• 제목/요약/키워드: 다중 특성 레이저

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질소레이저의 제작과 질소기체의 온도변화에 따른 출력특성 연구 (Studies on the Constructions and Gas Temperature Dependence of the Output Power in a Nitrogen Laser)

  • 양준묵;김원호;김기덕;이치원;추한태
    • 한국광학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.122-129
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    • 1995
  • 질소 기체의 온도변화에 따른 질소 레이저의 동작 특성을 조사하고 실험에 의해 얻은 E/P값을 이론치와 비교 연구하였다. 이를 위하여 레이저 관의 길이가 200mm이고, 다중 평행판 축전기형 전송 회로 및 질소 기체의 온도 조정 장치로 구성된 질소 레이저를 제작하였다. 반복률 20Hz에서 스파크 갭의 전극 거리 4mm일 때 최대출력을 얻었으며 최적동작 조건은 질소 기체 온도 $30^{\circ}C$, 기체 압력 70torr이었다. 이때의 E/P는 411V/cm.torr이었다. 한편 질소 기체의 온도가 증가함에 따라 최적 동작 조건은 높은 압력 쪽으로 이동하는 경향을 보였고 이때 E/P값은 감소하는 것으로 나타나 이론과 어느 정도 일치함을 알 수 있었다.

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다중 특성을 가지는 레이저 빔 제어를 통한 열영향 해석 (Analysis of Thermal Effects by a Dual Mode Laser in Welding Applications)

  • 최해운
    • 한국기계가공학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.8-14
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    • 2022
  • A computer simulation was performed to investigate the heat source distribution and temperature distribution of a laser having multiple characteristics. To simulate the actual size of a welding specimen, the temperature distributions at 0 s, 1 s, and 2 s were analyzed by increasing the domain size to 50 mm in length and 25 mm in width in a material of the same thickness. As indicated by the results, because of the characteristics of metals with high thermal conductivity, the temperature at the welding center line and the temperature distribution at the offset position were not significant. When the core part was cooled by irradiating with a laser, it cooled at a rate of up to 500 ℃/s. In contrast, when the laser was irradiated to the ring part, the cooling proceeded at a rate of over 1800 ℃/s. Comparing the relative numerical values rather than the absolute values, it was found that the cooling rate was approximately 3.6 times faster when the laser was irradiated through the ring than when the laser was irradiated through the core. As a result of irradiating with the same heat source (at 100 W) into the core, ring, and ring + core, it was confirmed that the highest temperature was irradiated to the ring part and the lowest temperature was irradiated to the core part.

매우 넓은 영역의 Self-Pulsation 주파수와 높은 변조 지수를 가자는 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저 (A Multi-Section Complex-Coupled DFB Laser with a Very Wide Range of Self-Pulsation Frequency and High Modulation Index)

  • 김부균;김태영;김상택;김선호;박경현
    • 한국광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.191-197
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    • 2006
  • 두 개의 DFB 영역과 위상조정 영역으로 구성된 다중 영역 복소 결합 DFB 레이저에서 방출되는 두 모드의 비팅에 의해서 발생하는 Self-Pulsation(SP) 동작 특성을 전산 모의 하였다. SP 주파수는 두 DFB 영역에서 발진하는 모드의 파장 차이에 의해 결정되며, 각각의 DFB 영역의 발진 모드의 파장은 회절격자 주기의 변화에 의해 달라진다. 두 DFB 영역의 회절격자의 주기 차이를 변화시킴으로써 다중 영역 DFB 레이저에서 밭생하는 SP 주파수를 매우 낮은 주파수에서 THz 영역까지 변화시킬 수 있었다. 또한 발진 모드가 다른 DFB 영역의 금지대역에 놓이지 않는 경우 발진되는 모드는 다른 DFB 영역으로 큰 반사 없이 진행하여 두 모드들 사이의 상호작용이 크게 발생하여 index-coupled 회절격자를 가지는 다중 영역 DFB 레이저와는 달리 변조 지수가 매우 큰 출력을 얻을 수 있었다.

가시광 다이오드 레이저의 스펙트럼 및 주입-잠금 특성분석 (Characteristics of Visible Laser Diode and Its Injection-Locking)

  • 남병호;박기수;권진혁
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.278-285
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    • 1994
  • 가시광 디이오드 레이저의 온도와 주입 전류에 따른 발진 스펙트럼의 특성을 분석하고 주입-잠금 실험을 수행하여 잠금 특성을 분석하였다. 다이오드 레이저의 온도와 주입전류에 따른 스펙트럼 분석 결과 모드 도약이 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 모드 도약이 일어나지 않는 영역에서의 온도와 주입 전류의 변화에 대한 주파수 변화율이 각각 약 $33 GHz/^{\circ}C$, 6.6 GHz/mA로 나타남을 알 수 있었다. 일반적인 근적외선 AlGaAs 다이오드 레이저에서 순간적인 모드 도약이 일어나는 것과는 달리 가시광 다이오드 레이저는 모드 도약의 영역이 넓고 다중 모드로 동작하여 불량한 스펙트럼을 나타냈다. 이러한 특성을 갖는 다이오드 레이저를 이용한 주입-잠금 실험 결과 주입 강도가 $0~25\muW$에 대하여 잠금 대역폭은 0~5 GHz로 나타남을 알 수 있었다. 또한 주입 강도를 약 $25\muW$로 고정시키고, 편광 방향을 회전시키며 주입-잠금 대역폭을 측정한 결과 편광 방향에 의존함을 알 수 있었다. 주입-잠금된 광파의 위상 변화를 측정하기 위하여 주 레이저와 종 레이저를 간섭시켜 종 레이저의 주입 전류의 변화에 대한 간섭 무늬의 이동으로 위상의 변화를 조사하였다.

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다이오드 여기 Nd:YVO4 단일모드 녹색광 레이저의 출력 특성 연구 (A study on the lasing characteristics of diode-pumped, single-mode Nd:YVO4 green laser)

  • 이용우;이종훈
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.292-297
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    • 2003
  • 최대 1.9 W의 레이저 다이오드 출력을 Nd:YV $O_4$결정 단면에 집속시키고 공진기 내부에 KTP 결정을 두어서 제2고조파 변환시켜 녹색광(532 nm) 레이저를 발생시켰다. 다이오드 레이저 스퍽트럼과 레이저 결정의 흡수 스펙트럼을 비교하여 최적의 다이오드 작동 온도를 찾았다. 공진기 길이와 출력경의 곡률을 변화시키면서 출력의 변화를 관측한 결과, 최대 80 ㎽의 녹색광 레이저 출력을 얻었으며 최대 출력을 내는 공진기 조건에서는 집속된 여기광의 직경과 TE $M_{00}$ 모드의 직경이 일치함을 알았다. 발생된 녹색광 레이저는 다중모드로 발진하였으며 출력 요동이 심하였다. 단일모드 발진을 시키기 위하여 브루스터 판과 에탈론 등을 사용하는 여러 가지 형태의 공진기를 시도하여 보았다. 실험 결과, 에탈론을 사용한 공진기에서 가장 큰 출력인 60 ㎽ 의 단일 종모드 출력을 얻었다. 단일모드로 발진하는 레이저의 출력 요동은 다중 모드에 비하여 1/10이하로 감소하였다.

전계 흡수 변조기가 집적된 다중 전극 분포 궤환형 레이저를 이용한 광신호의 협대역 변조 응답 향상 (Narrowband Modulation Response Enhancement Using a Dual-Electrode Distributed Feedback Laser Integrated With an Electro-Absorption Modulator)

  • 조준형;허서원;성혁기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1968-1973
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    • 2013
  • 전계 흡수 변조기가 집적된 이중 전극 분포 궤환형 레이저를 사용하여 광신호의 변조 응답 향상을 실현하였다. 이 중 전극 구조의 분포 궤환형 반도체 레이저는 자려 펄스 발진 현상으로 인해 수 기가 헤르쯔의 모드 간격을 가진 다중 광모드 발진 현상을 보인다. 이 현상을 이용하여 RF 신호에 대한 광원의 변조 특성을 6 GHz 변조 신호에 대하여 약 20 dB 향상 시켰으며, 이러한 변조 성능 향상에 대하여 7 GHz의 주파수 가변 영역을 얻었다.

헬륨 동위원소 및 헬륨필터를 사용한 셀레늄증기 다중광선레이저의 출력특성에 관한 연구 (A study on output power characteristic of selenium vapour multiline laser using isotope helium and helium filter)

  • 최상태
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.16-22
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    • 2004
  • 다중광선레이저인 셀레늄증기레이저에서 일반적으로 사용하는 $^4$He 대신에 동위원소인 $^3$He 펌핑가스로 사용하여 개개의 레이저선들에 대한 광이득과 레이저의 출력특성을 연구하였다. 또한 출력에 영향을 주는 헬륨의 순도는 특수 헬륨필터로써 개선하였다. Output-coupling 출력과 소신호이득은 $^4$He의 경우 보다 $^3$He을 사용한 경우에 대부분의 선들에서 더 높게 나타났다. 특히 강력한 선들(497.6 nm, 499.3 nm, 506.9 nm, 517.6 nm, 522.8 nm, 530.5 nm)에서는 소신호 이득이 약 30% 더 높게, Output-coupling 출력은 2 배에서 3 배까지 더 높은 값을 보여 주었다.

다중모드 VCSEL의 모드 특성과 동특성 사이의 관계 (Relationship between Transverse-Mode Behavior and Dynamic Characteristics in Multi-Mode VCSELs)

  • 김봉석;김상배
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권12호
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    • pp.19-26
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    • 2005
  • 모드별 광출력-전류-전압 특성, RIN (relative intensity noise) 스펙트럼, 계단 전류입력에 대한 과도응답의 측정을 통하여 다중 횡모드 VCSEL의 모드 거동과 동특성 사이의 관계에 대하여 살펴보았다. RIN 스펙트럼의 공진 주파수는 모드별 광출력 특성 곡선으로 잘 설명할 수 있었다. 그리고, 활성영역이 넓은 VCSEL은 각각의 횡모드가 문턱전류가 서로 다른 독립적인 레이저로 동작하여 turn-on 지연시간이 달라 다단계 turn-on 특성을 보인다. 고차 모드가 발진하면서 이렇게 펄스의 파형이 찌그러지고 상승시간이 급격히 증가하기 때문에 단일 모드로 동작하도록 전류입력을 조절하지 않으면 고속 광통신용 광원으로서는 적합하지 않게 된다.