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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 - 10. 수신기 모듈의 소음2025.01.041. 잡음의 분류 잡음은 크게 내부 잡음과 외부 잡음으로 나눌 수 있다. 내부 잡음에는 열잡음, 산탄잡음, AWGN, 플리커 잡음, 마이크로포닉 잡음 등이 있다. 외부 잡음에는 천체 잡음, 태양 잡음, 잡음 전파, 다른 기기에서의 잡음 등이 있다. 이러한 다양한 잡음 요인들은 통신 시스템에 장애를 줄 수 있으므로 적절한 대책이 필요하다. 2. 잡음 지수 및 잡음 개선 방법 잡음 지수(Noise Factor, Noise Figure)는 회로에서의 잡음 정도를 나타내는 지표로, 이상적인 회로는 잡음 지수가 1이다. 잡음 지수가 증가하면...2025.01.04
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[레이저및광통신실험A+]광섬유 레이저 시스템 제작 및 빔질 측정2025.05.111. LD power test LD power test는 pump의 전류에 따른 최고 출력을 확인하여 이후 실험에서 손실이 얼마나 났는 지 계산하기 위해 진행한다. LD는 pumping 광원으로 사용되며 실험 결과 10A에서 7.71V의 결과를 얻을 수 있었다. 2. Combiner Combiner는 광신호를 결합하는 역할을 한다. combiner에서의 결합 손실을 확인하기 위해 combiner test를 진행하였고 결합 손실은 15% 전후로 나타났다. 3. HR-4% power HR-4% power에는 unabsorbed pump...2025.05.11
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[레이저및광통신실험A+]LD의 특성 분석2025.05.111. LD의 전류-전압 특성 표 1은 LD 파장에 따른 값은 나타낸 것이며 파장이 증가함에 따라 가 줄어드는 것을 확인할 수 있습니다. 수식 1에 의해 파장이 증가할수록 bandgap energy는 줄어든다는 것을 알 수 있습니다. 즉, 파장이 증가하면 전자와 정공이 재결합하는 데 필요한 에너지가 줄어들기 때문에 가 줄어듭니다. LD는 도핑을 크게 하여 degenerate된 상태로 만듭니다. 불순물 원자의 농도가 증가하면 불순물 원자들 간의 거리가 줄어들어 서로 영향을 끼칩니다. 도핑 농도를 LD가 degenerate될 때까지 증가...2025.05.11
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광섬유의 의류 활용사례를 통한 신소재로써 광섬유의 전망2025.05.081. 광섬유의 역사 광섬유는 빛의 전달 시 여러 번 반사해도 내부반사로 에너지 손실이 없으므로 먼 곳까지 빛을 보낼 수 있다. 19세기 J.틴들이 자유낙하하는 물줄기 속에서 빛이 빠져나가지 않고 진행할 수 있다는 것을 보였는데, 이것이 광섬유에 대한 원리가 공식적으로 발표된 최초이다. 그후 20세기 초반(1930년대)에 이르러 유리로 된 광섬유가 나타났지만, 그 당시의 광섬유는 손실이 무려 1,000dB/km에 달하였으므로, 장거리용으로 사용하기는 불가능했다. 다만 짧은 길이의 광섬유 다발로 만들어, 그것의 한쪽 끝에 맺힌 영상을 ...2025.05.08
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LED의 특성 분석2025.05.111. LED의 광출력-전류 특성 LED의 광출력-전류 특성은 LED에 0.5mA 간격으로 전류를 증가시키면서 주입하여 PD(Photo Diode)를 통해 광전류 값을 측정한다. 450nm, 555nm LED에 주입하는 최대 전류 값은 30mA이며 630nm에 주입하는 최대 전류 값은 75mA이다. 2. 450nm LED의 외부 양자효율(EQE) 그림 6은 450nm LED의 외부 양자효율(EQE)를 측정한 그래프이다. 그림 6-(a)를 통해 7V 근처에서 최대 EQE 값 0.0035를 갖고 이후 EQE가 미세하게 줄어드는 경향을 보...2025.05.11
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[레이저및광통신실험A+]광통신의 분산 의존성2025.05.111. 광통신 광통신은 광섬유 내로 들어간 광 신호의 내부 전반사를 통해 이루어진다. 내부 전반사는 광섬유 내 입사각이 임계각과 90° 사이의 값을 가지면 그 빛이 거의 100% 반사되는 과정이다. 광섬유에서 내부 전반사를 통해 광섬유 내부를 전파하는 빛을 모드(mode)라고 한다. 단일모드 광섬유(single-mode fiber)는 하나의 모드만을 가지며 광 신호의 펄스 모양을 유지하는 데 뛰어나다. 다중모드 광섬유(multimode fiber)는 여러 개의 모드가 광섬유 내부를 전파하며, 각각의 모드들이 이동하는 거리가 다르기 때...2025.05.11
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A+ 광통신 - 8. 특수 광섬유의 종류와 특징2025.01.101. 광자결정광섬유 광자결정광섬유는 1991년 Phillip Russel 에 의해 처음 개발된 이후 구조에 따라 다양한 특성을 갖는다는 사실이 밝혀지면서 폭발적인 관심을 받아왔다. 광자결정광섬유는 간혹 holey fiber나 microstructured fiber 등으로 불려지는데, 작은 공기홀 또는 다른 물질로 채워진 홀의 주기적인 배열을 클래딩 구조로 가지고 있다. 기존의 광섬유는 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 2% 내외이지만 광자결정광섬유에서는 공기구멍의 직경과 공기구멍 간의 간격을 조절하여 얻을 수 있는 클래딩의 유효굴절률의...2025.01.10
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라이파이(Light Fidelity)원리, 장점, 한계 및 전망2025.01.211. 라이파이(Light Fidelity) 개념 Li-Fi(Light Fidelity)는 광통신 기술의 일종으로, LED 조명을 이용해 데이터를 전송하는 혁신적인 통신 방식이다. Wi-Fi(Wireless Fidelity)와 달리, Li-Fi는 전파 대신 가시광선, 적외선, 또는 자외선을 이용해 데이터를 전송한다. 이 기술은 전통적인 무선 통신의 대안으로 주목받고 있으며, 그 가능성과 응용 분야는 매우 다양하다. 2. 라이파이 등장배경 1) 전파 스펙트럼의 포화 2) 보안과 프라이버시 문제 3) 전파 간섭 문제 4) 에너지 효율성 ...2025.01.21
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초고속 인터넷의 역사와 원리에 대한 고찰 - 솔리톤의 분석과 발전 방향을 중심으로 - (version cire)2025.04.261. 솔리톤 전송기술(광 직접증폭) 대용량 장거리 광통신에 있어서 가장 문제가 되는 부분이 바로 광섬유에 광 펄스를 전송하는 경우 발생하는 신호의 왜곡이다. 광 펄스를 광섬유에 전송하게 되는 경우 전송거리에 따라서 신호왜곡이 점점 커지게 된다. 따라서 이를 해결하기 위한 신호왜곡을 최소화 할 수 있는 기술의 필요성이 대두된다. 이를 실현할 수 있는 기술이 바로 '광 솔리톤 전송(optical soliton transmission)'이다. 이는 이론적으로 솔리톤을 이용하면 광 펄스를 왜곡없이 전파할 수 있는 전송기술을 의미한다. 2....2025.04.26
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