Ultrashort Optical Pulse Generation at 10 GHz by Pulse Compression of Actively Mode-Locked Fiber Laser Output

서동선,앤드류 와이너,Seo, Dong-Sun,Weiner, Andrew M. Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2005 전기전자학회논문지 Vol.9 No.2

모드잠금 고리형 광섬유 레이저 출력의 단열 쏠리톤 펄스압축에 의해 $1545{\sim}1550\;nm$ 파장영역에서 400 ??토초의 안정성이 뛰어난 변환제한급의 10 GHz의 광 펄스를 발생시켰다. 특별한 슈퍼모드 선택소자를 사용하지 않고도 -123 dB/Hz 이하의 슈퍼모드 비팅 잡음 억제에 의해 $1\;kHz{\sim}100\;MHz$의 잡음대역에서 100 ??토초 미만의 낮은 시간 지터를 얻었다. We report 400 femto-second highly stable, nearly transform-limited, pulse generation at 10 GHz in $1540{\sim}1550$ nm wavelength region by adiabatic soliton pulse compression of an actively mode-locked fiber ring laser output. Without using any supermode selection device, supermode beating noise has been suppressed below -123 dB/Hz, resulting less than 100 femto-second timing jitters at the noise band of $1\;kHz{\sim}100\;MHz$.

외부 광주입에 의한 모드 잠금된 고리형 광섬유 레이저의 스펙트럼 빗살 안정화

서동선,Seo, Dong-Sun 한국전기전자학회 2011 전기전자학회논문지 Vol.15 No.4

10 GHz 고조파 모드잠금 고리형 반도체 광섬유 레이저의 외부 CW 광주입 효과를 연구하였다. 선폭 ~ 100 KHz의 코히어런트 외부 광주입에 의해 40 dB가 넘는 스펙트럼 빗살의 골짜기와 30 dB가 넘는 슈퍼모드 비팅 잡음 억제효과를 얻을 수 있었다. 저가의 주입광원을 이용할 수 있는지를 조사하기 위해 주입광을 대략 10 MHz의 선폭을 갖는 DFB 레이저로 교체하였다. 그 결과, 스펙트럼 빗살의 골짜기는 유사한 특성을 보였으나, 슈퍼모드 비팅 잡음은 억제되기보다는 오히려 증가하는 것으로 관측되었다. The effects of external continuous wave optical injection on spectral comb of a 10 GHz harmonically mode-locked semiconductor fiber ring laser have been studied. Greater than 40 dB spectral deeps in the spectral comb and greater than 30 dB reduction of supermode beating noise are achieved by injecting coherent light with ~ 100 KHz spectral width. To examine the possibility of using a low-cost seed source, we replace the seed source by a DFB laser with ~ 10 MHz spectral width. It shows similar spectral deeps, however supermode beating noise enhancement, rather than reduction, is observed.

노면 종.횡단 요철 자동 측정 시스템 개발

엄정현,서동선,허웅,류명찬,김준범,Eom, Jung-Hyun,Seo, Dong-Sun,Huh, Woong,Roo, Myong-Chan,Kim, Joon-Bum 한국전기전자학회 2001 전기전자학회논문지 Vol.5 No.1

도로 노면상태와 관련된 신뢰성 있는 데이터는 도로 유지 및 관리 당국과 운전자에게 도로 노면상태에 대한 정보를 제공하기 위해 그 중요성이 날로 증대하고 있다. 본 논문은 새로운 고속의 자동 노면 데이터 획득장치의 개발에 관한 것이다. 개발된 장치는 100km/h의 주행속도에서 도로노면 청단 전체 폭에 대해 30cm 간격으로 종단 노면 데이터를 수집하고, 수집된 데이터로부터 국제평탄성지수(IRI)를 계산하여 노면요철 데이터와 함께 스크린상에 디스플레이 한다. 이 같은 시스템의 구현을 위해 광학적 거리측정기, 계측차량의 진행거리 및 움직임 계측기, 데이터 처리 및 디스플레이 모듈을 고안하였다. 70km/h의 주행 속도로 측정한 결과, 개발된 시스템의 측정 정확도는 표준 노면에 대해 IRI에서 ${\pm}0.1m/km$ 정도의 오차를 보이는 것으로 나타났다. 또한, 개발된 장비의 성능을 검증하기 위해 이미 포설된 노면에 대한 측정을 수행하여 기존 장비 및 육안 측정 결과와 비교하였다. The reliable data relating to the condition of road surface is of increasing importance to deliver the road condition to driver and road management authority. This paper describes the development of a new high-speed. automatic, road data collection system, which collects the longitudinal road data with ${\sim}30cm$ interval covering full width of the road at 100km/h speed. The system calculates the international roughness index (IRI) from the collected data and displays the IRI and road profile data on the screen. To develope the system, we implement an optical range finder, advanced distance and motion detectors, and signal processing and display modules. The measurement accuracy of the system at 70km/h operation speed shows ${\pm}0.1m/km$ in the IRI for the standard road. To confirm the performance of the developed system, we also measure the IRI of a deployed highway road and compare the results with a conventional system and human eye measurement results.

광 강도/위상변조기 및 단일모드 광섬유를 이용한 CW 광원으로부터 10 GHz 초단 펄스발생

성현주,서동선,Sung, Hyun-Ju,Seo, Dong-Sun 한국전기전자학회 2012 전기전자학회논문지 Vol.16 No.4

We generate 10 GHz short pulses from a continuous wave laser at 1.5 um by cascaded intensity and phase modulation, followed by chirp compensation using a single mode fiber. The measured spectral and pulse widths are 0.64 nm and 5.7 ps respectively, resulting in the time-bandwidth product of 0.46. 광 강도 및 위상변조 후에 단일 모드 광섬유로 첩을 보상함으로서 CW 광원으로부터 10 GHz 초단 펄스를 발생시켰다. 발생된 펄스는 0.64 nm의 스펙트럼 폭과 5.7 ps의 펄스폭을 보임으로서 시간대역 곱이 0.46인 준 변환제한된 펄스임을 보였다.

고리형 반도체-광섬유 레이저에서 4광파 혼합에 의한 광대역 및 고속 파장 변환기

최경선,서동선,이유승,기호진,전영민,이석,김동환,Choi, kyoung-Sun,Seo, Dong-Sun,Lee, Yoo-Seung,Ki, Ho-Jin,Jhon, Young-Min,Lee, Seok,Kim, Dong-Hwan 한국광학회 2002 한국광학회지 Vol.13 No.1

고리형 반도체 광섬유 레이저에서 외부의 별도 펌프광 없이 4광파 혼합에 의해 파장을 가변할 수 있는 시스템을 구현하였다. -8 dBm의 10 GHz 초단펄스를 입력 신호 광원으로 인가하여 반도체 광증폭기의 이득 대역폭내에서 하향 30 nm및 상향 17 nm에 이르는 연속적인 파장변환을 성공시켰다. 구현된 변환기는 광대역 파장변환 뿐만아니라, 고속 변환 및 낮은 포화 신호전력 특성을 보임을 입증하였다. We demonstrate a widely-tunable wavelength converter based on four-wave mixing in a semiconductor-fiber ring laser with no external pump light. Applying 10 GHz short pulses at -8 dBm as a probe signal, we achieve continuous wavelength tuning over the semiconductor optical amplifier gain-bandwidth reaching 30 nm down- and 17 m up-wavelength conversion. In addition to the wide tuning capability, the converter shows high-speed conversion and low saturation power capabilities.

레이더의 반 대응 능력을 위한 M-시퀀스 코드 기반의 펄스반복간격 지터 코더 구현

표순오,서동선,조준용,이재철,Pyo, Sun-Oh,Seo, Dong-Sun,Jo, Jun-Yong,Lee, Jae-Cheol 한국전기전자학회 2011 전기전자학회논문지 Vol.15 No.2

본 논문에서는 레이더의 반대응 능력을 개선하기 위한 의사 랜덤 M 시퀀스 코드 기반의 새로운 펄스반복간격 (PRI) 지터 코더를 제안한다. 제안된 256개의 지터 PRI 코드 각각은 256 코드 칩의 유일한 조합으로 이루어져 있어서, 임의의 코드에서 선택된 어떠한 3개의 연속된 코드 칩(4개의 펄스)의 조합이라도 코드들의 모든 코드 칩 시퀀스들 중에서 오직 한 번만 존재한다. 이는 4개의 펄스만 수신하면 전송된 코드 식별은 물론이고 반대응을 위해 요구되는 수신 펄스열(또는 코드 시퀀스)의 정확한 타이밍을 결정할 수 있다는 것을 의미한다. 제안된 아이디어를 실험적으로 입증하기 위해, 상기 지터 PRI 코더를 구현하고 시연한다. In this paper, a novel pulse repetition interval (PRI) jittering coder based on quasi-random M-sequence codes is proposed for improvement of counter-countermeasure capability in a radar. Each of the proposed jittered 256 PRI codes has a unique code chip combination with 256 code chips, such that any set of three consequent code chips (4 pulses) from any code appears only once among the entire code chip sequences of the codes. This indicates that only 4 of received pulses are enough to determine uniquely the exact timing position of the incoming pulse train (or code chip sequence) required for counter-countermeasure, as well as the identity of the transmitted code. To prove the proposed idea experimentally, the jittered PRI coder is implemented and demonstrated.

Improved Iterative Decoding of Parallel and Serially Concatenated Trellis Coded Modulation

유철우,서동선,You, Cheol-Woo,Seo, Dong-Sun Institute of Korean Electrical and Electronics Eng 2007 전기전자학회논문지 Vol.11 No.4

본 논문에서는, 병렬 혹은 직렬적으로 연접된 트렐리스 부호화 변조 기법 (Trellis coded modulation: TCM)을 위한 간단한 구조를 가진 향상된 반복적 복호 기법들이 제안되며, 동시에 제안된 기법들의 성능을 기존 기법들과 비교 제시한다. 제안된 복호 알고리즘은 기존 알고리즘의 단순 변형을 통해서 구현될 수 있음에도 불구하고, 모의실험 결과는 제안된 기법들이 부가 백색 가우스 잡음 채널 (Additive white Gaussian noise channel: AWGN channel) 및 레일리 (Rayleigh) 페이딩 채널 상에서 상당한 부호 이득을 제공함을 보여 준다. For parallel and serially concatenated trellis coded modulation (TCM), improved iterative decoding schemes with a simple mechanism are proposed and their performances are compared with those of conventional decoding schemes. Simulation results have shown that the proposed schemes have provided a considerable decoding gain in additive white Gaussian noise (AWGN) channels and Rayleigh fading channels, even if they can be implemented by a simple modification of conventional decoding algorithms.

초고속 OTDM/WDM을 위한 파장 및 반복율 가변 광 펄스 발생

최경선,한종민,서동선,전영민,이석,Choi, Kyoung-Sun,Han, Chong-Min,Seo, Dong-Sun,Jhon, Young-Min,Lee, Seok 한국전기전자학회 2001 전기전자학회논문지 Vol.5 No.2

광 시분할 및 파장분할 다중화에 의한 초고속 광통신 시스템에 적합한 파장 및 반복율 가변 능력을 갖는 초단 펄스열을 고리형 반도체 광섬유 레이저의 광주입 모드잠김에 의해 발생시켰다. 발생된 광 펄스열은 10 GHz, 20 GHz, 30 GHz, 및 40 GHz의 다양한 반복율에서 ${\sim}10$ 피코초 정도의 펄스폭과 30 nm가 넘는 파장 가변능력을 보였다. Wavelength and repetition-rate tunable optical pulse-trains for ultrafast optical time- and wavelength division multiplexing are generated from a semiconductor fiber ring laser by optical injection mode-locking. The pulse trains show the pulse with of ${\sim}10$ ps and the wavelength tuning of wider than 30 nm at various repetition-rates of 10 GHz, 20 GHz, 30 GHz and 40 GHz, respectively.

표면 요철 측정을 위한 광학적 거리 측정기 개발

엄정현,박현희,서동선,허웅,김준범,김용곤,Eom, Jung-Hyun,Park, Hyun-Hee,Seo, Dong-Sun,Huh, Woong,Kim, Joon-Bum,Kim, Yon-Gon 한국전기전자학회 1998 전기전자학회논문지 Vol.2 No.1

고속도로 등의 대형 구조물의 표면 요철을 측정하기 위한 높은 반복율의 광학적 근 거리 측정기를 개발하였다. 삼각 측정법의 원리에 의한 거리 계측을 위해, 광원으로는 발광 다이오드를 사용하였으며 물체에서 반사된 광의 각도 검출기로는 1차원 위치 감응 광 검출기를 사용하였다. 개발된 거리 측정기는 물체의 반사율 변화를 극복하기 위한 자동 전력 조절 기능과 일정한 배경 광잡음은 물론 시간에 대해 변하는 배경 광잡음까지도 제거할 수 있는 전기적 배경잡음 제거기능을 갖고 있다. 거리 측정기의 장착 및 요철의 깊이를 고려하여 설정된 $22{\sim}38cm$의 측정거리에 대한 실험결과, 물체의 반사율에 관계없이 ${\pm}1.5mm$ 이내의 측정오차를 보였다. We develope a high repetition rate, short distance, optical range finder for surface roughness measurements of large structures, such as a highway road, etc. For range measurement based on a triangulation principle, we use a light emitting diode and an one dimensional Position sensitive photodetector for a light source and an angle detector of the reflected light at the object, respectively. The range finder has automatic power control and electrical background noise rejection capabilities which enable it to overcome variations of an object reflectance and to eliminate time-varying, as well as constant, background light noises. Our experimental results show less than ${\pm}1.5mm$ of measurement errors regardless of an object reflectance, for $22{\sim}38cm$ object ranges which are determined by considering the installation of the range finder and the depth of surface roughness.

eSeal용 DSSS 방식 모뎀의 동기 탐색 최적 구조 설계

명승일,이형섭,박형래,서동선,Myong, Seung-Il,Lee, Heyung-Sub,Park, Hyung-Rae,Seo, Dong-Sun 한국전기전자학회 2008 전기전자학회논문지 Vol.12 No.2

본 논문에서는 2.45 GHz RFID eSeal(electrical seal)의 표준 ISO/IEC 18185-5와 24730-2의 물리적 계층을 지원하는 기저대역 모뎀의 동기 탐색 구조 설계에 대해 연구하였다. DSSS 모뎀 설계 시, 수신기에서 가장 중요한 기능인 코드 획득 및 추적 구조를 설계하였고 고려되어야 할 각 파라미터들에 대해서 살펴보았다. 제안된 모뎀의 데이터 전송률은 59.7 Kbps이며, PN 칩 전송률은 30.521875 Mcps로써 프로세싱 이득(Processing Gain)이 27 dB이다. 그러므로 상기 표준의 변조 특성은 현재 비슷한 모뎀 구조로 사용되고 있는 IEEE 802.11b 규격(프로세싱 이득이 10dB)에 비해 잡음에 대한 내성이 17dB 우수하다. 그러므로 상기 표준에 적합 한 모뎀의 동기 탐색 구조를 제시 하였다. In this paper, we study an optimum design of search synchronization structure for Baseband Modem to support ISO/IEC 18185-5 and 24730-2 Standard. For DSSS Modem, we design the code acquisition and tracking structure which are important in receiver operation, and examine the parameters to be considered. The data and PN chip transmission rates and processing gain of the proposed modem are 59.7 kbps, 30.521875 Mcps, and 27 dB, respectively. This indicates that the noise immunity of the proposed modem is 17dB better than IEEE 802.11b (Processing gain : 10dB). Therefore, we design the optimum structure for the modem search synchronization which is compatible to the proposed modem standard.