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A+ 광통신 - PIN 포토다이오드와 APD2025.01.081. PIN 포토다이오드 PIN 포토다이오드는 pn 접합에 진성 반도체 층(i 영역)을 삽입한 구조를 가지고 있습니다. i 영역은 저항성이 크고 불순물 농도가 낮아 역 전압이 주로 이 영역에 걸리게 됩니다. 이로 인해 공핍층이 넓어지고 전계가 강해져 고속 동작, 높은 양자효율, 낮은 암전류 등의 장점을 가지고 있습니다. 하지만 역 전압 증가에 따라 암전류와 잡음전류도 증가하는 단점이 있습니다. 2. 어밸런치 포토다이오드(APD) APD는 내부에 강한 전계가 형성된 p 영역이 있어, 이 영역에서 발생한 전자가 가속되어 새로운 전자-정...2025.01.08
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A+ 광통신 - 비트 전송률 측면에서 NEP, SNR2025.01.041. NEP(Noise Equivalent Power) NEP(Noise Equivalent Power)는 수신기 감도를 나타내는 척도로, 광검출기 또는 검출기 시스템의 감도를 측정한 것입니다. 신호에 의한 신호전압과 잡음에 의한 잡음전압이 동일할 때의 입사 광 파워를 의미합니다. NEP는 주파수와 온도의 함수이며, 센서의 열적 반응시간과 주파수에 따른 센서잡음에 의해 결정됩니다. NEP가 낮을수록 저잡음 플로어에 대응하여 보다 민감한 검출기라고 할 수 있습니다. 2. SNR(Signal Noise Ratio) SNR(Signal ...2025.01.04
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광통신 - 잡음원의 종류와 특징2025.01.041. 광섬유 손실 광신호가 광섬유를 진행하면서 산란, 흡수, 반사 등의 현상으로 신호 전력이 떨어지는 현상. 주요 손실 요인으로는 레일리 산란, 불순물 흡수, 분자진동 흡수 등이 있다. 이러한 손실은 거리에 따라 dB/km 단위로 표시된다. 2. 산란 손실 광섬유 내에서 일어나는 산란에는 레일리 산란, 미 산란, 브릴루앙 산란, 라만 산란 등 4가지 종류가 있다. 이 중 레일리 산란이 가장 큰 영향을 미치며, 파장의 4승에 반비례하여 감소한다. 3. 흡수 손실 광섬유에 포함된 불순물과 수분에 의한 흡수로 인해 광 출력이 열로 유실되...2025.01.04
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A+ 광통신 - 15. Eye Diagram, Dark current, BER2025.01.041. Eye Diagram Eye Diagram은 광 또는 전기 신호의 누적ㆍ중첩된 전압 파형을 시간축 상에서 나타낸 것으로, 데이터 신호의 품질을 확인할 수 있는 방법입니다. 부호간 간섭이나 잡음에 의해 오염된 수신 신호의 품질을 살펴볼 수 있으며, 시리얼 통신에서 가장 기본적인 측정법입니다. Eye Diagram을 통해 최적의 샘플링 시간, 시간 오차에 대한 민감도, 잡음 여유, 최대 왜곡, 타이밍 지터, 심볼간 간섭 등을 확인할 수 있습니다. 2. Dark current Dark current는 광자가 장치에 들어가지 않는 경...2025.01.04
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마하젠더 간섭계 제작 및 분석2025.11.131. 마하젠더 간섭계(Mach-Zehnder Interferometer) 마하젠더 간섭계는 beam splitter를 사용하여 초기 빔을 두 부분으로 나누는 광학 장치이다. 분할된 두 빔은 각각 M1과 M2 거울에서 완전히 반사된 후 다시 beam splitter에서 합쳐지면서 간섭무늬가 발생한다. 광 경로 상에 evaluable chamber를 설치하면 압력 변화에 따라 광경로가 달라져 간섭무늬의 변화를 관찰할 수 있다. 2. Beam Splitter(빔 분할기) 이상적인 beam splitter는 투과율과 반사율이 50:50의 ...2025.11.13
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Ellipsometry를 이용한 편광 측정 실험2025.11.131. Ellipsometry Ellipsometry는 선형 편광된 빛이 시편에서 반사될 때 편광 상태가 타원 편광 형태로 변하는 현상을 이용하여 시편의 광특성과 구조를 측정하는 기술이다. 편광기를 통해 45도의 선형 편광 빛을 생성하고, 이 빛에는 s-파와 p-파가 동시에 존재한다. 시편으로부터의 반사광을 분석하여 물질의 광학적 특성을 정량적으로 측정할 수 있다. 2. Brewster 각 Brewster 각은 특정 입사각에서 p-파에 대한 반사율이 0이 되는 현상과 관련된 각도이다. 본 실험에서는 입사각을 70도로 설정하여 Brew...2025.11.13
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LED 및 레이저 광통신 실험: LED 스펙트럼 분석2025.11.151. 발광소자(LED) 원리 발광소자의 기본 원리를 이해하고 방사되는 빛과 밴드갭 에너지의 연관성을 고찰한다. 백색 LED가 여러 색상의 LED를 조합하여 백색으로 보이는 원리를 학습한다. 순방향 전압 인가를 통해 LED의 극성을 확인하고, 각 색상(적색, 녹색, 청색, 백색) LED의 특성을 비교 분석한다. 2. 스펙트럼 분석 및 측정 Thorlabs OSA 프로그램을 사용하여 LED의 스펙트럼을 분석한다. 광섬유를 통해 LED에서 나온 빛을 분광계로 측정하며, Marker-Peak search 기능으로 최대 지점의 파장을 찾는다...2025.11.15
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