초록 ▼

${\bigcirc}$ 파장변환기 제작 부문
- FP LD를 사용하여 파장 변환기 구현
- PbO가 첨가된 광섬유의 XPM을 이용한 MZI기반 파장변환기를 구현
${\bigcirc}$ 다파장 레이저 제작 및 개발 부문
- 장수기 격자쌍을 이용한 다파장 투과필터 제작 및 상온에서 발진가능한 다파장 레이저제작
- 장주기 격자쌍의 복굴절성을 이용한 이중 편광 다파장 광섬유 레이저 제작
- 다채널 장주기 격자를 이용한 다파장 라만 레이저에 관한 연구
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${\bigcirc}$ 파장변환기 제작 부문
- FP LD를 사용하여 파장 변환기 구현
- PbO가 첨가된 광섬유의 XPM을 이용한 MZI기반 파장변환기를 구현
${\bigcirc}$ 다파장 레이저 제작 및 개발 부문
- 장수기 격자쌍을 이용한 다파장 투과필터 제작 및 상온에서 발진가능한 다파장 레이저제작
- 장주기 격자쌍의 복굴절성을 이용한 이중 편광 다파장 광섬유 레이저 제작
- 다채널 장주기 격자를 이용한 다파장 라만 레이저에 관한 연구
${\bigcirc}$ 비접촉식 광섬유 피복제거기술 산업화기초작업 부문

- 고온 열풍에 의한 광섬유 피복의 폭발과 기화 현상을 모의 연산 및 정밀한 피복 제거 기술과 피복 제거 공정의 안정화 및 비접촉식 피복제거기를 시제품화
${\bigcirc}$ 광섬유 격자 부문
- 새로운 형태의 광섬유 격자인 나선형 광섬유 격자 제작
- 기존의 장주기 광섬유 격자보다 적은 PDL을 갖는 장주기 광섬유 격자 제조
- 변형력이 해소된 대칭형 장주기 광섬유 격자 제작
- Bi-metal을 이용한 광섬유 단주기 격자의 온도 보상
${\bigcirc}$ 광섬유 센서 부문
- 광섬유 브래그 격자에서 사인 곡선의 chirping 유도와 세기 측정
- 빛의 세기 측정을 이용한 광섬유 격자 비틀림 센서
${\bigcirc}$ 광섬유 제조 공정 부문
- Yb3+이온이 첨가된 비선형 광섬유 제작 및
- 게르마늄과 붕소가 첨가된 광섬유에서의 보론 도핑 조건의 연구
${\bigcirc}$40 채널 AWG 소자 개발 부문
- 저손실/저굴절률을 갖는 3종의 플루오르화 폴리머 설계 및 합성
- 하이브리드 파장분할 다중화(AWG) 소자에 대하여 유효굴절률이 온도에 따라 변화하는 정도를 비균일 분할 수치해석법을 통해 예측
- 코어와 블래드 간의 굴절률 차이가 일정할 때 AWG 소자의 유효굴절률의 변화 연구
- 열광학 계수값이 과도하게 큰 경우 소자의 급격한 유효굴절률의 변화 연구
- 온도무의존성 구조를 갖는 실리카/폴리머 하이브리드 AWG 소자의 제작 및 특성평가
- 제작된 하이브리드 AWG 소자의 중심파장 변화 연구

Abstract ▼

Two types of wavelength converters were constructed, one based on Fabry-Perot laser diode (FP-LD) and the other based on cross-phase modulation (XPM) and Mach-Zehnder interferometer (MZI). For construction of multi-wavelength lasers that operate in room temperature, multichannel filters based on lon

Two types of wavelength converters were constructed, one based on Fabry-Perot laser diode (FP-LD) and the other based on cross-phase modulation (XPM) and Mach-Zehnder interferometer (MZI). For construction of multi-wavelength lasers that operate in room temperature, multichannel filters based on long-period fiber grating (LPFG) pairs were used. LPFGs were also used in dual-polarization multi-wavelength lasers that utilized the induced birefringence in bent LPFG, multi-wavelength Raman lasers, bandpass fi I ters wi th the core modes removed in an LPFG pair, and tunable bandpass filter. Non-contact coating removal technique was further improved through theoretical investigation using numerical simulation and thermo-gravimetry analysis (TGA) for optimization of the coating removal process. Based on these results, a commercial prototype of the coating remover was built that can be used on various types of fibers. We also continued research and development on techniques for fabrication for optical fiber gratings such as fabrication of helical fiber gratings, fabrication of long-period fiber gratings with low polarization-dependent loss (PDL) , fabrication of LPFGs through mechanical stress relaxation, characterization of mechanically induced LPFGs, improvement of the strain sensitivity of LPFGs by applying prestrain, effect of the thermal treatment on the PDL of LPFGs, compensation of the temperature sensitivity of fiber Bragg gratings (FBGs) using bi-metal. For application of optical fiber gratings to optical fiber sensors, induction of sinusoidal chi rp in FBGs and intensi ty-based measurements were employed for torsion sensing. The modified chemical vapor deposition (MCVD) process was used for fabrication of specialty optical fibers with high nonlineary for application to XPM-based wavelength conversion and for optimization of boron doping in high photosensitivity fiber co-doped with germanium and boron for fabrication of optical fiber gratings.
Fluorinated polymers which has a low loss/low refractive index were synthesized, the thermo-opt ic coefficients of the synthet ic polymers were measured with $-0.8{\sim}-1.9{\times}10^{-4}/K$. Temperature dependence of hybrid AWG device composed of the silica underclad and core showing positive thermo-optic coefficient and the polymer overclad showing negative thermo-optic coefficient simulated and analyzed using effective refractive index on temperature variations. The effective refractive index was mainly affected on the thermo-optic coefficient of polymer when the waveguide size and the index difference is fixed. and the excessive temperature compensation effect with high thermo-optic coefficient polymer cladding could be reduced by deposition of the silica cap over the silica core. or the control of the refractive index of polymer over clad. Based on the such result data. we made the silica/polymer hybrid AWG devices with the athermal property. The resulting insertion loss of hybrid AWGs a little high value and crosstalk value similar compared with the all silica AWG device. The temperature dependence of center wavelength was controlled from $0.0120nm/^{\circ}C$ to about $0.0017nm/^{\circ}C$.

목차 Contents

• Ⅰ. 광섬유 격자 기술 개발...26
• 제 1 장 서론...26
• 제 1 절 연구개발의 필요성...26
• 1. 기술적 측면의 필요성...26
• 2. 산업, 경제적 측면의 필요성...28
• 3. 사회, 문화적 측면의 필요성...29
• 제 2 절 연구개발의 목표와 세부 내용...31
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...33
• 제 1 절 국-내외 관련 기술개발현황...33
• 1. 광섬유격자, 파장변환기, 다파장레이저 연구기관의 기술개발현황...33
• 2. 피복제거기의 기술개발현황...34
• 제 2 절 연구결과가 기술개발현황에서 차지하는 위치...35
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...37
• 제 1 절 4차년도 연구 개발...37
• 1. EDF의 XGM을 이용한 파장변환...37
• 2. XGM을 이용한 파장가변기 제작...37
• 3. 나선형 광섬유 격자의 제작과 스펙트럼 특성...37
• 4. 장주기 격자쌍을 이용한 다파장 레이저의 제작...38
• 5. Prestrain을 이용한 장주기 광섬유 격자의 스트레인 민감도 향상...39
• 6. Grooved plate로 제작한 장주기 격자의 특성연구...39
• 7. 광섬유 Bragg 격자의 Sin Chirp 유도와 세기 측정을 통한 광섬유 센서 분야로의 응용...40
• 8. Yb3＋이온이 첨가된 비선형 광섬유의 제작...41
• 9. 광섬유 피복 제거 공정의 안정화...41
• 10. 비접촉식 피복제거 기술 연구...42
• 제 2 절 5차년도 연구 개발...52
• 1. 장주기 격자쌍의 복굴절성을 이용한 이중편광 다파장 광섬유 레이저...52
• 2. 변형력이 해소된 대칭형 장주기 광섬유격자 제작...52
• 3. UV를 이용한 장주기 격자 제작시 PDL에 미치는 열특성...53
• 4. 다채널 장주기 격자를 이용한 다파장 라만 레이저에 관한 연구...53
• 5. Bi-metal을 이용한 광섬유 단주기 격자의 온도 보상...54
• 6. 게르마늄과 붕소가 첨가된 광섬유에서의 보론 도핑 조건의 영향...54
• 7. FBG의 PDL과 공진 파장의 변화를 통한 온도와 인장도 측정...55
• 8. 고온 열풍에 의한 광섬유 피복의 폭발과 기화현상...56
• 9. 장주기 광섬유 격자쌍에서 코어 모드 제거를 통한 bandpass 필터 구현 및 응용...56
• 10. PbO가 첨가된 광섬유의 XPM을 이용한 MZI기반 파장변환...57
• 11. 빛의 세기 측정을 이용한 광섬유 격자 비틀림 센서...57
• 12. 비접촉식 피복제거기의 상용화 시제품 제작...58
• 13. 비선형성이 우수한 광섬유의 제조...58
• 14. 비선형 광섬유의 비선형 광특성 평가...60
• 15. Fmetosecond laser를 이용한 장주기 광섬유 격자 제작...60
• 16. Nano-stage를 이용한 위상천이 광섬유 격자 제자...61
• 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도...84
• 제 1 절 4차년도 연구 개발...84
• 1. 연구 개발 목표와 달성도...84
• 가. 파장변환기 개발을 위한 기초연구 및 이득변화를 이용한 파장변환기 제작...84
• 나. 나선형 광섬유 격자의 제작...84
• 다. 다파장 레이저 개발을 위한 기초연구...84
• 라. Prestrain을 이용한 장주기 광섬유 격자의 스트레인 민감도 향상...84
• 마. 압전효과를 이용한 장주격자의 제작...84
• 바. Chirp 유도와 Intensity 측정을 통한 FBG based Strain Sensor의 연구...85
• 사. 비접촉식 광섬유 피복제거기술 산업화기초작업...85
• 아. 비선형 광특성이 우수한 광섭유의 개발...85
• 자. 비선형 광특성이 우수한 광섬유의 개발...85
• 2. 목표 달성도에 대한 자체평가 및 대외 기여도...85
• 제 2 절 5차년도 연구 개발...87
• 1. 연구 개발 목표와 달성도...87
• 가. 위상변화를 이용한 파장 변환기 제작...87
• 나. 장주기 격자쌍의 복굴절성을 이용한 이중 편광 다파장 광섬유 레이저...87
• 다. 변형력이 해소된 대칭형 장주기 광섬유 격자 제작...87
• 라. UV를 이용한 장주기 격자 제작시 PDL에 미치는 열특성...87
• 마. 다채널 장주기 격자를 이용한 다파장 라만 레이저에 관한 연구...87
• 바. Bi-metal을 이용한 광섬유 단주기 격자의 온도 보상...88
• 사. 게르마늄과 붕소가 첨가된 광섬유에서의 보론 도핑 조건의 영향...88
• 아. FBG의 PDL과 공진 파장의 변화를 통한 온도와 인장도 측정...88
• 자. 장주기 광섬유 격자쌍에서 코어모드 제거를 통한 bandpass 필터 구현...88
• 차. 빛의 세기 측정을 이용한 광섬유 격자 비틀림 센서...88
• 카. 비접촉식 피복제거기 상용화 시제품 제작...88
• 타. 광스위치용 비선형 광섬유의 개발...89
• 파. Fmetosecond laser를 이용한 장주기 광섬유 격자 제작...89
• 하. Nano-stage를 이용한 위상천이 광섬유 격자 제작...89
• 2. 목표 달성도에 대한 자체평가 및 대외 기여도...89
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...91
• 제 1 절 추가연구의 필요성...91
• 제 2 절 타 연구에의 응용...91
• 제 3 절 기업화 추진방안...92
• 제 6 장 참고문헌...93
• Ⅱ 40 채널 AWG 소자 개발...97
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...97
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...101
• 제 1 절 고밀도 파장분할 다중화 방식 필터의 개요...101
• 제 2 절 고밀도 파장 분할 다중화 방식 필터의 기술동향...102
• 제 3 절 고밀도 파장분할 다중화 방식 광전송장비 기술 현황...102
• 1. 광통신 소자, 부품의 집적화 방향...102
• 2. 고밀도 파장분할 다중화 방식 필터의 시장동향...103
• 3. DWDM Filter 국내시장 동향...109
• 4. 고밀도 파장분할 다중화 방식 필터의 향후 전망...110
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...111
• 제 1 절 이론적 배경...111
• 1. 온도 무의존 도파로의 원리...111
• 가. 실리카/폴리머 하이브리드 소자...111
• 나. All Pelymer 소자...112
• 제 2 절 연구 내용 및 결과...113
• 1. 40ch. AWG 소자설계...113
• 가. 40ch. AWG 소자 설계 변수 및 모의 전산 결과...113
• 나. 상부 폴리머 재료에 따른 유효굴절률 모의 전산...114
• 2. LOW loss/LOW RI 폴리머 재료 합성 및 광학 특성...120
• 3. 광소자 공정...121
• 가. 실리카 하부클래드 및 코어 제작...121
• 나. 폴리머 상부클래드 증착...121
• 4. 실리카/폴리머 하이브리드 광소자의 열광학 특성...122
• 가. 실리카/폴리머 하이브리드 AWG 소자의 열광학 특성 측정...122
• 나. 실리카/폴리머 Athermal AWG 소자의 특성 평가...123
• 5. 결론...130
• 제 4 장 목표 달성도 및 관련분야에의 기여도...132
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...133
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보...134
• 제 7 장 참고문헌...137