• 제목/요약/키워드: 고출력 펄스 레이저

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마이크로 펄스 라이다의 개발 및 응용 (Development and Application of Micro Pulse Lidar)

  • 임광영;백준기;조성주
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.147-148
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    • 2002
  • 기상과 환경 분야에서 원격 탐사의 중요성이 부각되고 있다. 레이저를 사용하여 원격 탐사를 수행하는 라이다는 대기 중으로 쏘아올린 레이저 빛이 대기 중 에어러솔이나 기체 분자에 의해 후방산란 된 신호를 측정한다(원재광, 1998). 이러한 라이다를 응용하여 탐지 대상의 공간적 분포와 연속적인 탐사를 통한 시간 변화를 획득할 수 있다. 극저출력(/고반복율) 레이저를 사용하여 망막안전을 보장하고 스캔시스템과 결합된 마이크로 펄스 라이다가 국내기술로 개발되어 에어러솔 관측에 활용되었으며, 향후 여러 분야에서 응용될 것으로 기대된다. (중략)

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펄스레이저 증착법의 원리와 응용

  • 이상렬
    • 전기의세계
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    • 제45권5호
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    • pp.17-22
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    • 1996
  • PLD 장치는 진공 또는 반응가스가 채워진 챔버안에 다층 박막을 증착시킬 수 있는 여러개의 타겟홀더와 기판홀더가 존재하고 물질을 기화시켜 박막을 증착시키기 위해 외부 에너지원으로 고출력 레이저가 사용되며, 일련의 광학장치들은 타겟표면에 레이저 빔을 접속시키고 주사하기 위해 사용된다. 타겟표면에 접속된 레이저 빔은 타겟표면 물질을 플라즈마 (또는 플룸) 상태로 만들고 이 플룸이 결정화에 알맞는 온도로 가열된 기판위에서 결정구조를 가진 박막을 형성한다. 진공장치와 기화에너지원의 분리는 PLD 시스템을 유연하게 해서 내부적으로 기화에너지원의 사용에 의한 제한없이 다른 동작 모드에 쉽게 적용할 수 있다.

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의료기기용 고속 고출력 레이저 다이오드 드라이버 개발 (A Study On the High Speed High Power LD Driver for Medical Application)

  • 안준선
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.147-150
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    • 2014
  • 본 논문은 고속 고출력 레이저 다이오드(Laser Diode: LD) 구동에 사용되는 펄스형 전원장치의 개발에 관하여 논 하였다. 고속 고출력 레이저는 주로 가공기기나 의료기기 등에 응용되고 있어 그 사용 범위가 넓어지는 추세이나 관련된 기술에 대한 연구는 활발히 이루어지지 않은 편이다. 본 연구에서는 고속 고출력 LD의 구동에 적합한 LLC컨버터에 관한 연구를 수행 하였으며 특히 LD의 수명을 고려하여 구동 전류의 주파수를 유지하며 인가되는 전류의 크기를 임계전류를 고려한 방식으로 설계하여 드라이버 설계를 수행하였으며 그 결과를 실험을 통하여 확인하였다.

3단 병렬 충.방전 방식을 적용한 고반복 펄스형 Nd:YAG 레이저 출력거울 반사율의 최적화 (The optimization of output coupler reflectivity of high repetitive pulsed Nd:YAG laser system adopted 3-mesh parallel sequential charge and discharge method)

  • 김휘영;홍수열;김동수
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.369-376
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    • 2001
  • 펄스형 YAG 레이저 시스템의 효율개선을 위해서는 공진기 및 레이저 전원장치의 최적화가 필수적이다. 따라서, 본 연구에서는 공진기 출력거울의 반사율 최적화 및 기존의 전원보다 훨씬 컴팩하고, 경제적이며 가공목적에 따라 출력을 정밀하게 제어할 수 있는 새로운 방식의 레이저시스템을 설계 및 제작하였다. 그 결과 50[W]급의 펄스형 Nd:YAG 레이저 시스템에서는 출력거울의 반사율이 85%일 때 최대 출력을 나타내었다. 그리고 3단 병렬 충ㆍ방전 방식의 전원시스템은 3개의 콘덴서가 순차적으로 충ㆍ방전함으로서 1개의 콘덴가 충ㆍ방전하는 방식보다 더 많은 에너지를 플래쉬램프에 전달할 수 있어 더 높은 출력을 얻을 수가 있었다. 실험을 통해 제시한 방법의 타당성을 검증하였다.

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재생형 위상 변조에 의한 '8'자 구조 광섬유 솔리톤 레이저의 고차 조화 모드록킹 (Harmonic mode locking of 'Figure-of-Eight' fiber soliton laser using regenerative phase modulation)

  • 윤승철;박희갑
    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.146-151
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    • 1999
  • 고반복률의 안정된 솔리톤 펄스열 출력을 얻기 위해 재생형 위상 변조에 의한 고차 조화 모드록킹 방식을‘8’구조 광섬유 레이저에 적용하고 실험하였다. 레이저 펄스 출력의 종모드간 맥놀이 스펙트럼으로부터 모드록킹 기본 주파수의 96차 고조파인 400 MHz 성분을 추출하고. 이를 증폭하여 공진기 내의 위상 변조기를 구동함으로써 변조기의 변조 신호에 따라 등간격으로 정렬된 솔리톤 펄스열 출력을 얻을 수 있었다. 이때 솔리톤 펄스의 반치폭 930 fs, 반치 파장선폭은 3.1 nm 였으며, 펄스폭과 주파수 대역폭의 곱이 0.359로써 변환한계에 가까운 솔리톤 펄스임을 알 수 있었다. 변조 주파수가 레이저의 종모드간 주파수 차이와 언제나 정확히 일치하므로 능동형 모드록킹에서 흔히 요구되는 공진기 길이의 조절없이도 안정적인 고차 조화 모드록킹이 가능하였다.

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길게 분출된 가스 표적을 이용한 밝은 저발산 고차 조화파 발생 (Generation of bright low-divergence high-order harmonics in a long gas jet)

  • 이동근;최일우;김형택;홍경한;남창희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.112-113
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    • 2002
  • 최근에 극초단 고출력 레이저가 개발됨에 따라 이에 의한 강한 비선형 현상중의 하나인 고차 조화파(high-order harmonics)의 발생이 가능하게 되었다. 조사 레이저와 원자 간의 결맞는 과정에 의해서 생성된 고차 조화파는 레이저와 같은 좋은 결맞음과 펨토초 이하의 아주 짧은 펄스폭을 가질 수 있기 때문에 플라즈마 진단, 극자외선 광원을 이용한 비선형 광학, 아토초 영역의 물리적 현상을 관측하는데 아주 유용한 광원이 될 것으로 여겨져 오고 있다. (중략)

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Z-형태의 대칭형 레이저 공진기 구조를 갖는 연속 발진 및 Kerr-렌즈 모드-록킹되는 티타늄 사파이어 레이저의 설계와 동작 특성 (Design and operational characteristics of cw and KLM Ti : sapphire lasers with a symmetric Z-type cavity configuration)

  • 추한태;안범수;김규욱;이태동;윤병운
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.347-355
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    • 2002
  • 티타늄 사파이어 레이저에 대한 활용도를 높기 위하여 4개의 거울로 구성된 Z-형태의 대칭형 레이저 공진기를 구성하여 넓은 파장가변성을 갖는 고효율 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저를 제작하였다. 또한 Kerr-렌즈 모드-록킹(KLM)을 일으키기 위한 KLM 강도 및 공진기 모드 크기가 Kerr 매질을 포함하는 Z-형태의 대칭형 공진기에 대하여 공진기 내의 위치, 내부 공진기 레이저 출력 및 안정 파라메터 등에 의존함을 확인하였고, 이를 근거로 하여 펌핑 효율이 높고 KLM 강도가 강한 KLM 티타늄 사파이어 레이저를 제작하여 출력 특성, 펄스폭 및 스펙트럼 반치폭 등을 측정하였다. 그 결과 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저의 출력에 대한 기울기 효율은 31.3%이고, 5W의 Ar-이온 펌핑 레이저 출력에 대해 최대 1420㎽의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 파장가변 영역은 730㎚~908㎚까지 모두 700㎽ 이상의 평균 출력을 보였다. 자체-조리개 효과에 의한 KLM 동작 또한 쉽게 얻을 수 있었으며, KLM된 티타늄 사파이어 레이저로부터 출력에 대한 기울기 효율은 16%이고, 5W 펌핑 출력에 대해 최대 500㎽의 평균 출력을 얻었다. 또한 중심 파장 807㎚에서 스펙트럼 반치폭이 33㎚이며, 펄스 반복률이 82㎒인 27fs의 안정된 짧은 펄스를 얻을 수 있었다.

금 증착 측면연마 광섬유를 이용한 1.93㎛ 모드잠금 펨토초 전광섬유 MOPA 레이저 (Passively Mode-Locked 1.93-㎛ All-Fiberized Femtosecond MOPA Laser Using a Gold-Deposited Side-Polished Fiber)

  • 정민완;구준회;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.340-345
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    • 2014
  • 본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

허상 디스플레이에 적용되는 레이저 다이오드의 출력 효율과 파장 변이에 대한 연구 (An Optical Quenching and Efficiency of Laser for the Virtual Display System)

  • 지용석
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권9호
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    • pp.129-134
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    • 2016
  • 본 논문은 허상 디스플레이의 광원으로 적용되는 고휘도 레이저의 접합온도에 따른 파장 변이(an optical quenching) 제어와 광 출력 효율 증대를 위한 제어 방법에 대해 연구하였다. 차량용 헤드업 디스플레이(Head-up Display)와 같은 허상 디스플레이(Virtual Display)는 외부 조도 환경의 영향을 받는 디스플레이 특성으로 인하여 디스플레이 휘도와 광효율 측면의 기술요소에 대한 해결 방법이 요구된다. 태양광의 영향으로 인하여 헤드업 디스플레이는 고휘도 광원에 대한 필요가 증대되고 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고휘도 청색 레이저 광원이 검토되고 있다. 그러나 낮은 레이저 접합 온도 특성의 단점을 갖고 있어 수명 감소와 광효율 감소라는 문제점을 지니고 있으며 특히 청색 파장 변이를 일으키는 원인이 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 고주파 펄스폭 변조 방식의 전류인가 방법과 황색 형광 물질을 사용한 칼라 휠 방식의 DMD(digital micro mirror device) 초소형 패널을 적용하였다. 적응형 펄스폭 변조 방식의 주파수와 듀티비 분석과 최적화를 통하여 청색 레이저의 파장 변이를 방지하고 37%의 광효율을 증대 효과를 얻었다.