단일모드 광섬유 정밀 결합 시스템에서 각도 조절 과정 중 도입되는 각도-변위 결합 오차로 인해 결합 효율 변동 및 시스템 안정성 저하 문제가 발생함에 따라 각 변위대 결합 오차 모델링 및 해석 보상 방법에 대한 연구가 수행되었다. 가우스 빔과 단일모드 광섬유 기본 모드의 모드 필드 중첩 이론을 기반으로 ZEMAX 시뮬레이션을 통해 각도 기울기 및 횡방향 편심 결합 오차가 단일모드 광섬유 결합 효율에 미치는 영향 규칙을 분석하였으며, 고정밀 각도-변위 보정 실험 시스템을 구축하였다. 전체 최소제곱법과 유전 알고리즘을 결합하여 각 변위대 결합 오차 모델을 수립하고 이를 단일모드 광섬유 자동 결합 과정에 도입하여 각도 조절로 인한 등가 횡방향 변위를 해석 보상하였다. 실험 결과 보상하지 않은 경우와 비교하여 해석 보상은 자동 결합 과정의 평균 정렬 시간을 약 71% 단축시키고 평균 결합 효율을 22% 향상시켰다. 본 방법은 각 변위대 결합 오차를 효과적으로 억제하여 단일모드 광섬유 결합 시스템의 안정성과 효율성을 향상시킬 수 있다.

각 변위대;결합 오차;전체 최소제곱법;유전 알고리즘;해석 보상;광섬유 결합 효율