• 제목/요약/키워드: Optical power

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Experimental Study of a Power-Over-Fiber Module and Multimode Optical Fiber for a Fishing Camera System

  • Lee, Hyuek Jae;Jung, Gwang S.
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권5호
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    • pp.468-473
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    • 2017
  • We determined the feasibility of a fishing camera system using an optical fiber as the fishing line by testing a power-over-fiber (POF) module and multimode optical fiber. Operation of the remote camera module (RCM) without the battery was preferred because the removal of the charging or battery replacement section enabled a waterproof single-body type design. The average efficiency of the photovoltaic power converter (PPC) in the tested POF module was 32.6% at 820 nm, and thus, a high-power laser of at least 1.27 W was required for operating the developed RCM with an electrical dissipation of 413 mW. Because the optical fiber was wound on a fishing reel, composite loss composed of bending and tensile loss occurred. To mitigate the composite loss, we employed a simple holder that showed an improvement in the composite loss of 0.38 dB to 0.8 dB, which was considerably better than the losses without the holder.

EDFA로 증폭된 고출력 펄스 신호의 소광비 향상 (Improvement of extinction ratio of amplified pulses by incorporating a nonlinear optical loop mirror)

  • 김병준;최현범;이한협;이동한;김대연;권일범
    • 한국광학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.189-193
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    • 2003
  • 높은 peak 값의 광 펄스 신호를 얻기 위하여 대역통과 필터(band pass filter)를 사용한 2단 구조 erbium-doped fiber amplifier (EDFA)를 구성하여 125 W peak 값과 32 ㏈ 소광비(extinction ratio)를 갖는 펄스 신호를 얻었다. 이때 pulse off power는 79 ㎽이다. pulse off power를 낮추고 소광비를 높이기 위하여 nonlinear optical loop mirror(NOLM)을 사용하였다. NOLM 을 통과한 펄스 신호는 35 W peak 값과 0.3 ㎽ pulse off power, 50.4 ㏈ 소광비를 갖는다.

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.

Mid-span Optical Phase Conjugator를 이용한 장거리 광 전송 시스템에서의 색 분산과 자기 위상 변조의 보상에 관한 연구 (Compensation of Chromatic Dispersion and Self Phase Modulation in Long-haul Optical Transmission System using Mid-span Optical Phase Conjugator)

  • 이성렬;이윤현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.576-585
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    • 2001
  • 본 논문에서는 광 전송 링크의 전송 성능 향상 방안으로써 표준 단일 모드 광섬유에 발생되는 색 분산과 자기 위상 변조 (SPM ; self phase modulation)에 의한 광 펄스의 왜곡을 최적으로 보상할 수 있는 광 위상 공액기(OPC ;optical phase conjugator) 에서의펌프 신호의 최적 전력을 시뮬레이션을 통한 분석적인 방법으로도 도출하고, 최적 펌프 전력 조건하에서의 안정된 수신 성능 유지를 위한 초기 입력 광 신호 전력의 범위를 살펴보았다. 본 논문에서 사용한 보상 기법은 전송 링크 중간에 광 위상 공액기를 두어 신호 왜곡을 보상하는 MSSI(mid-span spectral inversion)이고, 보상정도에 대한 평가는 EOP(eye-opening penalty)를 통해 수행하였다. 자기 위상 변조 등의 비선형 현상에 의한 신호 왜곡의 보상에 있어 전력 조절 문제가 매우 중요하기 때문에 본 연구에서 수행한 결과를 바탕으로 한 시스템 전송 거리, 속도 및 성능에 맞는 최적 펌프 전력, 신호파 초기 전력, 증폭기 간격등의 도출과 이의 적용으로 전송 능력이 매우 증대된 시스템 구현이 가능하다는 것을 입증하였다.

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전력상실시 광분배기 기반의 반사광 측정을 통한 사용후핵연료 저장조의 원격 수위 감시방법 (Remote Water Level Monitoring System Based on Reflected Optical Power Detection with an Optical Coupler for Spent Fuel Pool at Nuclear Power Plant)

  • 김성만;이훈근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.505-512
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    • 2019
  • 본 논문에서는 원자력발전소의 전력이 상실되는 사고가 발생하더라도 사용후핵연료 저장조의 수위를 감시할 수 있는 방법을 제시하고, 이의 성능 및 한계점을 분석하였다. 제안한 방식은 광분배기를 통과한 광신호가 저장조의 냉각수 및 공기에서 반사되는 반사광의 세기를 측정하는 방식이다. $1{\times}8$ 광분배기를 사용하는 경우에는 저장조의 수위를 측정하는데 문제가 없을 것으로 분석되나, $1{\times}16$ 광분배기를 사용하는 경우에는 Rayleigh 역산란으로 인해 16개의 출력포트 중 15개만이 수위측정 용도로 사용이 가능하고, $1{\times}32$ 광분배기를 사용하는 경우에는 32개의 출력포트 중 25개만이 수위측정 용도로 사용이 가능한 것으로 분석되었다.

광출력의 선형성 및 안정화 향상을 위한 아날로그 광송신기 구현 (Analog Optical Transmitter Implementation for Improving Linearity and Stabilization of Optical Power)

  • 권윤구;상명희;김창봉;최신호
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.909-912
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    • 1999
  • This paper describes realized APC and pre-equalizer circuit, and their operation principle and test results. In analog optical transmitter, constant lasing power control, free of signal clipping and linearity are important considerations. We examined pre-equalizer and APC(Automatic Power Control) circuit to improve the analog optical transmitter performance.

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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.

Fixed bias를 가지는 4-D Multiple-Subcarrier 신호를 이용한 Optical Wireless 통신의 평균 전력 절감에 관한 연구 (Fixed Biased 4-D Multiple-Subcarrier Signal for Average Power Reduction in Optical Wireless Communication)

  • 김해근
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권10호
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    • pp.103-109
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    • 2003
  • 기존의 Multiple-Subcarrier변조 방식에 4-차원(4-D)신호를 이용한 Optical Wireless통신 방식을 제안하였다. 4-D 신호는 신호파형 최적화 기술 (OSW, Optimization Technique of Signal Waveforms)을 이용하여 유도하고 Multiple-Subcarricr의 block coder에 적용함으로써 출력 신호점 간의 Euclidean distance를 최대화하였다. 그 결과 고정 dc 바이어스를 부가한 상태에서 시스템에서 요구되는 Normalized power를 QPSK에 비해 3 dB, Reserved Subcarrier 나 Minimum Power에 비해 최대 3.3 dB 를 각각 절감하였고 normalized bandwidth 1.125 ∼ 1.25의 범위에서 QPSK에 비해 평균 3 dB, Res. Subcarrier 방식에 비해 2 ∼ 4 dB, Min. Power 방식에 비해 0 ∼ 3 dB를 각각 절감하였다.

무선 광 전송용 APD 전력 공급기와 원통형 레이저형상 보정용 마이크로 렌즈 기술 (The Improved Power Supply for APD and Efficiently Designed Cylindric Micro-lens for a Wireless Optical Transmission System)

  • 김만호
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제54권11호
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    • pp.654-659
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    • 2005
  • An improved power supply for APD(Avalanche Photo Diode) with a received optical power monitoring circuit allows the received optical power increase temporary without of the degradation of the electrical signal. For the cost reduction and simple fabrication, an improved power supply has been proposed that it was designed for driving a APD as a receiving device of a wireless optical transmission system. It was demonstrated that it was possible to improve a dynamic range by compensating the temperature coefficient of the APD up to 1.0 V/$^{\circ}C$ through the power supply. Also, for an efficient transmission at the receiver end, a simple structure of a single cylindrical micro-lens configuration was used in conjunction with the laser diode to partially compensate a laser beam ellipticity. For this purpose, an astigmatism introduced by the micro-lens is utilized for the additional compensation of the beam ellipticity at the receiver end. In this paper, it is demonstrated that an efficient beam shaping is realized by using the proposed configuration consisting of the single lens attached to the laser diode.

Picosecond Mid-Infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN Optical Parametric Oscillator Laser with High Peak Power

  • Chen, Bing-Yan;Wang, Yu-Heng;Yu, Yong-Ji;Jin, Guang-Yong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.186-190
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    • 2021
  • In this study, a compact, picosecond, mid-infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN optical parametric oscillator (OPO) laser output with high peak power is realized using a master oscillator power amplifier (MOPA) 1 ㎛ solid-state laser seeded by a picosecond fiber laser as the pump source. The pump source was a 50 MHz and 10 ps fiber seed source. After AOM pulse selection and two-stage solid-state amplification, a 1,064 nm laser output with a repetition frequency of 1-2 MHz, pulse width of 9.5 ps, and a maximum average power of 20 W was achieved. Furthermore, a compact short cavity with a unsynchronized pump is adopted through the design of an OPO cavity structure. When the injection pump power was 15 W and the repetition frequency was 1 MHz, the average output power of idler light was 1.19 W, and the corresponding peak power was 119 kW. The optical conversion efficiency was 7.93%. When the repetition frequency was increased to 2 MHz, the average output power of idler light was 1.63 W, the corresponding peak power was 81.5 kW, and the optical conversion efficiency was 10.87%. At the same time, the output wavelength was measured at 3,806 nm, and the beam quality was MX2 = 3.21 and MY2 = 3.34.