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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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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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A+ 광통신 - 광섬유의 종류와 모드2025.01.081. 광섬유의 종류 광섬유는 매질에 따라 유리 광섬유(GOF), 플라스틱 클래드 실리카 광섬유(PCF), 플라스틱 광섬유(POF)로 분류됩니다. 코어 지름에 따라 단일모드 광섬유와 다중모드 광섬유로 나뉘며, 코어의 굴절률 분포에 따라 계단형 광섬유와 경사형 광섬유로 구분됩니다. 각 종류별로 특징과 적용 분야가 다릅니다. 2. 단일모드 광섬유 단일모드 광섬유는 균일한 광학 특성과 저손실로 장거리 고전송이 가능하며, 1310nm와 1550nm 파장에 최적화되어 있습니다. 우수한 기하학적 구조로 접속 손실을 최소화할 수 있어 장거리 무송...2025.01.08
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광섬유를 이용한 빛의 속력 측정2025.01.141. 광섬유 기술 이 실험은 광섬유를 이용하여 빛의 속력을 측정하는 것을 목표로 합니다. 실험에서는 850nm 파장의 LED 광원, 오실로스코프, 그리고 0.5m, 10m, 20m 길이의 광섬유를 사용하여 빛의 속력을 계산합니다. 실험 결과, 10m 광섬유 케이블을 사용했을 때 빛의 속력은 2.960 x 10^8 m/s로 측정되었고, 20m 광섬유 케이블을 사용했을 때는 3.204 x 10^8 m/s로 측정되었습니다. 이 결과는 실제 진공에서의 빛의 속력 2.99792458 x 10^8 m/s와 근사한 값입니다. 실험 과정에서 발생...2025.01.14
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광섬유레이저 빔질측정 실험2025.11.151. 레이저의 기본 원리 레이저는 유도 방출에 의한 광증폭(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)을 의미한다. 레이저는 이득매질, 공진기, 펌핑장치 3가지 요소로 구성되며, 단색성, 직진성, 가간섭성, 고출력, 편광성의 특성을 갖는다. 레이저 빛이 방출되기 위해서는 높은 에너지 준위의 전자가 존재해야 하며, 외부 에너지에 의해 전자가 높은 에너지 준위로 이동해야 한다. 2. 유도방출과 밀도반전 유도방출이 일어나기 위해서는 외부에서 유입된 빛이 높은 에너지 준위의 전자에 ...2025.11.15
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광통신 시스템의 전반사 원리와 광섬유 구조2025.11.151. 전반사(Total Internal Reflection) 빛이 경계면에서 100% 반사되는 현상으로, 경계면 안쪽의 굴절률이 바깥쪽보다 커야 하며 임계각 이상으로 입사해야 한다. 광섬유에서는 코어 구조와 코어보다 낮은 굴절률의 클래드로 구성되어 전반사를 이용해 빛의 손실을 최소화하고 신호 전달을 효율적으로 수행한다. 2. 광섬유(Optical Fiber) 구조 광통신에서 정보 전달을 위해 사용되는 광섬유는 빛이 진행하는 코어와 코어를 감싸는 클래드로 구성된다. 클래드의 굴절률이 코어보다 작아야 전반사가 발생하여 빛이 광섬유 내에...2025.11.15
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광섬유의 취급 및 개구수 측정 실험2025.12.121. 광섬유의 구조 및 종류 광섬유는 실리카 유리로 된 코어, 낮은 굴절률의 클래딩, 보호 역할의 코팅으로 구성된다. 전송 거리에 따라 SMF(단일모드광섬유)와 MMF(다중모드광섬유)로 분류된다. SMF는 작은 코어 직경으로 장거리 전송에 적합하며 높은 대역폭과 낮은 분산을 제공하지만 정확한 정렬이 필요하고 비용이 높다. MMF는 큰 코어 직경으로 근거리 통신에 사용되며 저렴하고 제조 결함에 덜 민감하지만 분산 현상으로 인한 신호 손실이 발생한다. 2. 광섬유의 기본 원리 및 전반사 광섬유는 내부와 외부가 서로 다른 굴절률을 가지는...2025.12.12
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광섬유를 이용한 빛의 속력 측정 실험2025.12.141. 광선 광학 및 굴절 실험에서는 빛의 굴절, 굴절률, 내부 전반사 등 광선 광학의 원리를 이해하였다. 광섬유 내에서 빛이 전반사하며 진행하는 원리를 확인하였으며, 광섬유의 코어 굴절률이 1.496으로 설정되었다. 플라스틱 광섬유(PMMA)의 경우 온도 변화에 따라 굴절률이 변할 수 있으며, 온도가 10°C 감소하면 굴절률이 약 0.001 증가한다. 2. 빛의 속력 측정 오실로스코프를 이용하여 광섬유를 통과하는 빛의 시간 지연을 측정하였다. 0.5m 광섬유 측정 시간은 95.5ns였으며, 10m 광섬유에서는 평균 144ns, 20...2025.12.14
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중앙대 일반물리실험2 광섬유를 이용한 빛의 속력 측정2025.01.111. 광섬유를 이용한 빛의 속력 측정 실험을 통해 광섬유 내를 진행하는 빛의 속력을 측정하고, 이를 이용하여 진공에서의 빛의 속력을 계산하였다. 실험 결과 및 오차 분석을 통해 빛의 유한한 속력과 매질 내에서의 속력 감소를 확인할 수 있었다. 2. 오실로스코프를 활용한 시간 측정 오실로스코프를 사용하여 광섬유를 통과하는 빛의 시간차를 측정하였다. 이 과정에서 정확한 측정을 위해 세밀한 수행이 필요하다는 것을 확인하였다. 3. 광섬유의 굴절률과 빛의 속력 관계 광섬유의 굴절률을 이용하여 진공에서의 빛의 속력을 계산할 수 있는 식을 도...2025.01.11
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광섬유를 이용한 빛의 속력 측정 결과보고서2025.04.251. 광섬유 실험 실험을 통해 빛의 굴절, 굴절률, 내부 전반사 등의 광선 광학 원리를 이해할 수 있었다. 오실로스코프 사용법도 익힐 수 있었다. 오차 원인으로는 최고점 측정 오류, 광섬유 케이블 길이 변화 등이 있었다. 이를 고려하여 더 정확한 실험을 진행한다면 오차율을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 1. 광섬유 실험 광섬유 실험은 통신 기술의 발전에 있어 매우 중요한 역할을 합니다. 광섬유는 전자기파를 이용하여 데이터를 전송할 수 있는 매체로, 기존의 구리선 통신에 비해 전송 속도가 빠르고 전송 거리가 길며 전자기 간섭의 영향을...2025.04.25
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