• 제목/요약/키워드: Optical amplifier

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재생증폭기의 증폭특성에 관한 수치해석 (A Numerical Analysis of the Amplification Properties of the Regenerative Amplifier)

  • 김남희;김병태
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.67-73
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    • 1994
  • 재생증폭기에서의 gain narrowing 현상, 비선형형상, 에너지 포화상태 등의 증폭특성 해석 및 최적 설계를 위한 시뮬레이션 코드를 개발하였다. 재생증폭기에서 gain narrowing 현상을 줄이기 위해서는 증폭매질의 중심파장에 일치하는 대칭인 펄스를 이득대역폭이 넓은 매질에 입사시켜야 한다. 재생증폭기의 특성을 최대한 활용할 수 있는 증폭매질로는 이득대역폭이 넓고, 비선형굴절율이 작으며, 고에너지를 얻을 수 있는 Ti-Sapphire가 최적매질로 평가되었고, 재생증폭기 설계시 중요한 파라미터에 대하여 해석하였다.

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고출력 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 최적설계에 관한 수치해석 (A Numerical Analysis for Optimum Design of Multi-Stage Amplifier System of High Power Dye Laser)

  • 고도경
    • 한국광학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.281-288
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    • 1993
  • 고출력 Rhodamine 6G 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 출력 특성 및 최적조건을 수치해석을 통하여 조사하였다. 율 방정식과 전송 방정식에서 펌프광의 에너지가 주어진 경우에 레이저 광의 직경, 색소셀의 크기, 색소의 농도, 증폭단의 갯수 및 각 증폭단의 펌프 에너지의 비율 등을 변수로 하였다. 그 결과 펌프에너지가 25mJ이고 색소 레이저의 입력에너지가 0.01mJ일 때, 2단 증폭 시스템의 최적조건에서 출력 에너지 10mJ과 변환 효율 40%를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

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Real-time Adaptive Polarization Control in a Non-PM Fiber Amplifier

  • Kyuhong, Choi;Jinju, Kim;Dal Yong, Lee;Changsu, Jun
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권1호
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    • pp.33-37
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    • 2023
  • Real-time adaptive control of laser output polarization is presented in a 10-W-level non-polarization-maintaining (non-PM) fiber amplifier. While the output polarization from a non-PM fiber amplifier tends to be irregular, depending on output power, time, and perturbation, closed-loop polarization control can maintain the polarization extinction ratio at higher than 20 dB. Real-time polarization control can attain the target linear polarization mostly within 1.4-25 ms and shows stability against external perturbations. This approach can satisfy both linear polarization and high output power in a non-PM amplifier, and facilitates optimization of laser performance and maintenance-free operation.

광증폭기의 이득과 이득 평탄화를 동시에 자동 제어하는 완전 광학적 방법 (Automatic Gain Flattening Control and Automatic Gain Control Using an All Optical Method in an Optical Amplifier)

  • 최보훈;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.261-265
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    • 2009
  • 직렬 연결된 두 개의 광학적인 회전루프와 고정형 이득 평탄화 필터가 적용된 이단 증폭기 구조가 제안되고 구현되었다. 이 증폭기에 입력신호 채널수를 한 개에서 40개 사이를 역동적으로 변화시키므로 입력신호 세기가 최고 -1 dBm 까지의 변동할 때, 제안된 증폭기는 완전히 광학적인 방법으로 이득과 이득평탄 정도를 1530 nm$\sim$1560 nm 파장대역에서 일정하게 유지시켰다. 이 특성을 잡음지수의 큰 희생 없이 고 이득을 유지하는 가운데 이루어 졌다. 각 입력채널에서 이득 특성의 시간에 따른 순간적인 변화와 이 변화의 파장 의존성도 조사되었다. 결과적으로 제안된 구조의 증폭기가 전송선에 적용될 때, 통신양의 급격한 변화에 따라 광증폭기로 입력되는 광신호의 세기가 급격히 변화하더라도 광증폭기의 증폭 특성은 일정하게 유지될 것이다.

SLALOM을 이용한 전광 직렬-병렬 데이터 형식 변환기 (All-optical serial-to-parallel and parallel-to-serial data format converters using SLALOM)

  • 이성철;이기철;이석;박진우
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.425-429
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    • 2002
  • 본 논문에서는 SLALOM(Semiconductor Laser Amplifier in a Loop Mirror)을 사용하여 광신호를 직렬 데이터 형식에서 병렬 데이터 형식으로 또는 병렬 데이터 형식에서 직렬 데이터 형식으로 데이터 형식을 전광으로 변환할 수 있는 전광 직렬-병렬 데이터 형식 변환기의 구조가 제안되었다. 이 구조들은 간단하고 확장이 쉽고 효율적으로 동작하며 쉽게 구현될 수 있다. 제안된 데이터 형식 변환기를 구현하여 동작을 실험적으로 입증하였다.

진행파형 반도체 광증폭기에서 이득특성의 활성층 구조 의존성 (Structural dependence of an optical gain in a traveling-wave semiconductor optical amplifier)

  • 장세윤;심종인;이정석;김호인;윤인국;김승우;신현철;어영선
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.222-223
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    • 2003
  • The optical gain characteristics of 1550nm traveling-wave semiconductor optical amplifiers are analyzed experimentally and theoretically. The result shows that there is an optimum active layer thickness for high saturation output power.

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Theoretical Analysis of Fast Gain-Transient Recovery of EDFAs Adopting a Disturbance Observer with PiD Controller in WDM Network

  • Kim, Sung-Chul;Shin, Seo-Yong;Song, Sung-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제11권4호
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    • pp.153-157
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    • 2007
  • We have proposed an application of disturbance observer with PID controller to minimize gain-transient time of wavelength-division-multiplexing(WDM) multi channels in optical amplifier in channel add/drop networks. We have dramatically reduced the gain-transient time to less than $3{\mu}sec$ by applying a disturbance observer with a proportional/integral/ differential(PID) controller to the control of amplifier gain. The theoretical analysis on the 3-level erbium-doped fiber laser and the disturbance observer technique is demonstrated by performing the simulation with co-simulation of the $MATLAB^{TM}$ and a numerical modeling software package such as the $Optsim^{TM}$.

Selenide Glass Optical Fiber Doped with $Pr^{3+}$ for U-Band Optical Amplifier

  • Chung, Woon-Jin;Seo, Hong-Seok;Park, Bong-Je;Ahn, Joon-Tae;Choi, Yong-Gyu
    • ETRI Journal
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    • 제27권4호
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    • pp.411-417
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    • 2005
  • $Pr^{3+}-doped$ selenide glass optical fiber, which guarantees single-mode propagation of above at least 1310 nm, has been successfully fabricated using a Ge-Ga-Sb-Se glass system. Thermal properties such as glass transition temperature and viscosity of the glasses have been analyzed to find optimum conditions for fiber drawing. Attenuation loss incorporating the effects of an electronic band gap transition, Rayleigh scattering, and multiphonon absorption has also been theoretically estimated for the Ge-Ga-Sb-Se fiber. A conventional double crucible technique has been applied to fabricate the selenide fiber. The background loss of the fiber was estimated to be approximately 0.64 dB/m at 1650 nm, which can be considered fairly good. When excited at approximately 1470 nm, $Pr^{3+}-doped$ selenide fiber resulted in amplified spontaneous emission and saturation behavior with increasing pump power in a U-band wavelength range of 1625 to 1675 nm.

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광통신용 다채널 CMOS 차동 전치증폭기 어레이 (Multichannel Transimpedance Amplifier Away in a $0.35\mu m$ CMOS Technology for Optical Communication Applications)

  • 허태관;조상복;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권8호
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    • pp.53-60
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    • 2005
  • 최근 낮은 기가비트급 광통신 집적회로의 구현에 sub-micron CMOS 공정이 적용되고 있다. 본 논문에서는 표준 0.35mm CMOS 공정을 이용하여 4채널 3.125Gb/s 차동 전치증폭기 어레이를 구현하였다. 설계한 각 채널의 전치증폭기는 차동구조로 regulated cascode (RGC) 설계 기법을 이용하였고, 액티브 인덕터를 이용한 인덕티브 피킹 기술을 이용하여 대역폭 확장을 하였다 Post-layout 시뮬레이션 결과, 각 채널 당 59.3dBW의 트랜스임피던스 이득, 0.5pF 기생 포토다이오드 캐패시턴스에 대해 2.450Hz의 -3dB 대역폭, 그리고 18.4pA/sqrt(Hz)의 평균 노이즈 전류 스펙트럼 밀도를 보였다. 전치증폭기 어레이의 공급전원은 단일전압 3.3V 이고, 전력소모는 92mw이다. 이는 4채널 RGC 전치증폭기 어레이가 저전력, 초고속 광인터컨넥트 분야에 적합함을 보여준다.

광여기 면형 광증폭기의 이득해석 및 제작 (Analysis and assessment of the gain of optically pumped surface-normal optical amplifiers)

  • 김운하;정기태;조용환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1B호
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    • pp.8-14
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    • 2000
  • 광여기 MQW(Multiple Quantum Well)면형 광증폭기에 대한 이득해석과 더불어 제작 및 측정을 수행하였다. 제안된 광증폭기는 편광무의존성, 광섬유와의 높은 결합효율, 그리고 동작파장의 자유도가 높다는 등의 장점을 자니고 있다. 본 논문에서는 100내지 200주기 MQW의 이득특성을 격자왜곡과 선택도핑의 효과를 고려해 해석하였다. 그 결과, 3㏈정도의 단일경로이득과 넓은 동작파장특성을 나타내었으며 이 해석 결과는 우리들이 행한 실험결과와 거의 일치하였다. 면형 광증폭기의 단일경로이득이 낮으면 FPI(Fabry-Perot Interferometer)구조로 증폭률을 높이는데는 협대역성의 문제가 발생하나,2-3㏈이상의 적정한 단일경로이득을 가질 경우, FPI 구조로 고이득과 적정한 동작파장특성을 가지게 할 수 있다. 예를 들면 단일경로이득이 3㏈인 MQW를 FPI 구조로 할 경우, 최대이득 10.1㏈, 동작파장대역이 4.6nm의 특성을 가지도록 할 수 있음을 보였다.

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