• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1356-1363
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• 2005

FOG(fiber optic gyroscope :광섬유 자이로스코프)는 소형 경량화, 신속한 가동, 저 전력 소모 및 저렴한 가격으로 실현 가능하므로 자이로콤파스시스템에서의 선호도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 FOG를 기반으로 하며, 자이로콤파스시스템에 적용할 수 있는 디지털 진북추종 방식을 제안한다. FOG의 earth signal의 해석모델을 분석하고, lock-in증폭기를 통과한 earth signal을 모델링 한다. 두 개의 lock-in증폭기 출력신호를 이용한 진북추종 알고리즘을 개발하고, 이 알고리즘에 의한 디지털 진북추종 방식을 제안한다. 제안한 방식의 성능을 증명하기 위해 컴퓨터시뮬레이션 결과를 포함한다.

• 한국광학회지
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• 제11권3호
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• pp.171-178
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• 2000

본 논문에서는 $1.47mu$m 증폭대역을 구현하는 툴륨이 첨가된 플루오르 고아섬유 증폭기(Thulium doped fiuoride fiber amplifier : TDFFA)를 수치 해석적 방법으로 모델링하였다. 본 모델은 상위변환(unconvenverison) 펌핑 방식을 도입하였고, $0.8\mu$m, $1.4\mu$m, $ 1.9\mu$m, $2.3 \mu$m 등의 다양한 전이 대역이 존재하는 Tm3+ 이온을 모델링하기 위하여 6개의 에너지 준위에 대한 비율식과 관계된 전이과정들을 고려하는 전파식을 사용하였고 트랜스버스 모드와 파워의 전방과 후방 전파를 고려하였다. 본 모델은 쥬드-오펠트(J-O) 이론, 에너지 캡 법칙, 맥콤보 관계 등을 이용하여 구한 TDF의 분광 파라미터들을 사용하였다. 시뮬레이션 결과는 이득과 잡음지수 등이 기존의 실험 결과와 비교하여 잘 부화된 결과를 보인다.

• 한국광학회지
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• 제8권3호
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• pp.209-212
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• 1997

실리카가 주 매질인 에르븀 첨가 광증폭기의 1545-1557 nm의 파장 영역에서 이득 스펙트럼 특성과 EDFA를 여러 번 통과하면서 누적되는 특성을 측정, 분석하였다. 파장에 따른 이득 차이가 최소인 이득은 에르븀 첨가 광섬유의 길이가 정해지면 단일하게 결정되고(G$_{0}$), 이득 불균일의 정도는 동작 이득이 G일 때 G$_{0}$-G에 거의 비례하며 비례상수는 0.1~0.2 dB/dB의 값을 갖는다. 에르븀 첨가 광증폭기를 여러 번 지날 때 파장에 따른 이득불균일 및 신호대 잡음비 불균일은 계속 누적되며, 그 양은 통과한 EDFA의 수에 비례한다. 입력 신호광 세기 -20 dBm/ch., 이득 21 dB에서 최적화된 EDFA를 제작하여 파장에 따른 이득 및 잡음지수 특성을 측정한 결과, EDFA 12회 통과 후 파장에 따른 이득차는 5 dB, 잡음지수는 3 dB의 값을 나타냈다.

• Current Optics and Photonics
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• 제5권2호
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• pp.141-146
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• 2021

We have evaluated the suppression effect of atmospheric-turbulence-induced optical scintillation in terrestrial free-space optical (FSO) communication systems using a gain-saturated erbium-doped fiber amplifier (EDFA). The variation of EDFA output signal power has been measured with different amounts of gain saturation and modulation indices of the optical input signal. From the measured results, we have found that the peak-to-peak power variation was decreased drastically below 2 kHz of modulation frequency, in both 3-dB and 6-dB gain compression cases. Then, the power spectral density (PSD) of optical scintillation has been calculated with Butterworth-type transfer function. In the calculation, different levels of atmospheric-turbulence-induced optical scintillation have been taken into account with different values of the Butterworth cut-off frequency. Finally, the suppression effect of optical scintillation has been estimated with the measured frequency response of the EDFA and the calculated PSD of the optical scintillation. From our estimated results, the atmospheric-turbulence-induced optical scintillation could be suppressed efficiently, as long as the EDFA were operated in a deeply gain-saturated region.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3398-3402
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• 2022

We fabricated a 15 m long position-sensitive plastic scintillation optical fiber (PSOF) detector consisting of a PSOF, two photomultiplier tubes, four fast amplifiers, and a digitizer. A single PSOF was used as a sensing part to estimate the gamma-ray source position, and ¹³⁷Cs, an uncollimated solid-disk-type radioactive isotope, was used as a gamma-ray emitter. To improve the sensitivity, accuracy, and measurement time of a PSOF detector compared to those of previous studies, the performance of the amplifier was optimized, and the digital signal processing (DSP) was newly designed in this study. Moreover, we could measure very low dose rates of gamma-rays with high sensitivity and accuracy in a very short time using our proposed PSOF detector. The results of this study indicate that it is possible to accurately and quickly locate the position of a very low dose rate gamma-ray source in a wide range of contaminated areas using the proposed position-sensitive PSOF detector.

• 한국광학회지
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• 제15권1호
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• pp.17-21
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• 2004

S/S＋band에서 ITU-T의 50 ㎓격자에 맞는 채널을 가지는 광대역 파장가변 thulium첨가 광섬유레이저(TTDFL)를 개발하였다. 1.4$\mu\textrm{m}$및 $1.5\mu\textrm{m}$두 대역의 광원으로 펌핑되는 thulium첨가 광섬유(TDF)의 반전에 관한 분석을 통해, 대부분의 S/S＋band에서 파장을 가변할 수 있는 레이저를 구현하였다. 이 파장가변 레이저는 65.1nm의 넓은 3-㏈ 대역폭 내에서 6.7㏈m이상의 평탄한 출력 스펙트럼을 보여주었고, 생성된 DWDM채널 수는 178개에 달하였다. 또한 보조 펌프의 출력을 더 높일경우 66.2 nm까지도 대역폭을 넓힐 수 있었고, 공진기 내부 필터의 온도를 조절함으로써 레이저의 주파수를 더욱 안정화 할 수 있음도 보였다. 본 연구에서 개발된 이 레이저는 S/S＋band에서 기준 파장을 제공하는 유용한 광원으로 활용될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권7A호
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• pp.712-718
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• 2004

분산형 라만 광증폭기와 어븀 첨가 광섬유 증폭기로 구성된 복합형 광증폭기를 사용하여 1.6 Tb/s (160${\times}$10 Gb/s) 전송 용량의 WDM 광신호를 단일 모드 광섬유 2,000 km에 전송한 결과에 대하여 기술한다. 복합형 광 증폭기를 사용하여 단일 모드 광섬유 2,000 km에 전송한 뒤의 평균 광 신호대 잡음비는 C/L-band에서 각각 20.5 dB, 21.9 dB 였고, 최저 Q-factor는 C/L-band에서 각각 14.65 dB(BER=5.8E-8), 13.75 dB(BER= 5.0E-7)였다. 이 결과에 Reed-Solomon (255, 239) Forward Error Correction(FEC) 코드 기능을 사용하여 무오류 전송 결과를 얻었다.

• 한국광학회지
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• 제10권1호
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• pp.64-67
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• 1999

전송용 고아섬유로 320km의 분산천이 광섬유를 사용하여 10Gb/s 광링크를 구성하고 전송실험을 수행하였다. 광링크는 10Gb/s 광송수신기, 광전력 증폭기, 3개의 광전로 증폭치 증폭기 및 전송용로 구성되어Tdmaum 전송거리에 따른 비트 오율 특성에 대하여 조사하였다. 전송실험 결과 광선로 증폭기의 입력세기가 -18dBm이고, 이득이 28dB인 경우 수신기 입력단에서 측정된 광학적 신호대 잡음비는 28dB로 나타났으며, 광섬유를 사용하지 않은 경우와 비교하여 2dB의 전력 패널티가 발생한 것으로 나타났다. 광섬유 전송 후 발샹한 2dB의 전력 패널티는 광학적 신호대 잡음비 열화에 의해 1dB, 경로 패널티에 의해 1dB가 발생하는 것으로 조사되었다.

• 한국광학회지
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• 제12권3호
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• pp.205-211
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• 2001

본 논문에서는 최근 주목받고 있는 장파장 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifer)에서의 성능 분석, 특히 전력변환률(Power Conversion Efficiency)의 예측을 위한 밀도반전이 고정된 상태에서의 black box 모델을 유도하고 이득이 평탄화된 장파장 EDFA의 요구되는 펌프파워측면에서 수치해석과 실험을 통하여 유도된 모델의 유용성을 증명하였다. 모델을 통한 펌프파워의 예측치는 실험오차 범위내에서 1.9%이내의 정확성을 보였다. 밀도반전이 고정된 상태에서의 black box 모델은 일반적으로 980nm, 1480m, 펌핑의 경우 모두 적용이 가능하며 EDF의 3가지 이상의 길이에 대하여 입력 펌프파워와 입력/출력 신호파워의 관계를 측정하여 밀도반전이 일정한 상태에서 다른 동작점의 성능을 예측할 수 있었다. 또한 단파장 EDFA에서는 손실의 효과가 크게 나타나지 않아 해석적인 해와 일치하는 결과가 알려져 있었으나 이에 비해 장파장 EDFA에서는 여러 가지 손실의 효과가 더욱 크게 작용하게 되며 특히 paired ion의 효과로 인한 손실로써 비선형적인 관계식이 유도됨을 보였다.

• ETRI Journal
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• 제23권3호
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• pp.97-105
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• 2001

$1.6\;{\mu}m$ emission originated from $Pr^{3+}:\;(^3F_3,\;^3F_4)\;{\longrightarrow}\;^3H_4$ transition in $Pr^{3+}-\;and\;Pr^{3+}/Er^{3+}$-doped selenide glasses was investigated under an optical pump of a conventional 1480 nm laser diode. The measured peak wavelength and fullwidth at half-maximum of the fluorescent emission are ~1650nm and 120nm, respectively. A moderate lifetime of the thermally coupled upper manifolds of ${\sim}212{\pm}10{\mu}s$ together with a high stimulated emission cross-section of ${\sim}(3{\pm}1){\times}10^{-20}\;cm^2$ promises to be useful for $1.6{\mu}m$ band fiber-optic amplifiers that can be pumped with an existing high-power 1480 nm laser diode. Codoping $Er^{3+}$ enhances the emission intensity by way of a nonradiative $Er^{3+}:\;^4I_{13/2}\;{\longrightarrow}\;Pr^{3+}:\;(^3F_3,\;^3F_4)$ energy transfer. The Dexter model based on the spectral overlap between donor emission and acceptor absorption describes well the energy transfer from $Er^{3+}$ to $Pr^{3+}$ in these glasses. Also discussed in this paper are major transmission loss mechanisms of a selenide glass optical fiber.