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한국광학회지

파라핀이 코팅된 Rb 증기 셀에서 비선형 광자기 효과 신호

이현준, 유예진, 배인호, 문한섭

Published Aug 1, 2009• 8 citations
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Abstract

본 연구에서는 파라핀이 코팅된 Rb원자 증기 셀을 이용하여 87Rb D1전이선의 Hanle스펙트럼과 비선형 광자기 효과 신호를 조사하였다. 파라핀 코팅 증기 셀의 효과에 의한 좁은 스펙트럼 폭을 가진 영역과 순수 증기 셀에서 얻을 수 있는 넓은 스펙트럼폭을 가진 이중구조의 Hanle 스펙트럼을 관측할 수 있었다. 스펙트럼에 나타난 이중구조에서 좁은 선폭 영역의 선폭은 1 ㎑로 측정되었고, 스펙트럼 크기는 전체 스펙트럼에 대해서 10%로 측정되었다. 또한, Hanle 스펙트럼에 대응되는 이중 미분형태의 비선형 광자기 신호를 관측하였으며, 기울기가 급격하게 변하는 비선형 광자기 신호의 기울기는 레이저의 출력이 200 μW일 때 대략 10 ㎷/μT였다.

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양자 암호의 보안성 재고와 프로토콜 개선을 통한 보안성 향상

배준우

양자 통신에서 양자 채널은 일반적으로 잡음을 수반하여 송신자가 보낸 양자 신호들에 잡음을 더하고 신호의 왜곡을 생성하는데, 일반적으로 이 잡음의 정도는 송수신자 간의 통신을 통해 규명할 수 있다. 본 논문에서는 양자 암호 프로토콜에서 양자채널의 구성에 고차원의 양자계가 적용되었을 때 보안성을 얻을 수 있는 양자 채널의 조건들을 살펴보고자 한다. 특별히 고차원의 양자 신호를 사용하고 양방향 통신을 활용하여 안전한 양자 암호 프로토콜이 견딜 수 있는 한계 잡음 수준을 올릴 수 있음을 보이고자 한다. 본 연구의 결과는 2차원의 양자 신호를 사용하는 양자 암호 프로토콜인 Bennett-Brassard-1984 프로토콜, six-state 프로토콜 등에 적용할 수 있으며, 확장된 일반적인 d차원에서 2-기저 프로토콜 혹은 (d+1)-기저 프로토콜등에 적용할 수 있다.

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87Rb D₂ 전이선에 대한 원편광 분광 연구 및 레이저 주파수 안정화

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선폭 축소된 반도체 레이저를 이용하여 루비듐 원자의 D₂ 전이선에 대해 도플러 효과가 제거된 편광 분광을 실시하고 광펌핑 편광 분광 이론과 비교하였다. 펌프광이 충분히 약했을 때 실험에서 얻어진 분산모양의 스펙트럼은 단일 주기 광펌핑 이론과 잘 일치하였다. 또한 편광 분광 신호를 직접 오차신호로 사용하여 공진기 길이를 보상한 결과, 주파수 변조를 하지 않고서도 레이저 주파수를 원자의 초미세 전이선에 안정화시킬 수 있었다.

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Rb D₁ 전이선에서 원자결맞음에 의한 비선형 광자기 효과

문한섭, 이원규, 안문희 +1 more

우리는 버퍼 가스가 포함된 Rb 원자 증기셀을 이용하여 (87)^Rb원자 D₁전이선에서 원자결맞음에 의한 비선형 광자기 신호를 관측했다. 측정된 가장 좁은 비선형 광자기 신호의 선폭은 2 π×464 ㎐이고, 이 때 비선형 광자기 효과에 의한 미분형 신호의 peak-to-peak 변화에 해당하는 자기장의 변화는 약 1 mGauss로 측정되었다. 이러한 결과는 고감도 자기장 측정을 위한 광자계 연구에 응용될 수 있다.

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속도선택 포화흡수분광을 이용한 분산형 신호의 관측 및 반도체 레이저의 주파수안정화

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세슘 D₁ 전이선에 해당하는 파장 894 ㎚의 레이저시스템을 제작하여 포화흡수분광 실험을 하였다. 포화흡수증기셀 내에서 조사광을 펌프광에 대해 일정한 각도로 교차시켜서 속도선택적인 포화흡수분광신호를 관찰하였다. 이 신호는 펌프광과 조사광의 교차하는 각도와 위치에 따라 변했다. 이때 두 개의 조사광에 의해 만들어진 속도선택 포화흡수분광신호들의 차이를 측정함으로써 분산모양의 주파수 분별신호를 만들 수 있었다. 이를 이용하여 주파수 변조없이 반도체 레이저의 주파수를 안정화할 수 있었다. 그 결과, 주파수 안정도 σy(τ=1s)=7×10-¹², σf(τ=1s)=2.4㎑이었다.

한국광학회지•Jun 1, 2001•0 citations

위상잡음 제거에 의한 광섬유망에서의 높은 안정도의 RF 전송

이원규, 이대수, 김영범 +1 more

높은 안정도를 가지는 100 ㎒의 RF 신호를 23 ㎞의 광섬유망을 통하여 전송하였다. 진동과 온도 변화에 의하여 생기는 광섬유 전송과정에서의 위상 잡음을 측정하고 이를 보상하는 회로를 구성하였다. 광섬유 잡음이 제거되었을 때, RF 신호 전송의 상대주파수 불안정도는 1초 평균시간에서 6×10?¹⁴, 10000 초 평균시간에서 2×10?¹?으로서 기준 RF 신호의 안정도와 거의 같은 수준으로 광섬유를 통하여 RF 를 전송할 수 있었다. 잡음 보상에 의하여 단측파대 위상잡음은 푸리에 주파수 1 ㎑ 이하에서 20 ㏈ 이상 감소하였다.

한국광학회지•Dec 1, 2006•0 citations

광 주입-잠금된 반도체 레이저의 모드 분석

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외부 공진기형 반도체 레이저를 주레이저로 하여 종레이저로 사용한 상용 반도체 레이저에 광 주입-잠금을 수행하고, 주입-잠금된 종레이저의 모드 특성을 조사하였다. 루비듐 원자의 D1 전이선에서 포화흡수분광 스펙트럼과 주입-잠금된 종레이저의 모드를 측정하였다. 주입-잠금 대역폭 내에 있는 종레이저가 주레이저의 주파수와 선폭이 동기되는 것을 확인하였고, 주입되는 광의 세기에 따른 주입-잠금 대역폭을 측정하였다. 특히 주입되는 광의 세기, 그리고 주레이저와 종레이저의 주파수 차이에 따른 주입-잠금 과정에 종레이저의 모드 변화를 공초점 패브리-페로 간섭계를 이용하여 측정했다. 불완전 주입-잠금 상태에서는 종레이저의 모드가 두 개 이상의 다중 모드로 발진하는 것을 확인할 수 있었다.

한국광학회지•Oct 1, 2007•0 citations
본 연구에서는 파라핀이 코팅된 Rb원자 증기 셀을 이용하여 87Rb D1전이선의 Hanle스펙트럼과 비선형 광자기 효과 신호를 조사하였다. 파라핀 코팅 증기 셀의 효과에 의한 좁은 스펙트럼 폭을 가진 영역과 순수 증기 셀에서 얻을 수 있는 넓은 스펙트럼폭을 가진 이중구조의 Hanle 스펙트럼을 관측할 수 있었다. 스펙트럼에 나타난 이중구조에서 좁은 선폭 영역의 선폭은 1 ㎑로 측정되었고, 스펙트럼 크기는 전체 스펙트럼에 대해서 10%로 측정되었다. 또한, Hanle 스펙트럼에 대응되는 이중 미분형태의 비선형 광자기 신호를 관측하였으며, 기울기가 급격하게 변하는 비선형 광자기 신호의 기울기는 레이저의 출력이 200 μW일 때 대략 10 ㎷/μT였다.
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세슘 D₁ 전이선에 해당하는 파장 894 ㎚의 레이저시스템을 제작하여 포화흡수분광 실험을 하였다. 포화흡수증기셀 내에서 조사광을 펌프광에 대해 일정한 각도로 교차시켜서 속도선택적인 포화흡수분광신호를 관찰하였다. 이 신호는 펌프광과 조사광의 교차하는 각도와 위치에 따라 변했다. 이때 두 개의 조사광에 의해 만들어진 속도선택 포화흡수분광신호들의 차이를 측정함으로써 분산모양의 주파수 분별신호를 만들 수 있었다. 이를 이용하여 주파수 변조없이 반도체 레이저의 주파수를 안정화할 수 있었다. 그 결과, 주파수 안정도 σy(τ=1s)=7×10-¹², σf(τ=1s)=2.4㎑이었다.
높은 안정도를 가지는 100 ㎒의 RF 신호를 23 ㎞의 광섬유망을 통하여 전송하였다. 진동과 온도 변화에 의하여 생기는 광섬유 전송과정에서의 위상 잡음을 측정하고 이를 보상하는 회로를 구성하였다. 광섬유 잡음이 제거되었을 때, RF 신호 전송의 상대주파수 불안정도는 1초 평균시간에서 6×10?¹⁴, 10000 초 평균시간에서 2×10?¹?으로서 기준 RF 신호의 안정도와 거의 같은 수준으로 광섬유를 통하여 RF 를 전송할 수 있었다. 잡음 보상에 의하여 단측파대 위상잡음은 푸리에 주파수 1 ㎑ 이하에서 20 ㏈ 이상 감소하였다.
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