표제지
목차
ABSTRACT 9
제1장 서론 11
제1절 연구 배경 11
제2장 이론 14
제1절 All Normal Dispersion(ANDi) 광섬유 레이저 14
제2절 복굴절을 이용한 중심파장 이동 16
2.1. 복굴절 필터의 존스 행렬(Jones Matrix) 16
2.2. 복굴절 필터의 광축 회전에 따른 투과 특성 22
제3절 군 지연 분산과 펄스 압축 26
3.1. 군 지연 분산 (GDD ; Group Delay Dispersion) 26
3.2. 투과형 회절격자 쌍을 이용한 펄스 압축 29
제4절 펄스폭 측정 31
4.1. 광 강도 자기상관 간섭계 31
4.2. 주파수 분석 광 게이팅(FROG) 32
제3장 실험 결과 및 분석 34
제1절 ANDi 광섬유 레이저 구성 및 제작 34
1.1. 단일모드 광섬유에서의 비선형 편광 회전 36
1.2. 레이저 발진기 출력 특성 41
제2절 레이저 펄스 압축기 구성 및 펄스폭 측정 46
2.1. 회절격자 쌍을 이용한 펄스 압축 장치 구성 46
2.2. 주파수 분해 광 게이팅을 이용한 압축된 펄스폭 측정 49
제3절 출력 스펙트럼 성형 52
제4장 결론 56
참고문헌 57
표 2.1. 편광 상태에 해당하는 존스 벡터 18
표 2.2. 광학 소자에 해당하는 존스 행렬 18
표 2.3. 파장판에 해당하는 존스 행렬 19
표 2.4. 펄스 파형에 따른 Calibration factor 32
표 3.1. 주 펄스와 sidelobe 펄스의 파라미터 50
그림 2.1. 비선형 편광 회전 메커니즘 15
그림 2.2. 복굴절 물질을 통과하는 빛 16
그림 2.3. 파장에 따른 정상광선의 굴절률 n0와 이상광선의 굴절률 ne(이미지참조) 17
그림 2.4. 복굴절 필터에 브루스터 각으로 입사하는 광선 20
그림 2.5. 광축이 41˚로 정렬된 6 ㎜ 석영 복굴절 필터의 투과 스펙트럼 22
그림 2.6. 복굴절 필터의 광축의 회전각에 따른 변조 깊이 23
그림 2.7. 복굴절 필터의 광축의 회전각에 따른 밴드 패스 대역의 중심파장 24
그림 2.8. 복굴절 필터의 광축의 회전각에 따른 밴드 패스 대역의 중심파장 24
그림 2.9. 군 지연 분산의 개념도 26
그림 2.10. (a) 파장에 따른 광섬유의 굴절률과 군 굴절률 (b) 양과 음의 재료분산 27
그림 2.11. 파장과 광섬유 코아 반지름에 따른 재료 분산과 도파로 분산 27
그림 2.12. 광섬유를 전파하는 빔의 파장에 따른 분산표 28
그림 2.13. 투과형 회절격자 쌍을 이용한 펄스 압축기 구성 (Treacy 구성) 29
그림 2.14. 중첩된 펄스의 광 강도 31
그림 2.15. 주파수 분석 광 게이팅 구조 33
그림 2.16. FROG trace 33
그림 3.1. 본 연구에서 사용한 ANDi 광섬유 레이저 구성도 34
그림 3.2. 본 연구에서 사용한 ANDi 광섬유 레이저 구성도 35
그림 3.3. 소자 투과 후 편광 상태 39
그림 3.4. λ/2 파장판의 광축(α)에 따른 편광 빔 분할기의 투과와 반사 39
그림 3.5. λ/2 파장판의 광축(α)과 λ/4 파장판의 광축(β)에 따른... 40
그림 3.6. 레이저 발진기 펄스열 41
그림 3.7. 펌프광 세기에 따른 레이저 발진기 출력 42
그림 3.8. OSA로 측정한 복굴절 필터의 광축의 회전각에 따른 스펙트럼 이동 43
그림 3.9. 복굴절 필터의 광축의 회전각에 따른 중심파장의 이동 43
그림 3.10. 제2고조파 발생 자기 상관계(FR-103XL) 45
그림 3.11. 자기 상관계로 측정한 레이저 발진기의 펄스폭 45
그림 3.12. 투과형 회절격자 쌍을 이용한 펄스 압축기 구성 46
그림 3.13. 본 연구에서 사용한 회절격자 쌍을 이용한 펄스 압축 장치도 48
그림 3.14. 압축된 펄스의 FROG 결과 49
그림 3.15. 압축된 펄스 파형 50
그림 3.16. 스펙트럼 성형을 위한 ANDi 레이저 구성 52
그림 3.17. 복굴절 필터에 의해 분리된 스펙트럼의 수평, 수직 편광 53
그림 3.18. (a) 복굴절 필터의 광축 회전에 따른 수직 편광 투과 특성 54
그림 3.19. 성형된 펄스의 FROG 결과 55