폴리머 도파로 브라그 격자를 이용한 단일 파장 가변 광섬유 레이저의 출력 특성 연구

Abstract

본 논문은 폴리머 광 도파로 기반의 브라그 격자(Polymer waveguide Bragg grating: PWBG) 파장 필터를 광섬유 레이저 공진기 내부에 삽입하여 단일 파장 가변 레이저를 구현하고, 주위 온도 및 공진기 내부의 편광 상태의 변화에 대한 출력 특성을 연구한 결과에 대해 보고한다. 레이저 공진기 내부에 있는 PWBG 파장 필터에 0 mW에서 100 mW의 전력을 인가해 주었을 때 레이저에서 발진하는 파장은 1548.24 nm에서 1531.95 nm까지 약 16.29 nm를 가변할 수 있었으며, 이 때 slope efficiency는 약 -0.16 nm/mW였다. 레이저 공진기 안의 편광을 적절하게 조절하면 모든 파장 가변 범위에서 35 dB 이상의 SMSR(side mode suppression ratio)을 얻을 수 있었다. 레이저 공진기 외부의 온도가 변화하면 발진하는 파장이 변하는 것을 알 수 있었다. 따라서 PWBG 파장 필터를 이용하여 안정된 파장 가변 레이저를 구현하기 위해서는 PWBG 파장 필터의 온도 안정화가 필요하며, 또한 편광에 대한 영향을 최소화하기 위해서는 레이저 공진기를 편광유지 광섬유로 구성해야 한다. We report the characteristics of a single-wavelength-tunable fiber laser using a polymer waveguide Bragg grating (PWBG) wavelength filter. The output of the laser depends on environmental conditions, such as temperature and polarization states in the laser cavity. Wavelength tuning can be achieved, about 16.29 nm from 1548.24 nm to 1531.95 nm, according to the electric power applied to the PWBG wavelength filter. The achieved efficiency slope is about -0.16 nm/mW. A side-mode suppression ratio (SMSR) of more than 35 dB can be obtained by adjusting the polarization state in the laser cavity. A stable wavelength-tunable fiber laser can be achieved using the PWBG wavelength filter with a TEC module and a polarization-maintaining fiber.