WO2019124637A1 - 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법 - Google Patents

광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법 Download PDF

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WO2019124637A1
WO2019124637A1 PCT/KR2018/002588 KR2018002588W WO2019124637A1 WO 2019124637 A1 WO2019124637 A1 WO 2019124637A1 KR 2018002588 W KR2018002588 W KR 2018002588W WO 2019124637 A1 WO2019124637 A1 WO 2019124637A1
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pulse
amplitude modulator
voltage
optical
output
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이성윤
정지훈
황승진
유태준
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학교법인 한동대학교
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    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation
    • H01S3/1022Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping
    • H01S3/1024Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation by controlling the optical pumping for pulse generation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
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    • H01S3/10038Amplitude control
    • H01S3/10046Pulse repetition rate control
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    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/102Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling the active medium, e.g. by controlling the processes or apparatus for excitation

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for stabilizing an anechoic chamber for an optical pulse amplitude modulator, and more particularly, to a system and method for stabilizing an anechoic chamber using an optical amplitude modulator, And to a method thereof.
  • FIG. 1 is a view for explaining the concept of a general laser amplification system. As shown in FIG. 1, when a seed laser is input to a pumping amplification medium (Amp), a high power laser can be output.
  • Amp pumping amplification medium
  • the seed laser generated by the oscillator is output at higher power through the multiple stages of amplification medium.
  • a high power laser output can be obtained and a high laser output can be obtained even when the power of the seed laser and the pumping source is increased.
  • the oscillator can be implemented in various known ways as means for generating a seed laser.
  • a laser light source unit for providing a laser light source and an optical modulator for modulating and outputting a pulse wave using a laser light source may be included.
  • the output signal of the optical modulator means a seed laser.
  • the laser light source unit may be implemented as a CW laser source continuously outputting a beam of a predetermined size.
  • the continuous wave laser continuously outputs the beam with time, it can not be applied to the optical modulator with high power because the heat is very high. As a result, it is difficult to obtain a high power seed laser in the optical modulator.
  • phase drift occurs due to temperature change and deterioration (aging) of the optical modulator during operation for a long time.
  • phase fluctuation of the optical modulator causes a deterioration in the signal-to-noise ratio of the seed laser Real-time compensation.
  • An object of the present invention is to provide a system for stabilizing the contrast ratio of the seed laser for a long period of time by correcting the phase fluctuation of the optical amplitude modulator in real time, and a method thereof.
  • the present invention relates to a pulse light source generator for generating a pulse light source having a frequency multiplied by n times (n is an integer equal to or greater than 2) times the target output pulse wave, a signal generator for generating a transmission pulse to be transmitted, And an optical amplitude modulator for amplitude modulating the transmission pulse to output the pulse wave and a DC voltage for adjusting the zero point to the optical amplitude modulator, And a zero point error correction controller for correcting the zero point error by phase drift by controlling the phase drift.
  • the zero point error correction controller may further comprise: an optical sensor for measuring the output pulsed wave; and a controller for controlling the supply of the DC voltage using the phase variation value calculated based on the output power of the pulse wave measured through the optical sensor And a power supply for determining the level.
  • the zero point error correction controller may calculate a phase variation value based on the currently measured output power of the pulse wave, and then use the phase variation value to determine the supply level of the DC voltage.
  • phase variation value ?? can be calculated by the following equation.
  • I in is the input power of the pulse light source input to the optical amplitude modulator
  • I out is the output power of the pulse wave output from the optical amplitude modulator
  • T mod is the optical transmittance of the optical amplitude modulator.
  • the supply level (New V DC ) of the DC voltage can be determined by the following equation.
  • V DC, 0 is an initial setting value of the DC voltage corresponding to a state in which there is no zero point error
  • ?? is the phase variation value
  • V ? Is a half wave voltage (voltage required for changing the phase by ?) Of the optical amplitude modulator .
  • the zero point error correction controller may calculate the phase variation value from the output powers of the n-1 redundant pulse components excluding the seed pulse component for modulation among n pulse components of the pulse wave, , And each time one of the extra pulse components is detected, the phase variation value can be calculated in real time from the detected output power.
  • the present invention provides a method for stabilizing an ancient quasi-organ using an ancient quasi-organ stabilization system for an optical pulse amplitude modulator, comprising the steps of: generating a pulse light source having a frequency multiplied by n times (n is an integer of 2 or more) Generating a transmission pulse to be transmitted, amplitude-modulating the transmission pulse using the pulse light source in an optical amplitude modulator in a state where a DB voltage for zero adjustment is supplied, and outputting the pulse wave; and And correcting a zero point error by phase drift by controlling a supply level of the DC voltage based on an output value of the pulse wave spark glow phase stabilization method for an optical pulse amplitude modulator.
  • the present invention it is possible to stabilize the contrast ratio of the seed laser for a long time by correcting the phase fluctuation of the optical amplitude modulator in real time and to increase the output power of the seed laser output from the optical amplitude modulator have.
  • the present invention is capable of real-time correction of a zero point error of a modulator through DC offset adjustment while outputting a pulse wave in an optical amplitude modulator, thereby meeting the high contrast ratio of the seed laser, Can be applied.
  • 1 is a view for explaining the concept of a general laser amplification system.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a system for stabilizing an anechoic chamber for an optical pulse amplitude modulator according to an embodiment of the present invention.
  • 3 is a view for explaining the extinction ratio characteristics of the optical amplitude modulator.
  • Fig. 4 is a specific diagram corresponding to Fig. 2.
  • FIG. 5 is a diagram showing output waveforms of the respective element configurations of FIG.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method for real-time correction of a zero point error of an optical amplitude modulator in an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of a system for stabilizing an anechoic chamber for an optical pulse amplitude modulator according to an embodiment of the present invention.
  • the system for stabilizing an early qubit of an optical pulse amplitude modulator includes a pulse light source 110, a signal generator 120, an optical amplitude modulator 130, And a correction controller (140).
  • the pulse light source generator 110 generates a pulse light source having a frequency multiplied by n (n is an integer of 2 or more) times the target output pulse spar.
  • the pulsed light source means a pulsed laser source.
  • the pulse laser emits a laser beam with a short pulse width at regular intervals, and has a merit that the calorific power is much lower than that of a continuous wave laser (CW Laser) that continuously emits a laser beam.
  • CW Laser continuous wave laser
  • the pulsed laser can be applied at a higher power to the same modulator than a continuous wave laser, resulting in a seed laser of higher power from the modulator.
  • the signal generator 120 generates a transmission pulse to be transmitted.
  • the signal generator 120 may be implemented as an arbitrary waveform generator (AWG).
  • the optical amplitude modulator 130 receives a pulse light source and a transmission pulse, and applies a DC voltage for zero adjustment.
  • the optical amplitude modulator 130 amplitude-modulates the transmission pulse using the input pulse light source to finally output the pulse wave.
  • the output pulse wave corresponds to a seed laser.
  • the optical amplitude modulator 130 may include two signal input ports to which the pulse light source and the transmission signal are input respectively, a voltage application port to which the zero point adjustment DC voltage is applied, and an output signal port to which the modulated final signal is output .
  • the zero point error correction controller 140 supplies a DC voltage for adjusting the zero point to the optical amplitude modulator 130 and supplies the DC voltage to the optical amplitude modulator 130 based on the result of monitoring the output value of the pulse wave output from the optical amplitude modulator 130. [ Level in real time by correcting the zero point error of the modulator 130 due to the phase drift.
  • the zero point error correction controller 140 includes an optical sensor 141 and a power supply 142.
  • the optical sensor 141 senses and measures the pulse wave coming from the output port of the optical amplitude modulator 130 and can be implemented via a means capable of photo sensing, for example, a photo-detector.
  • the power supply 142 supplies a DC voltage for zero adjustment to the optical amplitude modulator 130 based on the measured value at the optical sensor 141. Specifically, the power supply 142 calculates the phase variation value based on the output power of the measured pulse wave and determines the supply level of the DC voltage using the phase variation value.
  • 3 is a view for explaining the extinction ratio characteristics of the optical amplitude modulator.
  • FIG. 3 shows characteristics of a certain optical amplitude modulator for convenience of explanation, and the present invention is not necessarily limited to this.
  • the horizontal axis represents the DC voltage applied to the modulator
  • the vertical axis represents the extinction ratio of the modulator.
  • the optical amplitude modulator shows that the extinction ratio characteristics vary greatly depending on the magnitude of the applied DC voltage. The larger the minus value, the higher the extinction ratio.
  • a DC voltage value corresponding to the point where the extinction ratio is highest. 3 corresponds to the DC voltage value (ex, -4V, 7.5V) corresponding to -30dB, which can be used as the voltage for zero adjustment of the modulator. That is, when the DC voltage having the best extinction ratio characteristic is applied to the optical amplitude modulator, the zero point adjustment of the modulator is performed.
  • phase drift occurs due to the influence of temperature change, temperature inhomogeneity, internal deterioration (aging), and electrostatic effect during a long operation. This causes extinction ratio and signal- Resulting in deterioration of performance.
  • the graph characteristic of FIG. 3 shakes to the left and right, and the minimum point also oscillates left and right. This means that the DC voltage (zero adjustment voltage) corresponding to the minimum point also fluctuates right and left. In other words, when the DC voltage is initially applied and fixed for a long time, a zero point error due to phase fluctuation occurs, and such zero point error must be corrected in real time.
  • FIG. 4 is a specific diagram corresponding to FIG. 2, and FIG. 5 is a diagram showing output waveforms of the respective element configurations of FIG.
  • the system 100 of the present invention corresponds to the oscillator portion of FIG. 1, and generates a seed laser from a pulse light source and provides it as an amplification medium.
  • the master clock source 10 sets and transmits clock frequency information for a signal to be generated by the pulse light source generator 110 and the signal generator 120, respectively. Then, each of the generators 110 and 120 generates a pulse light source and a transmission pulse based on the received condition.
  • f source is the clock frequency of the pulse light source
  • f seed is the clock frequency (seed clock frequency) of the transmission pulse.
  • f source is an integer multiple of f seed (n times, where n is an integer of 2 or more) and can be expressed by the following equation (1).
  • the frequency of the pulse light source is set to 100 Hz.
  • the modulated pulse wave has the same frequency as the transmission pulse.
  • the optical amplitude modulator 130 receives the pulse light source and the transmission pulse, carries the transmission pulse on the pulse light source, and amplitude-modulates the transmission pulse.
  • I in on the input side of the modulator represents the input power of the pulse light source and I out on the output side represents the output power of the pulse wave.
  • the zero point error correction controller 140 calculates the DC voltage value for zero point adjustment in real time based on the result of real-time measurement of the pulse wave outputted from the optical amplitude modulator 130. In this way, zero point error of the modulator can be compensated in real time.
  • a new DC voltage is calculated based on the magnitude of the extra pulse component to correct the zero point error in real time.
  • the zero point error correction controller 140 calculates the phase variation value based on the output power of the currently measured pulse wave, and then uses the phase variation value to determine the supply level of the DC voltage.
  • the output power of the currently measured pulse wave refers to the output power of the remaining n-1 redundant pulse components excluding the seed pulse component for modulating the actual seed radar among the n pulse components of the pulse wave.
  • the extra pulse component is detected as a small size as compared with the seed pulse component. However, as the zero point error accumulates with time, the amplitude of the extra pulse component gradually increases and the signal-to-noise ratio is lowered.
  • the zero point error correction controller 140 calculates the phase change value from the detected output power in real time, and calculates the DC voltage based on the calculated phase change value Adjust in real time.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a method for real-time correction of a zero point error of an optical amplitude modulator in an embodiment of the present invention.
  • I in denotes the power of the pulse light source input to the modulator 130
  • I out denotes the output power of the pulse wave output from the modulator 130
  • V DC denotes the modulator 130 ).
  • the zero point error correction controller 140 waits for the detection of the pulse wave or waits for the detection of the next pulse (S610). Then, the power of the pulsed wave is measured using an optical sensor (S620).
  • step S630 it is confirmed whether the currently detected pulse component is a seed pulse (S630). If it is a seed pulse, step S610 is repeated. If it is an extra pulse component other than the seed pulse, the process goes to step S640. Whether or not the seed pulse is present may be determined by comparing the power of the currently detected pulse with a threshold value or by using the current time and clock information.
  • a phase change value (? Change amount; ??) is calculated from the power of the detected extra pulse (S640). Then, a new V DC value is calculated from the calculated phase variation value and supplied to the optical amplitude modulator 130 (S660). If there is little phase variation, the newly calculated V DC value will also be very similar to the initial V DC value.
  • next pulse means the next second extra pulse.
  • the output pulse wave in the case where the zero point adjustment is not performed is detected by gradually increasing the magnitude of the extra pulse component with time, but it can be seen that when the zero point adjustment is performed, the redundant pulse component is hardly detected. This is because the V DC value is newly computed from the magnitude of the previous extra pulse component and then applied again in the next pulse.
  • phase variation value ?? can be calculated by the following equation (2).
  • I in represents the input power of the pulse light source input to the optical amplitude modulator 130
  • I out represents the output power of the pulse wave output from the optical amplitude modulator 130
  • T mod is the optical transmittance of the optical amplitude modulator 130, which corresponds to the equipment property value of the modulator.
  • the supply level of the DC voltage (New V DC ) can be determined by the following equation (3).
  • V DC, 0 is the initial setting value of the DC voltage or DC voltage corresponding to the zero zero error state
  • ?? is the phase variation value
  • V ? Is the half wave voltage of the optical amplitude modulator 130 Which is the voltage required to change. That is, if the sum of the voltage change amount ( ⁇ V DC) to an initial DC voltage (V DC, 0) can be obtained New V DC value.
  • equation (4) represents a transfer function (AM transfer function) of general optical amplitude modulation.
  • V RF represents a signal voltage sent from the signal generator 120 as shown in FIG.
  • Equation (4) The factors included in Equation (4) are the same as those described above. However, T temp , ⁇ T temp , D aging , and C es indicate influences of temperature, temperature inhomogeneity, deterioration with time, and static electricity, respectively.
  • Equation 4 The &thetas; (phase) characteristic of Equation 4 can be varied due to the influence of the above-described components.
  • the zero point error due to the variation of ⁇ should be compensated in real time by adjusting V DC .
  • Equation 5 is rearranged into Equation 6 again.
  • Equation (2) I in and T mod are known values, so that the phase variation value ?? can be easily calculated by applying the currently measured I out .
  • New V DC of Equation (3) is derived through the following process.
  • Equation (8) the phase term of the cosine function expressed in Equation (5) must be 0 when offsetting the DC voltage with respect to the phase term, which is summarized as Equation (8) below.
  • Equation (9) is substituted into Equation (9), the? V DC equation (voltage variation) described in the lower part of Equation (3) is obtained, and the New V DC value can be easily calculated therefrom.
  • the pulse amplitude of the seed laser is stabilized for a long time by correcting the phase fluctuation of the optical amplitude modulator in real time, and the pulsed light source having a calorific value lower than that of the continuous wave laser is used as a source, Can be increased to the output power.
  • the present invention is capable of real-time correction of a zero point error of a modulator through DC offset adjustment while outputting a pulse wave in an optical amplitude modulator, thereby meeting the high contrast ratio of the seed laser, Can be applied.

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Abstract

본 발명은 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성하는 펄스 광원 생성기, 전송하고자 하는 송신 펄스를 생성하는 신호 생성기, 펄스 광원을 이용하여 송신 펄스를 진폭 변조하여 펄스파를 출력하는 광학 진폭 변조기, 및 광학 진폭 변조기에 영점 조정을 위한 DC 전압을 공급하되, 펄스파의 출력 값을 기초로 DC 전압의 공급 레벨을 제어하여 위상 변동에 의한 영점 오차를 보정하는 영점 오차 보정 제어기를 포함한다. 본 발명에 의하면, 광학 진폭 변조기의 위상 변동을 실시간 보정하여 시드 레이저의 대조비를 장시간 안정화시키며 발열량이 낮은 펄스 광원을 소스로 사용하므로 광학 진폭 변조기에서 출력되는 시드 레이저의 출력 파워를 높일 수 있다.

Description

광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법
본 발명은 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학 진폭 변조기에서 펄스파를 출력하는 동안 DC 전압 조정을 통해 변조기의 영점 오차를 실시간 보정할 수 있는 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
전자산업 등의 발전으로 레이저의 고사양이 요구되고 있다. 특히, 시드 레이저(Seed Laser)를 증폭하여 사용할 경우 고출력의 레이저 시스템을 구현할 수 있다.
도 1은 일반적인 레이저 증폭 시스템의 개념을 설명하는 도면이다. 도 1에 나타낸 것과 같이, 펌핑된 증폭 매질(Gain Medium; Amp)에 시드 레이저(Seed Laser)를 입력하면 높은 파워의 레이저를 출력할 수 있다.
오실레이터에서 발생된 시드 레이저는 여러 단의 증폭 매질을 거쳐 더욱 높은 파워로 출력된다. 이때, 일반적으로 파워가 낮은 시드 레이저의 시간적 형상(Temporal Shape)을 제어할 경우 높은 파워의 레이저 출력을 얻을 수 있으며, 시드 레이저 및 펌핑 소스의 파워를 높일 경우에도 높은 레이저 출력을 얻을 수 있다.
여기서 오실레이터는 시드 레이저를 발생시키는 수단으로서, 기 공지된 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 그 하나의 예로, 레이저 광원을 제공하는 레이저 광원부, 그리고 레이저 광원을 이용하여 펄스파를 변조하여 출력하는 광 변조기를 포함하여 구성될 수 있다. 광 변조기의 출력 신호는 곧 시드 레이저를 의미한다.
레이저 광원부는 일정 크기의 빔을 지속적으로 출력하는 연속파 레이저(CW Laser) 소스로 구현될 수 있다. 하지만 연속파 레이저는 시간에 따라 빔을 지속하여 출력하므로 발열량이 매우 높기 때문에 광 변조기에 높은 파워로 인가될 수 없으며 결과적으로 광 변조기에서 높은 파워의 시드 레이저를 얻기 어려운 한계점이 있다.
더욱이, 광 변조기는 장시간 동작 시에 온도 변화, 소자 열화(노화) 등의 영향으로 위상 변동(phase drift)이 일어나게 되는데, 광 변조기의 위상 변동은 시드 레이저의 신호-노이즈 대조비를 악화시키는 요인이 되므로 실시간 보상되어야 한다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 한국등록특허 제10-1176447호(2012.08.30 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은, 광학 진폭 변조기의 위상 변동을 실시간 보정하여 시드 레이저의 대조비를 장시간 안정화시킬 수 있는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템 및 그 방법을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은, 목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성하는 펄스 광원 생성기와, 전송하고자 하는 송신 펄스를 생성하는 신호 생성기와, 상기 펄스 광원을 이용하여 상기 송신 펄스를 진폭 변조하여 상기 펄스파를 출력하는 광학 진폭 변조기, 및 상기 광학 진폭 변조기에 영점 조정을 위한 DC 전압을 공급하되, 상기 펄스파의 출력 값을 기초로 상기 DC 전압의 공급 레벨을 제어하여 위상 변동(phase drift)에 의한 영점 오차를 보정하는 영점 오차 보정 제어기를 포함하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템을 제공한다.
또한, 상기 영점 오차 보정 제어기는, 상기 출력된 펄스파를 측정하는 광센서, 및 상기 광센서를 통해 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 연산되는 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정하는 전력 공급기를 포함할 수 있다.
또한, 상기 영점 오차 보정 제어기는, 현재 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 위상 변동값을 연산한 다음, 상기 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정할 수 있다.
또한, 상기 위상 변동값(Δθ)은 아래의 수학식으로 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2018002588-appb-I000001
여기서, Iin은 상기 광학 진폭 변조기에 입력된 상기 펄스 광원의 입력 파워, Iout은 상기 광학 진폭 변조기에서 출력된 상기 펄스파의 출력 파워, Tmod는 상기 광학 진폭 변조기의 광학 투과율을 나타낸다.
또한, 상기 DC 전압의 공급 레벨(New VDC)은 아래의 수학식에 의해 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018002588-appb-I000002
여기서, VDC,0은 영점 오차가 없는 상태에 대응하는 상기 DC 전압의 초기 세팅값, Δθ는 상기 위상 변동값, Vπ는 상기 광학 진폭 변조기의 반파 전압(위상이 π만큼 바뀌는데 필요한 전압)을 나타낸다.
또한, 상기 영점 오차 보정 제어기는, 상기 펄스파의 n개 펄스 성분 중 상기 변조를 위한 시드(seed) 펄스 성분을 제외한 나머지 n-1개의 여분 펄스 성분에 대한 출력 파워로부터 상기 위상 변동값을 연산하되, 상기 여분 펄스 성분 중 하나가 검출될 때마다, 검출된 출력 파워로부터 위상 변동값을 실시간 연산할 수 있다.
그리고, 본 발명은, 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템을 이용한 고대조비 장기 안정화 방법에 있어서, 목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성하고, 전송하고자 하는 송신 펄스를 생성하는 단계와, 영점 조정을 위한 DB 전압이 공급되는 상태의 광학 진폭 변조기에서 상기 펄스 광원을 이용하여 상기 송신 펄스를 진폭 변조하여 상기 펄스파를 출력하는 단계, 및 상기 펄스파의 출력 값을 기초로 상기 DC 전압의 공급 레벨을 제어하여 위상 변동(phase drift)에 의한 영점 오차를 보정하는 단계를 포함하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 광학 진폭 변조기의 위상 변동을 실시간 보정하여 시드 레이저의 대조비를 장시간 안정화시킴은 물론, 발열량이 낮은 펄스 광원을 소스로 사용하므로 광학 진폭 변조기에서 출력되는 시드 레이저의 출력 파워까지 높일 수 있다.
특히, 본 발명은 광학 진폭 변조기에서 펄스파를 출력하는 동안 DC 오프셋 조정을 통해 변조기의 영점 오차를 실시간 보정하여 시드 레이저의 높은 대조비를 충족시킬 수 있으며, 장기간 연속적인 동작이 요구되는 광 시스템에 효과적으로 적용될 수 있다.
도 1은 일반적인 레이저 증폭 시스템의 개념을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 광학 진폭 변조기의 소광비 특성을 설명하는 도면이다.
도 4는 도 2에 대응되는 구체적인 도면이다.
도 5는 도 4의 각 요소 구성별 출력 파형을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 광학 진폭 변조기의 영점 오차를 실시간 보정하는 방법을 설명하는 도면이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템(100)은 펄스 광원 생성기(110), 신호 생성기(120), 광학 진폭 변조기(130), 영점 오차 보정 제어기(140)를 포함한다.
펄스 광원 생성기(110)는 목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성한다. 여기서, 펄스 광원은 펄스 레이저(Pulsed Laser) 소스를 의미한다.
펄스 레이저는 레이저 빔을 짧은 펄스 폭으로 일정 주기로 출사하는 방식으로, 레이저 빔을 지속적으로 출사하는 연속파 레이저(CW Laser) 보다는 발열량이 매우 낮은 장점이 있다. 따라서 펄스 레이저는 연속파 레이저보다 동일 변조기에 대해 높은 파워로 인가될 수 있고 결과적으로 변조기로부터 높은 파워의 시드 레이저를 얻을 수 있다.
신호 생성기(120)는 전송하고자 하는 송신 펄스를 생성한다. 이러한 신호 생성기(120)는 임의 파형 발생기(AWG; Arbitrary Waveform Generator)로 구현될 수 있다.
광학 진폭 변조기(130)는 펄스 광원과 송신 펄스가 각각 입력되며, 영점 조정을 위한 DC 전압이 인가된다. 광학 진폭 변조기(130)는 입력된 펄스 광원을 이용하여 송신 펄스를 진폭 변조하여 펄스파를 최종 출력한다. 출력된 펄스파는 곧 시드 레이저(Seed Laser)에 해당한다.
이러한 광학 진폭 변조기(130)는 펄스 광원과 송신 신호가 각각 입력되는 두 개의 신호 입력 포트, 영점 조정용 DC 전압이 인가되는 전압 인가 포트, 그리고 변조된 최종 신호가 출력되는 출력 신호 포트를 포함할 수 있다.
영점 오차 보정 제어기(140)는 광학 진폭 변조기(130)에 영점 조정을 위한 DC 전압을 공급하며, 광학 진폭 변조기(130)에서 출력되는 펄스파의 출력 값을 감시한 결과를 기초로 DC 전압의 공급 레벨을 실시간 제어함으로써, 위상 변동(phase drift)으로 인한 변조기(130)의 영점 오차를 실시간 보정한다.
이러한 영점 오차 보정 제어기(140)는 광센서(141) 및 전력 공급기(142)를 포함한다. 광센서(141)는 광학 진폭 변조기(130)의 출력 포트에서 나오는 펄스파를 센싱하고 측정하며, 광 감지가 가능한 수단, 예를 들어 포토 디텍터(Photo-Detector)를 통해 구현될 수 있다.
전력 공급기(142)는 광센서(141)에서 측정된 값을 기초로 광학 진폭 변조기(130)에 영점 조정용 DC 전압을 공급한다. 구체적으로, 전력 공급기(142)는 측정된 펄스파의 출력 파워를 기초로 위상 변동값을 연산하고 위상 변동값을 이용하여 DC 전압의 공급 레벨을 결정한다.
이에 대한 구체적인 원리의 설명에 앞서, 광학 진폭 변조기의 영점 오차를 실시간 보정하는 이유를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 광학 진폭 변조기의 소광비 특성을 설명하는 도면이다.
이러한 도 3은 설명의 편의상 임의 광학 진폭 변조기의 특성을 도시한 것으로, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3의 가로축은 변조기에 인가되는 DC 전압이고, 세로축은 변조기의 소광비(Extinction Ratio)를 나타낸다. 도 3과 같이, 광학 진폭 변조기는 인가된 DC 전압의 크기에 따라 소광비 특성이 크게 변하는 것을 알 수 있는데, 마이너스 값이 커질수록 소광비가 높은 것을 나타낸다.
가장 좋은 변조 성능을 위해서는 소광비가 가장 높은 지점에 대응하는 DC 전압값을 사용하는 것이 바람직하다. 도 3의 경우 -30dB에 대응하는 DC 전압 값(ex, -4V, 7.5V)이 이에 해당하며, 이를 변조기의 영점 조정용 전압으로 사용할 수 있다. 즉, 소광비 특성이 가장 좋은 DC 전압을 광학 진폭 변조기에 인가하면 변조기의 영점 조정이 이루어진다.
하지만, 광학 진폭 변조기는 장시간 동작 시, 온도 변화, 온도 불균질, 내부 열화(노화), 정전기 효과 등의 영향으로 인해 위상 변동(Phase Drift)이 발생하게 되며 이는 소광비 및 신호-노이즈 대조비(Contrast)의 성능 저하를 유발한다.
만일, 변조기의 위상 변동이 발생하면 도 3의 그래프 특성이 좌우로 흔들리면서 최소점 역시 좌우로 요동하게 된다. 이는 곧 최소점에 대응하는 DC 전압(영점 조정 전압)도 좌우로 변동하는 것을 의미한다. 즉, 초기 인가한 DC 전압을 그대로 고정하여 장시간 사용할 경우 위상 변동에 의한 영점 오차가 발생하고 이러한 영점 오차는 실시간 보정되어야 한다.
본 발명의 실시예의 경우, 광학 진폭 변조기(130)의 위상 변동으로 인한 영점 오차를 실시간 보정하는 것을 통해, 변조기에서 최종 출력되는 시드 레이저의 대조비를 장시간 안정화시킬 수 있다.
도 4는 도 2에 대응되는 구체적인 도면이며, 도 5는 도 4의 각 요소 구성별 출력 파형을 나타낸 도면이다.
우선, 도 4에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 시스템(100)은 도 1의 오실레이터 부분에 해당하는 것으로, 펄스 광원으로부터 시드 레이저를 생성하여 증폭 매체로 제공한다.
도 4에서 마스터 클럭 소스(10)는 펄스 광원 생성기(110)와 신호 생성기(120) 각각이 생성할 신호에 대한 클럭 주파수 정보를 설정하여 전달한다. 그러면 각각의 생성기(110,120)는 전달받은 해당 조건을 기초로 펄스 광원과 송신 펄스를 각각 생성한다.
여기서, fsource는 펄스 광원의 클럭 주파수이고, fseed는 송신 펄스의 클럭 주파수(시드 클럭 주파수)를 나타낸다. 본 발명의 실시예에서, fsource는 fseed의 정수배(n배; n은 2 이상의 정수)로서, 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000001
도 5의 경우 펄스 광원의 주파수가 송신 펄스의 주파수보다 5배 높은 경우 즉, n=5인 경우를 예시한 것이다. 예를 들어, 송신 펄스의 클럭 주파수가 20Hz이면 펄스 광원의 주파수는 100Hz로 설정된다. 또한 변조된 펄스파는 송신 펄스와 동일한 주파수를 가진다.
광학 진폭 변조기(130)는 펄스 광원과 송신 펄스를 입력받아 송신 펄스를 펄스 광원에 실어 진폭 변조하여 출력한다. 도 4에서 변조기의 입력 측의 Iin은 펄스 광원의 입력 파워를 나타내고 출력 측의 Iout은 펄스파의 출력 파워를 나타낸다.
영점 오차 보정 제어기(140)는 광학 진폭 변조기(130)에서 출력되는 펄스파를 실시간 측정한 결과를 기초로, 영점 조정을 위한 DC 전압 값을 실시간 계산한다. 이를 통해, 변조기의 영점 오차를 실시간 보상 제어할 수 있다.
도 5의 출력 펄스파를 참조하면, 영점 조정이 되지 않은 펄스파의 경우에는 시드 펄스 성분을 제외한 나머지 n-1개(4개)의 펄스 성분(이하, 여분 펄스 성분)의 크기가 시간에 따라 점진적으로 증가한 것을 알 수 있다. 이는 시간에 따라 영점 오차가 누적되어 발생하는 것으로 볼 수 있다.
하지만, 영점 조정이 실시간 이루어진 경우의 출력 펄스파를 보면, 원래 전송하고자 하는 시드 펄스 성분만이 출력되고 나머지 여분 펄스 성분들이 거의 검출되지 않은 것을 알 수 있다.
여기서, 본 발명의 실시예는, 이러한 여분 펄스 성분의 크기를 기초로 새로운 DC 전압을 연산하여 영점 오차를 실시간 보정한다.
이를 위해, 영점 오차 보정 제어기(140)는 현재 측정된 펄스파의 출력 파워를 기초로 위상 변동값을 연산한 다음, 위상 변동값을 이용하여 DC 전압의 공급 레벨을 결정한다. 여기서, 현재 측정된 펄스파의 출력 파워란, 펄스파의 n개 펄스 성분 중 실제 시드 레이더의 변조를 위한 시드 펄스 성분을 제외한 나머지 n-1개의 여분 펄스 성분의 출력 파워를 나타낸다.
여분 펄스 성분은 시드 펄스 성분에 비하여 미세한 크기로 검출되지만 시간에 따라 영점 오차가 누적될수록 그 크기는 점진적으로 증가하게 되고 신호-노이즈 대조비의 저하를 유발하므로 억압될 필요가 있다.
이때, 영점 오차 보정 제어기(140)는 출력된 펄스파에서 여분 펄스 성분 중 하나가 검출될 때마다, 검출된 출력 파워로부터 위상 변동값을 실시간 연산하며, 연산한 위상 변동값을 기초로 DC 전압을 실시간 조정한다. 그 구체적인 실시예는 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 실시예에서 광학 진폭 변조기의 영점 오차를 실시간 보정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6에서 Iin은 변조기(130)에 입력되는 펄스 광원의 파워, Iout은 변조기(130)에서 출력한 펄스파의 출력 파워, θ는 변조기(130)의 위상, 그리고 VDC는 변조기(130)에 인가되는 DC 전압을 나타낸다.
우선, 도 6의 좌측 그림을 보면, 영점 오차 보정 제어기(140)는 펄스파의 검출을 대기하거나 다음 펄스의 검출을 대기한다(S610). 그리고, 광 센서를 이용하여 펄스파의 파워를 측정한다(S620).
여기서, 현재 검출된 펄스 성분이 시드 펄스인지 확인한다(S630). 만일, 시드 펄스이면 다시 S610 단계를 반복하고, 시드 펄스가 아닌 여분 펄스 성분이면 다음의 S640 단계로 넘어간다. 시드 펄스인지 여부는 현재 검출된 펄스의 파워를 임계값과 비교하여 판단할 수도 있고 현재의 시간과 클락 정보를 이용하여 판단할 수도 있다.
현재 검출된 출력파가 여분 펄스 성분으로 확인되면, 검출된 여분 펄스의 파워로부터 위상 변동값(θ 변화량; Δθ)을 연산한다(S640). 그리고, 연산한 위상 변동 값으로부터 새로운 VDC 값을 계산하고 이를 광학 진폭 변조기(130)에 공급한다(S660). 만일, 위상 변동이 거의 없었다면, 새롭게 연산된 VDC 값 역시 초기 VDC 값과 거의 유사할 것이다.
이후에는 다음 펄스에 대해 상술한 과정을 반복 수행한다. 만일, 상술한 과정이 4개의 여분 펄스 중 시간적으로 가장 먼저 검출되는 첫 번째 여분 펄스에 대한 것이라면, 다음 펄스란 그 다음의 두 번째 여분 펄스를 의미한다. 물론, n=2인 경우 시드 펄스와 여분 펄스가 번갈아 발생하므로 다음 펄스는 다시 시드 펄스가 된다.
또한, 첫 번째 여분 펄스의 파워로부터 New VDC 값을 연산하고 이를 인가한 후에 추가적인 위상 변동이 없었다면 두 번째 여분 펄스는 거의 검출되지 않을 것이므로, 이 경우 이전에 인가한 New VDC 값을 그대로 유지하면 된다.
도 6의 오른쪽 그림은 4개의 여분 펄스 중 첫 번째 여분 펄스는 거의 검출되지 않은 예로서, 두 번째 여분 펄스가 검출된 이후에 DC 전압의 조정이 이루어진 것을 알 수 있다.
또한, 영점 조정을 수행하지 않은 경우의 출력 펄스파는 여분 펄스 성분의 크기가 시간에 따라 점진적으로 증가하여 검출되지만, 영점 조정을 수행한 경우에는 여분 펄스 성분이 거의 검출되지 않는 것을 알 수 있다. 이는 이전의 여분 펄스 성분의 크기로부터 VDC 값을 새로 연산하여 적용하고 다음 펄스에서도 이를 반복 수행하기 때문이다.
다음은 영점 오차 보정 시 위상 변동값과 DC 전압의 공급 레벨을 구하는 방법을 설명한다. 우선, 위상 변동값(Δθ)은 아래 수학식 2를 통해 연산될 수 있다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000002
여기서, Iin은 광학 진폭 변조기(130)에 입력된 펄스 광원의 입력 파워, Iout은 광학 진폭 변조기(130)에서 출력된 펄스파의 출력 파워를 나타낸다. Tmod는 광학 진폭 변조기(130)의 광학 투과율로서, 이는 변조기의 장비 특성값에 해당한다.
DC 전압의 공급 레벨(New VDC)은 아래의 수학식 3에 의해 결정될 수 있다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000003
여기서, VDC,0은 영점 오차가 없는 상태에 대응하는 DC 전압 값 즉, DC 전압의 초기 세팅값이며, Δθ는 위상 변동값, Vπ는 광학 진폭 변조기(130)의 반파 전압(위상이 π만큼 바뀌는데 필요한 전압)을 나타낸다. 즉, 초기 DC 전압 값(VDC,0)에 전압 변화량(ΔVDC)을 합산하면 New VDC 값을 얻을 수 있다.
이러한 수학식 2과 수학식 3의 유도 원리는 다음을 참조한다.
먼저, 수학식 4는 일반적인 광학용 진폭 변조의 전달 함수(AM 전달 함수)를 나타낸다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000004
여기서,
Figure PCTKR2018002588-appb-I000003
이며, VRF는 도 4와 같이 신호 생성기(120)가 보낸 신호 전압을 나타낸다.
수학식 4에 포함된 인자들은 앞서 설명한 것과 동일하다. 다만, Ttemp, ∇Ttemp, Daging, Ces는 각각 온도, 온도 불균질, 시간에 따른 열화, 정전기 등의 영향을 나타낸다.
수학식 4의 θ(위상) 특성은 상술한 성분들의 영향으로 인해 변동될 수 있다. 특히, 변조기의 장시간 작동 시에 θ의 변동은 무시할 수 없으므로, VDC의 조정을 통해 θ의 변동에 의한 영점 오차를 실시간 보상해야 한다.
신호 생성기(120)로부터 신호의 입력이 없다고 가정하면(VRF=0), 수학식 4에 나타낸 AM 전달 함수 일반식은 수학식 5와 같이 변경된다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000005
여기서 VDC,0은 영점 오차가 없는 상태의 초기 DC 전압 값, θ0는 오차가 없는 상태의 초기 위상 값을 의미한다. 오른쪽의 조건을 이용하면 수학식 5는 다시 수학식 6으로 정리된다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000006
여기서, 드리프트가 발생하기 전의 상황에서 오프셋이 완전히 보상된 상태였다고 가정하면,
Figure PCTKR2018002588-appb-I000004
가 된다. 이를 수학식 6에 적용하여 수식을 재배치하면 수학식 7이 유도된다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000007
수학식 7을 Δθ를 기준으로 정리하면 수학식 2가 얻어진다. 수학식 2에서 Iin 및 Tmod는 알고 있는 값이므로, 현재 측정된 Iout을 적용하면 위상 변동값(Δθ)을 쉽게 계산해낼 수 있다.
그리고, 수학식 3의 New VDC는 아래 과정을 통해 유도된다.
우선, 수학식 5에 기재된 cosine 함수의 위상 항에 DC 전압과 오프셋 대입 시 0이 되어야 하고, 이는 아래 수학식 8과 같이 정리된다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000008
이는 위상 항
Figure PCTKR2018002588-appb-I000005
Figure PCTKR2018002588-appb-I000006
,
Figure PCTKR2018002588-appb-I000007
를 각각 대입하여 얻어진다. 수학식 8을 재정렬하면 수학식 9와 같이 된다.
Figure PCTKR2018002588-appb-M000009
그런데, 앞서
Figure PCTKR2018002588-appb-I000008
이므로, 이를 수학식 9에 대입하면 수학식 3 하단에 기재된 ΔVDC 식(전압 변화량)이 얻어지며, 이로부터 New VDC 값을 쉽게 계산할 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 광학 진폭 변조기의 위상 변동을 실시간 보정하여 시드 레이저의 대조비를 장시간 안정화시킴은 물론, 연속파 레이저보다 발열량이 낮은 펄스 광원을 소스로 사용하므로 광학 진폭 변조기에서 출력되는 시드 레이저의 출력 파워까지 높일 수 있다.
특히, 본 발명은 광학 진폭 변조기에서 펄스파를 출력하는 동안 DC 오프셋 조정을 통해 변조기의 영점 오차를 실시간 보정하여 시드 레이저의 높은 대조비를 충족시킬 수 있으며, 장기간 연속적인 동작이 요구되는 광 시스템에 효과적으로 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성하는 펄스 광원 생성기;
    전송하고자 하는 송신 펄스를 생성하는 신호 생성기;
    상기 펄스 광원을 이용하여 상기 송신 펄스를 진폭 변조하여 상기 펄스파를 출력하는 광학 진폭 변조기; 및
    상기 광학 진폭 변조기에 영점 조정을 위한 DC 전압을 공급하되, 상기 펄스파의 출력 값을 기초로 상기 DC 전압의 공급 레벨을 제어하여 위상 변동(phase drift)에 의한 영점 오차를 보정하는 영점 오차 보정 제어기를 포함하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 영점 오차 보정 제어기는,
    상기 출력된 펄스파를 측정하는 광센서; 및
    상기 광센서를 통해 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 연산되는 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정하는 전력 공급기를 포함하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 영점 오차 보정 제어기는,
    현재 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 위상 변동값을 연산한 다음, 상기 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 위상 변동값(Δθ)은 아래의 수학식으로 연산되는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템:
    Figure PCTKR2018002588-appb-I000009
    여기서, Iin은 상기 광학 진폭 변조기에 입력된 상기 펄스 광원의 입력 파워, Iout은 상기 광학 진폭 변조기에서 출력된 상기 펄스파의 출력 파워, Tmod는 상기 광학 진폭 변조기의 광학 투과율을 나타낸다.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 DC 전압의 공급 레벨(New VDC)은 아래의 수학식에 의해 결정되는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템:
    Figure PCTKR2018002588-appb-I000010
    여기서, VDC,0은 영점 오차가 없는 상태에 대응하는 상기 DC 전압의 초기 세팅값, Δθ는 상기 위상 변동값, Vπ는 상기 광학 진폭 변조기의 반파 전압(위상이 π만큼 바뀌는데 필요한 전압)을 나타낸다.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 영점 오차 보정 제어기는,
    상기 펄스파의 n개 펄스 성분 중 상기 변조를 위한 시드(seed) 펄스 성분을 제외한 나머지 n-1개의 여분 펄스 성분에 대한 출력 파워로부터 상기 위상 변동값을 연산하되,
    상기 여분 펄스 성분 중 하나가 검출될 때마다, 검출된 출력 파워로부터 위상 변동값을 실시간 연산하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템.
  7. 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 시스템을 이용한 고대조비 장기 안정화 방법에 있어서,
    목표로 하는 출력 펄스파보다 n배(n은 2 이상의 정수) 체배된 주파수의 펄스 광원을 생성하고, 전송하고자 하는 송신 펄스를 생성하는 단계;
    영점 조정을 위한 DB 전압이 공급되는 상태의 광학 진폭 변조기에서 상기 펄스 광원을 이용하여 상기 송신 펄스를 진폭 변조하여 상기 펄스파를 출력하는 단계; 및
    상기 펄스파의 출력 값을 기초로 상기 DC 전압의 공급 레벨을 제어하여 위상 변동(phase drift)에 의한 영점 오차를 보정하는 단계를 포함하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 영점 오차를 보정하는 단계는,
    광센서를 통해 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 연산되는 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법.
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 영점 오차를 보정하는 단계는,
    현재 측정된 상기 펄스파의 출력 파워를 기초로 위상 변동값을 연산한 다음, 상기 위상 변동값을 이용하여 상기 DC 전압의 공급 레벨을 결정하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 위상 변동값(Δθ)은 아래의 수학식으로 연산되는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법:
    Figure PCTKR2018002588-appb-I000011
    여기서, Iin은 상기 광학 진폭 변조기에 입력된 상기 펄스 광원의 입력 파워, Iout은 상기 광학 진폭 변조기에서 출력된 상기 펄스파의 출력 파워, Tmod는 상기 광학 진폭 변조기의 광학 투과율을 나타낸다.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 DC 전압의 공급 레벨(New VDC)은 아래의 수학식에 의해 결정되는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법:
    Figure PCTKR2018002588-appb-I000012
    여기서, VDC,0은 영점 오차가 없는 상태에 대응하는 상기 DC 전압의 초기 세팅값, Δθ는 상기 위상 변동값, Vπ는 상기 광학 진폭 변조기의 반파 전압(위상이 π만큼 바뀌는데 필요한 전압)을 나타낸다.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 영점 오차를 보정하는 단계는,
    상기 펄스파의 n개 펄스 성분 중 상기 변조를 위한 시드(seed) 펄스 성분을 제외한 나머지 n-1개의 여분 펄스 성분에 대한 출력 파워로부터 상기 위상 변동값을 연산하되,
    상기 여분 펄스 성분 중 하나가 검출될 때마다, 검출된 출력 파워로부터 위상 변동값을 실시간 연산하는 광학 펄스 진폭 변조기용 고대조비 장기 안정화 방법.
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