This paper describe on dispersion compensation control for precision distance measurement using femto-second laser. To obtain the more accuracy than millimeter level in satellite laser ranging as well as long-distance measurement, the feasibility of using femtosecond laser having more resolution than Nd:YAG laser was checked. Due to wide spectrum, the pulse width of femtosecond laser in air is broadening. Therefore, the dispersion compensating of femtosecond laser is very important in satellite laser ranging. In this paper, we report the dispersion compensation control of femtosecond laser was analyzed and experimented. The coarse compensation for large constant dispersion use DCF (Dispersion Compensating Fiber) and the fine compensation for small real-time dispersion performed use prism pairs. The stability of real-time dispersion compensating system was measured 7fs (Standard deviation). The pulse width control test of using glass block (BK7) was performed. In long-distance measurement, the combination of SMF and DCF was used and the pulse width control was measured 247.7 fs for 250 fs target pulse width and the standard deviation is 11.3 fs.
이 논문은 펨토초 레이저를 이용하여 정밀거리측정의 분산보상제어에 관한 연구이다. 긴 거리 뿐만 아니라 위성레이저레인징에서 mm보다 더 좋은 정밀도를 얻기 위하여 네오디늄 야그 레이저 (Nd:YAG) 레이저 보다 더 좋은 분해능을 갖고 있는 펨토초 레이저의 적용 가능성을 검토하였다. 넓은 스펙트럼 때문에, 공기중에서 펨토초 레이저의 펄스 폭은 퍼짐 현상이 발생한다. 그러므로, 펨토초 레이저의 분산 보상은 위성러이저레인징에서 매우 중요하다. 이 논문에서 펨토초 레이저의 분산 보상 제어에 대하여 분석하고 실험하였다. 큰 일정한 분산은 분산보상광섬유를 사용하여 보상하며, 작은 실시간 분산을 위한 정밀한 보상은 프리즘 쌍을 사용하였다. 실시간 분산 보상 시스템의 안정도는 표준편차로 7 fs 로 측정이 되었다. 36.5 fs펄스 폭 변화를 갖는 유리 블락 (BK7)을 이용하여 펄스 폭 변화를 주었을 때 400 fs의 목표 제어 폭에 대하여 실시간으로 펄스 폭 제어 실험을 수행한 결과 400 fs로 제어가 잘 됨을 확인하였다. 긴 거리 측정에서 단일모드광섬유 (SMF)와 분산보상광섬유 (DCF) 조합이 사용되었으며, 펄스 폭은 250 fs 제어 펄스 폭에 대하여 247.3 fs로 측정되었으며, 표준편차는 11.3 fs로 측정되었다.
