• 제목/요약/키워드: 다이오드 여기 레이저

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단일모드 다이오드 여기 녹색광 레이저 개발 (Developement of Single Mode Diode Pumped Green Laser)

  • 이용우;이종훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.48-49
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    • 2003
  • 저출력 다이오드 여기 레이저에서는 공간모드 특성을 좋게하고 여기 효율을 올리기 위하여 단면 여기 방식을 주로 사용한다. 특히 레이저 다이오드 (LD)로 여기하는 단일모드 녹색광 레이저는 홀로그램, 간섭계, 측정기 등의 응용분야에서 수요가 날로 증가하고 있다. 단일모드 녹색광 레이저의 발진방법으로는 여러 가지가 고안되어 왔다. 먼저 공진기 내부에 얇은 판을 브루스터 (Brewster) 각으로 두어서 편광시키고 이것을 복굴절특성을 가진 Nd:YVO$_4$ 결정과 결합시켜 복굴절 필터 기능을 하게 하는 방법이 있다. (중략)

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난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저의 매개변수 연구 (Parametric Study of a Diode Side-Pumped Nd:YAG Laser Using a Diffusive Reflector)

  • 이성만;김선국;윤미정;문희종;김현수;고도경;차병헌;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.222-223
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    • 2000
  • 지금까지 gold-coated 반사체, cusp-shaped 반사체, 복합 포물 반사체(CPC), 난반사 공동체 등 다양한 형태의 반사체가 횡펌핑을 이용한 Nd:YAG 레이저의 개발을 위하여 고안되어졌다. 횡여기되는 Nd:YAG 레이저의 광학적 효율은 반사체의 형태, 다이오드 레이저의 파장, Nd:YAG 결정의 지름, Nd$^3$의 도핑농도에 따라 영향을 받는다.$^{(1)}$ 본 연구에서는 고출력의 횡여기 Nd:YAG 레이저를 개발할 목적으로 광여기 공동으로 사용된 난반사 공동체의 내부지름과 레이저 매질인 Nd:YAG 결정의 흡수계수 등 매개변수를 변화시켜 흡수분포와 출력을 계산하였으며, 이러한 매개변수들이 기울기 효율에 미치는 영향을 수치 해석적으로 연구해 보았다. 광선추적법에서 사용한 매개변수 중에서 다이오드 레이저의 파장은 808 nm이고, 반사율은 90%이며, 여기 다이오드 출력은 1080 W이다. 난반사 공동체$^{(2)}$ 의 반사율은 95.7%이고, 결정의 투과율은 90%이며, 결정의 반지름은 2.5 mm이다. 사용된 여기 구조도는 그림 1과 같다. 여기헤드는 Nd:YAG 결정, 난반사 공동체, 그리고 3개의 360 W급 다이오드 어레이들로 구성되어 있다. (중략)

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다이오드 여기 고체 레이저 시장 현황 및 전망

  • 이종훈
    • 광학세계
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    • 제13권3호통권73호
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    • pp.20-26
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    • 2001
  • 현재까지 DPSS 레이저는 저출력 고체레이저 시장을 완전히 장악한 단계이며, 중$\cdot$저 출력이 요구되는 레이저 마킹기시장에서의 점유율을 매우 빠른 속도로 늘려가고 있다. 따라서 섬광등 여기 레이저가 차지하던 Kw급의 대출력 시장 또한 DPSS레이저가 빠르게 대체해 나갈 것으로 보인다.

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난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저의 최적화 설계 및 분석 (Optimum design and analysis of a diode side-primped Nd:YAG laser with a diffusive reflector)

  • 이성만;윤미정;김선국;김현수;차병헌;문희종
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.489-495
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    • 2001
  • 난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저 헤드의 설계코드를 개발하여 레이저 결정 내 홉수된 빔의 균일성과 최대 레이저 출력을 갖는 설계요소의 조건에 관해 분석하고, 수치해석 방법으로 열렌즈 효과를 고려한 레이저 공진기의 레이저 출력을 계산하고 실험치와 비교 분석하였다. 1,080W의 여기광 출력에서 측정된 약 504 W의 레이저 출력은 열렌즈 효과를 고려하여 수치 해석적으로 계산된 레이저 출력과 레이저 공진기의 안정영역에서 거의 일치함을 확인하였다.

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연속 발진 다이오드 레이저로 여기된 수동형 Q-스위치 Nd:YVO4 레이저의 출력 펄스 안정화 (Stabilization of Output Pulses from a Passively Q-switched Nd:YVO4 Laser Pumped by a Continuous-wave Laser Diode)

  • 안승인;박윤배;여환섭;이준호;이강인;이종훈
    • 한국광학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.276-280
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    • 2009
  • Cr:YAG 결정을 포화흡수체로 사용하여 수동형 Q-스위치시킨 다이오드 레이저 여기 Nd:$YVO_4$ 레이저를 제작하였다. Cr:YAG 결정의 한 면에 여기 빛 파장(808 nm)에 대해 고반사 코팅을 한 후, Nd:$YVO_4$ 결정과 접촉시켜 공진기를 구성하였다. Cr:YAG의 한 면에 여기 다이오드 레이저를 반사시키는 코팅을 입혀 공진기의 광변환 효율을 높임과 동시에, 여기빔에 의한 포화흡수체의 표백현상을 방지하여 안정된 출력이 나오게 하였다. 레이저 이득 매질 및 포화흡수체의 온도는 열전 냉각기와 냉각수를 사용하여 안정화 시켰다. 온도안정화를 시킨 상태에서 발진되는 펄스의 첨두 출력 요동(peak to peak)은 4%였다. 다이오드 레이저의 출력이 1 W일 때, 출력 펄스의 반복률은 평균 9 KHz 였으며, 최소 펄스폭은 7.11 ns, 최고 출력은 16.27 mW였다.

고출력 808 nm 레이저 다이오드를 위한 양자점 구조 최적화 (Optimization of Quantum Dot Structures for High Power 808 run Laser Diode)

  • 손성훈;김경찬;트래버찬;서유정;김태근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.130-130
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    • 2010
  • 고출력 레이저 다이오드는 광 디스크, 고체 레이저 여기, 광섬유 증폭기, 레이저 프린터, 위성 간 통신 등의 여러분야에 응용되고 있고. 고효율, 저가격, 초소형등과 같은 장점으로 수요가 점점 증가하고 있다. 최근 레이저 다이오드의 광출력 향상 및 열적 안성성를 위해 양자점(Quantum Dot) 응용에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 양자점 기반 레이저 다이오드는 전자가 3차원으로 구속되어 있어 열적 안정성이 우수할 뿐만 아니라 낮은 문턱전류밀도로 인해 열 발생이 적어 광출력 감소 현상을 지연시킬 수 있다. 또한 발광면에서의 재결합 확률이 낮아 표면재결합에 의한 신뢰성 열화 문제를 해결할 수 있어 고신뢰성의 레이저 다이오드를 개발할 수 있다. 고출럭 808 nm 양자점 레이저 다이오드 개발을 위해서는 레이저 다이오드의 활성 영역인 양자점 구조에 대한 연구가 필수적이다. 본 연구에서는 최적화된 고출력 808 nm 양자점 레이저 다이오드 에피 성장을 위해 에피 구조에 대한 2D 시뮬레이션을 수행하였고, 양자점 밀도 및 에피층 변화에 따른 최적 양자점 구조에 대한 연구를 수행하였다.

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금코팅 유리관 반사체를 이용한 다이오드 여기 고출력 고효율 Nd:YAG 레이저 (Efficient Diode Pumped High Power Nd:YAG Laser with a Gold Coated Flow Tube)

  • 이종민;문희종;이종훈;한재민;이용주
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.186-190
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    • 1998
  • 직경이 10mm인 유리관의 외벽을 금으로 코팅하여 반사체로 사용되고 최대 출력이 140W인 레이저 다이오드바 (laser diode bar) 3개를 여기 광원으로 이용한 고출력 Nd:YAG 레이저를 설계 제작하였다. 레이저봉의 지름은 6mmdlqu 길이는 130mm이다. 투과율이 11%인 출력경과 전반사경을 사경하여 선형공진기를 구성하고 연속발전시켰을 때 약 130W의 Nd:YNG 레이저 연속출력을 얻었으며 이 때 측정된 기울기 43%, 광변환 효율은 31%에 도달하였다. 레이저빔의 빔질인자(beam quality factor)M2는 최대 다이오드 츨력에서 약85로 관측되었으며 레이저 발진시에 측정한 열렌즈 초점거리의 역수와 여기광의 출력비는 5.3∼7.4D/kWpump 이었다.

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난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Yb:YAG 레이저의 열유도 효과 연구 (Thermal Effect of a Diode Side-Pumped Yb:YAG Laser Using a Diffusive Reflector)

  • 이성만;김선국;윤미정;문희종;김현수;고도경;차병헌;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.46-47
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    • 2001
  • 난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Yb:YAG 레이저에서 레이저 결정의 반경과 레이저 결정의 도핑 농도 등을 매개변수로 하여 이들 매개변수의 변화가 열초점거리에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이 때 결정의 굴절률은 1.826, 결정의 투과율은 90%, 결정의 길이는 10mm로 하였으며, 냉각수의 굴절률은 1.33, 냉각튜브의 두께는 1.5 mm로 하였다. 또 렌즈를 통과한 황선의 divergence는 5도, 난반사 공동체의 반사율은 95.7%로 계산하였다. 다이오드의 전체 출력은 600 W이다. 펌프헤드의 구조도를 그림1에 보였다. (중략)

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선형공진기를 갖는 DPSSL의 Intracavity SHG 특성 (Characteristics of Intracavity SHG for the DPSSL with Linear Cavity)

  • 석성수;박덕규;이성만;윤미정;김용기;김선국;정도영;차병헌;김철중
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.70-71
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    • 2002
  • 다이오드 여기 고체레이저(DPSSL, Diode-Pumped Solid State Laser)는 레이저 마킹기, 미세가공기, Ti:sapphire 및 각종 레이저 매질 여기, 의료기기, 그리고 군사용 계측기 등에 다양하게 사용되고 있다. 이러한 응용분야들에 효과적으로 사용되기 위해서는 레이저 출력, 빔모드, 펄스폭, 파장 등이 응용분야에 적합하도록 설계되어야 하며, 고반사율을 갖는 금속의 가공 및 마킹, 그리고 몇가지 레이저 매질의 여기원으로 사용되기 위해서는 짧은 펄스폭과 고품질을 갖는 녹색 파장의 DPSSL 개발이 필요하다. (중략)

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다이오드 측면여기 고출력 Nd:YAG 레이저의 발진특성 (Operation characteristics of a diode side-pumped, high power Nd:YAG laser)

  • 문희종;이성만;김현수;고도경;차병헌;이종훈
    • 한국광학회지
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    • 제11권6호
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    • pp.434-440
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    • 2000
  • Lambertian 산란 특성을 갖는 난반사체를 적용하고 1kW의 출력을 갖는 고출력 레이저 다이오드를 여기광원으로 이용하여 고출력 Nd:YAG 레이저를 제작하였다. 지름이 5mm인 레이저봉을 사용하고 짧은 공진기를 구성하여 연속발진시켰을 때 약 500W의 고출력을 얻을 수 있었고 이때 기울기 효율은 49% 광변환효율 46.7%로 매우 높은 효율을 얻었다. 지름이 6mm인 레이저봉을 사용하였을때에는 LD여기광의 흡수 분포가 불균일해져서 광변환효율은 감소하였다. 발생한 레이저빔의 빔질인자(Beam Quality Factor) M$^2$는 약 70 정도로 관측되었으며 이는 측정된 열렌즈 초점거리로부터 계산된 빔질인자보다 약간 작은 값으로 여기광의 흡수 분포가 매우 균일함을 보여준다.

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