• 제목/요약/키워드: Optical band pass filter

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Design of Ultra-wide Band-pass Filter Based on Metamaterials Applicable to Microwave Photonics

  • Lee, Chongmin;Shim, Wooseok;Moon, Yong;Seo, Chulhun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제16권3호
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    • pp.288-291
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    • 2012
  • We designed an ultra-wide band-pass filter applicable to microwave reflectometry for KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) and to microwave photonics. The proposed ultra-wide band-pass filter exhibits a metamaterial structure characterized by a wide band, low insertion loss, and high skirt selectivity. The proposed filter is applied to enhance the linearity of reflectometry at the output of a VCO (voltage controlled oscillator). The pass-band of the proposed filter is observed at 18~28 GHz, and the out-of-band rejection is below 20 dB. Further, we constructed an unwrapped negative phase of S(2, 1) to verify the characteristics of the metamaterial. The under- and upper-band at lower limits of the pass-band are left- and right-handed, respectively. The group delay of the filter is less than 0.5 ns.

Characterization of a Tunable Flattened-Pass-band Fiber Comb Filter

  • Lee, Yong Wook;Jung, Jaehoon
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권2호
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    • pp.111-118
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    • 2019
  • The optical characteristics of a tunable flattened-pass-band fiber comb filter, based on the polarization-diversified loop configuration, are investigated using the $Poincar{\acute{e}}$-sphere representation. In the design process, the spectral flatness is checked quantitatively, and the tunability of the pass band is demonstrated experimentally. Theoretical calculations show that the filter also exhibits desirable dispersion and polarization properties. The orientation angles of rotatable wave plates for the wavelength tunability of the filter are obtained. Furthermore, we elaborate on the multiple angle loci produced by degeneracies through the combination of optical elements within the loop of the filter.

Numerical Investigation of Tunable Band-pass\band-stop Plasmonic Filters with Hollow-core Circular Ring Resonator

  • Setayesh, Amir;Mirnaziry, Sayyed Reza;Abrishamian, Mohammad Sadegh
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제15권1호
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    • pp.82-89
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    • 2011
  • In this paper, we numerically study both band-pass and band-stop plasmonic filters based on Metal-Insulator-Metal (MIM) waveguides and circular ring resonators. The band-pass filter consists of two MIM waveguides coupled to each other by a circular ring resonator. The band-stop filter is made up of an MIM waveguide coupled laterally to a circular ring resonator. The propagating modes of Surface Plasmon Polaritons (SPPs) are studied in these structures. By substituting a portion of the ring core with air, while the outer dimensions of the ring resonator are kept constant, we illustrate the possibility of red-shift in resonant wavelengths in order to tune the resonance modes of the proposed filters. This feature is useful for integrated circuits in which we have limitations on the outer dimensions of the filter structure and it is not possible to enlarge the dimension of the ring resonator to reach to longer resonant wavelengths. The results are obtained by a 2D finite-difference time-domain (FDTD) method. The introduced structures have potential applications in plasmonic integrated circuits and can be simply fabricated.

Ultrathin Metamaterial for Polarization Independent Perfect Absorption and Band-pass Filter

  • Zhang, Xu;Gong, Zhijie
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권6호
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    • pp.665-672
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    • 2015
  • We demonstrate an ultrathin metamaterial for polarization independent perfect absorption as well as a band-pass filter (BPF) which works at a higher frequency band compared to the perfect absorption band. The planar metamaterial is comprised of three layers, symmetric split ring resonators (SSRRs) at the front and structured ground plane (SGP) at the back separated by a dielectric layer. The perfect metamaterial absorber (MA) can realize near 100% absorption due to high electromagnetic losses from the electric and/or magnetic resonances within a certain frequency band. The thickness of the structure is only 1/28 of the maximum absorption wavelength.

Tunable Photonic Microwave Band-pass Filter with High-resolution Using XGM Effect of an RSOA

  • Kwon, Won-Bae;Lee, Chung Ghiu;Seo, Dongjun;Park, Chang-Soo
    • Current Optics and Photonics
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    • 제2권6호
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    • pp.563-567
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    • 2018
  • We propose and experimentally demonstrate a simple tunable photonic microwave band-pass filter with high resolution using a reflective semiconductor optical amplifier (RSOA) and an optical time-delay line. The RSOA is used as a gain medium for generating cross-gain modulation (XGM) effect as well as an optical source. The optical source provides narrow spectral width by self-injection locking the RSOA in conjunction with a partial reflection filter with specific center wavelength. Then, when the RSOA is operated in the saturation region and the modulated recursive signal is injected into the RSOA, the recursive signal is inversely copied to the injection locked optical source due to the XGM effect. Also, the tunability of the passband of the proposed microwave filter is shown by controlling an optical time-delay line in a recursive loop.

이중 이온빔 스퍼터링 방식을 사용한 채널 간격 50 ㎓ 광통신용 협대역 투과 필터의 제작 및 특성 (Fabrication and optical characteristics of 50 ㎓ narrow band pass filter for fiber optical communication using dual ion beam sputtering technique)

  • 김회경;김명진
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.331-337
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    • 2003
  • 본 연구는 이중 이온빔 스퍼터링 증착법으로 제작한 채널 간격 50 ㎓ 광통신용 협대역 투과 필터에 관한 연구이다. Ta$_2$ $O_{5}$ 단층박막의 특성 분석을 통해 공정 조건을 최적화 하였으며, DPS 필터 예비 증착을 통해 0.1 nm 이하의 박막두께 균일성을 확보하였다. 1/4 파장 광학박막 두께를 기본으로 하여 총 216층으로 구성되고 4개의 간격층을 갖는 채널 간격 50 ㎓ 협대역 투과 필터를 설계하였고, 파장 가변 레이저를 사용한 비접촉 광학 두께 제어 시스템을 사용하여 증착하였다. 박막 증착시 발생하는 스트레스를 줄이기 위하여 열팽창 계수가 큰 유리 기판을 사용하였으며, 비접촉 광학 두께 제어 시스템의 오차를 줄이기 위하여 협대역 투과 필터의 제작에 앞서 기판의 뒷면에 무반사 증착을 수행하였다. 이렇게 제작된 채널 간격이 50 ㎓인 협대역 투과 필터의 광학 특성은 삽입 손실이 0.40 ㏈, 잔물결이 0.20 ㏈이며,-0.5 ㏈와 -25 ㏈에서의 투과 대역폭이 각각 0.20 nm, 0.60 nm로 광통신에서 사용되는 사양을 만족하였다.하였다.

광섬유 격자소자를 이용한 협대역 투과 필터의 설계 (Design of narrow band-pass filter using two fiber bragg gratings)

  • 임종훈;이경식
    • 전자공학회논문지D
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    • 제35D권8호
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    • pp.82-88
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    • 1998
  • We propose and design a new type of anrrow band-pass optical filter based on two fiber gratings with different reflection wavelength. The ripples occur in the spectra of the filter with two uniform fiber gratings. Our simulation results also show that the ripples disappear with the fiber gratings apodized to both gaussian and hyperbolic tangent function. The hyperbolic tangent function seems to be a better apodization function for improving the filter's performance in terms of narrow pass bandwidth and high transmission.

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FBG를 삽입한 사냑 루프 대역 통과 필터의 해석 (Analysis of Sagnac Loop Band-pass Filter in Incorporating Fiber Bragg Gratings)

  • 정은주;정명영;김창석
    • 한국광학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.105-110
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    • 2007
  • 사냑 고리 광섬유 간섭계의 특성을 이용하여 FBG의 반사특성을 투과특성으로 전환하는 고효율의 파장 선택 필터를 제안하고 수식적으로 분석 및 구현하였다. 제안된 대역 투과 필터는 사냑 고리 간섭계 구조에 FBG를 삽입하여 구현하였다. 고효율의 가변형 파장 선택 필터는 편광조절기에 의해 FBG 브래그 파장영역이외의 영역은 사냑 효과로 광의 세기를 가변적으로 투과하도록 조절하였고, 브래그 파장영역에서는 마이켈슨 간섭효과로 20 dB 이상의 소멸비를 갖는 광 투과를 얻었다.

4.3 μm 파장 Optical Band-Pass Filter의 제작과 CO2 감도 특성 (Fabrication and CO2-sensing Characteristics of Optical Band-Pass Filter for 4.3 CO2 Wavelength)

  • 이상훈;김수현;김광호
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.210-215
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    • 2002
  • 본 연구에서는 $CO_2$ 흡수단이 있는 4.3${\mu}m$ 파장대역의 광학 필터를 전자빔 증발 장치를 이용하여 Ge와 $SiO_2$ 박막을 다층으로 설계, 제작하였다. 제작된 Ge/$SiO_2$ 다층박막 필터는 기준파장에 대하여 반가폭(FWHM) 204nm, 투과율 58.2%, 금지대역에 대하여 5% 이하의 차단특성을 나타내는 협대역 투과필터 (narrow band-pass filter: BPF)특성을 나타내었다. 광학적 대역투과필터를 사용하여, FT-IR내에 감지실을 설치하여 단식 필터(KBr+BPF)와 복식필터(BPF+BPF)의 $CO_2$ 농도별 감도특성을 비교측정 하였다. 측정시 $CO_2$의 농도는 500ppm을 단위로 500∼5000ppm의 범위까지 관찰하였는데, 복식 필터는 단식 필터에 비해 투과율이 낮았지만, 우수한 감도 특성을 보였다.

40Gbps에서 광 듀오바이너리 송신기의 전송 특성에 관한 연구 (A Study on Transmission Performance for Optical Duobinary Transmitters at 40Gbps)

  • 이동수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.43-49
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    • 2014
  • 마크-젠더 변조기와 저역 통과 필터를 사용하여 광 듀오바이너리 신호를 생성하는 광 듀오바이너리 송신기의 전송 특성을 40Gbps에서 이론적으로 분석하였다. 광 듀오바이너리 시스템의 전송 성능은 송신기를 구성하는 저역 통과 필터와 광 필터 그리고 수신기내 필터의 대역폭에 따라 차이를 보였으며 각 필터들은 광 파워 스펙트럼에 각기 다른 영향을 주었다. 필터들의 최적화된 대역폭을 선택함으로써 광 듀오바이너리 신호 전송 시 부엽 발생과 리플을 억제시키고 분산 내성을 개선 할 수 있었다.