[논문]광섬유 특성에 따른 라만 이득 변화

김준희; 배준기; 최선민; 정제명; 김상혁; 이상배

[국내논문] 광섬유 특성에 따른 라만 이득 변화
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김준희 (한국과학기술연구원 광기술연구센터, 한양대학교 전자통신전파공학과) , 배준기 (한국과학기술연구원 광기술연구센터, 한양대학교 전자통신전파공학) , 최선민 (한국과학기술연구원 광기술연구센터, 한양대학교 전자통신전파공학) , 정제명 (한양대학교 전자통신전파공학) , 김상혁 (한국과학기술연구원 광기술연구센) , 이상배 (한국과학기술연구원 광기술연구센터)

광섬유의 길이 변화 및 다양한 광섬유 종류에 따른 라만 이득 특성을 비교 분석해 보았다. 사용된 광섬유의 종류로는 SMF 와 DSF, 그리고 NA값에 따른 라만 이득을 관찰하기 위하여 높은 NA 특성을 가지는 광섬유를 제작하여 사용하였다

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문제 정의

그러므로 코어 반지름이 줄어들거나 인덱스 차이(NA)가 커질수록 라만 광섬유증폭기는 낮은 문턱값에서 동작하고, 주어진 펌프 파워에 대해서도 더 큰 이득을 얻을 수 있다.⑷ 본 논문에서는 라만 이득의 효율을 높임으로써 라만 증폭기의 성능을 향상시키기 위한 실험을 하였다. 실험내용으로는 광섬유 종류 및 길이에 따른 라만 이득의 특성을 비교분석하였으며, 특히 종전에 제시 되지 않았던 광섬유 NA 값에 따른 라만 이득의 변화를 관찰하였다.
지금까지 우리는 광섬유 종류에 따른 라만 이득 특성에 대해 살펴보았다. 본 실험 결과에서 나타난것처럼 라만 이득을 높일 수 있는 방법으로는 일반적으로 광섬유의 길이에 따른 이득 특성보다는 광섬유의 특성 자체를 바꾸는 것이 더욱 효율적임을 알 수 있다.

제안 방법

⑷ 본 논문에서는 라만 이득의 효율을 높임으로써 라만 증폭기의 성능을 향상시키기 위한 실험을 하였다. 실험내용으로는 광섬유 종류 및 길이에 따른 라만 이득의 특성을 비교분석하였으며, 특히 종전에 제시 되지 않았던 광섬유 NA 값에 따른 라만 이득의 변화를 관찰하였다.
신호 입력단에 사용된 Isolator는 backward 펌핑시 1W 의 높은 파워가 신호 소스인 가변 레이저로 입사됨으로써 가해지는 레이저 손상을 막기 위해 사용되어졌다. 일반적으로 라만 펌프는 파장 및 파워를 적절히 조절함으로써 라만 이득 대역 및 리플을 조정 할 수 있으며, 본 실험에서는 4개의 LD 파워를 각각 300mW를 사용함으로써, C-band에서 0.8dB 의 이득 리플을 얻을 수 있었다.

대상 데이터

4는 NA 값에 따른 라만 이득의 비교 실험 결과이다. NA=0.25 인 광섬유는 본 실험실에서 MDVD 공정을 거쳐서 직접 제작하였으며, NA=0.12는 그림 2의 결과에서 사용된 SMF를 사용하였다. 사용된 길이는 NA 0.
12는 그림 2의 결과에서 사용된 SMF를 사용하였다. 사용된 길이는 NA 0.25 과 0.12에서 각각 70m 와 100m를 사용하였다. 그 결과로써 길이가 상대적으로 작은 NA 0.
그림 3은 SMF 와 DSF 의 라만 이득 비교를 나타낸 결과이다. 사용된 두 광섬유의 특성은 SMF 와 DSF 각각 코어 유효 단면적 80/2m2, 50/xm2, 길이 25Km, 15Km를 사용하였다. 실험 결과 SMF = 15dB, DSF = 18dB 의 이득 결과를 보였으며, 이 결과는 SMF 보다 오히려 길이가 10Km 나 더 적은 DSF에서 더 큰 라만 이득을 보였다.
그림 1은 실험 구성도를 나타낸 그림이다. 사용된 라만 펌프 레이저는 총 4개로써 1425, 1435, 1455, 1465nm 의 파장대역을 가졌으며, 각각 최고 300mW 의 파워를 가지는 LD를 연결하여 사용하였다. 4개의 LD는 combiner 로 연결하여 backward 펌핑을 시켰으며, 4개의 LD가 커플링 되어 출력되는 총 파워는 1W 이다.

성능/효과

12에서 각각 70m 와 100m를 사용하였다. 그 결과로써 길이가 상대적으로 작은 NA 0.25인 광섬유에서 더 큰 라만 이득을 얻었다. 이것은 인덱스 차이가 커질수록 코어쪽에 더 큰펌핑 파워를 응집 시킴으로써 라만 이득의 효율을 높였기 때문이다.
그림 3과 4에서 알 수 있듯이 광섬유의 길 이가 상대적으로 작음에도 불구하고 특성이 다른 광섬유가 더 큰 라만 이득을 얻을 수 있었다. 그 특성 으로는 코어의 유효단면적과 광섬유의 NA 값에 따른 변화가 있었는더), 특히 NA 값에 따른 라만 이득의 특성은 NA가 높아짐에 따라 현저하게 높은 라만 이득을 얻을 수 있었다.
사용된 두 광섬유의 특성은 SMF 와 DSF 각각 코어 유효 단면적 80/2m2, 50/xm2, 길이 25Km, 15Km를 사용하였다. 실험 결과 SMF = 15dB, DSF = 18dB 의 이득 결과를 보였으며, 이 결과는 SMF 보다 오히려 길이가 10Km 나 더 적은 DSF에서 더 큰 라만 이득을 보였다. 그 이유는 라만이득을 높이는 요소로써, 광섬유 길이는 선형적으로 비례하는 반면, 광섬유 코어 유효단면적에 따른 라만 이득은 e 지수함수에 반비례하기 때문이다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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