이터븀 첨가된 광섬유 기반 위상 천이 간섭계의 위상 제어 조건 분석 (Analysis for Phase Control Condition of Ytterbium-doped Optical Fiber-based Phase Shifting Interferometer)

서지정보

· 발행기관 : 한국물리학회
· 수록지 정보 : 새물리 / 70권 / 9호 / 797 ~ 803페이지
· 저자명 : 김은선, 강희원, 마혜진, 최은서

초록

본 논문에서는 980 nm 펌프광에 의해 이터븀 도핑된 광섬유에서 유도되는 비선형 굴절률의 변화를계산하여 최적 위상 제어 조건을 분석하였다. 펌프광의 광출력과 광섬유의 길이를 변화시키면서 굴절률변화의 특성에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 이 특성을 조사함으로써 특정 광출력에서의 최적 광섬유길이를 결정하고 위상 변화량을 계산할 수 있었다. 10 cm 길이의 이터븀 도핑된 광섬유를 대상으로시뮬레이션을 수행한 결과 1330 nm 신호광에 rad 만큼의 위상 변화를 유도하기 위해서 필요한 펌프광의광출력은 8.5 mW로 계산되었다. 광섬유 마이켈슨 간섭계에 실험에서 rad 위상 변화를 유도하기위해서 인가한 펌프광은 9.5 mW로 시뮬레이션 결과와 매우 유사한 결과를 보였다. 이 결과로부터 저출력펌프광과 수십 cm 길이의 광섬유를 이용함으로써 위상 천이 간섭계에서 요구되는 위상 제어가 충분히가능함을 확인할 수 있었다.

영어초록

In this research, the optimum phase control condition was analyzed by calculating the change in the nonlinear refractive index induced in a ytterbium-doped optical fiber by using 980-nm pump light. Simulations were performed to obtain the characteristic of the refractive index change while varying the optical power of the pump light and the length of the optical fiber.
By investigating this characteristic, we were able to determine the optimal optical fiber length at a specific pump light power and calculate the amount of phase change. As a result of the simulation on the 10-cm-long ytterbium-doped optical fiber, the pump light power required to induce the rad phase change of the 1330-nm signal light was calculated to be 8.5 mW.
The pump light power applied to induce a rad phase change in the fiber optic Michelson interferometer experiment was 9.5 mW, which was very similar to the simulation result. Thus, we confirmed that the phase control required by the phase-shifting interferometer could be sufficiently achieved by using a low pump-light power and an optical fiber of several tens of cm in length.

참고자료

· 없음