absorber를 이용한 솔리톤 전송 (Soliton Transmission using InGaAsP MQW Saturable Absorbers)

  • 송주빈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.12-13
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    • 2003
  • 광 솔리톤은 고속, 장거리 광통신시스템에서 분산과 self-phase modulation(SPM)에 의한 문제를 해결하기 위한 효과적인 기술 중의 하나이다. 현재, 솔리톤 전송은 장거리 해저 광전송시스템 뿐만 아니라 중거리 및 근거리 고속 전송시스템에서도 적용하기 위한 연구가 집중되고 있다. 특히, 솔리톤 전송은 광전중계기 없이 장거리 전송이 가능한 장점으로 인하여 기존의 중, 단거리링크를 초고속링크로 업그레이드하기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. (중략)

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비선형 증폭 루프에서의 평균 솔리톤의 안정성 (Stability of average soliton propagation in a nonlinear amplifying loop mirror)

  • 심숙이;이성서;김광훈;김기옥
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.507-510
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    • 2001
  • 간단한 비선형 증폭 루프에서의 평균 솔리톤 전송의 안정성을 비선형 Schroedinger방정식에 기초한 수치해석법을 이용하여 솔리톤 주기에 대한 증폭 주기의 비율과 루프에서의 erbium doped광섬유의 길이 비율을 변화시켜가며 계산하고 그 결과를 분석하였다. 계산 결과 루프에서의 erbium doped광섬유의 길이 비율이 작을 경우 증폭 주기가 솔리톤 주기에 비해 많이 작아야 한다는 기존의 평균 솔리톤 형성 조건이 완화됨을 알 수 있었다.

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손실이 주기적으로 보상되는 광섬유에서의 솔리톤 전송에 대한 수치적 분석 (Numerical Analysis of Optical Soliton Transmission in Fibers with Periodically Compensated Loss)

  • 이명우;김란숙;서동선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1191-1202
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    • 1994
  • 집중 광증폭기에 의해 손실이 주기적으로 보상되는 광섬유에서 광솔리톤 펄스 열의 안정된 전송을 위한 영역을 모의실험을 통하여 조사하였다. 광섬유 손실이 0.2dB/Km이고 증폭기 간의 거리 L이 25km인 경우, 허용 가능한 솔리톤의 초기 크기 A의 범위는 1.2~1.5이었고 이때 솔리톤의 전치반폭으로 정규화된 솔리톤 간의 거리 의 최소값은 대략 6으로 나타났다. 증폭기간의 거리 L이 50km인 경우, 정규화된 솔리톤간의 거리 를 6으로 유지할 때, 허용 가능한 A의 범위는 1.5~1.7로 나타났다. 안정된 솔리톤 전송을 위한 집중 증폭기 각각의 최대 허용가능한 손실 보상의 변화량은 L=25[km], A=1.3 및 -6일 때 +-4%로 나타났으며, L=50[km], A=1.6 및 =는 6일 때는 +-2%로 나타났다. 일반적으로 솔리톤 초기진폭 A 및 증폭기 이득의 허용 가능한 범위는 증폭기간의 거리 L에 반비례 하는 것으로 나타났다.

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진행거리에 따른 비선형 굴절률의 점진적 증폭에 의하여 생성된 어두운 공간솔리톤 배열 (An array of dark spatial solitons generated by an adiabatic amplification of nonlinear refractive index with the beam propagation distance)

  • 전진호;김광훈;문희종;고광훈;이원규;노영철;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.308-314
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    • 1997
  • 자기확산(self-defocusing) 매질 내에서 어두운 공간솔리톤 배열의 발생에 대하여 연구하였다. 하나의 어두운 공간솔리톤 발생과는 달리, 빔의 공간적인 세기 분포가 사인파형인 빔의 어두운 공간솔리톤 배열로 발전하기 위해서는 빔이 진행하는 동안 점진적인 증폭이 요구됨을 전산시늉을 통해 알 수 있었다. 실험에서는 Mach-Zehnder 간섭계를 구성하여 입사빔의 세기 모양을 사인파형으로 만들었고, 점진적인 증폭효과를 주기 위해 원통렌즈를 사용하였다. 비선형 굴절률이 증가함에 따라 어두운 솔리톤의 골의 폭이 좁아지고 빔의 뒷배경이 일정해짐을 관측하였다.

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광굴절 광기전력 물질에서의 어두운 공간솔리톤 발생 (The generation of dark spatial soliton in photorefractive photovoltaic medium)

  • 전진호;전남희;이원규;노영철;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.48-54
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    • 2001
  • 광굴절 광기전력 특성을 갖는 Fe를 도핑한 LiNbO$_3$결정에서의 어두운 공간 솔리톤의 발생과 이의 광도파로 역할에 대해 연구하였다. 파장이 488nm인 cw $Ar^{+}$ 레이저를 이용하여 입사빔의 세기가 10mW/$cm^2$ 이하에서도 어두운 공간솔리톤이 발생됨을 관측하였다. 빔의 세기 변화 방향이 광축에 수직인 경우에는 자기확산 효과를 관측할 수 없었으나 광축에 평행한 경우에는 이 효과를 관측할 수 있었다. 이를 통해 매질에서의 굴절률 변화가 빔의 세기 변화 방향과 광축방향이 평행할 때만 일어남을 확인하였다 파장이 633nm인 He-Ne 레이저를 어두운 공간솔리톤에 통과시킴으로써 빔의 집속효과를 관측하였다. 이를 통해 어두운 공간솔리톤의 광도파로 역할을 확인하였다.

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광굴절 광기전력 매질에서 어두운 공간솔리톤 발생 (Dark Spatial Soliton Generation in the Photorefractive Photovoltaic Material)

  • 전남희;전진호;이재형;장준성
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.312-313
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    • 2000
  • 공간솔리톤(spatial soliton)은 빔이 매질을 진행할 때 자기집속 효과(self-focusing effect) 와 자기확산 효과(self-defocusing effect)에 의해서 회절이 보상되어 형성된다. Kerr 매질에서는 굴절률의 변화가 빔의 세기에 비례하하므로 솔리톤을 발생시키기 위해서는 수 MW/$ extrm{cm}^2$ 이상인 빔의 세기가 요구된다. 광굴절 매질은 광굴절효과에 의해서 굴절률의 변화로 공간솔리톤을 발생시킨다. 비균일한 빔이 매질에 입사되면 전도대로 여기된 free carrier가 분포 차이에 의해서 확산이 일어나게 된다. 그리고 외부에서 걸어준 전기장 및 광기전력 효과로 인한 drift가 일어나게 되고 이것에 의해 생긴 공간 전하장(space charge field)에 의하여 굴절률의 변화가 생긴다. (중략)

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