We verified through a noncritical phase-matched second-harmonic generation experiment that the periodically-poled $LiNbO_3$ (PPLN) had a large effective nonlinear optical coefficient, demonstrating that the QPM grating was uniform throughout the entire length of PPLN. The quasi-phase matching temperature was $193.4^{\circ}C$. The maximum SHG output power at the fundamental power of 2.0 W was found to be 18.0 mW; generated second-harmonic beam was found to have no photorefractive effect.
Kim, Min-Su;Ahn, Joon-Tae;Kim, Jong-Bae;Ju, Jung-Jin;Lee, Myung-Hyun
ETRI Journal
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제27권3호
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pp.312-318
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2005
Mid-span spectral inversion (MSSI) has to utilize high optical pump power, for its operation principle is based on a nonlinear optical wavelength conversion. In this paper, a low pump-power operation of MSSI-based chromatic dispersion compensation (CDC) has been achieved successfully, for the first time to our knowledge, by introducing a noise pre-reduction scheme in cascaded wavelength conversions with periodically poled $LiNbO_3$ waveguides at a relatively low operation temperature. As preliminary studies, phase-matching properties and operation-temperature dependence of the wavelength converter (WC) were characterized. The WC pumped at 1549 nm exhibited a wide conversion bandwidth of 59 nm covering the entire C-band and a conversion efficiency of -23.6 dB at 11 dBm pump power. CDC experiments were implemented with 2.5 and 10 Gb/s transmission systems over 100 km single-mode fiber. Although it is well-known that the signal distortion due to chromatic dispersion is not critical at a 2.5 Gb/s transmission, the clear recovery of eye patterns was identified. At 10 Gb/s transmission experiments, eye patterns were retrieved distinctly from seriously distorted ones, and notable improvements in bit-error rates were acquired at a low pump power of 14 dBm.
Quasi-Phase-Matching(QPM)을 이용한 Optical Parametric Oscillation(OPO)은 높은 효율과 작은 Walk-off 효과를 보인다는 장점을 가지고 있다. 그러나 작은 펌프빛의 크기로 인한 빛세기의 증가는 optical damage와 photorefractive effect 야기하고, 이러한 요인으로 안정적인 고출력 연속발진에 있어서는 그 한계가 있으리라고 생각되어진다. 본 연구에서는 주기가 27.7 $mu extrm{m}$인 Periodically poled LiNbO$_3$(PPLN)을 비선형매질로 이용하여 10 kHz의 고반복률을 갖는 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저에서의 Quasi-Phase-Matched Optical Parametric Oscillation의 Signal파의 출력특성 및 안정화에 대하여 조사를 하였다. (중략)
조화용융조성 $LiNbO_3$ 결정에 외부 전계를 인가하였을 때 초기 도메인 생성 및 이동에 관하여 연구하였다. 0.5mm 두께의 $LiNbO_3$ 결정에 23.5, 22.0, 21.0kV/mm의 전계를 인가하였을 때 도메인 벽은 각각 28.70, 16.02, $5.75{\mu}m/sec$의 속도를 나타내었다. 분극 반전 시스템에 전류 제어를 위한 외부저항으로 $1 M{\Omega}$을 사용하였을 시 너무 빠른 도메인 성장으로 인하여 원활한 분극 반전 제어가 이루어지지 않으므로 $10 M{\Omega}$ 외부저항을 사용하여 전하량을 제어하여 50% duty cycle을 가진 주기적 분극 반전 $LiNbO_3$ 결정을 제작하였다.
녹색 광 발진을 위해 조화용융조성의 MgO가 첨가된 $LiNbO_3$ 결정을 이용하여 준위상정합 2차 조화파 도파로 소자를 제작하였다. 도메인 반전을 위해 +Z면에 주기적인 전극 패턴을 형성하였으며, 외부전계의 균일한 인가를 위해 LiCl 전해 용액을 사용하여 도메인을 반전 시켰다. 선택적 화학식각을 통해, 약 $6.8{\mu}m$의 분극 반전 주기를 확인 할 수 있었으며, $7{\mu}m$ ridge 높이와 $3{\mu}m$의 slap높이를 갖는 폭 $5{\mu}m$의 PPMgLN ridge-type 도파로 소자의 비선형 특성을 측정하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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