Abstract
Study, it is the purpose to develope a cheap and compact pulsed $CO_2$ laser with pulse repetition rate range of 1 KHz. We used a IGBT switched power supply as a power supply, which is cheap and simple comparing to others. PIC one-chip microprocessor was used for precise control of a laser power supply on the control part. And the laser cavity was fabricated as an axial and water cooled type. The laser performance characteristics as various parameters, such as pulse repetition rate, gas pressure, and gas mixture rate have been investigated. The experiment was done under the condition of total pressure of $CO_2$： $N_2$：He ＝ 1：3：10, 1：1.5：5, 1：9：15 from 6 Torr to 15 Torr and pulse repetition rate from 100 Hz to 900 Hz. As a result, the maximum average outpu was about 20.5 W at the total pressure of 15 Torr, the gas mixture $CO_2$：$N_2$：He ＝ 1：9：15 and the pulse repetition rate of 700 Hz.
본 연구에서는 1KHz 부근의 펄스 반복율을 가지는 경제적이고 컴팩트한 펄스형 $CO_2$ 레이저의 개발에 관해서 기술하였다. 고압 고주파 펄스 변압기와 수 십 KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용한 고압 펄스전원 장치를 레이저 공진기에 접목시켜 새로운 방식의 고반복 $CO_2$ 레이저 장치를 개발하였다. 전원장치에 사용된 2개의 IGBT를 정밀하게 제어하기 위해서 제어부에는 PIC 마이크로프로세서가 사용되었고 공진기는 수냉방식의 저속축류형으로 제작되었다. 완성된 장치의 펄스 반복율과 동작압력 그리고 레이저 매질 가스의 혼합비의 변화에 따른 레이저빔의 출력 특성실험을 통하여 가스 배압비 $CO_2$： $N_2$：He ＝ 1：9：15펄스 반복율 700 Hz, 동작압력 15 Torr에서 최대 레이저 출력 약 20.5 W, 최대 효율 약 8%를 달성하였다.