• 제목/요약/키워드: Gain Saturated Optical Amplifier

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엑세스 잡음 억압에 의한 광센서 네트워크에서의 동시 접속 가능한 광센서 수량의 증가 (Improvement of Number of Sensors Simultaneously Connected to Optical Sensor Network Using Frequency domain Optical CDMA with Excess Noise Suppression)

  • 박상조
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.243-249
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    • 2007
  • 주파수 영역 광 CDMA방식에 의한 광센서 네트워크에서 접속 가능한 광센서의 수량을 증가시키기 위하여 이득 포화 증폭기를 사용하여 액세스 잡음을 억압한다. 시뮬레이션 분석을 통하여 제안 광센서 네트워크에서 광센서의 스위핑 주파수를 10MHz이하로 설정하고 이득 포화증폭기의 이득을 증가시키면 엑세스잡음이 억압되고, 동시에 접속 가능한 광센서의 수가 종래의 방식에 비해 대폭으로 개선되는 것을 알 수 있다. 요구 SNR이 20dB이고 광센서의 스위핑 주파수가 10MHz일 경우 이득 포화 증폭기의 이득을 10dB로 설정하면 동시에 접속 가능한 광센서의 수가 종래의 방식에 비해 4배 이상으로 개선되는 것을 알 수 있다.

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Experimental Evaluation of Frequency Characteristics of Gain-saturated EDFA for Suppression of Signal Fluctuation in Terrestrial Free-space Optical Communication Systems

  • Yoo Seok, Jeong;Chul Han, Kim
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권1호
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    • pp.28-32
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    • 2023
  • Frequency characteristics of gain-saturated erbium-doped fiber amplifier (EDFA) are experimentally evaluated to mitigate the optical signal fluctuation induced by atmospheric turbulence in terrestrial freespace optical communication systems. Here, an acousto-optic modulator (AOM) is used to emulate optical signal fluctuations induced by atmospheric turbulence. The waveform which is generated in proportion to the refractive-index structural parameters is used to drive the AOM at various periodic frequencies. Thus, the dependence of the signal fluctuation suppression on the frequency is evaluated. The experiment is conducted using a periodic frequency sweep of the AOM driving voltage waveform and signal input power variation of the amplifier. It is observed that a low periodic frequency and high input signal power effectively suppress the optical signal fluctuation. This study evaluates the experimental results from the high-pass filter and gain-saturation characteristics of the EDFA.

Impact of the Gain-saturation Characteristic of Erbium-doped Fiber Amplifiers on Suppression of Atmospheric-turbulence-induced Optical Scintillation in a Terrestrial Free-space Optical Communication System

  • Jeong, Yoo Seok;Kim, Chul Han
    • 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.

50 cm of Zirconia, Bismuth and Silica Erbium-doped Fibers for Double-pass Amplification with a Broadband Mirror

  • Markom, Arni Munira;Muhammad, Ahmad Razif;Paul, Mukul Chandra;Harun, Sulaiman Wadi
    • 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.

이득 포화된 광섬유증폭기를 사용하는 기상에 둔감한 무선광통신 (Weather-insensitive Optical Free-space Communication Using the Gain-Saturated Optical Fiber Amplifier)

  • 신경운;허윤석;이상훈;이재승
    • 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.

Noise Suppression of Spectrum-Sliced WDM-PON Light Sources Using FP-LD

  • Lee, Woo-Ram;Cho, Seung-Hyun;Park, Jae-Dong;Kim, Bong-Kyu;Kim, Byoung-Whi
    • ETRI Journal
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    • 제27권3호
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    • pp.334-336
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    • 2005
  • We improved the performance of the spectrum-sliced light source for wavelength-division-multiplexed passive optical networks by employing a Fabry-Perot laser diode(FP-LD). We found that the FP-LDs can suppress the intensity noise as significantly as using a gain-saturated semiconductor optical amplifier. The transmission characteristics were measured and analyzed in both conditions with and without employing an FP-LD.

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반사형 반도체 광 증폭기를 이용한 음계수를 가지는 광 마이크로파 노치 필터 (Photonic Microwave Notch Filter with Negative Coefficient Using Reflective Semiconductor Optical Amplifier)

  • 권원배;최용규;김준수;김경호;정민아;이성로;박창수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권5호
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    • pp.418-424
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    • 2014
  • 본 논문에서는 반사형 반도체 광 증폭기 (RSOA)를 이용하여 음계수를 가지는 광 마이크로파 노치 필터를 제안하고 구현하였다. 제안된 마이크로파 노치 필터의 음계수는 RSOA의 상호 이득 변조 (XGM) 현상을 통하여 얻어진다. RSOA가 이득 포화 영역에서 동작할 때 변조된 펌프 광과 연속파를 가지는 프로브 광을 RSOA 내에 주입하게 되면, XGM 현상으로 인하여 프로브 광은 펌프 신호의 반전된 형태의 신호로 변조된다. 이러한 두 신호들은 파장 의존적 시간 지연 특성을 갖는 단일 모드 광섬유 (SMF)에 의하여 프로브 신호와 펌프 신호 사이에 시간지연이 발생한다. 제안된 마이크로파 노치 필터는 35.1 dB 이상의 notch dips과 약 380.6 MHz의 free spectral range (FSR)을 가진다.

ASE 주입형 R-SOA 기반 기가급 WDM-PON 연구 (Giga WDM-PON based on ASE Injection R-SOA)

  • 신홍석;현유정;이경우;박성범;신동재;정대광;김승우;윤인국;이정석;오윤제;박진우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권5호
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    • pp.35-44
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    • 2006
  • 낮은 구동 전류에서 이득 포화 현상을 일으키며 높은 변조 속도를 지원하기 위해 충분한 전광 응답 속도가 제공되는 반사형 반도체 광 증폭기(R-SOA)를 TO-can package 형태로 개발하고 기가급 파장분할다중방식 수동형 광가입자망(WDM-PON)에서 적용 가능성을 시험해 보았다. R-SOA의 제작에 Double trench 구조와 개선된 전류 차단층이 도입되어 고속 변조가 가능해졌다. 자기 방출광(ASE) 주입 방식 R-SOA를 기반으로 하는 기가급 WDM-PON에서 전송 가능하기 위해 필요한 주입 광세기 요구 조건과 사용 가능한 온도 범위를 측정하였다. 주입광의 스펙트럼에 따른 R-SOA의 전송 성능의 변화를 초과이득잡음, Q, 에러오율 측정을 통해 분석하였다. 제안된 파형이 기 조성된 ASE 공급 방법을 사용하여 출력 스펙트럼 감소에 의한 전송 신호의 품질 저하를 보완할 수 있음을 확인하였다.

XeCl 레이저를 이용한 단일 단펄스 분포궤한 색소레이저의 3단 증폭기 특성 (Three-staged amplifier properties of single-short pulsed distributed feedback dye laser using a XeCl laser)

  • 김성훈;이영우;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.424-429
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    • 1999
  • 본 연구는 XeCl 레이저를 펌핑원으로 사용하여 파장 616nm, 펄스폭 106 ps의 분포궤환 색소레이저(DFDL)의 발진과 증폭특성을 측정하였다. 소광장치를 구성하여 얻은 DFDL 단일펄스의 효과적인 증폭을 위해 3단 증폭기를 사용하였다. 증폭기I,II는 전치증폭단으로서 이득길이 5 nm, 10 nm의 색소셀에 농도6$\times$10-4 [mol/ι](용매: Methanol)의 Rhodamine 610을 이득매질로 사용하였다. 증폭기 I은 2%의 ASE 발생과 1 mJ 이상의 펌핑 에너지에서 10배의 포화증폭율을 가지며, 증폭기 II는 2.5 mJ 이상의 펌핑 에너지에서 single-pass 증폭을 통하여 28배의 포화증폭율과 함께 15%의 ASE 발생이 측정되었으며, 최적 증폭을 위해 회절격자를 이용한 ASE 제거와 double-pass 증폭을 수행하여 45배의 에너지 증폭율을 얻었다. 최종증폭단인 증폭기III은 상.하.좌.우의 위치에서 여기되는 Bethune 셀에 농도 3$\times$10-4 [mol/ι](용매:Ethanol)의 Rhodamine 610을 이득매질로 사용하였으며, single-pass 증폭, double-pass 증폭에서 각각 168.2 $\mu$J과 471$\mu$J의 출력에너지를 얻었다.

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