Kwang-Taek Kim

Optical probe based on double-clad optical fiber for fluorescence spectroscopy

We report an optical probe based on a single double-clad fiber (DCF), which is suitable for fluorescence spectroscopy. The excitation light is delivered through the small diameter core of the DCF and the excited fluorescence light is collected by the large diameter inner cladding of the same fiber. To retrieve the signal beam from the inner cladding, we utilize a DCF coupler that couples only the light beams in the inner claddings of two different pieces of DCF. It was found that the separation of the channel for the excited beam from the channel for the excitation beam in the same piece of fiber could diminish the autofluorescence background noise generated by the fiber itself, while maintaining all the benefits of a single-fiber probe system. The usefulness of the DCF probe and the performance of the DCF coupler are then reported by presenting the fluorescence spectrum of a fresh gingko leaf and comparing it with the spectrum taken with conventional methods. The fabrication process of the DCF fiber and the inner cladding mode coupler for it are also presented.

A catadioptric double-panoramic lens with the equidistance projection for a rangefinder application

A double panoramic lens with the ideal equi-distance projection scheme has been designed and fabricated with a view of realizing a panoramic rangefinder based on vision. The vertical field of view is 110° extending from the nadir (-90°) to 20° above the horizon.

Fabrication and Characterization 1×7 Plastic Optical Fiber Coupler Using Tapered Acrylic Cylinder

In this paper, we proposed and demonstrated 1×7 type plastic optical fiber(POF) coupler incorporating a tapered acrylic cylinder which works optical combining and dividing region. A fabricated POF coupler showd 2.27~3.31 dB of insertion loss for optical combining and 8.67∼11.27dB of insertion loss for optical spitting. 키워드 Plastic Optical Fiber, POF Coupler, POF Combiner, Acrylic Tapered Cylinder 플라스틱 광섬유, 플라스틱 광섬유 커플러, 플라스틱 광섬유 결합기, 아크릴 테이퍼 원통 * 호남대학교 전기전자공학과(peacemillion@nate.com) ** 교신저자(corresponding author) : 호남대학교 전자광공학과(ktkim@honam.ac.kr) 접수일자 : 2013. 11. 15 심사(수정)일자 : 2013. 12. 30 게재확정일자 : 2014. 01. 10 I. 서 론 최근 플라스틱 광섬유(POF : Plastic Optical Fiber) 광 네트워크는 자동차, 홈 네트워크, 자동 제어 및 광센서 시스템에 채택되었다. 고속 데이터 통신에 대한 수요가 성장함에 따라 특히, 자동차에 사용 되는 광학 네트워크는 링 버스 네트워크에서 스타 네트워 크로 변하고 있다[1]. 현재의 자동차는 단순한 운송수 단만이 아닌 움직이는 사무실의 형태인 엔터테인먼트 공간으로 진보하고 있다. 기존의 오디오 장치 뿐 만 아니라 car theater, 텔레매틱스 단말기, 내비게이션 장치, 디지털 멀티미디어방송 단말기(DMB) 및 차량 안전 제어(Safety System) 시스템 등에 다수의 전자 통신 기기들이 자동차 기술에서 필수적 요소로 자리 http://dx.doi.org/10.13067/JKIECS.2014.9.1.11 JKIECS, vol. 9, no. 1, 11-16, 2013 12 잡고 있다. 자동차 내부의 전장품의 수가 증가하고, 복잡해짐에 따라 보다 정확하고 효율적인 차량 내부 의 전장품 제어를 위해 광 네트워크인 MOST를 적용 한 차량이 증가하고 있어서, MOST 세계시장은 안정 성이 크고, 영속성이 있으며, 성장성과 독점성을 가지 고 있다. 광 부품과 관련하여 POF를 사용함으로써 각종 멀 티미디어 기기 및 전자제어 장치들을 연결시켜 주는 200여 가닥의 와이어가 단 1∼2개의 광섬유와 10여 가닥의 와이어로 정리됨으로써 자동차 등 수송시스템 의 설계 및 생산 공정이 획기적으로 단축되고, 품질과 연비의 개선이 기대 된다. 이러한 자동차 광 네트워크 에 신호를 분기하거나 결합하기 위한 광 커플러는 필 수적으로 요구된다. 지금까지 다양한 형태의 플라스틱 광섬유 커플러 제조 방법이 알려져 있다. 기존의 측면 연마 방법[2,3], 주형 방법[4], 열 용합 방법[5,6], mixing rod 방법[7], 아크릴 기반의 도파로 방법[8] 등 여러 POF 커플러를 제조하는 기술이 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 가늘어진 아크릴 원통을 이용하여 1×7 유형 플라스틱 광섬유 결합기를 제안한다. 제안 된 아크릴 원통에서 광 결합과 분배가 이루어지기 때 문에 제안된 소자는 광 신호를 분배기로 혹은 광 결 합 모두 사용 가능하다. 제안된 소자는 광통신 분야 외에도 태양광 에너지 전송시스템[9]에서 광 에너지를 모으고 분배하는 목적으로 이용될 수 있다 소자구조 와 입력광의 빔 패턴에 따라 소자의 성능을 광학시뮬 레이션으로 분석하여 최적화된 구조를 설계 후 제작 하여 그 특성을 측정하였다.

Liquid Refractive Index Sensor Based on Cladded Plastic Optical Fiber Taper

We have investigated a refractive index sensor based on a cladded plastic optical fiber taper. The optical transmission and sensing characteristics of the device were illuminated in terms of ray optics. The sensor devices showed that the optical transmittance strongly depends on the refractive index of the external medium surrounding the tapered region.

Wavelength shift of planar waveguide Bragg gratings under the UV-laser irradiation of polymer cladding

The UV laser trimming is a useful technology for adjusting the effective refractive index of planar waveguide and to achieve accurate specifications of the passive devices. The change in the refractive index of polymer overcladding layer under the irradiation of UV light results in the change of the effective refractive index of waveguides, which can be measured from the shift of transmission spectrum of Bragg gratings fabricated on the silica core beforehand. Saturated effective refractive index change of 7.5 times 10-5 was obtained for a 26 mum thick overcladding irradiated by UV laser of fluence 41 J/cm .

Submersion Sensor Using Bending-Sensitive Fiber

A sensor using bending sensitive fiber (BSF) was studied for real-time long-distance sensing of submersion. The structure of the submersion sensor effectively used the relationship between buoyant force and bending loss of the BSF. A three-dimensional finite-difference beam propagation method (3D FD-BPM) was used to select the bending dimension of the proposed submersion sensor. The operation of the submersion sensor utilizing the BSF was also investigated using 3D FD-BPM. As results of experiments, the submersion sensor fabricated showed a change of optical power from -17 to -1 dB at 1550 nm when the selected sensing region was submerged. In addition, the BSF was easily connected to a single mode fiber (SMF) by fusionsplicing. The BSF exhibited a -1 dB loss when connected to a SMF at both ends.