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펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치 및 방법(apparatus and method for free space coherent optical communications with automatic compensation of phase noise in atmosphere using the optical comb of femtosecond lasers)

  • 기술번호 : KST2017012317
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치 및 방법에 관한 것으로, 상세하게는 펨토초 레이저 광빗으로부터 생성된 송신광의 반사광으로부터 대기외란에 의한 위상 천이값을 획득하고 송신광을 위상 천이값에 따라 전치왜곡(pre-distortion)함으로써, 대기외란에 의한 위상 노이즈를 송신단에서 미리 보상하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치 및 방법에 관한 것이다.본 발명의 일 실시예에 따른 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치는 제1광원부, 제2광원부, 변조부, 보상부, 광송신부 및 광수신부를 포함할 수 있다. 제1광원부는 자유공간의 대기외란을 측정하는 제1 레이저광을 출력하고, 제2광원부는 데이터를 전송하는 제2 레이저광을 출력한다. 그리고, 변조부는 기 설정된 변조방식으로 제2 레이저광을 변조하여, 변조광을 생성하며, 보상부는 변조광과 제1 레이저광이 입력되고, 변조광과 제1 레이저광을 중첩한 중첩광을 전치왜곡(pre-distortion)하여 송신광을 생성한다. 마지막으로 광송신부는 송신광을 자유공간을 경유하여 수신기에 송신하고, 광수신부는 송신광이 수신기에 반사되어 입사되는 반사광을 수신한다. 여기서, 보상부는 제1 레이저광과 반사광이 더 입력되고, 반사광과 기준광을 비교하여 상기 자유공간의 대기외란을 측정하고, 측정된 상기 대기외란에 근거하여 중첩광을 전치왜곡한다.
Int. CL H04B 10/58 (2017.07.22) H04B 10/50 (2017.07.22) H04B 10/071 (2017.07.22) H04B 10/11 (2017.07.22)
CPC
출원번호/일자 1020170091283 (2017.07.19)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2017-0086448 (2017.07.26) 문서열기
공고번호/일자 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자 10-2015-0100208 (2015.07.15)
관련 출원번호 1020150100208
심사청구여부/일자 Y (2017.07.19)
심사청구항수 8

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김승우 대한민국 대전광역시 유성구
2 천병재 대한민국 대구광역시 남구
3 김영진 대한민국 대전광역시 서구
4 강현재 대한민국 대전광역시 서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인 플러스 대한민국 대전광역시 서구 한밭대로 ***번지 (둔산동, 사학연금회관) **층

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [분할출원]특허출원서
[Divisional Application] Patent Application		 2017.07.19 수리 (Accepted) 1-1-2017-0690354-87
2 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2017.10.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0705592-24
3 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2017.12.12 수리 (Accepted) 1-1-2017-1235018-80
4 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2017.12.12 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2017-1234998-19
5 등록결정서
Decision to grant		 2017.12.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0890537-17
6 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
7 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
자유공간의 대기외란을 측정하는 제1 레이저광을 출력하는 제1광원부;데이터를 전송하는 제2 레이저광을 출력하는 제2광원부;기 설정된 변조방식으로 상기 제2 레이저광을 변조하여, 변조광을 생성하는 변조부;상기 변조광과 상기 제1 레이저광이 입력되고, 상기 변조광과 상기 제1 레이저광을 중첩한 중첩광을 측정된 상기 자유공간의 대기외란에 따라 전치왜곡(pre-distortion)하여 송신광을 생성하는 보상부;상기 자유공간을 통하여 상기 송신광을 수신기에 송신하는 광송신부; 및상기 송신광이 상기 수신기에 반사되어 입사되는 반사광을 수신하는 광수신부;를 포함하고,상기 자유공간의 대기외란은 상기 보상부에 더 입력된 상기 반사광과 상기 제1 레이저광을 상기 보상부가 비교하여 측정되는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
2 2
제 1 항에 있어서,상기 보상부는상기 제1 레이저광과 동일한 광주파수대역에 해당하는 상기 반사광의 성분을 상기 제1 레이저광과 합성하여 맥놀이 주파수를 생성하고, 상기 맥놀이 주파수를 전기적 신호로 변환하는 광검출부;주파수 발진기가 구비되고, 상기 전기적 신호와 상기 주파수 발진기에서 생성된 라디오 주파수 신호를 헤테로다이닝 기법으로 합성하고, 저역통과여과기에 통과시켜 상기 대기외란을 측정하는 측정부; 및상기 측정된 대기외란에 근거하여 상기 중첩광의 위상 또는 주파수를 왜곡시켜 상기 송신광을 생성하는 전치왜곡부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
3 3
제 2 항에 있어서,상기 전치왜곡부는전기 광학 변조기, 음향 광학 변조기, 회절격자를 포함하는 간섭계, 압전 소자 및 광주파수와 위상을 변조할 수 있는 장치 가운데 선택된 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
4 4
제 2 항에 있어서,상기 주파수 발진기는주파수 표준에 소급하여 상기 라디오 주파수 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
5 5
제 1 항에 있어서, 상기 제1 레이저광 및 상기 제2 레이저광 중 적어도 하나는 반복률 및 오프셋 주파수가 안정화된 펨토초레이저광원에서 생성된 광빗에서 하나의 광주파수 모드를 추출하여 증폭한 단색광 레이저인 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
6 6
제 1 항에 있어서,상기 변조방식은 PM, FM, PSK, FSK, QPSK 및 QAM 중 선택된 변조방식 가운데 하나인 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
7 7
제 1 항에 있어서,상기 제2 레이저광은 서로 다른 광주파수를 갖는 둘 이상의 단색광 레이저를 중첩하여 구성된 것이며,상기 변조방식은 상기 제 2 레이저광을 구성하는 단색광 레이저들을 각각 독립적으로 PM, FM, PSK, FSK, QPSK 및 QAM 중 선택된 하나로 변조하는 방식인 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 장치
8 8
a) 주파수 표준에 안정화된 펨토초 레이저 광빗으로부터 복수의 서로 다른 광주파수들을 추출 및 증폭하여 복수의 단색광 레이저들을 생성하는 단계;b) 상기 단색광 레이저들 가운데 하나를 제외한 나머지 단색광 레이저들을 데이터 전송을 위해 변조하는 단계;c) 상기 데이터 전송을 위해 변조된 레이저광들과 변조되지 않은 레이저광을 중첩시켜 중첩광을 형성하는 단계; d) 상기 중첩광을 기설정된 대기외란에 따라 전치왜곡하고, 자유공간을 통하여 송신기로부터 수신기로 송신하는 단계; 및 e) 상기 송신된 중첩광이 상기 수신기에 반사되어 생성된 반사광을 상기 송신기가 수신하고, 상기 반사광과 상기 변조되지 않은 단색광 레이저를 비교하여 상기 대기외란을 측정하고, 갱신하는 단계;를 포함하고 상기 데이터 전송이 끝날 때까지 상기 b) 내지 e) 단계를 반복하고,상기 대기외란은 상기 자유공간을 단색광 레이저가 경유할 때 경험하는 주파수 및 위상변화인 것을 특징으로 하는 펨토초 레이저의 광빗을 이용한 대기 중의 위상 노이즈의 자동 보상을 통한 자유공간 가간섭 광통신 방법
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1 KR1020170008975 KR 대한민국 FAMILY
2 US10425155 US 미국 FAMILY
3 US20180212676 US 미국 FAMILY
4 WO2017010605 WO 세계지적재산권기구(WIPO) FAMILY

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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 미래창조과학부 한국과학기술원 이공분야기초연구사업/리더연구자지원사업/국가과학자지원 펨토초 레이저 기반 초정밀 광자기술(1단계3차년도)