극미세선폭 단일모드 FBG 고리구조 공동 DFB 레이저

Abstract

본 논문에서는 고리구조 FBG공동과 DFB 레이저를 결합하여 kHz대의 극미세선폭 레이저광을 발생시키는 새로운 방법을 제안하였다. 외부 FBG와 DFB 레이저내의 Bragg격자로 이루어진 긴 공동내에 고리구조를 형성함으로써 레이저 선폭을 압축시키는 방법을 사용하였다. 손실을 최대화하면서 모드홉핑이 일어나지 않는 최대 광궤환량을 유지하기 위하여 광회전기와 가변광감쇄기를 사용하였다. 이 방법의 타당성을 검증하기 위하여 63km의 광섬유 지연선로를 사용한 자기헤테로다인 측정장치를 사용하여 레이저 선폭을 측정한 결과 자기헤테로다인 측정장치의 해상도 한계인 3kHz 이하의 선폭을 얻었다. 이는 2<TEX>$\times$</TEX><TEX>$10^{-8}$</TEX> nm의 선폭에 해당한다 A novel ultra-narrow linewidth DFB laser in the extended FBG ring cavity having kHz linewidth is presented. The method of linewidth compression was realized by introducing an extended fiber ring cavity into the cavity between the external FBG and the Bragg grating inside a DFB laser diode. Optimum optical feedback control was achieved by using an optical circulator and a variable optical attenuator to prevent mode hopping induced by spatial hole burning. To prove the validity of the proposed scheme, a self-heterodyne measurement set-up with fiber delay line of 63 km was utilized for the ultra-narrow linewidth measurement. A 3 dB linewidth of less than 3 kHz was demonstrated, which is resolution limited performance. This linewidth is equivalent to 3 dB linewidth of 2<TEX>$\times$</TEX>10<TEX>$^{-8}$</TEX> nm.