KR20190036947A - 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치 및 방법 - Google Patents

모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

일실시예에서, 모드 잠금 레이저의 세기 잡음(intensity noise)을 억제하는 레이저 공진기는, 펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신하는 입력 경로, 상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질 및 제1 대역 통과 필터로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 공진 루프, 및 광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 출력 경로를 포함한다.

Description

모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SUPPRESSING INTENSITY NOISE OF A MODE LOCKED LASER}
모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치 및 방법에 연관되며, 보다 구체적으로는 레이저의 공진기 내부 및 외부에 대역 통과 필터를 구비하는 방식으로 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 저감시키는 장치 및 방법에 연관된다.
모드 잠금 레이저의 응용 분야는 정밀한 성능을 요구하는 경우가 많기 때문에 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 낮추는 것은 매우 중요한 요소이다. 특히, 광 샘플링과 포토닉 아날로그-디지털 변환, 임의 광 파형 형성, 광통신 시스템, 광 증폭기 시드 소스 등의 다양한 분야에서 세기 잡음의 영향은 매우 크게 작용하며, 광 다이오드의 세기-위상 간 변환 과정에서는 마이크로파 생성에도 간접적으로 영향을 미친다.
따라서, 여러 응용 분야에서 모드 잠금 레이저의 안정적인 세기 잡음 성능에 대한 요구가 높으며, 기존에는 세기 잡음 억제를 위해 피드백 제어를 이용한 안정화 방식이 널리 사용되고 있으나 피드백 제어 장비를 추가로 필요로 한다는 점에서 비교적 복잡한 구조를 가진다.
일측에 따르면, 모드 잠금 레이저의 세기 잡음(intensity noise)을 억제하는 레이저 공진기는, 펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신하는 입력 경로, 상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질 및 제1 대역 통과 필터로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 공진 루프, 및 광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 출력 경로를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제1 대역 통과 필터는 제1 가변 필터(tunable filter)를 포함한다. 일실시예에서, 상기 제1 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출(amplified spontaneous emission; ASE) 잡음의 형성을 억제하는 파장 대역으로 설정된다.
일실시예에서, 상기 출력 경로는 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 제2 대역 통과 필터에 통과시켜 출력 신호를 생성한다. 일실시예에서, 상기 제2 대역 통과 필터는 제2 가변 필터를 포함한다. 일실시예에서, 상기 제2 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정된다.
일실시예에서, 상기 공진 루프는 상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광의 일부 파장 성분을 상기 공진 루프 내로 진입시키는 파장 분할 다중화기(wavelength division multiplexer; WDM)를 더 포함한다.
일실시예에서, 상기 이득 매질은 어븀 첨가 광섬유를 포함한다.
다른 일측에 따르면, 모드 잠금 레이저의 세기 잡음(intensity noise)을 억제하는 레이저 공진기는, 펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신하는 입력 경로, 상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 공진 루프, 및 광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 대역 통과 필터에 통과시킨 후 출력하는 출력 경로를 포함한다.
일실시예에서, 상기 대역 통과 필터는 가변 필터를 포함한다. 일실시예에서, 상기 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정된다.
다른 일측에 따르면, 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 레이저 공진기는, 펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광의 일부 파장 성분을 비선형 공진 루프 내로 진입시키는 파장 분할 다중화기, 상기 펌프 광을 이득 매질을 구비한 순환 경로 및 제1 대역 통과 필터와 미러를 구비한 왕복 경로로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 비선형 공진 루프, 상기 순환 경로 및 상기 왕복 경로 사이에서 광 펄스열의 진행 경로를 가이드하고, 상기 비선형 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 광 커플러, 및 상기 광 커플러에서 출력된 광 펄스열을 제2 대역 통과 필터에 통과시켜 출력 신호를 생성하는 출력 경로를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제1 대역 통과 필터는 제1 가변 필터를 포함하고, 상기 제2 대역 통과 필터는 제2 가변 필터를 포함한다.
일실시예에서, 상기 제1 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음의 형성을 억제하는 파장 대역으로 설정되고, 상기 제2 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정된다.
도 1은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치의 일부를 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 2는 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치의 일부를 예시적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제의 원리를 설명하기 위한 그래프이다.
도 4는 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
도 6은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제 효과를 나타내는 그래프이다.
실시예들에 대한 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 예시를 위한 목적으로 개시된 것으로서, 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다. 따라서, 실시예들은 특정한 개시형태로 한정되는 것이 아니며, 본 명세서의 범위는 기술적 사상에 포함되는 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이런 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 해석되어야 한다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 권리범위는 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치의 일부를 예시적으로 도시한 블록도이다. 제안되는 장치는 레이저 공진기의 내부 및/또는 외부에 광 필터를 구비하여 증폭 자가 방출(amplified spontaneous emission; ASE) 잡음의 형성을 억제하거나 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 방식으로 세기 잡음 성능을 향상시킨다.
일실시예에서, 레이저 공진기(100)는 입력 경로(110), 공진 루프(120) 및 출력 경로(130)를 포함할 수 있다. 기본적인 구조 자체는 기존의 모드 잠금 레이저에 이용되는 임의의 공진기와 유사한 형태를 가질 수 있다. 다만, 공진 루프(120) 및/또는 출력 경로(130) 상에 광 필터를 배치하여 일부 파장 성분을 억제 또는 제거함으로써 증폭 자가 방출 잡음을 감소시키는 방식으로 세기 잡음을 향상시킬 수 있다. 구체적인 원리에 대하여는 아래에서 더 자세하게 설명된다.
일실시예에서, 입력 경로(110)는 펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신할 수 있다. 일실시예에서, 입력 경로(110)와 공진 루프(120)의 연결부에는 레이저 펌핑의 일부 파장 영역을 공진기 내부로 진입시키는 파장 분할 다중화기(wavelength division multiplexer; WDM)가 배치될 수 있으며, 유사한 역할을 수행하는 임의의 다른 구성이 도입될 수 있다.
일실시예에서, 공진 루프(120)는 입력 경로(110)로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질 및 제1 대역 통과 필터로 진행시켜 광 펄스열을 생성할 수 있다. 공진 루프(120)는 일반적인 공진기의 원리에 따라 전반사 미러 또는 이에 상응하는 구성을 포함할 수 있으며, 편광 및 포화 흡수를 위한 구성을 더 포함할 수 있다.
공진 루프(120) 내에 제1 대역 통과 필터가 포함되는 경우, 레이저 펄스 형성 과정에서 발생하는 증폭 자가 방출 잡음의 형성을 억제할 수 있다. 이러한 효과는 펄스 증폭 과정에서 형성되는 증폭 자가 방출 잡음이 주로 분포하는 파장 영역은 신호원이 높은 세기를 가지는 파장 영역보다 짧은 파장 영역에서 형성된다는 원리를 이용한 것이다.
구체적인 예로서, 어븀 광섬유 기반 레이저의 신호원이 1550nm 파장 영역에서 높은 세기를 가지는 경우, 증폭 자가 방출 잡음은 그보다 짧은 1530nm 파장 영역에 주로 분포할 수 있다.
일실시예에서, 제1 대역 통과 필터는 필터링되는 파장 대역을 조정할 수 있는 제1 가변 필터(tunable filter)및 이를 자동 또는 수동으로 제어할 수 있는 가변 필터 제어부를 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 제1 대역 통과 필터의 파장 대역을 레이저 펄스 형성 과정에서 발생하는 증폭 자가 방출 잡음 형성을 억제할 수 있는 최적의 파장 대역으로 조정할 수 있다.
일실시예에서, 출력 경로(130)는 광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 공진 루프(120)에서 생성된 광 펄스열을 출력할 수 있다. 출력 경로(130)는 광 커플러 또는 부분 투과 미러를 통과해 출력된 광 펄스열이 통과하는 제2 대역 통과 필터를 포함할 수 있다.
출력 경로(130) 상에 제2 대역 통과 필터가 포함되는 경우, 레이저 펄스 형성 과정에서 기 발생한 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 효과를 기대할 수 있다. 이러한 효과 역시 펄스 증폭 과정에서 형성되는 증폭 자가 방출 잡음이 주로 분포하는 파장 영역은 신호원이 높은 세기를 가지는 파장 영역보다 짧은 파장 영역에서 형성된다는 원리를 이용한 것이다.
일실시예에서, 제2 대역 통과 필터는 필터링되는 파장 대역을 조정할 수 있는 제2 가변 필터 및 이를 자동 또는 수동으로 제어할 수 있는 가변 필터 제어부를 포함할 수 있다. 이러한 구성을 통해, 제2 대역 통과 필터의 파장 대역을 레이저 펄스 형성 과정에서 기 발생한 증폭 자가 방출 잡음을 제거할 수 있는 최적의 파장 대역으로 조정할 수 있다.
이와 같이, 공진 루프 내부 및/또는 외부에 수동 광 필터를 배치하는 방식을 통해 피드백 제어를 이용한 안정화 방식에 준하는 우수한 성능의 세기 잡음 억제 효과를 구현할 수 있다. 즉, 피드백 제어를 위한 복잡한 장비를 필요로 하지 않으면서도 충분히 우수한 세기 잡음 억제 성능을 얻을 수 있다. 아울러, 피드백 제어를 이용하는 경우에는 억제 수준에 따라 높은 발진 피크가 발생할 수 있는데 비하여, 제안되는 수동 광 필터를 배치하는 방식은 저주파수에서부터 낮은 수준의 세기 잡음 성능을 유지할 수 있다는 점에서 의의가 있다.
또한, 레이저 오실레이터 자체 잡음 수준 향상을 위하여 스트레치드-펄스 영역에서 동작시키는 분산 최적화 방식이 있으나, 다른 펄스 형성 매커니즘을 기반으로 하는 포화 물질 기반의 모드 잠금 레이저나 고출력을 요하는 모드 잠금 레이저는 분산 최적화 방식의 적용이 어렵다는 문제가 있었다. 제안되는 수동 광 필터를 배치하는 방식은 이러한 유형의 레이저에도 적용이 가능하다. 뿐만 아니라, 분산 최적화 방식이 적용된 스트레치드-펄스 영역에서 동작하는 레이저에 대하여도 공진기 외부에 필터를 배치하여 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 수동 광 필터 배치 방식을 추가 적용할 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 장치의 일부를 예시적으로 도시한 블록도이다. 제안되는 장치는 비선형 루프 미러 기반의 편광 유지 광섬유 레이저의 공진기의 내부 및 외부에 광 필터를 구비하여 증폭 자가 방출 잡음의 형성을 억제하거나 제거하는 방식으로 세기 잡음 성능을 향상시킨다.
일실시예에서, 레이저 공진기는 펌프 레이저(210)로부터 수신되는 펌프 광의 일부 파장 영역을 비선형 공진 루프 내부로 진입시키는 WDM(220)을 포함할 수 있다. WDM(220)에 의해 비선형 공진 루프 내로 진입된 펌프 광은 이득 매질(230) 및 바이어스 유닛(250)을 통과해 진행하는 순환 경로 및 제1 가변 필터(260)와 미러(270)를 포함하는 왕복 경로로 가이드되어 광 펄스열을 생성할 수 있다. 일실시예에서, 이득 매질(230)은 어븀 첨가 광섬유 또는 이와 유사한 구성을 포함할 수 있다.
일실시예에서, 레이저 공진기는 순환 경로 및 왕복 경로 사이에서 광 펄스열의 진행 경로를 가이드하고, 비선형 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 광 커플러(240)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 커플러(240)는 50:50 커플러 또는 70:30 커플러 등으로 구성되어 광 펄스열을 비선형 공진 루프 내외로 가이드할 수 있다.
일실시예에서, 레이저 공진기의 출력 경로는 광 커플러(240)에서 출력된 광 펄스열을 제2 가변 필터(280)에 통과시켜 출력 신호를 생성할 수 있다.
도 1을 참조하여 설명된 바와 유사하게, 공진 루프 내부에 배치된 제1 가변 필터(260)와 공진 루프 외부에 배치된 제2 가변 필터(280)는 각각 증폭 자가 방출 잡음의 형성 억제 및 제거 기능을 수행한다. 제1 가변 필터(260) 및 제2 가변 필터(280)는 증폭 자가 방출 잡음을 최소화시킬 수 있는 파장 대역으로 설정될 수 있으며, 이러한 파장 대역 설정을 자동 또는 수동으로 수행하기 위한 제어부를 포함할 수 있다.
도 3은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제의 원리를 설명하기 위한 그래프이다. 도 3의 가로축은 파장을 나타내고 세로축은 상대 세기를 나타낸다.
도 3의 참조 번호 310은 신호원이 높은 세기를 가지는 파장 영역을 예시적으로 보여준다. 예를 들어, 일반적인 어븀 광섬유 기반 레이저의 신호원은 1550nm의 파장 영역에서 높은 세기를 가진다.
도 3의 참조 번호 320은 펄스 증폭 과정에서 형성되는 증폭 자가 방출 잡음의 세기를 예시적으로 보여준다. 예를 들어, 어븀 광섬유 기반 레이저를 이용한 펄스 증폭의 경우 1530nm 파장 영역에 증폭 자가 방출 잡음이 주로 분포한다.
이처럼, 펄스 증폭 과정에서 형성되는 증폭 자가 방출 잡음이 주로 분포하는 파장 영역은 신호원이 높은 세기를 가지는 파장 영역보다 짧은 파장 영역에서 형성된다. 따라서, 이러한 원리를 이용하여 가변 필터의 파장 대역을 제어한다면 증폭 자가 방출 잡음을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 4 내지 도 6은 일실시예에 따른 모드 잠금 레이저의 세기 잡음 억제 효과를 나타내는 그래프이다. 구체적으로, 도 4는 공진기 내부에 광 필터를 배치한 경우, 도 5는 공진기 외부에 광 필터를 배치한 경우, 그리고 도 6은 공진기 내부 및 외부 모두에 광 필터를 배치한 경우의 세기 잡음 변화를 보여준다.
도 4의 그래프 (i)은 필터가 없는 경우의 상대 세기 잡음 수준을 나타내며, 그래프 (ii)는 19nm 필터가 적용된 경우, 그래프 (iii)은 16nm 필터가 적용된 경우, 그래프 (iv)는 14 nm 필터가 적용된 경우, 그리고 그래프 (v)는 12 nm 필터가 적용된 경우의 상대 세기 잡음 수준의 변화를 나타낸다.
이와 유사하게, 도 5의 그래프 (i)은 필터가 없는 경우의 상대 세기 잡음 수준을 나타내며, 그래프 (ii)는 15nm 필터가 적용된 경우, 그래프 (iii)은 10nm 필터가 적용된 경우, 그리고 그래프 (iv)는 5 nm 필터가 적용된 경우의 상대 세기 잡음 수준의 변화를 나타낸다.
또한, 도 6의 그래프 (i)은 공진기 내부에만 12nm 필터가 적용된 경우의 상대 세기 잡음 수준을 나타내며, 그래프 (ii)는 공진기 내부의 12nm 필터와 공진기 외부의 20nm 필터가 적용된 경우, 그래프 (iii)은 공진기 내부의 12nm 필터와 공진기 외부의 16nm 필터가 적용된 경우, 그리고 그래프 (iv)는 공진기 내부의 12nm 필터와 공진기 외부의 13 nm 필터가 적용된 경우의 상대 세기 잡음 수준의 변화를 나타낸다.
이처럼 공진기 내부 및/또는 외부에 수동 광 필터를 배치하는 방식을 이용하면 기존 잡음 억제 방법에 비하여 매우 낮은 복잡도 및 비용 만으로도 우수한 수준의 상대 세기 잡음 성능을 확보할 수 있다. 또한, 가변 필터를 이용하여 파장 대역을 조정하는 구성을 통해 응용 분야 및 필요 성능에 최적화된 모드 잠금 레이저의 구현을 기대할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 모드 잠금 레이저의 세기 잡음(intensity noise)을 억제하는 레이저 공진기에 있어서,
    펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신하는 입력 경로;
    상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질 및 제1 대역 통과 필터로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 공진 루프; 및
    광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 출력 경로
    를 포함하는, 레이저 공진기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 대역 통과 필터는 제1 가변 필터(tunable filter)를 포함하는,
    레이저 공진기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출(amplified spontaneous emission; ASE) 잡음의 형성을 억제하는 파장 대역으로 설정되는,
    레이저 공진기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 출력 경로는 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 제2 대역 통과 필터에 통과시켜 출력 신호를 생성하는,
    레이저 공진기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2 대역 통과 필터는 제2 가변 필터를 포함하는,
    레이저 공진기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정되는,
    레이저 공진기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공진 루프는 상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광의 일부 파장 성분을 상기 공진 루프 내로 진입시키는 파장 분할 다중화기(wavelength division multiplexer; WDM)를 더 포함하는,
    레이저 공진기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이득 매질은 어븀 첨가 광섬유를 포함하는,
    레이저 공진기.
  9. 모드 잠금 레이저의 세기 잡음(intensity noise)을 억제하는 레이저 공진기에 있어서,
    펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광을 수신하는 입력 경로;
    상기 입력 경로로부터 전달받은 펌프 광을 이득 매질로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 공진 루프; 및
    광 커플러 또는 부분 투과 미러를 이용하여 상기 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 대역 통과 필터에 통과시킨 후 출력하는 출력 경로
    를 포함하는, 레이저 공진기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 대역 통과 필터는 가변 필터를 포함하는,
    레이저 공진기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정되는,
    레이저 공진기.
  12. 모드 잠금 레이저의 세기 잡음을 억제하는 레이저 공진기에 있어서,
    펌프 레이저로부터 생성된 펌프 광의 일부 파장 성분을 비선형 공진 루프 내로 진입시키는 파장 분할 다중화기;
    상기 펌프 광을 이득 매질을 구비한 순환 경로 및 제1 대역 통과 필터와 미러를 구비한 왕복 경로로 가이드하여 광 펄스열을 생성하는 비선형 공진 루프;
    상기 순환 경로 및 상기 왕복 경로 사이에서 광 펄스열의 진행 경로를 가이드하고, 상기 비선형 공진 루프에서 생성된 광 펄스열을 출력하는 광 커플러; 및
    상기 광 커플러에서 출력된 광 펄스열을 제2 대역 통과 필터에 통과시켜 출력 신호를 생성하는 출력 경로
    를 포함하는, 레이저 공진기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 대역 통과 필터는 제1 가변 필터를 포함하고, 상기 제2 대역 통과 필터는 제2 가변 필터를 포함하는,
    레이저 공진기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음의 형성을 억제하는 파장 대역으로 설정되고, 상기 제2 가변 필터의 파장 대역은 증폭 자가 방출 잡음을 제거하는 파장 대역으로 설정되는,
    레이저 공진기.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000051572A (ko) * 1999-01-23 2000-08-16 강병호 이득평탄화 기능을 갖춘 광섬유증폭기
KR20140052116A (ko) * 2012-10-18 2014-05-07 한국과학기술원 비선형 편광 회전과 포화흡수체의 결합 모드잠금에 의해 생성되는 고출력 광섬유 펨토초 레이저 공진기

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