본 논문은 초고속 광통신이나 광 표본화, 분광학 등의 많은 응용분야에서 매우 유용하게 쓰일 수 있는, 10 GHz의 피코초 이하의 광 펄스열을 모드 잠금 광섬유 레이저로 부터 직접 구현했다. 광섬유 레이저 공진기는 신호증폭을 위한 어븀 첨가 광섬유(...
본 논문은 초고속 광통신이나 광 표본화, 분광학 등의 많은 응용분야에서 매우 유용하게 쓰일 수 있는, 10 GHz의 피코초 이하의 광 펄스열을 모드 잠금 광섬유 레이저로 부터 직접 구현했다. 광섬유 레이저 공진기는 신호증폭을 위한 어븀 첨가 광섬유(EDF), 마크젠더 광 강도변조기, 대역통과 필터 및 단일 방향 동작을 위한 광 아이솔레이터로 구성되었으며, 전체 공진 길이는 25.29 m로서 공진기 공진주파수는 8.6 MHz 였다. EDF는 양방향에서 펌핑되었으며 19 dBm의 출력특성을 보였다. 이 같이 높은 출력은 공진기 내에서 비선형 특성을 유기하여, 솔리톤 펄스압축 특성 및 커다란 주파수 첩 특성을 유기한다. 공진기 공진주파수의 1165 고조파에 해당하는 10.024 GHz의 약 28 dBm RF 전력으로 광강도 변조기를 구동하여 모드 잠금을 이루었었으며, 구현된 모드잠금 광섬유 레이저의 출력은 1542 nm 파장 대역에서 4.6 피코초의 펄스폭과 4.18 nm의 선폭을 가지고 시간-대역곱이 2.46인 첩이 큰 펄스로 나타났다. 유기된 청색 첩을 61 m의 단일모드 광섬유로 보상하여 930 휌토초로 펄스 압축함으로서 시간 대역 곱이 0.49인 변환 제한급의 피코초 미만 펄스를 얻을 수 있었다. 또한, 공진기 내에 사용한 파장가변 필터를 가변하여 1540 nm ∼ 1560 nm의 파장 가변영역에서 휌토초 펄스를 발생시킬 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 초고속 광통신이나 광 표본화, 분광학 등의 많은 응용분야에서 매우 유용하게 쓰일 수 있는, 10 GHz의 피코초 이하의 광 펄스열을 모드 잠금 광섬유 레이저로 부터 직접 구현했다. 광섬유 레이저 공진기는 신호증폭을 위한 어븀 첨가 광섬유(EDF), 마크젠더 광 강도변조기, 대역통과 필터 및 단일 방향 동작을 위한 광 아이솔레이터로 구성되었으며, 전체 공진 길이는 25.29 m로서 공진기 공진주파수는 8.6 MHz 였다. EDF는 양방향에서 펌핑되었으며 19 dBm의 출력특성을 보였다. 이 같이 높은 출력은 공진기 내에서 비선형 특성을 유기하여, 솔리톤 펄스압축 특성 및 커다란 주파수 첩 특성을 유기한다. 공진기 공진주파수의 1165 고조파에 해당하는 10.024 GHz의 약 28 dBm RF 전력으로 광강도 변조기를 구동하여 모드 잠금을 이루었었으며, 구현된 모드잠금 광섬유 레이저의 출력은 1542 nm 파장 대역에서 4.6 피코초의 펄스폭과 4.18 nm의 선폭을 가지고 시간-대역곱이 2.46인 첩이 큰 펄스로 나타났다. 유기된 청색 첩을 61 m의 단일모드 광섬유로 보상하여 930 휌토초로 펄스 압축함으로서 시간 대역 곱이 0.49인 변환 제한급의 피코초 미만 펄스를 얻을 수 있었다. 또한, 공진기 내에 사용한 파장가변 필터를 가변하여 1540 nm ∼ 1560 nm의 파장 가변영역에서 휌토초 펄스를 발생시킬 수 있음을 확인하였다.
Sub-pico seconds optical pulse source at 10 GHz are used in various applications, such as high speed optical communication, optical sampling and spectroscopy. In this thesis, such pulses were generated directly from a mode-locked fiber ring laser. The fiber laser cavity consisted of an Erbium doped ...
Sub-pico seconds optical pulse source at 10 GHz are used in various applications, such as high speed optical communication, optical sampling and spectroscopy. In this thesis, such pulses were generated directly from a mode-locked fiber ring laser. The fiber laser cavity consisted of an Erbium doped fiber (EDF) for signal amplification, a Mach Zehnder (MZ) intensity modulator, a band-pass filter, and an isolator for unidirectional operation. The cavity length was 25.26 m, resulting in the cavity resonance frequency of 8.6 MHz. We pumped the EDF at both sides to get 19 dBm output power. The high EDF output power, which was enough to induce strong nonlinear phenomena inside the cavity, induced soliton pulse compression and strong frequency chirp. About 25 dBm RF power at 10.024 GHz (the 1165^(th) harmonics of the cavity resonance frequency) applied to the MZ modulator to achieve harmonic mode-locking. The output of the realized mode-locked fiber laser showed the pulse and spectral widths of 4.6 pico-seconds and 4.18 nm respectively, resulting in the time-bandwidth product was 2.42 which indicated strong blue-chirp. We compensated this chirp by passing simply a 61-m single mode fiber and obtained 930 femto-second pulses with time-bandwidth product of 0.49, approaching transform-limit. Wavelength tuning also could be achieved by tuning the band-pass filter from 1540 to 1560 nm.
Sub-pico seconds optical pulse source at 10 GHz are used in various applications, such as high speed optical communication, optical sampling and spectroscopy. In this thesis, such pulses were generated directly from a mode-locked fiber ring laser. The fiber laser cavity consisted of an Erbium doped fiber (EDF) for signal amplification, a Mach Zehnder (MZ) intensity modulator, a band-pass filter, and an isolator for unidirectional operation. The cavity length was 25.26 m, resulting in the cavity resonance frequency of 8.6 MHz. We pumped the EDF at both sides to get 19 dBm output power. The high EDF output power, which was enough to induce strong nonlinear phenomena inside the cavity, induced soliton pulse compression and strong frequency chirp. About 25 dBm RF power at 10.024 GHz (the 1165^(th) harmonics of the cavity resonance frequency) applied to the MZ modulator to achieve harmonic mode-locking. The output of the realized mode-locked fiber laser showed the pulse and spectral widths of 4.6 pico-seconds and 4.18 nm respectively, resulting in the time-bandwidth product was 2.42 which indicated strong blue-chirp. We compensated this chirp by passing simply a 61-m single mode fiber and obtained 930 femto-second pulses with time-bandwidth product of 0.49, approaching transform-limit. Wavelength tuning also could be achieved by tuning the band-pass filter from 1540 to 1560 nm.
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