KR101013030B1 - Dual wavelength optical fiber laser, photonic microwave notch filter and methods for notch frequency turning - Google Patents
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Abstract
본 발명은 쌍파장 광섬유 레이저, 포토닉 마이크로파 노치 필터 및 노치 주파수 가변 방법에 관한 것으로, 상기 포토닉 마이크로파 노치 필터는 장착된 제 1 광섬유 격자 및 제 2 광섬유 격자에, 회전에 의해 서로 상이한 스트레인을 가하는 변형기, 상기 변형기의 스트레인에 의해 제 1 파장의 빛을 반사하는 상기 제 1 광섬유격자, 상기 변형기의 스트레인에 의해 제 2 파장의 빛을 반사하는 상기 제 2 광섬유격자 및 상기 변형기에 광학적으로 연결되고, 반사된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 발진하는 공진기를 포함하는 쌍파장 광섬유 레이저 및 상기 쌍파장 광섬유 레이저에서 출력되는 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 RF파로 변조하는 전기광변조기, 상기 전기광변조기에서 변조된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛에 상이한 시간 지연을 부여하는 광섬유스풀 및 상기 광섬유스풀을 통과한 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 마이크로파로 검출하는 광검출기를 포함한다.The present invention relates to a double-wavelength fiber laser, a photonic microwave notch filter, and a method for varying the notch frequency, wherein the photonic microwave notch filter applies different strains to each of the mounted first and second optical fiber gratings by rotation. Optically coupled to a transducer, the first optical fiber grating reflecting light of the first wavelength by strain of the transducer, the second optical fiber grating reflecting light of the second wavelength by strain of the transducer, and A bi-wavelength optical fiber comprising a resonator for oscillating the light of the first wavelength and the second wavelength reflected, and the electrical power to modulate the light of the first wavelength and the light of the second wavelength output from the bi-wavelength optical fiber laser to the RF wave To provide different time delays to the light modulator, the light of the first wavelength and the light of the second wavelength modulated by the electro-optic modulator. And a photodetector for detecting the optical fiber spool and the light having a first wavelength and the second wavelength having passed through the optical fiber spool with microwaves.
포토닉 마이크로파, 쌍파장 광섬유 레이저, 광섬유 격자 Photonic microwave, double wavelength fiber laser, fiber optic grating
Description
본 발명은 쌍파장 광섬유 레이저, 포토닉 마이크로파 노치 필터 및 노치 주파수 가변 방법에 관한 것으로, 변형기의 변형 정도에 따라 발진하는 두 빛의 파장 간격을 변화시키고, 상기 두 빛의 시간 지연을 조절하여 주파수 응답 특성에서 마이크로파 노치의 주파수를 가변할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a double-wavelength fiber laser, a photonic microwave notch filter, and a method of varying the notch frequency. The present invention relates to a frequency response by varying the wavelength spacing of two lights oscillating according to the degree of deformation of a transducer and adjusting the time delay of the two lights. A device is capable of varying the frequency of a microwave notch in a characteristic.
최근 광 기술을 기반으로 무선 가입자 망, 위상 어레이 안테나, 광무선(ROF : Radio Over Fiber) 시스템 등이 사용되면서, 마이크로파 신호 발생은 많은 관심을 끌고 있다. 상기 광을 이용하는 기술은, 전자기파에 의한 간섭 현상이 없고, 대역폭이 크며, 손실이 적은 광섬유를 이용할 수 있는 등 많은 이점이 있다.Recently, the use of a wireless subscriber network, a phased array antenna, and a radio over fiber (ROF) system based on the optical technology, the microwave signal generation has attracted a lot of attention. The technique using the light has many advantages, such as the use of an optical fiber with no interference phenomenon due to electromagnetic waves, a large bandwidth, and low loss.
마이크로파 노치 필터는 RF 신호 처리의 주요 소자로 다양한 방법으로 구현되고 있다. 종래의 광파를 이용한 마이크로파 노치 필터 기술은, 주로 서로 다른 파장의 광신호를 RF 신호로 변조한 후, 분산 매질(ex. chirped FBG, 광섬유)을 지 나게 한 후, 두 광원의 비팅 신호를 광검출기의 RF 신호로 검출하며, 주로 분산 매질의 분산값을 조절하여 노치의 주파수 응답 특성을 변화시켰다.Microwave notch filters are the main components of RF signal processing and are implemented in various ways. Conventional microwave notch filter technology using light waves modulates optical signals of different wavelengths into RF signals, passes through a dispersion medium (ex. Chirped FBG, optical fiber), and then detects the beating signals of the two light sources. The frequency response of the notches was changed by detecting the RF signal of the notch.
하지만, 상기의 종래 기술은 마이크로파의 노치 주파수 변화를 위해 분산값을 조절해야 하기 때문에 구조가 복잡하다. 또한, 광섬유 브래그 격자를 사용할 경우에는 분산값의 변화에 한계가 있어, 가변 주파수 범위가 제한되는 문제점이 있다. However, the above-described prior art is complicated in structure because the dispersion value has to be adjusted for changing the notch frequency of microwaves. In addition, when the optical fiber Bragg grating is used, there is a limit in the variation of the dispersion value, and there is a problem in that the variable frequency range is limited.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 특수하게 설계된 변형기를 이용하여 상기 변형기의 변형 정도에 따라 발진하는 파장이 변하는 쌍파장 광섬유 레이저 광원을 구현하고, 출력되는 두 빛에 시간 지연을 조절하여 주파수 응답 특성을 가변할 수 있는 쌍파장 광섬유 레이저, 포토닉 마이크로파 노치 필터 및 노치 필터 주파수 가변 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, by using a specially designed transducer to implement a double-wavelength fiber laser light source of varying the oscillation wavelength according to the degree of deformation of the transducer, and to adjust the time delay to the two light output Accordingly, an object of the present invention is to provide a bi-wavelength fiber laser, a photonic microwave notch filter, and a notch filter frequency variable method capable of varying frequency response characteristics.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍파장 광섬유 레이저는, 장착된 제 1 광섬유 격자 및 제 2 광섬유 격자에, 회전에 의해 상이한 스트레인을 가하는 변형기, 상기 변형기의 스트레인에 의해 제 1 파장의 빛을 반사하는 제 1 광섬유격자, 상기 변형기의 스트레인에 의해 제 2 파장의 빛을 반사하는 제 2 광섬유격자 및 상기 변형기에 광학적으로 연결되고, 반사된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 발진하는 공진기를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a bi-wavelength fiber laser includes a transducer for applying different strains to a mounted first optical fiber grating and a second optical fiber grating by rotation, and a first strain by the strain of the transducer. A first optical fiber lattice that reflects light of a wavelength, a second optical fiber lattice that reflects light of a second wavelength by strain of the transducer, and optically coupled to the transducer and having a reflected light and a second wavelength And a resonator for oscillating light.
또한, 상기 변형기는, 제 1 원판, 상기 제 1 원판의 원주를 둘러싸고, 회전 가능한 제 2 원판 및 상기 제 2 원판이 회전함에 대응하여 형태가 변형됨에 따라, 장착된 제 1 광섬유격자 및 제 2 광섬유격자에 서로 상이한 스트레인을 가하는 평판을 더 포함한다.The transducer may further include a first optical fiber grid and a second optical fiber mounted as the shape of the first disk, the circumference of the first disk, and a shape change in response to rotation of the second and second rotatable disks. It further includes a plate for applying different strains to the grating.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이 크로파 노치 필터는 쌍파장 광섬유 레이저, 상기 쌍파장 광섬유 레이저에서 출력되는 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 RF파로 변조하는 전기광변조기, 상기 전기광변조기에서 변조된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛에 상이한 시간 지연을 부여하는 광섬유스풀 및 상기 광섬유스풀을 통과한 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 마이크로파로 검출하는 광검출기를 포함한다. In addition, the photonic microwave notch filter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is RF of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength and the wavelength of the second wavelength that is output from the double wavelength fiber laser An electro-optic modulator for modulating with a wave, an optical fiber spool that gives a different time delay to light of a first wavelength and a light of a second wavelength modulated by the electro-optic modulator, and light and a second wavelength of a first wavelength passing through the optical fiber spool It includes a photodetector for detecting the light of the microwave.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터의 주파수 가변 방법은, 변형기의 회전에 의해 제1 광섬유 격자 및 제 2 광섬유격자에 서로 상이한 스트레인이 가해지는 단계, 제 1 광섬유격자에 의해 제 1 파장의 빛을 반사시키는 단계, 제 2 광섬유격자에 의해 제 2 파장의 빛을 반사시키는 단계, 상기 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛이 공진되는 단계, 공진된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛이 RF파로 변조되는 단계, 변조된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛에 상이한 시간 지연이 부여되는 단계 및 상기 상이한 시간 지연이 부여된 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 마이크로파로 검출하는 단계를 포함한다. In addition, the method of varying the frequency of the photonic microwave notch filter according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the step of applying different strains to the first optical fiber grating and the second optical fiber grid by the rotation of the transducer, Reflecting light of a first wavelength by a first optical fiber grid; reflecting light of a second wavelength by a second optical fiber grid; resonating light of the first wavelength and light of a second wavelength; resonance Modulating the light of the first wavelength and the light of the second wavelength into RF waves, imparting different time delays to the modulated light of the first wavelength and light of the second wavelength, and giving the first different time delays. Detecting the light of the wavelength and the light of the second wavelength with microwaves.
본 발명의 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터는, 저가의 반도체 광증폭기와 광섬유 격자를 이용한 쌍파장 광섬유 레이저에서 출력되는 빛의 파장 간격을 특수하게 설계된 변형기를 이용하여 가변시킴으로써, 노치 필터의 주파수를 쉽게 가변할 수 있는 이점이 있다. Photonic microwave notch filter according to an embodiment of the present invention, by varying the wavelength interval of the light output from a double-wavelength fiber laser using a low-cost semiconductor optical amplifier and a fiber grating using a specially designed transducer, the frequency of the notch filter There is an advantage that can be easily changed.
또한, 광을 이용한 마이크로파 노치 필터를 구현함으로써 전자기파에 의한 간섭 현상이 없으며, 손실이 적은 광섬유를 이용할 수 있어 광통신 및 ROF 시스템에 유용하게 이용할 수 있다. In addition, by implementing a microwave notch filter using light, there is no interference phenomenon caused by electromagnetic waves, and the optical fiber with low loss can be used, which can be usefully used for optical communication and ROF systems.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능이나 구성에 대한 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있을 경우에는 이를 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, it will be omitted if the description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터의 구성도이다. 1 is a block diagram of a photonic microwave notch filter according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터는 공진기(110, 112, 114), 반도체형 광증폭기(120), 순환기(130), 편광조절기(140. 142), 광분할기(150), 커플러(152, 154), 전기광변조기(160), 광증폭기(170), 광섬유스풀(180), 광검출기(190) 및 변형기(200)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍파장 광섬유 레이저는 상기 구성 중, 공진기(110, 112, 114), 반도체형 광증폭기(120), 순환기(130), 편광조절기(140, 142), 광분할기(150), 커플러(152, 154) 및 변형기(200)를 포함한다. 또한, 상기 변형기는 광섬유격자(210, 212), 평판(220), 제 1 원판(230) 및 제 2 원판(240)을 포함한다. Referring to FIG. 1, the photonic microwave notch filter according to an exemplary embodiment includes a
상기 공진기는 주공진기(110), 제 1 보조공진기(112) 및 제 2 보조공진 기(114)를 포함한다. 상기 보조 공진기의 개수는 2 이상의 복수가 가능하다. 상기 주공진기(110), 제 1 보조공진기(112) 및 제 2 보조공진기(114)는 변형기에 광학적으로 연결되어, 변형기에서 반사된 제 1 , 2 파장의 빛을 공진시킨다. 상기 주공진기(110), 제 1 보조공진기(112) 및 제 2 보조공진기(114)의 공진 조건은 각각 상이하며, 따라서 발진은 주공진기(110)와 상기 제 1, 2 보조공진기(112, 114)의 공진 조건이 동시에 만족될 때 가능하다. 따라서, 상기 복수의 공진기를 통해 단일 종모드의 쌍파장 레이저 광원을 얻을 수 있다. The resonator includes a
상기 반도체형 광증폭기(SOA: Semiconductor Optical Amplifier)(120)는 복수의 빛을 동시에 증폭시킨다. 상기 반도체형 광증폭기는 비균일 선폭 확대(inhomogeneous broadening) 현상으로 인하여, 어븀 첨가 광증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)와 다르게 두 파장 이상의 빛을 동시에 증폭시킬 수 있다. The semiconductor optical amplifier (SOA) 120 amplifies a plurality of lights simultaneously. The semiconductor optical amplifier may amplify light of two wavelengths or more differently from an erbium doped fiber amplifier (EDFA) due to non-uniform gene broadening.
순환기(130)는 변형기와 공진기를 광학적으로 연결한다. 상기 순환기(130)는 상기 주공진기(110)와 연결될 수 있다. 상기 순환기(130)가 상기 주공진기(110)와 연결되는 경우, 상기 순환기(130)의 제 1 포트 및 제 3 포트는 상기 주공진기(110)의 양단에 연결되고, 상기 순환기(130)의 제 2 포트는 변형기와 연결된다. 구체적으로, 상기 순환기(130)의 제 1 포트로 입력된 광신호가 제 2 포트로 출력되고, 상기 제 2 포트에서 출력된 빛은 각각 상이한 파장으로 제 1 광섬유격자 및 제 2 광섬유격자에서 반사되어 다시 제 2 포트로 입력되고, 상기 순환기의 제 3 포트를 통해 출력된다. The
편광조절기(PC: Polarization Controller)(140, 142)는 상기 공진기에 광학 적으로 연결되고, 편광을 조절하여 서로 다른 두 파장의 빛의 세기에 관한 차이를 최소화시켜, 상기 두 파장의 빛이 안정적으로 발진하도록 한다. 상기 편광조절기는 각각의 공진기 내부에 포함될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 편광조절기기는 제 1 보조공진기에 연결되는 제 1 편광조절기(140) 및 제 2 보조공진기에 연결되는 제 2 편광조절기(142)로 구성된다.Polarization controllers (PCs) 140 and 142 are optically connected to the resonator and control polarization to minimize differences in light intensity of two different wavelengths so that the light of the two wavelengths can be stably Make it oscillate. The polarization controller may be included in each resonator. Polarization control apparatus according to an embodiment of the present invention is composed of a
광분할기(150)는 상기 공진기에 광학적으로 연결되고, 광의 일부를 상기 공진기 내에서 순환하도록 하고, 광의 나머지를 상기 공진기 외부로 방출한다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 광분할기(150)는 주공진기(110)와 연결될 수 있다. 또한, 상기 광분할기(150)는 9:1의 광섬유 커플러가 이용될 수 있으며, 이 경우, 90%의 광은 공진기 내로 순환시키면서, 나머지 10%의 광만을 공진기 밖으로 방출시킨다. 또한, 상기 포토닉 마이크로파 노치 필터가 주 공진기(110), 제 1 보조공진기(112) 및 제 2 보조공진기(114)를 포함하는 경우, 커플러(152, 154)를 통해 상기 공진기 사이를 광학적으로 연결한다. 즉, 상기 주공진기(110)와 제 1 보조공진기(112)를 제 1 커플러(152)가, 주공진기(110)와 제 2 보조공진기(114)를 제 2 커플러(154)가 연결할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 상기 커플러는 2*2 출력단자 형태의 1:1 커플러가 이용될 수 있고, 이 경우 광의 비율을 50: 50으로 분할하여, 일부는 커플러 내부를 순환하도록 하고, 일부는 밖으로 방출시킨다. The
전기광변조기(EOM: Electro- Optic Modulator)(160)는 광원에서 출력되는 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 RF로 변조한다. 구체적으로, 상기 전기광변조기(160)는 상이한 파장을 가지는 두 빛을 입력받아, 네트워크 분석기의 RF 신호에 의해 상기 두 빛을 RF 신호로 변조시킨다. 상기 RF 신호의 예에는 마이크로파가 포함될 수 있다. An electro-optic modulator (EOM) 160 modulates the light of the first wavelength and the light of the second wavelength that are output from the light source with RF. Specifically, the electro-
광증폭기(170)는 상기 전기광변조기(160)에서 변조된 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛을 증폭시킨다. 본 발명의 실시 예에 따른 상기 광증폭기는 어븀 첨가 광증폭기(EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier)가 이용될 수 있다. The
광섬유스풀(SMF: Synthetic Mineral Fiber)(180)은 상기 전기광변조기에서(160) 변조되거나, 상기 광증폭기(170)에서 증폭된 제 1 파장의 빛과 제 2 파장의 빛에 상이한 시간 지연을 부여한다. 상기 광섬유스풀(180)은 통과한 상이한 파장의 두 빛은 서로 다른 시간 지연을 갖게 되어, 2-탭 형태의 노치 필터를 이루도록 한다. Synthetic Mineral Fiber (SMF) 180 imparts different time delays to light of a first wavelength and light of a second wavelength that are modulated in the electro-
광검출기(PD: Photonic Detector)(190)는 상기 광섬유스풀(180)을 통과하면서 시간 지연을 가지는 두 파장의 빛을 마이크로파로 검출한다. 상기 광검출기(190)는 빠른 응답 속도를 가지고, 희망하는 RF 신호의 마이크로파 주파수보다 넓은 대역폭을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 상기 광검출기(190)에서 검출되는 노치의 저지 대역(stop band)의 주파수는 변형기를 통해 제 1 광섬유격자 및 제 2 광섬유격자에서 반사되는 빛의 파장 간격에 따라 제어된다. A photonic detector (PD) 190 detects light of two wavelengths having a time delay as the microwave passes through the
상기 광검출기(190)의 출력 는 아래의 [수학식 1]을 통해 표현된다.Output of the
여기서, 상기 f는 상기 전기광변조기에서 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 RF파로 변조할 때 이용되는 주파수에 해당하고, △τ는 서로 다른 파장의 두 빛 사이의 상대적인 시간 지연차에 해당한다. 즉, 상기 광검출기에서 검출되는 마이크로파는, 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛의 시간 지연에 따라 가변하는 저지 대역(stop band)를 갖는다. Here, f is a frequency used when modulating the light of the first wavelength and the light of the second wavelength by the RF wave in the electro-optic modulator, and Δτ is a relative time delay difference between the two light of different wavelengths Corresponding. That is, the microwave detected by the photodetector has a stop band that varies with the time delay of the light of the first wavelength and the light of the second wavelength.
[수학식 1]에서 노치 위치는 아래 [수학식 2]로 주어진다.In [Equation 1], the notch position is given by [Equation 2] below.
여기서 N 정수로 0, 1, 2... 에 해당하고, D는 광섬유 스풀의 분산값에 해당하며, △λ는 두 빛 간의 파장 차이를 나타낸다. Where N corresponds to 0, 1, 2 ..., D corresponds to the dispersion value of the optical fiber spool, and λλ represents the wavelength difference between the two lights.
즉, 상기 [수학식 1] 및 [수학식 2]를 통해, 두 빛 사이의 파장 간격을 조절함으로써 노치 필터의 저지 대역(stop band)의 주파수 위치를 변화시킬 수 있음을 알 수 있다. 상기 두 빛 간의 파장 간격은 변형기(200)의 회전 각도를 변화시키면서 바꿀 수 있다. That is, through [Equation 1] and [Equation 2], it can be seen that the frequency position of the stop band of the notch filter can be changed by adjusting the wavelength gap between the two lights. The wavelength gap between the two lights may be changed while changing the rotation angle of the
변형기(200)는 공진기에 광학적으로 연결되고, 회전에 의해 장착된 제 1, 2 광섬유격자들에 상이한 스트레인을 가한다. 상기 변형기(200)는 제 1 광섬유격자(210), 제 2 광섬유격자(212), 평판(220), 제 1 원판(230) 및 제 2 원판(240)을 포함한다. 구체적인 변형기의 구성은 도 2를 참조하여 더 상세히 설명할 것이다.The
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형기의 사시도이다. 2 is a perspective view of a transducer according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 변형기(200)는 제 1 광섬유격자(210), 제 2 광섬유격자(212), 평판(220), 제 1 원판(230), 제 2 원판(240), 지지대(250, 252), 고정나사(260, 262, 264, 266)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the
상기 제 1, 2 광섬유격자(210, 212)는 상기 변형기의 스트레인에 의해 서로 상이한 파장의 빛을 반사한다. 즉, 상기 제 1, 2 광섬유격자(210, 212)는 두 개의 파장을 선택하여 통과시키는 대역 필터 역할을 수행한다. 상기 제 1, 2, 광섬유격자(210, 212)는 순환기(130)의 제 2 포트를 통해 두 빛을 입력받아, 제 1 파장의 빛 및 제 2 파장의 빛을 반사시키고, 다시 상기 순환기(130)이 제 2 포트를 통해 입력시킨다. The first and second
상기 평판(220)은 상기 제 1, 2 광섬유격자(210, 212)들이 장착되고, 상기 평판의 형태가 변형됨에 따라 상기 제 1, 2 광섬유격자(210, 212)들에 상이한 스트레인을 가한다. The
상기 제 1 원판(230)은 고정된 원판이고, 상기 제 2 원판(240)은 고리 형태로 안이 뚫려있으며, 상기 제 1 원판(230)을 둘러싸는 형태로 회전 가능하다. 상기 제 2 원판(240)의 회전 각도는 스테이지(도 2에서는 생략)로 정밀하게 제어할 수 있다. The
상기 지지대(250, 252)는 긴 홈을 가지고 있고, 상기 제 1 원판(230) 및 제 2 원판(240)에 각각 고정 나사(260, 262, 264, 266)을 통해 연결된다. The
상기 제 1 원판(230)이 고정된 상태에서, 상기 제 2 원판(240)을 회전하면, 상기 제 2 원판(240)에 위치한 고정 나사(260, 264)는 상기 제 2 원판(240)과 함께 회전하는 반면, 상기 제 1 원판(230)에 위치한 고정 나사(262, 266)는 움직이지 않으므로, 상기 평판(220)은 S 자 형태로 변형되게 된다. When the
그 결과, 상기 평판(220)에 부착된 제 1 광섬유격자(210)에 당기는 스트레인을 가하게 되고, 상기 제 2 광섬유격자(212)에 미는 스트레인을 가하게 된다. 그 결과, 각각 상이한 스트레인을 받은 제 1 광섬유격자(210) 및 제 2 광섬유격자(212)의 반사 파장은 서로 다른 방향으로 이동하게 된다. 상기 이동 정도는 상기 제 2 원판(240)의 회전 각도 (θ)에 근사적으로 비례하게 된다. 상기와 같은 방법을 통해, 변형기의 형태 변화를 통해 발진하는 두 파장의 파장 간격을 변화시킬 수 있고, 결과적으로 노치 필터의 노치 주파수를 가변시킬 수 있게 된다. As a result, a strain applied to the first
본 발명의 일 실시 예에 따른 노치 필터를 통한 주파수 가변 방법은 변형기의 회전에 의해 제1, 2 광섬유격자에 상이한 스트레인이 가해지는 단계, 제 1 광섬유격자가 제 1 파장의 빛을 반사시키는 단계, 제 2 광섬유격자가 제 2 파장의 빛을 반사시키는 단계, 상기 제 1, 2 파장의 빛이 공진되는 단계, 공진된 제 1, 2 파장의 빛이 RF파로 변조되는 단계, 변조된 제 1, 2 파장의 빛에 상이한 시간 지연을 부여되는 단계 및 상기 상이한 시간 지연에 의한 제 1, 2 파장의 빛을 마이크로파로 검출하는 단계를 포함한다. 광검출기에서 검출되는 마이크로파의 주파수 간격은 상기 변형기의 회전 각도를 이용하여 제어되고, 지연되는 시간에 따라 가변하는 저 지 대역(stop band)를 갖는다. According to an embodiment of the present disclosure, a method of changing a frequency through a notch filter may include applying different strains to first and second optical fiber grids by rotating a transducer, reflecting light of a first wavelength by the first optical fiber grids, A second optical fiber grating reflects light of a second wavelength, the light of the first and second wavelengths is resonated, the light of the resonated first and second wavelengths is modulated into an RF wave, and the modulated first and second Imparting different time delays to light of wavelengths and detecting microwaves of light of the first and second wavelengths due to the different time delays. The frequency interval of the microwaves detected by the photodetector is controlled using the angle of rotation of the transducer and has a stop band that varies with the time delayed.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터의 주파수 응답 특성을 계산한 도시도이다. 상기 실시 예에서 사용된 광섬유스풀은 5km일 때, 즉 분산값인 D가 85ps/nm(17ps/nm/km*5km=85ps/nm)일 때, 두 빛간의 파장 간격을 2nm(310), 3nm(320)로 하였을 때 노치 필터의 주파수 응답 특성을 도시하였다.3 is a diagram illustrating a frequency response characteristic of a photonic microwave notch filter according to an exemplary embodiment of the present invention. When the optical fiber spool used in the above embodiment is 5 km, that is, when the dispersion value D is 85 ps / nm (17 ps / nm / km * 5 km = 85 ps / nm), the wavelength interval between the two lights is 2 nm (310) and 3 nm. At 320, the frequency response characteristics of the notch filter are shown.
도 3을 참조하면, 두 빛의 파장 간격이 2nm(310), 3nm(320)으로 변함에 따라, 노치 필터의 저지 대역(stop band)의 주파수 간격이 가변됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 3, it can be seen that as the wavelength spacing of the two lights changes to 2
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍파장 광섬유 레이저를 이용한 포토닉 마이크로파 노치 필터에서 변형기의 회전 각도에 따른 주파수 응답 특성을 측정한 도시도이다. 4 is a diagram illustrating a frequency response characteristic according to a rotation angle of a transducer in a photonic microwave notch filter using a double wavelength fiber laser according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 주파수 응답 특성은 변형기의 회전 각도에 따라 각각 다른 파장의 간격의 빛이 공진되고, 따라서 상기 변형기를 통해 파장의 간격을 변화시킴에 따라 노치 필터의 저지 대역(stop band)의 주파수에 상이한 특성이 나타난다. 도 4의 실시 예에서 쌍파장 광섬유 레이저의 각각의 파장 간격은 5.0nm(410), 3.1nm(420), 2,1nm(430), 1.3nm(440) 및 0.85nm(450)에 해당한다. Referring to FIG. 4, the frequency response characteristic is that light having different wavelengths resonates according to the rotation angle of the transducer, and thus stop bands of the notch filter as the interval of the wavelength is changed through the transducer. Different characteristics appear at the frequency of. In the embodiment of FIG. 4, the wavelength spacing of each of the double-wavelength fiber lasers corresponds to 5.0 nm (410), 3.1 nm (420), 2,1 nm (430), 1.3 nm (440), and 0.85 nm (450).
이상 본 발명의 특정 실시 예를 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 기술 사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어 나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 변형이 가능함은 이 분야의 통상의 지식을 가진자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은, 본 발명의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 발명의 특허 청구 범위에 속한다고 볼 것이다.While specific embodiments of the present invention have been illustrated and described, the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings and the above description, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, and such modifications will be regarded as belonging to the claims of the present invention without departing from the spirit of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터의 구성도.1 is a block diagram of a photonic microwave notch filter according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 변형기의 사시도.2 is a perspective view of a transducer according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 포토닉 마이크로파 노치 필터의 주파수 응답 특성을 계산한 도시도.3 is a diagram illustrating a frequency response characteristic of a photonic microwave notch filter according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 쌍파장 광섬유 레이저를 이용한 포토닉 마이크로파 노치 필터에서 변형기의 회전 각도에 따른 주파수 응답 특성을 측정한 도시도.4 is a diagram illustrating a frequency response characteristic according to a rotation angle of a transducer in a photonic microwave notch filter using a double wavelength fiber laser according to an exemplary embodiment of the present invention.
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