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레이저 다이오드의 직접 광주파수 변조를 이용한 광섬유의 브릴루앙 이득 스펙트럼 측정
서민성,윤승철,박희갑,Seo, Min-Sung,Yun, Seung-Chul,Park, Hee-Gap 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.2
광섬유 내 브릴루앙 산란의 이득 스펙트럼을 측정하는 새로운 방법을 제안하고 실험하였다. 기존의 측정 방식과는 달리, 주입전류를 직접 변조하여 광주파수 변조된 하나의 레이저 다이오드로부터 펌프광과 프로브광을 발생시키고, 주입전류를 사각파로 변조할 때 나타나는 광주파수 처핑을 이용하여 펌프/프로브간 광주파수 차이를 연속적으로 변화시키는 방법으로 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하였다. 통신용 단일모드 광섬유의 브릴루앙 이득 스펙트럼을 측정하여 기존 문헌의 결과와 거의 일치하는 결과를 얻었다. A new method of measuring the Brillouin gain spectrum of optical fiber is proposed and demonstrated. Unlike existing methods, both the pump light and the counter-propagating probe light are generated from a single laser diode whose optical frequency is directly modulated by injection current modulation. The frequency difference between the pump and the probe is scanned continuously through optical frequency chirp occurring when the injection current is modulated with a square wave. The measured Brillouin gain spectrum of telecom single-mode fiber agrees well with that shown in other literature.
액정셀의 선경사각과 액정층의 두께를 함께 재는 개선된 결정회전법
손공숙,박찬,박희갑,김진승,노봉규,이형종,김재기,Son, Gong-Sook,Park, Chan,Park, Hee-Gap,Kim, Jin-Seung,Rho, Bong-Gyu,Lee, Hyong-Jong,Kim, Jae-Ki 한국광학회 1996 한국광학회지 Vol.7 No.3
액정셀에서 액정분자의 선경사각과 액정층의 두께를 함께 결정하며 측정범위와 정밀도를 높이는 개선된 결정회전법을 고안하고 그 타당성을 실험으로 확인하였다. 이 방법은 종래의 입사각에 따른 편광투과율의 변화를 재는 대신, 직교하는 두 선편광이 액정셀을 지나올 때의 위상차를 재고 그 결과를 바탕으로 액정층의 두께와 선경사각을 결정한다. 아울러 굴절율이 유리기판과 비슷한 액체가 채원진 액체통에 액정셀을 넣고 실험하여 유리판 표면에서의 빛의 반사를 줄이고 액정층에서의 굴절각의 범위를 늘려서 측정의 정밀도를 높였다. 이 방법을 쓰면 액정층의 두께가 10.mu.m보다 적거나 선경사각이 10.deg. 이상인 액정셀에 대해서도 선경사각과 액정층의 두께를 동시에 잴 수 있다. An improved crystal rotation method with increased accuracy and range is proposed and experimentally verified for simultaneous measurement of molecular tilt angle and thickness of LC (liquid crystal) layer of an LC cell. The improvement is brought about by direct determination of difference between phases instead of intensities of two components of orthogonal linear polarization of the light passing through an LC cell filled with uniformly oriented molecules. By comparing the experimental data with theoretical result the thickness and pretilt angle are determined more precisely. Further improvement is brought about by use of a liquid gate filled with an index matching liquid in which the LC cell is immersed. Because of the index matching liquid reflection of light at the surfaces of an LC cell almost completely disappears and the range of angle of refraction in the LC layer increases significantly, which gives rise to increased signal to noise ration as well as decreased statistical error. With this improvement precise measurement for either very thin (<10 ${\mu}{\textrm}{m}$) and/or higher pretilt angle($\geq$10$^{\circ}$) LC cells become possible.
단일모드 광섬유를 이용한 비편광 광섬유 자이로스코프의 잡음특성
진영준,박태용,박희갑,Jin, Young-Jun,Park, Tae-Yong,Park, Hee-Gap 한국광학회 2003 한국광학회지 Vol.14 No.2
일반 통신용 단일모드 광섬유를 회전 감지용 광섬유로 사용하는 비편광 광섬유 자이로스코프를 제작하고 특성을 측정하였다. 이 자이로스코프의 잡음특성을 계산하여 예측하고, 신호대 잡음비가 최대가 되는 적정 변조진폭 둥의 최적 동작조건을 추출하였다. 자이로의 불규칙잡음계수를 여러 위상차 변조진폭에 대하여 측정한 결과, 위상차 변조진폭이 2.4 rad인 경우에 0.7$\times$$10^{-3}$ deg/√hr의 작은 불규칙잡음계수를 얻을 수 있었으며, 변조진폭에 따른 잡음특성의 경향이 계산에 의한 예측치와 거의 일치하였다. We have constructed and characterized a depolarized fiber-optic gyroscope that uses a length of single-mode fiber as a sensing loop fiber. We have also calculated the noise characteristics of the gyroscope and have found an optimum phase modulation depth that gives the highest signal-to-noise ratio in the gyroscope. The random walk coefficient as small as 0.7$\times$10$^{-3}$ deg/√hr was obtained at the modulation depth of around 2.4 rad. The random walk coefficients measured at various modulation depths were found to be in reasonable agreement with the calculation.
공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 시뮬레이션
윤승철,서민성,박희갑,Yun, Seung-Chul,Seo, Min-Sung,Park, Hee-Gap 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.2
광주파수 변조된 펌프와 프로브 빛의 광섬유 내 중첩을 시간 영역에서 직접 다루는 방법으로 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식의 분포형 광섬유 센서를 시뮬레이션 하였다. 광섬유 내 브릴루앙 이득 분포의 시간/공간적 변화를 구하였고, 이종 광섬유의 접속과 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 시뮬레이션 하여 분포형 센서로서 합당한 결과를 얻었다. 변조 파형으로서 정현파 대신에 삼각파를 이용한 경우에 정현파에 비해 공간 분해능 면에서 유리한 것으로 나타났다. We implement numerical simulations for the distributed optical fiber sensor system that uses the spatially-selective Brillouin scattering, by treating the superposition of the optical-frequency-modulated pump/probe waves in the time domain. We obtain temporal and spatial distributions of Brillouin gain for various cases. Simulations are applied to the case of concatenated optical fibers of different kinds and the case of distributed temperature along the fiber, which give reasonable results for the distributed sensor. The result of using a triangular wave instead of a sinusoidal one as a modulation waveform shows that the triangular wave modulation has an advantage in spatial resolution.
박경현,서완석,정영만,박희갑,마동성,강민호,Park, Kyung Hyun,Seo, Wan Seok,Chung, Young Man,Park, Hee Gap,Ma, Dong Sung,Kang, Min Ho The Institute of Electronics and Information Engin 1987 전자공학회논문지 Vol.24 No.3
Thin film filter type 4-channel wavelength division multiplexing(WDM) device was designed and fabricated for the application in optical subscriber loop system. It has multi-mode fiber pigtails and four wavelength division consisting of 0.81, 0.89, 1.2 and 1.3 um. The evaluated performances are 1-2d B of insertion loss(connector loss excluded)and 30-35d B of crosstalk attenuation for all channels. The performance of the fabricated device was tested in the wideband optical transmission experiment, where the SNR degradation due to the crosstalk of the device was found to be within a measurement error.
광섬유와 회절격자를 이용한 1.319㎛ 파장 광펄스의 압축
이재승(Jae-Seung Lee),박희갑(Hee-Gap Park),심창섭(Chang-Sup Shim) 한국광학회 1991 한국광학회지 Vol.2 No.1
광섬유에서의 자기위상변조 효과와 회절격자의 지연선 특성을 이용하여 Nd:YAG 레이저에서 얻은 1.319 ㎛ 파장의 모드록킹된 반치폭 약 80 ㎰의 고출력 펄스를 2.1 ㎰까지 압축하였다. Utilizing self-phase modulation effects of a dispersion-shifted fiber and delayline characteristics of two gratings, mode-locked 80 ㎰ pulses at 1.319 ㎛ wavelength from a Nd:YAG laser are compressed to 2.1 ㎰. This experiment is suitable for studying the transmission characteristics of high energy short pulses along normal fibers in zero dispersion regime.
공간 선택적 브릴루앙 산란을 이용한 분포형 광섬유 센서의 실험
서민성,윤승철,현진영,박희갑,Seo, Min-Sung,Yun, Seung-Chul,Hyun, Jin-Young,Park, Hee-Gap 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.3
직접 광주파수 변조된 레이저 다이오드를 광원으로 이용하여 공간 선택적 브릴루앙 산란 방식으로 분포형 광섬유 센서를 구성하여 실험하였다. 광주파수가 정현파로 변조된 펌프와 프로브 빛이 광섬유 내로 서로 반대 방향으로 진행하며 중첩되도록 함으로써 광섬유 내 특정 지점에서만 유도 브릴루앙 산란이 발생하도록 하였으며, 변조 주파수를 변화시켜 브릴루앙 이득 피크의 위치를 조절할 수 있었다. 브릴루앙 천이 주파수가 서로 다른 광섬유를 접속한 경우와 광섬유 길이를 따라 온도 분포가 존재하는 경우에 대해 각각 브릴루앙 천이 주파수의 분포를 측정하였다. 브릴루앙 천이 주파수의 온도 변화율은 $1.33MHz/^{\circ}C$로 측정되었다. We demonstrate a distributed fiber sensor system based on spatially-selective Brillouin scattering, using a single laser diode as a light source whose optical frequency is directly modulated by the injection current. The pump and the counter-propagating probe lights, which are sinusoidally frequency-modulated, are superposed in the fiber so that stimulated Brillouin scattering takes places only at a specific location along the fiber. Brillouin gain peak position is controlled by varying the modulation frequency. Distributions of Brillouin shift frequency are measured for the case of concatenated optical fibers of two different kinds and also for the case of temperature distribution. The temperature coefficient of the Brillouin shift frequency is measured to be $1.33MHz/^{\circ}C$.
베레만의 4×4행렬방식을 이용한 액정표시소자의 편광투과특성 분석
양병관(Byeong Kwan Yang),김규석(Gyu Seok Kim),노봉규(Bong Gyu Rho),김진승(Jin Seung Kim),박희갑(Hee Gap Park),박찬(Chan Park),이형종(Hyong Jong Lee),김재기(Jae Ki Kim) 한국광학회 1997 한국광학회지 Vol.8 No.3
베레만의 4×4행렬방정식을 써서 액정판의 편광투과특성을 분석하는 프로그램을 개발하고, 이를 써서 액정셀과 편광판의 편광투과특성을 살펴보았다. 개발된 프로그램을 써서 정상백색 모우드의 꼬인 네마틱(TN : Twisted Nematic) 액정셀에서 시야각에 따른 명암대비의 변화를 보여주는 등고선을 그려내어 그 특성을 예측할 수 있었다. 또한 편광판의 투과특성은 입사각이 커짐에 따라 투과된 빛의 편광타원의 주축이 투과축 방향에서 벗어나며 타원도가 커지는 것이 밝혀졌는데, 이 결과는 액정표시소자의 명암대비가 액정판만이 아니라 편광판의 특성에 의해서도 제한될 수 있음으로 시사한다. A source code is developed on the basis of Berreman's 4×4 matrix formalism for the analysis of polarization transmission characteristics of twisted nematic liquid crystal display devices. By using the program, the polarization transmission characteristics of liquid crystal cells and polarizers are analyzed. For a normally white twisted nematic liquid crystal cell, we obtained a family of iso-contrast contours which helps to understand the viewing angle characteristics of the liquid crystal display device by using the cell. The program also help us to understand the variation of the degree of polarization as well as the deviation of the state of polarization of the light transmitted through the polarizer commonly used in the LCD according to the change in incidence angle. This result suggests the contrast of the images appearing on the LCD can be limited by the characteristics of the polarizer in addition to the liquid crystal cell.