• Title/Summary/Keyword: 고출력레이저

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CO$_{2}$ 레이저를 이용한 정밀 절단 가공 기술

  • 윤경구;이성국;황경현
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 1991.04a
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    • pp.77-86
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    • 1991
  • 레이저 빔이갖고있는 spatial coherence 특성에 의해서 렌즈를 이용하여 집광시키면 집광부에서 고출력 밀도를 얻을 수 있다. 이와같이 집광된 레이저 빔을 재료의 표면에 조사하면 재료로 부터 미세량을 용융, 증발시키므로 일반적인 방법으로는 가공이 어려운 단단한 재료의 절단과 미세 구멍가공이 가능하게된다. 본 논문에서는 출력, 펄스 수, defoucsing, pulse on-time, 보조가스 압력등을 변화 시키면서 드릴링 실험을 수행하고, 각 실험 조건에서의 구멍 형상과 깊이를 측정함으로써 가공 변수들의 process sensitivity를 평가하였다.

Quasi-continuous-wave Yb-doped Fiber Lasers with 1.5 kW Peak Power (첨두 출력 1.5 kW급 준연속 이터븀 첨가 광섬유 레이저)

  • Jeon, Minjee;Jung, Yeji;Kim, Jiwon;Jeong, Hoon
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.27 no.3
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    • pp.95-100
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    • 2016
  • High-power quasi-continuous-wave (qcw) operation in Yb-doped double-clad fiber lasers with near-diffraction-limited quality of the output beam is reported. Based on numerical simulation, we built a simple, all-fiberized Yb fiber laser, and a fiber-based master-oscillator power amplifier (MOPA). Both laser systems have successfully produced qcw output with average power greater than 150 W at 1080 nm and 10 ms pulse duration at 10 Hz repetition rate, corresponding to a peak power greater than 1.5 kW for 205 W of pump power at 976 nm. Laser performance, including beam quality and slope efficiency, was characterized in both configurations. Prospects for power scaling and applications are discussed.

A Study on Heat Treatment Characteristic of HPDL to Surface Hardening for Press Die(I) - Characteristics of Laser Heat Treatment on FCD550 for Drawing Process - (프레스 금형의 표면경화를 위한 고출력 다이오드 레이저의 열처리 특성에 관한 연구(I) - 드로잉공정 적용을 위한 FCD550 소재의 레이저 열처리 특성 -)

  • Kim, Jong-Do;Song, Moo-Keun;Lee, Chang-Je;Hwang, Hyun-Tae
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.95-95
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    • 2010
  • 자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

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The properties of TiC/Al surface alloy using a high power $CO_2$-laser (고출력 이산화탄소 레이저에 의한 TiC/Al 표면합금의 특성)

  • 송순달
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.11 no.4
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    • pp.133-137
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    • 2001
  • The properties of TiC/Al surface alloy prepared using a high power $CO_2$-laser was investigated. To analyze this process, the physical properties between substrate [Al] and TiC powder were measured. Surface layer size profiles, optical absorption rate and powder efficiency were measured as afunction of the laser output in TiC/Al matrix. Regardless of TiC powder existence, the absorption rate in substrate Al was decreased when laser output increased. When the laser output increased in the range of 2kW to 4.5 kW, the powder efficiency increased from 4% to 12%. However, TiC powder were not melted in molten aluminum. As a result, increased powder particles easily penetrated to the surface layer and created a two phase states in the metal matrix.

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Generation of high-power sub-10-fs optical pulses at 1-kHz repetition rate (1 kHz로 동작하는 10 펨토초 미만의 고출력 펄스의 발생)

  • 성재희;홍경한;남창희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2002.07a
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    • pp.226-227
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    • 2002
  • 처프펄스증폭(CPA) 개념을 이용한 티타늄 사파이어 레이저는 고출력 펨토초 펄스 생성에서 표준적인 시스템이며, 현재 수 kHz의 반복률에서 TW 급의 출력을 가지는 시스템들이 개발되어 사용 중이다.(1) 그러나 증폭시에 나타나는 티타늄 사파이어 레이저 매질에서의 이득 좁아짐 효과 때문에 얻어지는 최소 펄스폭은 20 펨토초 수준으로 제한된다. 이러한 스펙트럼폭의 한계를 극복하기 위하여 hollow-fiber에서의 자체위상변조(SPM) 현상을 이용하여 500 nm 이상의 파장 영역에 걸친 continuum을 발생시키는 기술이 제안되었다. (중략)

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양자점을 이용한 808 nm 파장대역의 고출력 레이저 칩 개발

  • O, Hyeon-Ji;Park, Seong-Jun;Kim, Min-Tae;Kim, Ho-Seong;Song, Jin-Dong;Choe, Won-Jun;Myeong, Jae-Min
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.87.2-87.2
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    • 2012
  • 고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광 출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 및 1470 nm 인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핑용 광원 (DPSSL, 광섬유 레이저), 의료, 피부미용 (점 제거), 레이저 다이오드 디스플레이 등 가장 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. 일례로 재료가공의 경우, 레이저 용접, 레이저 인쇄, 하드디스크의 레이저 텍스쳐링 등 그 응용분야는 무수히 많으며, 최근에는 미래 성장동력 사업의 하나로 중요한 이슈가 되는 태양전지에서 에지 분리 (edge isolation), ID 마킹, 레이저 솔더링 등에서 필수불가결한 광원으로 각광받고 있다. 808 nm 대역 In(Ga)AlAs quantum dots laser diode (QDLD) 성장을 위하여 In(Ga)AlAs QD active 와 In(Ga)AlAs QD LD 성장으로 크게 분류하여 여러 가지 test 실험을 수행하였다. 우선 In(Ga)AlAs QD LD 성장에 앞서 high power LD에 적용 가능한 GaAs/AlGaAs quantum well의 성장 및 전기 측정을 수행하여 그 가능성을 보았다. In(Ga)AlAs QD active layer의 효과적인 실험 조건 조절을 위해 QD layer는 sequential mithod (ex. n x (InGaAlAs t sec + InAs t sec + As 10 sec)를 사용하였다. In(Ga)AlAs QD active layer는 성장 온도, 각 sequence 별 시간, 각 source 양, barrier 두께 조절 및 타입변형, Arsenic flux 등의 조건을 조절하여 실험하였다. 또한 위에서 선택된 몇 가지 active layer 를 이용하여 In(Ga)AlAs QD LD 성장 조건 변화를 시도하였다.

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Characteristics of Injection-Locked High Power Diode Laser (고출력 다이오드 레이저의 주입-잠금 과정 연구)

  • 문한섭;김중복;이호성;양성훈;김점술
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.6 no.3
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    • pp.222-227
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    • 1995
  • A single mode, 100-mW diode laser was injection-locked by the master laser which was spectrally narrowed with Littman-type grating feedback. In the incomplete-injection-locking, we observed that two frequencies were simultaneously generated from the slave laser. The power ratio and frequency shift of two frequency components were proportional to the square of injected laser intensity. When the ratio of the injection intensity to the slave laser intensity was about $10^{-3}$, the injection-locking bandwidth was to be about 1.4 GHz. The bandwidth proportionally increased to the square root of the injection intensity, which was in good agreement with the theoretical predictions. The Iinewidth of the locked-laser was about 2.5 MHz, which was five times as narrow as that of free-running operation. ation.

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