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The 16th Conference on Optoelectronics and Optical CommunicationsThe 16th Conference on Optoelectronics and Optical Communications

Final Program

공동주최 : 한국광학회(OSK) 광자기술분과

한국통신학회(KICS) 광통신연구회

대한전자공학회(IEEE) 광파 및 양자전자연구회

대한전기학회(KIEE) 광전자 및 전자파연구회

광전자및광통신학술회의

일시 2009년5월13일(수)~5월15일(금)

장소 대천한화리조트

단기강좌, Photovoltaic Special Session, 학술발표, 산업전시회

제16회

광전자및광통신학술회의

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제16회 광전자 및 광통신 학술회의

>>> 5월 14일 (목)

TP-2 모드락레이저 출력의 스펙트럼 필터링을 통한 높은 속도의 펄스열 생성장지아, 서동선(명지대) We present a simple method to generate high speed pulse trains from a relatively low speed mode-locked laser by spectral filtering using a fiber Fabry-Perot inter-ferometer. Reasonably stable 40 and 100 GHz pulse trains at 1550 nm obtained from a 10 GHz mode locked fiber ring laser.

TP-3 Electroabsorption Transceiver를 이용한 양방향 WDM-PON 광전송링크 연구안성찬, 김현승, 원용욱, 한상국(연세대) WDM-PON system using an EAM for a modulator and a detector in ONU is pro-posed. Bidirectional transmission of 1.25 Gbps downlink signal and 622Mbps uplink signal is demonstrated experimentally.

TP-4 3차원 벡터그래픽을 이용한 광네트워크의 설계 및 관리 기법에 관한 연구이영욱, 이용기(KT) A New Optical Network Design and manage-ment system Automatic Design and Mana-gement System- ADAMS-based on 3D Vector Graphics has been developed and applied to KT’s Networks in Cheongju area. The developed system is composed of 5 pro-gram modules which enables remote tele-communication facility investigation as well as automatic drawing generation and related expense estimation. The result of applying this system in the field showed 90% of design time reduction efficiency.

TP-5 Proxy Mobile IP에서 Flow-state routing을 통한 QoS 제공 방안임태형, Tri M. Nguyen, 박지혜, 박진우(고려대) In the Next-generation mobile wireless net-works, mobility support and QoS provi-sioning are two critical issues. When it be-comes much easier to access the internet from mobile devices, the real-time service over mobile network will be on high demand. In this paper, we propose a new flow-state routing scheme in PMIP domain for QoS provisioning. The proposed scheme provides the network-based mobility support and QoS provisioning

TP-6 LED램프를 이용한 광무선 보이스 전송김정헌, 장형식, 정구락, 윤성훈, 김왕기(KOPTI) The feasibility of the optical wireless voice transmission with LED lamp is reported. The effects on the transmission performance have been investigated such as the illu-minance on the receiver, the divergence of LED lamp, and the distance between optical source and receiver. The Tx and Rx module for voice communication are also con-structed and measured for the voice trans-mission performance.

TP-7 비틀림 응력으로 광대역 파장 조절 가능한 광섬유 커플러 밴드리젝션필터최홍구, 정윤섭, 오경환(연세대) We demonstrated a tunable broadband re-jection filter by twisting a fused fiber coupler whose tuning range was from 1050 nm to 1600 nm.

TP-8 높은 가변성을 가지는 특수 표면 구조물 기반 광필터 제조권오장, 김현주, 송석호, 한영근(한양대) Temperature sensitivities of D-shaped fibers with specified surface structures such as thin film, periodic gratings without and with a metal coating are investigated. The metal coated surface long-period fiber grating has the highest temperature sensitivity of -1.0 nm/°C.

TP-9 IR대역 소멸파 광센싱 효율이 향상된 광결정 광섬유의 도파로 구조Jiyoung Park, Sejin Lee, Kyungwhan Oh(연세대) In this paper, we applied the doped-ring core structure concept from hollow optical fibers(HOF) to the air-core index-guided photonic crystal fiber and confirmed its higher sensitivity at NIR region by finite element method simulation.

TP-10 Observation of three-fold natures in a novel hollow triangular-core fiber하우성, 이세진, 오경환(연세대), Jens Kobelke (IPHT) We report unique three-fold symmetry in a hollow triangular-core fiber. Guided polari-zation modes were investigated by both theoretical and experimental approaches.

TP-11 시간지연 신호처리를 이용하는 광섬유 전류센서박형준, 김현진, 조요한, 송민호(전북대) We propose a time-delayed quadrature sampling for the signal processing of a fiber-optic Current transformer. We con-firmed the accuracy of quarter wave degree of sampled data with Lissajous plot and circle fitting model. Form the experimental result, the proposed phase demodulation should good feasibility for the protection relay fiber-optic CT.

TP-12 팔라듐이 코팅된 장주기 광섬유 격자에 의해 커플된 고차 클래딩모드를 이용한 고감도 수소센서김영호, 최해룡, 이병하(GIST), 김명진, 노병섭(KOPTI) We demonstrate a simple but highly sen-sitive hydrogen sensor based on palladium- coated long-period fiber grating (LPG) written in low index core single mode fiber, which induces higher order cladding modes. As palladium layer absorbed 4% of hydrogen, the resonant wavelengths of higher order cladding modes (LP07 and LP08) were shifted up to 2.2 and 4.4 nm, respectively, with a 1 minute order short response time.

TP-13 폴리머 광도파로를 이용한 광섬유 전류 센서김훈, 서준규, 김경조, 오민철(부산대), 추우성((주)정관) Polymer waveguide devices for implement-ing fiber optic current sensors are demon-strated. The polymer waveguide devices are used to construct polarization rotated reflec-tion interferometry. To remove the bending induced birefringence, optical fiber coil is annealed at 850°C for 24 hours. The reflec-tion interferometry comprising polymer wave-

guide devices exhibits highly stable output signal corresponding to the flowing current.

TP-14 가늘어진 단일모드 광섬유를 이용한 가변 감쇄기강지훈, 조규정, 문남일, 김광택(호남대) The bend sensitive property of the tapered single mode fiber was applied to accomplish a simple and high performance in-line variable attenuator. The design concept to obtain the high performance has been presented. We have achieved wide attenuation range exceeding 32 dB and very low excess loss blow 0.2 dB at 1550nm wavelength. The measured polarization dependent losses (PDL) were 0.1, 0.2, and 0.5 dB at 10, 20, and 30 dB attenuation, respectively.

TP-15 Reliability Improvement of High- Brightness White LED with Ceramic Package마병진, 김제민, 이관훈(KETI), 이정주, 유오영(아모엘이디) We achieved the junction to air thermal resistance as low as 13[K/W] and the enhanced lifetime(MTTF) estimated over 50,000 hours using a thermal-via structure in LTCC-based LED packages. Exponential decay of bright-ness in the LED packages was assumed and Arrehenius model as a life-stress model was used to analyze the lifetime of the LED packages.

TP-16 λ~4.6 μm에서 동작하는 InGaAs/InAlAs 양자계단레이저의 광도파로 설계고영환, 정관수, 유재수(경희대) We report the design of optical waveguides for quantum cascade laser (QCL) operating at λ~ 4.6 μm by using a beam propagation method for high optical confinement and low absorption loss. As the number of active/ injector stages (N) in QCLs increased from N = 10 to N = 40, the optical confinement was largely improved from 68.3% to 93.4% and the absorption coefficient was also reduced from 0.63 cm-1 to 0.12 cm-1. How-ever, the turn-on voltage is increased with increasing the N, causing a significant device heating. Additionally, the slope efficiency was theoretically determined by parameters such as photon energy, mirror/waveguide loss, and scattering times, and it was compared with the experimental result.

TP-17 세도파로 간섭기 회로를 이용한 넓은 상향 대역폭을 갖는 광 트리플렉서의 설계와 전산모사최준석, 오진경, 김성민, 이형종, 이동환(전남대) We propose a novel Planar Lightwave Cir-cuit (PLC) optical triplexer which has wide- bandwidth characteristic in upstream chan-nel. The proposed triplexer consists of two three-waveguide couplers and a phase shifter connecting the couplers. We introduce a full-coupling scheme to the three-waveguide coupler for wide-bandwidth in upstream channel. Simulation results using Transfer Matrix Method (TMM) and Beam Propaga-tion Method (BPM) show that the proposed triplexer has compact size, low-loss and wide-bandwidth characteristics.

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제16회 광전자 및 광통신 학술회의

PZT3 dBBBS 3 dB

PD

LP

QWP or HWP

PC

Delay line

quadraturesampling

tan-1 &unwrapping ( )φ λΔsin

cosφφ

3 dB

Sensor coil

i

Mirror

시간지연 신호처리를 이용하는 광섬유 전류센서

Time-delayed quadrature signal processing for a fiber-optic

interferometric CT

박형준*, 김현진, 조요한, 송민호

전북대학교 전자정보공학부

Abstract

We propose a time-delayed quadrature sampling for the signal processing of a fiber-optic

Current transformer. We confirmed the accuracy of quarter wave degree of sampled data with

Lissajous plot and circle fitting model. Form the experimental result, the proposed phase

demodulation should good feasibility for the protection relay fiber-optic CT.

광섬유 CT 는 기존의 권선형 CT 에 비해

자속포화나 잔류자속에 의한 영향이 없고, 전

자기간섭에 영향을 받지 않는 장점이 있어서

주로, 고전압, 대전류 전력계통에 적용되어 실

용화 연구가 활발하게 진행 되였으며, 일부는

상용화에 성공하기도 하였다. 광섬유 CT 는 구

성하는 광소자와 구조에 따라 편광 분석형과

광섬유 간섭형으로 나뉘는데, 간섭형 CT 의 경

우 신호처리방법이 다소 복잡한 단점이 있다.

상용화 제품에는 광섬유 간섭계의 간섭신호에

서 위상신호를 추출하기 위하여 주로 lock-in

앰프를 사용하거나, 디지털 샘플링 기법을 사

용한다.[1]

본 논문에서는 광섬유 전류센서의 간섭신

호에서 위상정보 신호를 추출하기 위하여 시간

지연 샘플링 기법을 사용하였다.[2] 다양한 실

험을 통해, 제안하는 방법을 이용하여 효과적

으로 전류측정신호를 복조 할 수 있음을 확인

하였다.

실험 및 고찰

그림 1 은 실험을 위해 구성한 전류센서

의 개략도이다. 2 개의 커플러와 FRM

(Faraday rotator mirror)을 이용하여 반사형

Sagnac 간섭계를 제작하였다. 구성한 전류센

서의 동작은 다음과 같다. 광폭광원(BBS,

broad band source)은 50:50 분리비를 가지는

광섬유 커플러를 통과 후 선형편광기를 거친

뒤 x 축과 45°의 각도로 진동하는 선형편광이

된다. 이상적인 경우에 선형편광이 2 개의 광

그림 1. 광섬유 간섭계를 이용한 전류 센서 (LP: linear polarizer, PZT: piezoelectric transducer, PD: photo-diode, PC: polarization controller, QWP: quarter-wave plate, HWP: half -wave plate)

제16회 광전자 및 광통신 학술회의 논문 TP-11

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0 500 1000 1500 2000 2500

0.09

0.18

0.27

0.36

0.45

Amplitude [rad]

Current [AT]

SM fiber coil with QWPSM fiber coil with HWPFlint glass fiber coil with HWPFlint glass fiber coil with QWP

-0.9 -0.6 -0.3 0.0 0.3 0.6 0.9

-0.9

-0.6

-0.3

0.0

0.3

0.6

0.9

Cosinedata[V]

Sine data [V]

섬유 커플러를 거친 후 반파장판이나 1/4 파장

판을 45°의 각도를 이루며 통과하며 센서코일

로 입사된다. 센서코일로 입사된 각각의 편광

은 모의 전류과부하 장치의 전류크기에 따라

Faraday 효과에 의한 위상변화를 겪고, FRM

에서 반사되어 Sagnac 간섭계와 선형 편광기

를 다시 거친 뒤, 광검출기에서 간섭을 일으킨

다. 원통형 PZT 를 위상변조기로 사용하였으며,

함수발생기의 동기신호를 시간지연 트리거 기

준신호로 이용하였다.

그림 2 는 시간지연 트리거 신호에 따라 취

득한 2 개의 샘플을 이용하여 그린 Lissajous

그래프와 원형모델을 이용하여 90° 위상오차

분석을 수행한 결과이다. 정형파 신호(10 Vp-p,

2kHz)로 위상변조하고, 실효치 2350 [AT]의

입력전류를 설정한 후, 간섭신호의 샘플링을

수행하였다. 이상적인 원과 비교한 MSE(mean

squared error)오차는 4.46×10-5 이며, 이는

8.09 mrad 의 평균 위상오차에 해당하여 90°

위상차 샘플링이 충실히 수행되고 있음을 알

수 있다. 그림 3 은 2 개의 파장판과 일반 단일

모드 광섬유(20 turn)와 flint glass 광섬유(2

trun)를 이용하여 동일한 조건의 전류측정 실

험을 한 결과이다.

결론

시간지연 샘플링 기법을 이용하여 광섬유

전류센서의 간섭출력을 복조 하였다. Lissajous

그래프와 원형모델 피팅을 이용하여 90° 위상

차 오차분석을 하였고, 전류측정 비교실험을

통하여 제안한 위상복조 시스템의 효용성을 입

증하였다. 향후, 현장적용 시험을 통하여 광섬

유 전류센서의 상용화 제품개발 시 제안한 시

스템이 효과적으로 적용될 것으로 예상된다.

[1] J. Blake, P. Tantaswadi, and R. T.

deCarvalho,“ In-Line Sagnac interferometer

current sensor,” IEEE Trans. Power Deliv.,

vol. 11, no. 1, pp. 116-121, 1996.

[2] M. Song, S. Yin, and P. B. Ruffin,“ Fiber

Bragg grating strain sensor demodulation

with quadrature sampling of a Mach-

Zehnder interferometer," Appl. Opt., vol. 39,

no. 7, pp. 1106-1111, 2000.

그림 2. 시간지연 트리거를 이용한 Lissajous 그래프와 원형모델 피팅

그림 3. 센서코일과 파장판에 따른 전류측정결과

제16회 광전자 및 광통신 학술회의 논문 TP-11

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