• 제목/요약/키워드: Optical Amplification

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렌즈형 광섬유를 이용하여 펄스형 반도체 레이저 Beam Shaping 및 증폭 기술 연구 (Simulation of Luminance and Uniformity of LGP According to the Laser Scattering Pattern)

  • 권오장;김륜경;심영보;한영근
    • 한국광학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.254-258
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    • 2010
  • 타원형 모양의 모드 형태를 갖는 펄스형 레이저 다이오드 (laser diode)의 펄스 형태를 유지하면서 단일 모드 및 Gaussian 형태로 광 모드 변환을 유도하고 광출력을 증폭할 수 있는 기술에 대해서 연구하였다. 실험에서 사용한 펼스형 레이저 다이오드의 구경이 가로는 $300{\mu}m$이며, 세로는 $2{\mu}m$이고 출력은 $1.1mW/cm^2$이다. 렌즈형 광섬유를 사용하여 광결합을 유도하여 단일 모드 및 Gaussian 형태의 출력으로 변환시켰다. 그러나, 다중모드의 펄스형 레이저 다이오드의 출력을 단일모드 렌즈형 광섬유에 결합시키면 출력이 급격하게 감소한다. 따라서 master oscillator power amplifier (MOPA) 기반의 광증폭 기술을 이용하여 레이저 다이오드의 광출력을 증폭시켰다. 증폭 후에도 펄스 성질은 그대로 유지되었고, MOPA구조를 지나 증폭된 광 출력은 $29mW/cm^2$로 측정되었다.

비선형 간섭계 파라메트릭 광증폭기 (Nonlinear interferometric optical parametric amplifier)

  • 이상용;김재관;정제명;장호성
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.175-183
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    • 2003
  • Kerr 매질로 구성된 비선형 간섭계의 파라메트릭 증폭을 자기위상변조(self-phase modulation)를 이용하여 구하고, 사광자혼합(four-wave mixing)의로 구한 것과 등가임을 보여 파라메트릭 이득 발생에 적합함을 보였다. 또한 빛의 전파 거리에 대한 파워 이득의 변화율을 구하여 비선형 팔의 길이에 따라 이득이 포화됨을 보이고, 파라메트릭 증폭의 대역폭 특성을 비축퇴사광자혼합(nondegenerated four-wave mixing)을 통해 분석하였다. 수치해석을 통해 자기위상변조로 구한 파라메트릭 증폭의 여러 특성을 분석하여, 전광증폭기(all-optical amplifier)와 같은 전광소자의 분석 및 설계에 적용될 수 있음을 보였다.

Cerenkov-idler configuration 광 매개증폭에서의 0° 체렌코프 복사각도 효과 (Zero Cerenkov Radiation Angle Effect in Optical Parametric Amplification in the Cerenkov-idler Configuration)

  • 서정식
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.225-232
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    • 2014
  • 평판 도파로에서 Cerenkov-idler configuration 형태의 광학적 매개증폭에 대해서 결합모드 이론을 적용하여 결합모드 방정식을 유도하고, 이 방정식의 근사해를 펌핑광의 고갈(depletion)이 없는 경우에 대해서 구한다. 이 근사해로부터 발생되는 idler의 체렌코프 복사각이 $0^{\circ}$도에 접근할 때 signal의 이득이 크게 향상될 수 있음을 보여주고 수치적 예를 보인다.

1530~1560nm와 1570~1600nm의 이득 대역을 갖는 10Gbps$\times$64채널 파장 다중화된 광신호 증폭 유니트의 설계 및 특성 측정 (Design and characteristics of 10Gbps$\times$64 ch. wavelength multiplexed optical signal amplification unit with 1530~1560 nm and 1570~1600 nm gain band)

  • 이정찬;정희상;주무정;김광준;이종현
    • 한국광학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.200-204
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    • 2001
  • 1530-1560nm와 1 570-1600nm 대역에서 이득을 갖는 640Gbps(10 Gbps$\times$64채널) 파장 다중화된 광신호 증폭용 유니트를 설계, 제작하고 특성을 측정하였다. 640Gbps 광신호 즈옥 유니트의 이득 블록은 최적 광출력 특성을 유지하고 이득 불록의 동작 상태를 감시할 수 있도록 마이크로 프로세서에 의해서 제어된다. 640 Gbps 광신호 증폭 유니트의 각 대역별 광증폭 유니트는 총 입력 광 세기 범위 -5~+1 dBm에서 이득 평탄도 1dB이내 잡음 지수 7.2dB 이내 +21dBm 이상의 고출력 특성을 갖는다.

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Design of Hybrid Optical Amplifiers for High Capacity Optical Transmission

  • Kim, Seung-Kwan;Chang, Sun-Hyok;Han, Jin-Soo;Chu, Moo-Jung
    • 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.

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Regenerative Er-doped Fiber Amplifier System for High-repetition-rate Optical Pulses

  • Liu, Yan;Wu, Kan;Li, Nanxi;Lan, Lanling;Yoo, Seongwoo;Wu, Xuan;Shum, Perry Ping;Zeng, Shuguang;Tan, Xinyu
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제17권5호
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    • pp.357-361
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    • 2013
  • A regenerative Er-doped fiber amplifier system for a high-repetition-rate optical pulse train is investigated for the first time. A signal pulse train with a wavelength tuning range of 18 nm is produced by a passive mode-locked fiber laser based on a nonlinear polarization rotation technique. In order to realize the amplification, an optical delay-line is used to achieve time match between the pulses' interval and the period of pulse running through the regenerative amplifier. The 16 dB gain is obtained for an input pulse train with a launching power of -30.4 dBm, a center wavelength of 1563.4 nm and a repetition rate of 15.3 MHz. The output properties of signal pulses with different center wavelengths are also discussed. The pulse amplification is found to be different from the regenerative amplification system for CW signals.

Optical Parametric Chirped-pulse Amplification of Femtosecond Ti:sapphire Laser Pulses by Using a BBO Crystal

  • Cha, Yong-Ho;Lee, Ki-Tae;Nam, Seong-Mo;Yoo, Byoung-Duk;Rhee, Yong-Joo
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권3호
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    • pp.139-144
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    • 2003
  • We have characterized the optical parametric chirped-pulse amplification of femtosecond Ti:sapphire laser pulses by using a BBO crystal. It is numerically verified that a high gain and a broad gain bandwidth can be obtained with a 532-nm pump laser. The dependence of the gain profile of OPA on phase matching angles, pump intensity, and crystal length is numerically investigated. Experimental results shows that the temporal fluctuation of a pump laser causes the modulation of an amplified spectrum in OPCPA.

다중도선 코로나 선전리형 TEA $CO_2$ 레이저 증폭기의 증폭특성 (Amplification Characteristics of Multiple-Wire Corona Preionization type TEA $CO_2$ Laser)

  • 임창문
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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    • pp.59-63
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    • 1990
  • Two-stage TEA(transversely excited atmospheric pressure) CO2 laser amplifier system, Amp I and Amp II are consturcted and their amplification characteristics are investigated theoretically and experimentally. Multiple-wire corona preionization method is used for uniform discharge in laser oscillator and amplifiers. At optimumm gas ratio, CO2 : N2 : He = 1 : 1 : 3, output pulse energy of the oscillator is 0.4J and finally two-stage amplification gives 1.5J output energy which is larger than pumping threshold of para-H2 Raman laser. The rate equations of the amplifiers are solved numerically, and the results are compared with the experimental results. In conclusion, the small signal gain cocfficient of AMP I is 0.025/cm and that of AMP II is 0.02/cm.

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에바네슨트파에 의해 증폭된 전반사의 양자이론 (Quantum Theory of Amplified Total Internal Reflection by Evanescent Wave)

  • Lee, Chang-Woo;Jaewoo Nho;Wonho Jhe
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.156-157
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    • 2000
  • The amplification method using evanescent wave coupling has a long history and has been widely used as a new lasing method, especially, in the waveguide optics$^{(1)}$ . In particular, it has been observed experimentally that when the light wave propagating in a dielectric medium is totally reflected at the planar interface between the dielectric and a pumped active medium, the reflectance may be greater than unity, i.e., amplification is possible$^{(2)}$ . There were several attempts by other authors to explain this enhanced internal reflection (EIR) classically$^{(3)}$ . They commonly introduced a complex refractive index for the active medium with its imaginary part being negative, and this scheme was also used to describe an amplification process in a waveguide having active-cladding region$^{(4)}$ . However these theories are phenomenological, using macroscopic constants, and therefore a microscopic theory is needed to understand EIR in a fundamental level. (omitted)

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