KR102167362B1 - 파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지 제어 시스템 및 방법 - Google Patents

파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지 제어 시스템 및 방법 Download PDF

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엄진섭
김한용
조남준
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강원대학교산학협력단
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Abstract

파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지 제어 시스템 및 방법가 개시된다. 일 실시예에 따른 평탄 스위핑 제어 장치는, 파장 스위핑 레이저로부터 출력되는 제1 광신호를 변환하여 제1 스위핑 스펙트럼으로 출력하고, 상기 파장 스위핑 레이저로부터 상기 제1 광신호 이후에 출력되는 제2 광신호를 변환하여 제2 스위핑 스펙트럼으로 출력하는 광 검출기와, 상기 제1 스위핑 스펙트럼 및 상기 제2 스위핑 스펙트럼에 기초하여 상기 파장 스위핑 레이저의 편광을 제어하기 위한 피드백 제어 전압쌍을 출력하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 광신호 및 상기 제2 광신호는 상기 파장 스위핑 레이저에 입력되는 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압이 다르게 인가되어 편광 상태가 변경되어 상기 파장 스위핑 레이저로부터 출력된다.

Description

파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지 제어 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR FLAT SWEEPING AUTOMATIC HOLD CONTROL OF WAVELENGTH SWEPT LAZER}
아래 실시예들은 파장 스위핑 레이저의 평탄 스위핑 자동 유지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
광 결맞음 단층 촬영(Optical Coherence Tomography, OCT)은 기존의 의료 영상 획득 기술로서는 달성하기 힘든 수
Figure 112019125919045-pat00001
이하의 분해능을 가지며, 주로 생체 조직의 표피 단면 이미지를 얻는데 사용된다. 광 결맞음 단층 촬영은 현재 안과에서 널리 사용되고 있으며, 앞으로 피부과, 내과, 심장 내과, 그리고 치과 등 에서도 진단용 영상을 얻기 위하여 사용될 예정이다. 광 결맞음 단층 촬영은 최근 파장 스위핑 레이저(Wavelength SweptLaser)를 광원으로 사용하는 SS(Swept Source)-OCT 기술이 널리 사용되고 있다. SS-OCT 기술은 고속 및 고화질 영상 제공 등 제반 성능에서 우수함을 나타낸다. 또한, 파장 스위핑 레이저와 광섬유 격자 센서를 사용하는 광학 방식이 기존의 기계식 센서보다 품질이 우수하며 유지보수가 편리하다. 이 때문에, 광학 방식은 댐, 교량, 터널 등과 같은 대형 SOC 구조물의 갑작스러운 붕괴를 사전 예방하기 위하여 사용되는 안전 모니터링 시스템에서도 최근에 각광받고 있다.
파장 스위핑 레이저를 광원으로 사용하는 SS-OCT시스템과 안전 모니터링 시스템에서 파장 스위핑 레이저의 스위핑 특성은 시스템의 성능을 좌우하는 중요한 요소이다. 파장 스위핑 레이저의 주요 스위핑 특성으로는 광대역성, 고속성, 선형성, 그리고 평탄성 등을 고려할 수 있다. 광대역성과 고속성은 SS-OCT에서 분해능 및 영상 속도를 좌우하고, 안전 모니터링 시스템에서는 센서의 최대 설치 개수 및 모니터링 주기를 결정한다. 한편 선형성은 영상의 정확성 또는 구조물에 인가되고 있는 스트레인 값의 정확성에 영향을 미친다. 그리고 스위핑 평탄성은 영상의 화질 및 정확성에 영향을 미친다. 또한, 스위핑 평탄성이 좋지 않을 경우 안전 모니터링에서는 센서 신호 세기의 감소에 의한 모니터링 에러를 초래할 수 있다.
스위핑 평탄성은 파장 스위핑 레이저를 구성하는 광섬유 링을 단방향으로 회전하는 광의 편광(Polarization)변화에 의하여 큰 영향을 받는다. 편광 변화는 온도 등과 같은 주변 환경 변화에 의한 광섬유 링 구성요소들의 변동에 의하여 야기된다. 즉, 편광 변화는 주변 환경 변화에 의하여 광섬유 링 내에서 느리지만 계속 일어나고 있으며, 이로 인하여 파장 스위핑 레이저의 스위핑 평탄성도 함께 변하고 있음을 의미한다.
파장 스위핑 레이저의 스위핑 평탄성은 주변 환경의 영향으로 오래 지속되지 못하고 시간이 지날 수록 악화된다. 따라서, 파장 스위핑 레이저를 장시간 사용하는 응용 분야에서는 파장 스위핑 레이저가 작동되는 동안에 주기적으로 스위핑 평탄성을 자동 모니터링하고, 자동으로 편광 상태를 조절하여 스위핑 평탄성을 지속적으로 유지하는 기술이 필수적이다.
실시예들은 파장 스위핑 레이저가 작동되는 동안에 주기적으로 스위핑 평탄성을 모니터링하고, 자동으로 파장 스위핑 레이저의 편광 상태를 조절하여 스위핑 평탄성을 지속적으로 유지하는 기술을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따른 평탄 스위핑 제어 장치는, 파장 스위핑 레이저로부터 출력되는 제1 광신호를 변환하여 제1 스위핑 스펙트럼으로 출력하고, 상기 파장 스위핑 레이저로부터 상기 제1 광신호 이후에 출력되는 제2 광신호를 변환하여 제2 스위핑 스펙트럼으로 출력하는 광 검출기와, 상기 제1 스위핑 스펙트럼 및 상기 제2 스위핑 스펙트럼에 기초하여 상기 파장 스위핑 레이저의 편광을 제어하기 위한 피드백 제어 전압쌍을 출력하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 제1 광신호 및 상기 제2 광신호는 상기 파장 스위핑 레이저에 입력되는 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압이 다르게 인가되어 편광 상태가 변경되어 상기 파장 스위핑 레이저로부터 출력된다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 스위핑 스펙트럼의 제1 피크-피크값을 생성하고, 상기 제2 스위핑 스펙트럼의 제2 피크-피크값을 생성하고, 상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값에 기초하여 상기 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 피드백 제어 전압쌍을 결정할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값이 동일한 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍을 유지하여 상기 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 피크-피크값이 상기 제2 피크-피크값 보다 작은 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 어느 하나를 감소시켜 상기 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 제1 피크-피크값이 상기 제2 피크-피크값 미만인 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 다른 하나를 증가시켜 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다.
상기 장치는, 상기 제1 스위핑 스펙트럼 및 상기 제2 스위핑 스펙트럼을 샘플링하고 ADC(Analog to Digital Conversion)하여 출력하는 제1 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 피드백 제어 전압쌍을 샘플링하고 DAC(Digital to Analog Conversion)하여 출력하는 제2 컨버터를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는, 상기 파장 스위핑 레이저의 편광을 조절하기 위한 초기 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
상기 피드백 제어 전압쌍의 어느 하나 및 다른 하나는 상기 파장 스위핑 레이저의 편광 조절기에 포함된 제1 압착기(squeezer) 및 제2 압착기로 각각 출력될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 평탄 스위핑 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 파장 스위핑 레이저를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 알고리즘 순서도이다.
도 5 내지 도 9는 평탄 스위핑 자동 제어 시스템에 대한 성능 실험을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1 또는 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 일 실시예에 따른 평탄 스위핑 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 제어 장치(100) 및 파장 스위핑 레이저(300)를 포함한다.
평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 자동으로 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 지속적으로 유지할 수 있다.
평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 파장 스위핑 레이저(300)가 장시간 동작할 때에도 자동으로 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 상태를 제어할 수 있다. 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 사용자가 수동으로 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 상태를 제어할 때 소요되는 시간을 절약할 수 있다. 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 사용자의 제어 미숙으로 생길 수 있는 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성에 대한 오차를 해소할 수 있다.
평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 파장 스위핑 레이저(300)가 출력하는 광신호에 대한 스위핑 스펙트럼의 상태 확인을 위한 고가 광 스펙트럼 분석기의 사용 없이도 파장 스위핑 레이저(300)가 스위핑의 평탄성을 유지할 수 있도록 편광 상태를 제어할 수 있다.
제어 장치(100)는 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력되는 광신호들을 이용하여 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 유지하기 위한 제어 전압쌍을 출력할 수 있다. 예를 들어, 제어 전압쌍은 예비 제어 전압쌍, 초기 제어 전압쌍, 피드백 제어 전압쌍 등을 포함할 수 있다.
제어 장치(100)는 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력되는 현재의 광신호 및 이전의 광신호에 기초하여 스위핑 평탄성을 자동으로 유지하기 위한 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다. 즉, 제어 장치(100)는 제어 전압쌍을 통해 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 상태를 제어하여 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 유지할 수 있다. 제어 전압쌍은 파장 스위핑 레이저(300)로 출력되는 두개의 전압, 즉 어느 하나 및 다른 하나의 전압을 의미할 수 있다.
파장 스위핑 레이저(300)는 제어 장치(100)로 광신호를 출력할 수 있다. 파장 스위핑 레이저(300)는 제어 전압쌍에 따라 항상 동일한 스위핑 평탄성을 가지는 광신호를 출력할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 제어 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
제어 장치(100)는 광 검출기(110), 제1 컨버터(130), 컨트롤러(150) 및 제2 컨버터(170)를 포함할 수 있다.
광 검출기(110)는 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력되는 광신호를 변환하여 스위핑 스펙트럼으로 출력할 수 있다. 광 검출기(110)는 광신호에 대해 광전 변환을 수행할 수 있다. 광 검출기(110)는 광전 변환된 광신호에 대해 대역 통과 필터링을 통해 스위핑 스펙트럼을 출력할 수 있다. 예를 들어, 스위핑 스펙트럼은 교류 성분만을 포함할 수 있다.
광 검출기(110)는 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력되는 이전 광신호를 변환하여 이전 스위핑 스펙트럼으로 출력할 수 있다. 이전 광신호는 새로운 광신호 이전에 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력된 광신호를 의미할 수 있다. 이전 광신호는 제1 광신호일 수 있다. 이전 스위핑 스펙트럼은 제1 스위핑 스펙트럼일 수 있다.
광 검출기(110)는 파장 스위핑 레이저(300)로부터 이전 광신호 이후에 출력되는 새로운 광신호를 변환하여 새로운 스위핑 스펙트럼으로 출력할 수 있다. 새로운 광신호는 제2 광신호일 수 있다. 새로운 스위핑 스펙트럼은 제2 스위핑 스펙트럼일 수 있다. 예를 들어, 이전 광신호 및 새로운 광신호는 파장 스위핑 레이저(300)에 입력되는 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압이 다르게 입력됨으로써, 광신호의 편광 상태가 변경되어 파장 스위핑 레이저(300)로부터 출력될 수 있다. 즉, 이전 광신호는 제어 전압쌍(V1, V2)이 V1=3(V), V2=3(V)인 경우의 출력일 수 있다. 새로운 광신호는 제어 전압쌍(V1, V2)이 V1=2.9(V), V2=3(V), 또는 V1=3(V), V2=3.1(V)와 같이 이전 광신호의 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압이 다르게 인가된 때 출력된 광신호일 수 있다.
광 검출기(110)는 스위핑 스펙트럼을 제1 컨버터(130)로 출력할 수 있다.
제1 컨버터(130)는 스위핑 스펙트럼을 샘플링하고 ADC(Analog to Digital Conversion)하여 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제1 컨버터(130)는 제1 스위핑 스펙트럼을 샘플링하고 ADC하여 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다. 제1 컨버터(130)는 제2 스위핑 스펙트럼을 샘플링하고 ADC하여 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 상태를 제어하기 위한 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 초기 제어 전압쌍을 출력할 수 있다. 초기 제어 전압쌍은 파장 스위핑 레이저(300)의 동작 초기에 스위핑 평탄성을 가지도록 하는 제어 전압쌍일 수 있다. 즉, 컨트롤러(150)는 파장 스위핑 레이저(300)의 동작 초기에 스위핑 평탄성을 가지도록 하는 초기 제어 전압쌍을 출력하지만, 파장 스위핑 레이저(300)가 시간이 지나 초기 제어 전압쌍으로는 스위핑 평탄성을 유지하지 못하는 경우 파장 스위핑 레이저(300)가 다시 스위핑 평탄성을 유지할 수 있도록 하는 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 초기 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압을 다르게 변경하여 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 새로운 스위핑 스펙트럼 및 이전 스위핑 스펙트럼에 기초하여 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 상태를 제어하기 위한 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다. 컨트롤러(150)는 피드백 제어 전압쌍의 어느 하나 및 다른 하나를 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 조절기(360)에 포함된 제1 압착기(squeezer; 361) 및 제2 압착기(365)로 각각 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 이전 스위핑 스펙트럼의 이전 피크-피크값을 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 새로운 스위핑 스펙트럼의 새로운 피크-피크값을 생성할 수 있다. 이전 피크-피크값은 제1 피크-피크값일 수 있다. 새로운 피크-피크값은 제2 피크-피크값일 수 있다.
컨트롤러(150)는 이전 피크-피크값 및 새로운 피크-피크값에 기초하여 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 이전 피크-피크값 및 새로운 피크-피크값의 크기를 비교할 수 있다. 컨트롤러(150)는 비교 결과에 따라 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다. 컨트롤러(150)는 이전 피크-피크값 및 새로운 피크-피크값이 동일한 경우, 새로운 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍을 유지하여 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 이전 피크-피크값이 새로운 피크-피크값 보다 작은 경우, 새로운 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 어느 하나를 감소시켜 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다. 컨트롤러(150)는 이전 피크-피크값이 새로운 피크-피크값 미만인 경우, 새로운 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 다른 하나를 증가시켜 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 피드백 제어 전압쌍을 제2 컨버터(170)로 출력할 수 있다.
제2 컨버터(170)는 피드백 제어 전압쌍을 샘플링하고 DAC(Digital to Analog Conversion)하여 파장 스위핑 레이저(300)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 제2 컨버터(170)는 피드백 제어 전압쌍(V1, V2)의 어느 하나(예를 들어, V1) 및 다른 하나(예를 들어, V2)를 파장 스위핑 레이저(300)의 편광 조절기(360)에 포함된 제1 압착기(361) 및 제2 압착기(365)로 각각 출력할 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 파장 스위핑 레이저를 개략적으로 나타낸 도면이다.
파장 스위핑 레이저(300)는 광대역 광원(360), 광 커플러(320), 제1 아이솔레이터(330), 파장 가변 필터(340), 제2 아이솔레이터(350) 및 편광 조절기(360)를 포함할 수 있다.
광대역 광원(360)은 광신호를 광 커플러(320)로 출력할 수 있다. 예를 들어, 광대역 광원(360)은 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 중심 파장으로 1550nm를 가지는 SOA(Semiconductor Optical Amplifier)로 구현될 수 있다.
광 커플러(320)는 광신호를 수신할 수 있다. 광 커플러(320)는 수신한 광신호를 분기할 수 있다. 예를 들어, 광 커플러(320)는 분기한 광신호를 제어 장치(100) 및 제1 아이솔레이터(330)로 각각 출력할 수 있다.
제1 아이솔레이터(330)는 한 방향으로 광신호가 진행되도록 할 수 있다. 즉, 제1 아이솔레이터(330)는 광 커플러(320)에서 분기된 광신호를 파장 가변 필터(340)로 진행되도록 할 수 있다.
파장 가변 필터(340)는 통과하는 광신호를 주기적으로 스캔하여 광신호의 파장을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 파장 가변 필터(340)는 광섬유 페브리-페롯 파장 가변 필터(Fiber Fabry Perot - Tunable Filter(FFT-TF))로 구현될 수 있다.
제2 아이솔레이터(350)는 한 방향으로 광신호가 진행되도록 할 수 있다. 즉, 제2 아이솔레이터(350)는 파장 가변 필터(340)에서 출력된 광신호를 편광 조절기(360)로 진행되도록 할 수 있다.
편광 조절기(360)는 제어 전압쌍에 따라 편광을 조절할 수 있다. 예를 들어, 편광 조절기(360)는 General Photonics사의 PSM-003으로 구현될 수 있다.
편광 조절기(360)는 제1 압착기(361), 및 제2 압착기(365)를 포함할 수 있다. 제1 압착기(361), 및 제2 압착기(365)는 제어 전압쌍이 입력되면 광섬유에 인가되는 압착력을 다양하게 변동시킬 수 있다. 즉, 광섬유는 압착이 가해지면 광섬유의 복굴절(Birefringence)이 변동되고 이는 광섬유를 통과하는 광신호의 편광 상태(SOP：State of Polarization)를 변형시킬 수 있다. 따라서, 제1 압착기(361), 또는 제2 압착기(365)에 인가되는 제어 전압을 적절히 조정하면 원하는 편광 상태를 얻을 수 있다. 예를 들어, 제1 압착기(361), 및 제2 압착기(365)는 광섬유에 장착된 압전 소자로 구현될 수 있다.
도 4는 제어 장치의 동작을 설명하기 위한 알고리즘 순서도이다.
컨트롤러(150)는 처음 파장 스위핑 레이저(300)가 동작하는 경우 스위핑 스펙트럼에 대한 초기 자동 평탄화 작업을 통하여 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑을 위한 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00002
)을 결정할 수 있다. V1은 제1 압착기(361), V2는 제2 압착기(365)에 입력되는 전압일 수 있다.
컨트롤러(150)는 제어 전압쌍(V1, V2)에 대해 V2=0(V)일때 V1=0(V)~2(V) 범위내에서 0.1(V)씩 증가하도록 제어할 수 있다. 컨트롤러(150)는 제어 전압쌍(V1, V2)에 대해 V2=0(V)~2(V) 범위내에서 0.1(V)씩 증가할 때마다 V1=0(V)~2(V) 범위내에서 0.1(V)씩 증가하는 동작을 반복하여 제어 전압쌍들의 배열을 생성할 수 있다.
컨트롤러(150)는 제어 전압쌍들의 배열에서 순서대로 각 제어 전압쌍을 일정한 시간 간격마다 제2 컨버터(170)로 출력할 수 있다. 제2 컨버터(170)는 제어 전압쌍을 순서대로 DAC(Digital to Analog Conversion)하여 제1 압착기(361)와 제2 압착기(365)로 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 제어 전압쌍들의 배열에서 각 제어 전압쌍에 대하여 측정된 스위핑 스펙트럼의 교류 성분 변동폭을 모두 비교할 수 있다. 컨트롤러(150)는 스위핑 스펙트럼의 교류 성분 변동폭을 광 검출기(110)의 출력이 제1 컨버터(130)로 샘플링되어 얻어진 스위핑 스펙트럼들의 최대 값과 최소 값의 차를 통해 계산할 수 있다. 컨트롤러(150)는 스위핑 스펙트럼들의 교류 성분 변동폭 중에서 가장 적은 교류 성분 변동 폭을 가지는 제어 전압쌍을 선택할 수 있다. 즉, 컨트롤러(150)는 제어 전압쌍들의 배열 중에서 평탄 스위핑을 제공하는 예비 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00003
)을 생성할 수 있다.
컨트롤러(150)는 더욱 미세한 전압 조정을 통하여 더욱 좋은 성능의 평탄 스위핑을 제공하는 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00004
)을 생성할 수 있다. 즉, 컨트롤러(150)는 예비 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00005
)을 중심으로 하여 V1 및 V2를 각각 0.2V 범위 내에서 5(mV) 간격의 미세 증분 조정을 통하여 가장 뛰어난 성능의 스위핑 평탄성을 제공하는 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00006
)을 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00007
)을 편광 조절기(360)의 제1 압착기(361)와 제2 압착기(365)로 출력함으로써 초기 자동 평탄화 동작을 완료할 수 있다.
컨트롤러(150)의 초기 자동 평탄화 동작을 통해 파장 스위핑 레이저(300)는 초기에 자동으로 스위핑 평탄화 상태로 광신호를 출력할 수 있다. 하지만, 파장 스위핑 레이저(300)는 주변 환경의 영향으로 스위핑 평탄화 상태를 오래 지속할 수 없다. 따라서, 컨트롤러(150)는 파장 스위핑 레이저(300)를 작동시키는 동안에 계속하여 주기적으로 스위핑 스펙트럼을 모니터링하고, 모니터링 결과에 따라 파장 스위핑 레이저(300)가 항상 최적의 스위핑 평탄화를 유지할 수 있도록 제어 전압쌍(V1, V2)을 계속 변화시켜 출력할 수 있다.
이를 위하여, 컨트롤러(150)는 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00008
)을 출력할 수 있다(410).
컨트롤러(150)는 제어 전압쌍(V1, V2) 중에서 어느 하나를 선택할 수 있다(415). 설명의 편의를 위하여 컨트롤러(150)가 제어 전압쌍(V1, V2) 중에서 V1을 선택한 것으로 설명한다. 하지만, 컨트롤러(150)는 제어 전압쌍(V1, V2) 중에서 V2를 선택하여도 동일한 동작을 수행할 수 있다.
컨트롤러(150)는 선택한 V1을 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00009
) 대비
Figure 112019125919045-pat00010
만큼 증가시키고, V2는 초기 제어 전압쌍(
Figure 112019125919045-pat00011
)과 같은 전압으로 출력할 수 있다(420).
컨트롤러(150)는 단계 420 이후 변화되어 새로운 광신호로부터 변환된 새로운 스위핑 스펙트럼을 수신할 수 있다. 컨트롤러(150)는 새로운 스위핑 스펙트럼의 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00012
)을 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 새로운 스위핑 스펙트럼 이전에 입력된 이전 스위핑 스펙트럼의 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00013
)을 생성할 수 있다.
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00014
)과 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00015
)이 동일한지 여부를 판단할 수 있다(425). 예를 들어, 컨트롤러(150)는 단계 420의 동작을 마치고 일정 시간 경과 후(예를 들어, 100ms 후)에 입력되는 새로운 스위핑 스펙트럼의 교류 성분의 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00016
)을 생성하여, 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00017
)과 비교할 수 있다. 일정 시간 경과 후에 입력되는 새로운 스위핑 스펙트럼은 광 검출기(110)의 출력이 삼각파의 200주기에 해당하는 시간동안 제1 컨버터(130)에서 200kS/s의 속도로 샘플링된 스위핑 스펙트럼일 수 있다.
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00018
)과 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00019
)이 동일한 경우 새로운 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍을 유지하여 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다(430). 즉, 새로운 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍은 컨트롤러(150)가 단계 420의 동작을 수행하며 출력한 제어 전압쌍일 수 있다.
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00020
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00021
)보다 작으면 다시 단계 420으로 돌아가 V1을
Figure 112019125919045-pat00022
만큼 증가시키고, V2는 변화없이 동일한 전압으로 설정된 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다(435).
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00023
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00024
)보다 작지 않다면 V1값은
Figure 112019125919045-pat00025
만큼 감소시키고 V2는 변화없이 동일한 전압으로 설정된 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다(440).
컨트롤러(150)는 단계 440에서 출력된 피드백 제어 전압쌍으로 인해 입력되는 새로운 스위핑 스펙트럼으로부터 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00026
)을 생성할 수 있다. 이때, 컨트롤러(150)는 단계 425 내지 435에서 새로운 피크-피크값으로 사용했던 값을 이전 피크-피크 값(
Figure 112019125919045-pat00027
)으로 정의할 수 있다.
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00028
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00029
)과 동일한지 여부를 판단할 수 있다(445).
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00030
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00031
)과 동일한 경우 단계 440에서 출력한 제어 전압쌍을 유지하여 피드백 제어 전압쌍으로 출력할 수 있다(450).
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00032
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00033
)보다 작으면 다시 단계 440으로 돌아가 V1만을
Figure 112019125919045-pat00034
만큼 감소시키고, V2는 변화없이 동일한 전압으로 설정된 피드백 제어 전압쌍을 출력할 수 있다(455).
컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00035
)이 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00036
)보다 작지 않으면, 단계 415에서 V1을 선택했는지 여부를 판단할 수 있다(460).
컨트롤러(150)는 단계 415에서 V1을 선택한 경우 V2를 선택하여 단계 415부터 다시 동작을 수행할 수 있다(465). 즉, 컨트롤러(150)는 단계 465 이후, V1값은 유지하면서 V2 값을 변동시켜 피드백 제어 전압을 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 단계 415에서 V1을 선택하지 않은 경우 V1을 선택하여 단계 415부터 다시 동작을 수행할 수 있다(470). 즉, 컨트롤러(150)는 단계 465 이후, 단계 415 내지 단계 460를 V2에 대해서 다시 동작하고 V1에 대하여 단계 415 내지 단계 460을 반복하여 동작할 수 있다.
컨트롤러(150)는 도 4에서 설명한 단계 410 내지 470을 주기적으로(예를 들어, 1sec 마다) 반복 동작하여 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 최적의 상태로 자동 유지시킬 수 있다.
도 5 내지 도 9는 평탄 스위핑 자동 제어 시스템에 대한 성능 실험을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 평탄 스위핑 자동 제어 시스템이 구현된 일 예를 나타낸 도면이다. 파장 스위핑 레이저(300)는 동작 초기에 일단 최적의 평탄 스위핑 상태로 스위핑이 세팅되지만, 평탄 스위핑 상태는 주변 환경의 영향으로 오래 지속되지 못할 수 있다.
평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)의 성능을 실험하기 위하여, 파장 가변 필터(340)에 -9(V) ~ +9(V)의 DC 전압과 7
Figure 112019125919045-pat00037
의 삼각파가 합해진 전압을 인가할 수 있다. 이때 DC 전압은 스위핑의 중심 파장을 결정하고, 삼각파는 스위핑 범위와 속도를 결정할 수 있다.
파장 스위핑 레이저(300)의 주변 환경 변화는 광섬유 링을 통과하는 광신호의 편광을 변동시키고, 이는 링 공진기를 구성하는 다른 광소자의 특성에 영향을 주어 궁극적으로 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 스펙트럼이 변동될 수 있다. 이때, 편광 조절기(360)에 인가되는 제어 전압쌍인 V1, V2를 적절하게 조정하면 링 공진기를 회전하는 광신호의 편광이 변화되어 다시 스위핑 스펙트럼을 평탄하게 만들 수 있다.
파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 계속 유지하기 위해서는 현재의 스위핑 스펙트럼의 상태를 계속 모니터링하는 것이 요구된다. 광 검출기(110)는 파장 스위핑 레이저(300)가 출력하는 광신호로부터 스위핑 스펙트럼과 동일한 형태의 교류 성분 파형을 얻을 수 있다. 광 검출기(110)는 광전 변환을 위하여 고속 포토다이오드를 포함할 수 있다. 광 검출기(110)는 1kHz ~ 40kHz 대역의 대역통과 필터 및 증폭기를 구성하기 위하여 TI사의 LMH6609 op-amp를 사용하여 구현될 수 있다. 광 검출기(110)의 출력 전압 파형은 스위핑 스펙트럼의 교류 성분과 동일한 형태를 가질 수 있다.
제1 컨버터(130)는 삼각파 200주기 동안에 해당하는 광 검출기(110)의 출력 파형을 샘플링할 수 있다. 제1 컨버터(130)는 삼각파 1주기당 1회 발생된 트리거 펄스의 상승 에지를 기점으로 샘플링을 수행할 수 있다. 제1 컨버터(130)는 200kS/s 속도로 광 검출기(110)의 출력 전압 파형을 ADC하고, 이 값을 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다. 제1 컨버터(130)는 편광 조절기(360)에 제어 전압쌍인 V1, V2가 인가되면 100ms 후에 200회의 왕복 스위핑 구간에 해당하는 광 검출기(110)의 출력 파형을 200kS/s의 속도로 샘플링하여 컨트롤러(150)로 출력할 수 있다.
컨트롤러(150)는 제1 컨버터(130)의 출력에 대한 최대 피크와 최소 피크의 차로 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00038
)을 생성할 수 있다. 컨트롤러(150)는 새로운 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00039
)을 이전 피크-피크값(
Figure 112019125919045-pat00040
)과 비교할 수 있다. 컨트롤러(150)는 비교 결과에 따라 도 4에서 설명한 바와 같이 피드백 제어 전압쌍을 제2 컨버터(170)로 출력할 수 있다.
제2 컨버터(170)는 피드백 제어 전압쌍을 편광 조절기(360)로 출력할 수 있다. 제2 컨버터(170)는 피드백 제어 전압쌍 중에서 어느 하나를 제1 압착기(361)로 출력하고, 다른 하나를 제2 압착기(365)로 출력할 수 있다. 컨트롤러(150)는 도 4에서 설명한 과정을 주기적으로 반복하여 파장 스위핑 레이저(300)에 대한 최적 상태의 스위핑 평탄성을 자동으로 유지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 제어 장치(100)가 세팅한 초기의 스위핑 평탄화 이후 5시간이 경과한 시점에서 광 스펙트럼 분석기를 사용하여 측정한 스위핑 스펙트럼의 일 예이다. 성능 실험은 약 56nm의 스위핑 범위, 1kHz의 스위핑 주파수, 그리고 8.8mW의 평균 광 출력을 측정하여 수행되었다.
도 6은 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되지 않는 경우의 스위핑 스펙트럼을 나타낸 도면이다. 도 7은 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되는 경우의 스위핑 스펙트럼을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 스위핑 스펙트럼은 많은 굴곡들이 나타나며, 골깊이는 약 5dB에 해당할 수 있다. 만약 이 상태의 스위핑을 그대로 사용한다면 SS-OCT에서는 영상의 화질 및 정확성에 나쁜 영향을 미치고, 안전 진단 모니터링에서는 해당 부분에 대한 센서 신호 세기의 감소로 인하여 모니터링 에러를 야기시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 스위핑이 전체 대역에 걸쳐서 비교적 평탄하게 이루어 지고 있음을 알 수 있다. 한편 도 6및 도 7에서 파장 스위핑 범위가 비교적 좁은 약 56nm임을 알 수 있다. 이는 사용된 파장 가변 필터(340)의 FSR(=120nm)이 광대역 광원(360)의 ASE 대역보다 좁아 레이저가 2개의 파장으로 발진할 가능성이 존재하는데, 이를 배제하기 위하여 파장 가변 필터에 인가되는 삼각파의 진폭을 제한하였기 때문일 수 있다. 파장 가변 필터(340)의 FSR이 160nm인 경우에는 80nm이상의 스위핑이 가능할 수 있다. 또한, 도 6및 도 7에서 광 파워미터를 사용한 결과 약 8.8mW의 평균 출력 광 파워가 측정되었을 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 6 및 도 7의 스위핑 스펙트럼과 함께 측정된 다른 파형들을 나타낼 수 있다. 도 8은 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되지 않는 경우를 나타낸 파형일 수 있다. 도 9는 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되는 경우의 파형일 수 있다.
도 8 및 도 9의 상단에 나타난 파형(810 및 910)은 파장 스위핑 레이저(300) 내의 파장 가변 필터(340)에 인가된 주파수 1kHz의 삼각파를 나타낼 수 있다. 파장 가변 필터(340)에 인가된 주파수 1kHz의 삼각파(810 및 910)는 컨트롤러(150) 및 제2 컨버터(170)에 의해 생성될 수 있다. 파장 가변 필터(340)에 인가된 주파수 1kHz의 삼각파에 의하여 파장 가변 필터(340)의 투과대역이 가변되면서 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑이 얻어질 수 있다.
도 8 및 도 9의 중간 파형은 삼각파 1주기당 1회 발생되는 트리거 펄스(830 및 930)일 수 있다. 트리거 펄스(830 및 930)는 도 8 및 도 9의 하단 파형인 광 검출기(110)의 출력 파형(850 및 950)을 샘플링하기 위한 시작 신호로 사용될 수 있다. 도 8 및 도 9의 하단 파형은 도 6 및 도 7의 스위핑 스펙트럼을 가지는 파장 스위핑 레이저(300)의 광신호의 일부가 광 검출기(110)로 입력되었을 때의 출력 파형(850 및 950)일 수 있다.
즉, 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되지 않는 경우에는 시간이 지날수록 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성이 악화되어 도 8의 하단 파형에서 알 수 있듯이 광 검출기(110)의 출력 신호에 깊은 골들이 생성되기 시작할 수 있다. 골의 깊이는 약 4
Figure 112019125919045-pat00041
에 해당할 수 있다. 이는 도 6에서 살펴본 스위핑 스펙트럼이 평탄하지 못하고 많은 굴곡을 가지고 있기 때문일 수 있다.
그러나, 제어 장치(100)에 의해 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 자동으로 유지되는 경우에는 도 9의 하단 파형에서 알 수 있듯이 골의 깊이가 약 1.2
Figure 112019125919045-pat00042
이며, 도 8에 비해 약 0.3배 감소되었음을 알 수 있다.
성능 실험을 통하여, 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 초기의 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성을 세팅한 후 약 5시간이 경과하여도 파장 스위핑 레이저(300)의 스위핑 평탄성이 잘 유지되고 있음을 확인할 수 있다. 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 다른 여러 번의 실험에서도 매우 평탄한 스위핑이 장시간 지속되었을 수 있다. 즉, 성능 실험 결과는 제어 장치(100)가 편광 조절기(360)에 입력될 피드백 제어 전압쌍을 도 4에서 설명한 순서에 따라 결정할 때, 파장 스위핑 레이저(300)의 평탄 스위핑이 장시간(이론적으로는 무한 시간 동안) 자동 유지될 수 있음을 의미할 수 있다.
따라서, 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 파장 스위핑 레이저(300)를 장시간 구동시킬 때 스위핑 스펙트럼 상태 확인을 위하여 사람이 개입하여야 했던 기존의 불편함을 해소시킬 수 있다. 또한, 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 스위핑 스펙트럼 상태 확인을 위하여 요구되던 광스펙트럼 분석기의 필요성이 배제되므로 시스템의 유지 비용을 절감할 수 있다. 평탄 스위핑 자동 제어 시스템(10)은 분광학적 연구 분야에 적용될 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.
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 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 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.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 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 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (10)

  1. 파장 스위핑 레이저로부터 출력되는 제1 광신호를 변환하여 제1 스위핑 스펙트럼으로 출력하고, 상기 파장 스위핑 레이저로부터 상기 제1 광신호 이후에 출력되는 제2 광신호를 변환하여 제2 스위핑 스펙트럼으로 출력하는 광 검출기; 및
    상기 제1 스위핑 스펙트럼 및 상기 제2 스위핑 스펙트럼에 기초하여 상기 파장 스위핑 레이저의 편광을 제어하기 위한 피드백 제어 전압쌍을 출력하는 컨트롤러
    를 포함하고,
    상기 제1 광신호 및 상기 제2 광신호는 상기 파장 스위핑 레이저에 입력되는 제어 전압쌍 중에서 어느 하나의 전압이 다르게 인가되어 편광 상태가 변경되어 상기 파장 스위핑 레이저로부터 출력된
    평탄 스위핑 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 스위핑 스펙트럼의 제1 피크-피크값을 생성하고,
    상기 제2 스위핑 스펙트럼의 제2 피크-피크값을 생성하고,
    상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값에 기초하여 상기 피드백 제어 전압쌍을 출력하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값의 크기를 비교하고, 비교 결과에 따라 상기 피드백 제어 전압쌍을 결정하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 피크-피크값 및 상기 제2 피크-피크값이 동일한 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍을 유지하여 상기 피드백 제어 전압쌍으로 출력하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 피크-피크값이 상기 제2 피크-피크값 보다 작은 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 어느 하나를 감소시켜 상기 피드백 제어 전압쌍으로 출력하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 제1 피크-피크값이 상기 제2 피크-피크값 미만인 경우, 상기 제2 광신호가 출력될 당시의 제어 전압쌍 중에서 다른 하나를 증가시켜 피드백 제어 전압쌍으로 출력하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 스위핑 스펙트럼 및 상기 제2 스위핑 스펙트럼을 샘플링하고 ADC(Analog to Digital Conversion)하여 출력하는 제1 컨버터
    를 더 포함하는 평탄 스위핑 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 제어 전압쌍을 샘플링하고 DAC(Digital to Analog Conversion)하여 출력하는 제2 컨버터
    를 더 포함하는 평탄 스위핑 제어 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 파장 스위핑 레이저의 편광을 조절하기 위한 초기 제어 전압쌍을 출력하는
    평탄 스위핑 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 피드백 제어 전압쌍의 어느 하나 및 다른 하나는 상기 파장 스위핑 레이저의 편광 조절기에 포함된 제1 압착기(squeezer) 및 제2 압착기로 각각 출력되는
    평탄 스위핑 제어 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010032529A (ko) * 1997-11-26 2001-04-25 레이저트론, 인코포레이티드 공간 가변 필터 레이저 파장 모니터링/제어

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