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모노사이클 영역의 광 펄스 압축

전문가 제언: ○ 고속촬영의 주요기술인 시간분해능은 1820년경에는 전자부품의 개발을 위한 것으로 광원은 섬광원이 주이고 검출기는 광전기 증폭 튜브가 주이었다. 1960년대 초까지는 지속시간을 ns 이하로 향상하는 것이 불가능하여 별 진전이 없다가 1962년 후 Q-switching, 모드동기, 광 펄스 압축기법 등 레이저 기술이 개발되면서 시간분해능이 급격히 발달하였다.

– 현재는 fs(1fs=10-15sec)대의 펄스폭을 갖는 펄스레이저 시스템이 개발되어 초고속 전자셔터가 ps(1ps=10-12sec) 이하의 시간분해능을 갖는 고속카메라가 등장하여 사용되고 있다.

○ 처프(chirp)는 광학에서 빛의 주파수가 시간에 따라 연속적으로 변하는 변환이다. 단파장 광의 위상성분이 시간에 따라 변하는 양상으로 표현될 때 이 위상의 1차 성분을 처프로 표현할 수 있고, 이런 경우 처프는 선형적으로 존재한다.

– 처프는 시공간 구조가 Fourier 분석에 의해 시간적 공간적으로 분해할 수 있다면 시간적 공간적으로 위상성분이 변하는 형상을 나타내는 주기구조의 표현 방식이다.

○ 우리나라의 한 출연연구소(KIST)에서는 WDM(Wavelength Division Multiplexing) 시스템에 사용되는 대역폭 조절 필터로 근사적 사각형모양의 필터 특성을 가진 경사진 처프 광섬유 격자를 이용하여 특정 대역의 파장성분만을 선택적으로 제거하거나 통과하는 조절필터를 개발하였다.

– 이러한 조절필터의 개발은 광원이 특정한 파장대역을 더욱 정확하고 충분한 대역폭을 지나가도록 할 수 있는 대역폭 조절 필터로서 WDM 광통신시스템 네트워크 관리에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

저자: Mikio YAMASHITA, Keisaku YAMANE, Ryuji MORITA
자료유형: 학술정보