• 제목/요약/키워드: Mach-Zehnder Interferometer

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전광섬유형 8채널 DWDM용 광다중화기의 온도보상 특성 (Temperature Compensation of 8 Channel DWDM Multiplexer Using All Optical fiber Mach-Zehnder Structure)

  • 장진현;정진호;김영권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권8A호
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    • pp.697-704
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    • 2005
  • 온도보상 패키지를 적용하여 1000Hz 채널간격을 갖는 DWDM용 8채널 광다중화기를 제작하였다. 8채널 광다중화기는 전광섬유형 Mach Zehnder 간섭계(MZI)를 3단으로 다단 연결하여 제작되었으며, 광 다중화기 채널별 출력파장의 삽입손실을 균일하게 하기 위하여 파장에 대한 삽입손실변화가 적은 파장무의존형 커플러(WFC)를 이용하여 전광섬유형 MZI를 제작하였다. 전용 제작 장치를 이용하여, 전광섬유형 MZI를 제작하였으며, 미세한 파장을 조절하기 위해서, $CO_2$ 레이저를 이용하였다. 광 다중화기의 출력중심파장이 주위온도변화에 영향을 받지 않도록 하기 위해서 별도의 외부 온도제어기를 사용하지 않은 온도보상 패키지가 적용되었다. 제작된 8채널 광 다중화기는 평균 삽입손실 2.1dB, 5.5dB에서의 통과대역폭이 0.8nm 이며, 2.1dB의 채널 Crosstalk를 갖는 특성을 얻을 수 있었다. 이때 편광의존 손실은 0.06dB이며, $60^{\circ}C$ 정도의 주위온도 변화에 대해서 출력파장 0.05nm이내에서 변하도록 제작할 수 있다.

TDM 방식의 2채널 광섬유 센서 배열 특성 연구 (Characteristics of 2-Channel TDM fiber-optic sensor array)

  • 이종길
    • 센서학회지
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    • 제7권5호
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    • pp.306-312
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    • 1998
  • 다채널을 가진 광섬유 센서 시스템을 개발하기 위하여 이것의 기본적인 센서 배열로서 TDM(Time Division Multiplexing) 방식의 2채널 광섬유 센서 배열을 제작하여 그 특성을 실험으로 분석하였다. 2채널 배열의 위상구조는 Mach-Zehnder형 사다리 구조로 제작 되었고 감지 간섭계와 보상 간섭계가 있는 PMDI(Phase-Matched Differential Interferometer) 기법을 사용하여 배열의 신호처리를 용이하게 하였다. 신호처리는 합성 헤테로다인(Synthetic Heterodyne)을 이용한 신호처리 기법으로 2채널의 신호를 동시에 검출하였다. 실험 결과 각 채널의 감도는 센서 #1에서 ${\sim}60{\mu}rad/\sqrt{Hz}$ 센서#2에서 ${\sim}80{\mu}rad/\sqrt{Hz}$를 얻었으며, 상호 간섭량(crosstalk)은 -36dB로 측정되었다. 본 실험으로 TDM 방식으로 다중화 된 Mach-Zehnder형 사다리 구조 간섭계의 신호처리가 광섬유센서의 효율을 높이고 비교적 안정적으로 신호를 감지함을 확인하였다.

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Image encryption using phase-based virtual image and interferometer

  • Seo, Dong-Hoan;Shin, Chang-Mok;Kim, Jong-Yun;Bae, Jang-Keun;Kim, Jeong-Woo;Kim, Soo-Joong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.631-634
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    • 2002
  • In this paper, we propose an improved optical security system using three phase-encoded images and the principle of interference. This optical system based on a Mach-Zehnder interferometer consists of one phase-encoded virtual image to be encrypted and two phase-encoded images, encrypting image and decrypting image, where every pixel in the three images has a phase value of '0' and '$\pi$'. The proposed encryption is performed by the multiplication of an encrypting image and a phase-encoded virtual image which dose not contain any information from the decrypted image. Therefore, even if the unauthorized users steal and analyze the encrypted image, they cannot reconstruct the required image. This virtual image protects the original image from counterfeiting and unauthorized access.. The decryption of the original image is simply performed by interfering between a reference wave and a direct pixel-to-pixel mapping image of the encrypted image with a decrypting image. Both computer simulations and optical experiments confirmed the effectiveness of the proposed optical technique for optical security applications.

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평면도파로형 $2\times32$ 광커플러의 설계와 제작에 관한 연구 (A Study on the Design and Fabrication of the Planar Light Waveguide type $2\times32$ Optical Coupler)

  • 신기수;최영복;류근호;문동찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권12B호
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    • pp.2335-2341
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    • 1999
  • $2\times32$ 커플러는 마하젠더 간섭기와 Y분기 커플러로 구성하여 제작하였다. 커플러의 설계를 위해 유효굴절율법을 이용하여 3차원의 도파로 구조를 2차원 구조로 대체하였고 2차원 유한차분 빔전파법을 이용하여 도파로 구조에 대한 최적의 설계요소를 찾아내었다. 전산모사에 의하여 두 도파로 간의 높이가 $43.6\mu\textrm{m}$(경로차 $0.668\mu\textrm{m}$)로 제작한 $2\times32$ 커플러가 가장 우수한 특성을 나타냈다. 코아층의 식각 특성에 있어서 산화실리콘과 마스크인 알루미늄의 식각비는 30:1이었고 코아의 식각률은 2600${\AA}$/min이었다. 식각 균일도는 $\pm$5% 내외로 균일하였다. $2\times32$ 커프럴의 삽입 손실은 최대 손실이 19.2dB 이하였고 균일성은 2dB이였다.

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간섭을 기반으로한 컴퓨터형성홀로그램과 $BaTiO_3$를 이용한 안정한 광 정보보호 시스템의 구현 (Implementation of Stable Optical Information Security System using Interference-based Computer Generated Hologram iud $BaTiO_3$)

  • 김철수;김종윤;박영호;김수중;조창섭
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권8C호
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    • pp.827-834
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    • 2003
  • 본 논문에서는 간섭원리에 기반한 컴퓨터형성홀로그램과 광굴절매질인 BaTiO$_3$를 이용하여 광 정보 보호 시스템을 구현하였다. 먼저 원영상을 재생할 수 있는 이진위상홀로그램을 생성한 후, 이를 암호화할 영상으로 간주한다. 그리고 이 홀로그램에 간섭 원리를 적용하여 암호화된 영상과 기준영상(키 정보)을 얻는다. 복호화과정은 Mach-Zehnder 간섭계에서 암호화된 영상과 기준영상과의 간섭을 통해 간섭세기 정보를 얻고, 이를 LCD를 이용하여 위상 정보로 변환한 후 푸리에 변환함으로써 원영상을 얻는다. 이 과정에서 두 영상의 간섭을 통해 얻어지는 세기 정보는 주위 진동에 상당히 민감하다. 그래서 광굴절매질인 BaTiO$_3$의 SPPCM 특성을 이용하여 안정한 간섭 무늬를 얻는다. 제안된 방법은 원래의 영상 대신 그 영상의 홀로그램을 암호화하므로 이중 영상 암호 효과의 장점이 있다.

광섬유 인터리버를 이용한 10-GHz 광 단측파대/양측파대 레이블 검출 (Detection of 10-GHz Optical Single-/Double-Sideband Labels Using Fiber-Optic Interleavers)

  • 박경득;신종덕;김부균
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7C호
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    • pp.652-657
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    • 2007
  • 광 부반송파 다중화 방식을 사용하는 광 레이블 교환망에서, 광섬유 마하-젠더 간섭계로 구성된 인터리버를 사용하여 광 레이블 신호를 검출하였다. 이중 전극 마하-젠더 광 변조기로부터 발생된 10-GHz 광 단측파대신호 또는 양측파대 신호를 광 부반송파 레이블로 사용하여 검출 실험을 수행하였다. 인터리버의 레이블 추출 출력에서 광 스펙트럼을 측정한 결과, 단측파대 신호의 경우에 상측파대가 하측파대보다 약 16.8 dB 정도 억압되는 것을 확인하였다. 양측파대 입력 신호의 경우에는 인터리버의 레이블 추출 출력에 양측파대가 모두 같은 파워 레벨을 갖고 나타났으며, 손실은 거의 발생하지 않았다. 위상 천이 방법으로 단측파대 신호를 발생하였기 때문에, 단측파대 출력 신호 레벨이 양측파대 신호 보다 약 3 dB 정도 높게 나타났다.

마하젠더 간섭계로 구성된 실리카 평판 광 도파회로 트라이플렉서의 설계 및 분석 (Design and Analysis of Mach-Zehnder-Interferometer-Based Silica Planar Lightwave Circuit Triplexer)

  • 이태형;이동현;정영철
    • 한국광학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.447-451
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    • 2007
  • 실리카 평판 광집적회로 마하젠더 간섭 구조를 이용한 트라이플렉서를 제안하고, 시뮬레이션을 통해 그 특성을 분석하였다. 1310 nm 대역과 $1480{\sim}1560nm$ 대역을 분리하기 위하여 마하젠더 암의 길이 차는 1310 nm 파장의 정수배 더하기 반 파장으로 하고, 방향성 결합기의 균형도는 $1480{\sim}1560nm$ 대역에서 적정화하였다. 이와 같은 마하젠더 간섭 구조를 한 단 더 사용함으로써, 매우 우수한 채널 누화 특성을 얻을 수 있었다. 1490 nm 대역과 1550 nm 대역을 추가적으로 분리하기 위하여 마하젠더 간섭구조를 추가로 두 단 더 사용하였다. 삼차원 BPM과 전송행렬방법을 통하여 각 채널들 사이의 낮은 누화 특성을 확인하였고, 제작 과정에서 발생할 수 있는 공정오차에 둔감한 특성을 보임을 확인하였다.

NBUR Nd:YAG 레이저 위상파면의 공간적 가간섭성 특성 (The Spatial Coherence Characteristics of Wavefront of NBUR Nd:YAG Laser Output Beam)

  • 박대윤;최승호;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.288-295
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    • 1995
  • 무한한 Fresnel number를 갖는 imaging unstable ring resonator에 의한 펄스형 Nd:YAG 레이저 출력 광속의 위상파면을 분석하였다. 본 연구를 위하여 4개의 평면경과 망원경을 포함하는 Negative Branch Unstable Ring Resonator(NBUR) Nd:YAG 레이저를 제작하였다. NBUR 공진기 내에서 증폭되는 광속이 scraper mirror의 원형 투과창을 통해 투과하는 과정에서 발생하는 회절효과는 광학 공진계에 self imaging 조건을 줌으로서 크게 감소시킬 수 있었다. 이러한 self imaging 광속이 고리형 공진계를 반복적으로 진행함으로서 위상파면의 공간적 가간섭성이 향상 되는 것으로 해석 되었다. 레이저 출력 광속의 공간적 위상파면 정보는 Mach-Zehnder 간섭계에 의하여 얻어지는 간섭무늬를 이용하여 얻었으며 이 간섭무늬를 Fourier 변환 방법으로 분석한 결과, 위상파면 왜곡정도가 0.2.lambda.이하 값임을 측정하였다. 이것을 정상파형 레이저 공진기에서의 출력 광속과 비교한 결과 공간적 가간섭성이 75% 정도 향상되었음을 확인하였다.

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FBG와 MZI를 이용한 DWDM용 OADM의 설계와 특성에 관한 연구 (Design and Implementation of the OADM for DWDM Using FBG and MZI)

  • 손용환;정진호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제41권5호
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    • pp.9-14
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    • 2004
  • WDM 광통신 시스템에서 중요한 소자는 여러 개의 광신호를 결합, 분리시켜주는 멀티플렉서, 디멀티플렉서 그리고 특정파장을 선택할 수 있는 필터이다. 그러나, 이러한 시스템의 형태는 집적소자의 형태가 아니기 때문에 손실이 비교적 크고 시스템을 소형화, 경량화 하는데 어려움이 있어 이를 보완하기 위한 집적형태의 소자가 필요하다. 본 논문에서는 WDM 광통신 시스템에서 사용할 수 있는 집적 소자 형태의 OADM의 설계를 위해 FBG와 MZI를 이용하여 구성하고, 이를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 최적의 설계값을 제시하였으며, 실험을 통하여, 제작된 OADM의 특성을 측정함으로써 시뮬레이션을 통해 얻어진 설계값과 비교, 분석하였다. 제안한 OADM은 선폭을 조절함으로써 선택할 수 있는 파장의 범위가 넓어져 DWDM 시스템에서도 적합함을 검증할 수 있었다.

Post-tuning of Sample Position in Common-path Swept-source Optical Coherence Tomography

  • Park, Jae-Seok;Jeong, Myung-Yung;Kim, Chang-Seok
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권4호
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    • pp.380-385
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    • 2011
  • Common-path interferometers are widely used for endoscopic optical coherence tomography (OCT) because an arbitrary arm length can be chosen for the endoscopic imaging probe. However, the scheme suffers from the limited range of the sample position distance from the end of the imaging probe because the position between the reference reflector and the sample is limited by the optical path-length difference (OPD) to induce an interference signal. In this study, we developed a novel method for compensating the arbitrary sample position in common-path swept-source OCT by adding an extra Mach-Zehnder interferometer in the post-path of the interfered optical signal. Theoretical analysis and an experimental demonstration of imaging depth tuning for the flexible sample position of an endoscopic OCT image are discussed. After post-tuning of sample position distance, the positioning limitation between the reference reflector and the sample can be solved for various sample positions over a range of 26 mm for the cross-sectional images of a fish eye sample.