• 한국광학회지
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• 제31권5호
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• pp.218-222
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• 2020

본 연구에서는 편광 유지 광섬유 기반의 고출력 이터븀 첨가 광섬유 증폭기를 이용하여 고품질의 2 kW급 출력을 갖는 파장제어 빔 결합 레이저를 구현하였다. 파장제어 빔 결합을 위하여 광섬유 증폭기의 발진 파장은 각각 1062 nm, 1063 nm, 1064 nm, 1065 nm, 1066 nm로서 서로 다른 값을 갖는다. 협대역 광섬유 레이저 증폭 시 발생하는 유도 브릴루앙 산란 비선형 효과를 완화하기 위해 시드 광원은 유사이진난수 신호(pseudo-random bit sequence, PRBS)를 이용하여 위상 변조된 5 GHz의 협대역 선폭을 갖도록 하였으며 전송광섬유는 30 ㎛ 코어 크기를 가지는 대면적 편광 유지 광섬유를 이용하였다. 파장제어 빔 결합으로 얻은 레이저의 최대 출력은 2.3 kW이며 빔 품질(M²)은 1.74이었다.

• ETRI Journal
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• 제24권2호
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• pp.81-96
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• 2002

This paper describes our design of a hybrid amplifier composed of a distributed Raman amplifier and erbium-doped fiber amplifiers for C- and L-bands. We characterize the distributed Raman amplifier by numerical simulation based on the experimentally measured Raman gain coefficient of an ordinary single mode fiber transmission line. In single channel amplification, the crosstalk caused by double Rayleigh scattering was independent of signal input power and simply given as a function of the Raman gain. The double Rayleigh scattering induced power penalty was less than 0.1 dB after 1000 km if the on-off Raman gain was below 21 dB. For multiple channel amplification, using commercially available pump laser diodes and fiber components, we determined and optimized the conditions of three-wavelength Raman pumping for an amplification bandwidth of 32 nm for C-band and 34 nm for L-band. After analyzing the conventional erbium-doped fiber amplifier analysis in C-band, we estimated the performance of the hybrid amplifier for long haul optical transmission. Compared with erbium-doped fiber amplifiers, the optical signal-to-noise ratio was calculated to be higher by more than 3 dB in the optical link using the designed hybrid amplifier.

• Current Optics and Photonics
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• 제4권6호
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• pp.472-476
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• 2020

We have investigated the impact of optical filter bandwidth on the performance of all-optical automatic gain-controlled (AGC) erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs). In principle, an optical bandpass filter (OBPF) should be placed within the feedback gain-clamping loop to set the lasing wavelength as well as the passband of the feedback amplified spontaneous emission (ASE) in all-optical AGC EDFA. From our measurement results, we found that the power level of feedback ASE with 0.1 nm passband of the optical filter was smaller than the ones with >0.2 nm passband cases. Therefore, the peak-to-peak power variation of the surviving channel with 0.1 nm passband was much larger than the ones with >0.2 nm passband. In addition, no significant difference in the power level of the feedback ASE was observed when the passband of the optical filter was ranging from 0.2 nm to 4.5 nm in our measurements. From these results, we have concluded that the passband of the optical filter should be slightly larger than 0.2 nm by taking into account the effect of feedback ASE power and the efficient use of the EDFA gain spectrum for the lasing ASE peak.

• Current Optics and Photonics
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• 제6권1호
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• pp.32-38
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• 2022

Erbium-doped fiber amplifiers (EDFAs) have saturated the technological market but are still widely used in high-speed and long-distance communication systems. To overcome EDFA saturation and limitations, its erbium-doped fiber is co-doped with other materials such as zirconia and bismuth. This article demonstrates and compares the performance using three different fibers as the gain medium for zirconia-erbium-doped fibers (Zr-EDF), bismuth-erbium-doped fibers (Bi-EDF), and commercial silica-erbium-doped fibers (Si- EDF). The optical amplifier was configured with a double-pass amplification system, with a broadband mirror at the end of its configuration to allow double-pass operation in the system. The important parameters in amplifiers such as optical properties, optical amplification and noise values were also examined and discussed. All three fibers were 0.5 m long and entered with different input signals: 30 dBm for low input and 10 dBm for high input. Zr-EDF turned out to be the most relevant optical amplifier as it had the highest optical gain, longest transmission distance, highest average flatness gain with minimal jitter, and relevant noise figures suitable for the latest communication technology.

• 정보와 통신
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• 제10권8호
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• pp.3-8
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• 1993

• Current Optics and Photonics
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• 제3권2호
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• pp.105-110
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• 2019

The visible-light communication (VLC) system is a promising candidate to fulfill the present and future demands for a high-speed, cost-effective, and larger-bandwidth communication system. VLC modulates the visible-light signals from solid-state LEDs to transmit data between transmitter and receiver, but the broadcasting and the line-of-sight propagation nature of visible-light signals make VLC a communication system with a limited operating range. We present a novel architecture to increase the operating range of VLC. In our proposed architecture, we guide the visible-light signals through the fiber and amplify the dissipated signals using visible-light fiber amplifiers (VLFAs), which are the most important and the novel devices needed for the proposed architecture of the VLC. Therefore, we design, analyze, and apply a VLFA to VLC, to overcome the inherent drawbacks of VLC. Numerical results show that under given constant conditions, the VLFA can amplify the signal up to 35.0 dB. We have analyzed the effects of fiber length, active ion concentration, pump power, and input signal power on the gain and the noise figure (NF).

• 한국광학회지
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• 제31권1호
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• pp.7-12
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• 2020

본 연구에서는 단일 모드 2 kW급 고출력 광섬유 증폭기에서 발생한 광섬유 용융 현상을 융착점 냉각 특성에 따라 실험적으로 분석한 결과를 소개한다. 레이저 출력에 따른 펌프 광 결합기와 주증폭기 이득 광섬유 사이의 융착점 온도를 레이저 출력에 따라 측정하였다. 융착점 온도는 레이저 출력 1.2 kW까지는 20℃에서 32℃까지 온도 상승 기울기 0.01℃/W로 증가율이 작았으나 1.2 kW 이후부터 온도 상승 기울기 0.08℃/W로 융착점 온도가 급격하게 증가하였고 1.96 kW 출력에서 동작 중 광섬유 용융 현상에 의해 광섬유 증폭기가 손상되었다. 손상된 펌프 광 결합기의 전송 광섬유 코어에는 광섬유 용융의 전형적인 탄환모양손상 형상이 나타났다. 이후 수냉식 냉각판을 적용하여 융착점 부위의 냉각 성능을 향상시킨 후 레이저 출력 특성 변화를 조사하였다. 최대 출력 2.05 kW에서 광섬유 융착점 온도는 35.8℃였고 레이저 출력에 따른 온도 상승 기울기는 0.007℃/W로서 급격한 증가 없이 일정하게 유지되었다. 광섬유 증폭기에서 광섬유 용융 현상은 발생하지 않았으며 최대 출력 2.05 kW에서 모드 불안정성 역시 발생하지 않았다. 최대 출력 2.05 kW까지 빔 프로파일은 안정적인 가우시안 형태였으며 빔 품질 1.3 이하를 유지하였다.

• 한국전자파학회지:전자파기술
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• 제4권3호
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• pp.18-29
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• 1993

장거리 초고속 단일모드 광파이버 전송 시스템에서, 색분산은 복조된 파형의 찌그러짐을 생기게 하며, 그 결과 수신된 신호 간 간섭을 일으켜 전송 시스템의 성능을 저하시킨다. 본 논문에서는 강도변조-직접검파 시스 댐의 색분산제한을위상변조에서 진폭변조로의 전환잡음의 영향을고려함으로서 연구하였다. 파이버 색분산에 의한 위상-진폭으로의 전환잡음을 잡음전력 스펙트럼 밀도를 유도함으로서 분석하였으며 위상-진폭 전환잡음을 피하기 위한 시스댐 전력손실과 레이저 선폭에 대한 요구조건을 수치해석을 통하여 구하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권5호
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• pp.396-400
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• 2006

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.

• 한국광학회지
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• 제9권3호
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• pp.181-185
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• 1998

에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)를 제작하여 장거리 전송 시의 이득, 신호대 잡음비와 대역을 측정하였다. 이득 \ulcorner탄화 되지 않은 EDFA를 recirculating loop에 넣어 장거리 전송 실험을 한 결과 EDFA 20회 통과시에는 3dB 이득 변화를 보이는 대역이 6nm이다. 반면에 이득 평탄화 된 EDFA는 1dB 이득 대역이 22nm 이며, EDFA 100회 통과시에 9nm대역이 5dB 이내에 들게 되어 여러 파장을 동시에 초장거리 전송 할 수 있음을 확인하였다.