레이저 유도 초음파 시스템은 놀은 공간분해능으로 스캐닝 하면서 광대역 범위에서 검사를 할 수 있는 비접촉식 검사 장치이다. 유도되는 초음파 신호의 크기는 펄스레이저의 출력에 의해서도 변화하지만, 연속발진 레이저빔이 위치하는 표면 상태에 따라서도 측정되는 초음파 세기는 크게 변화한다. 본 논문에서는 안정된 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위하여 펄스 레이저빔의 출력을 측정하여 초음파 발생 오차를 보정하였으며, 대상체 표면의 상태에 따라 크게 변화하는 측정용 레이저 간섭계의 측정 이득 변화를 매순간 측정하여 측정 오차를 보정하였다. 본 논문에서는 대상체 표면을 스캐닝 할 수 있도록 다이나믹 안정기가 부착된 레이저 유도 초음파 시스템을 개발하였다. 개발한 레이저 초음파 시스템은 스캐닝 과정에서 간섭계의 이득이 최대가 되는 순간을 적응적으로 포착하여 초음파를 발생시키고, 유도된 초음파 신호를 고속으로 샘플링 한 후에 실시간으로 신호처리를 한다. 본 논문에서는 안정적인 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위한 전체 시스템의 하드웨어 구성 방법과 제어 알고리듬에 대하여 기술한다. 또한 본 논문에서 제안한 발생오차 보정방법과 측정오차 보정 방법이 시스템의 성능 향상에 유효함을 실험을 통하여 확인하였다.
Mirror coating is applied to laser facets to improve properties of edge emitting laser diodes. In this experiment, InGaAsP/GaAs high power laser diodes were studied with respect to different degrees of anti-reflective coating. Sputterred $Al_{2}$O$_{3}$ was used as the coating material and the HR coating was kept constant at 90%. Threshold current density, differential quantum efficiency, emission wavelength and the operating current at 500mW were measured for a range of AR coating and compared with theoretically calculated values; that showed good agreements. Precise wavelength control is important for laser diodes for solid state pumping because of small absorption bandwidth. In addition, since these lasers operate under CW condition, a lowest possible operating current for a given power is desired in order to minimize the heat produced. From the results of this experiment, we were able to obtain a optimum range of AR coatings for minimum operating current. The wavelength can be varied up to 4nm within this range.
The purpose of this study is to develop the model to estimate the penetration rate of metal under a high power continuous wave laser irradiation. To estimate it, an empirical modeling is more practical when the penetration phenomena of metal by laser irradiation is too complex to be analyzed by the numerical simulation. When several methods published earlier were applied to our results, we found out that their methods were not appropriate as the model. Therefore, we suggested the new empirical method considering effective intensity as a key variable. As a result, we confirmed that the new method was effective to model the penetration rate of SUS304 metal and expected that it could be available to other metals.
FED(Field emission display)의 FEAs(Field emitter arrays)에 형성되어 있는 micro-tip 은 tip 표면의 오염이나 진공내부의 잔류가스에 대단히 민감하다. 특히, emitter 물질의 일함수 및 겉모양 같은 기하학적 요소에 민감한 전계방출 소자의 특성상 tip 선단이 oxidation 될 경우 일함수가 증가하여 전자방출에 필요한 구동전압이 증가하고 전자 방출의 불균일성이 커지는 문제점이 발생한다. 이에 고진공의 동작 환경 및 FEAs 제작과정이나 공기의 노출에 발생하는 tip 표면의 오염물질 제거가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 40$\times$40mm2 FEAs에 laser power, scan speed을 달리하며 laser(cw Nd-YAG, 1064nm)을 조사하였다. laser cleaning 효과를 보기 위해 laser irradiation 전, 후에 진공도 5$\times$10-7torr irradiation 후에 emitter tip의 뚜렷한 기하학적 모양의 변화를 볼 수는 없었지만, I-V 특성이 향상 되는 것을 볼 수 있었다.
Recently, Laser surface treatment technologies have been used to improve wear charactenitics and fatigue resistance of metal molding. When the laser beam is irradiated on the surface and laser speed is appropriate, the laser focal position is rapidly heated and the thermal energy of surface penetrates the material after irradiation, finally imbuing it with a new mechanical characteristic by the process of self-quenching. This research estimates the material characteristic after efficient and functional surface treatment using HPDL, which is more efficient than the existing CW Nd:YAG laser heat source. To estimate this, microstructural changes and hardness characteristics of three parts (the surface treatment part, heat affect zone, and parental material) are observed with the change of laser beam speed and surface temperature. Moreover, the depth of the hardened area is observed with the change of the laser beam speed and temperature. From the results of the experiments, it has been shown that the maximum hardness is approximately 788Hv when the heat treatment temperature and the travel speed are $1150^{\circ}$ and 2 mm/sec, respectively.
Removing radioactive contaminated metal materials is a vital task during the decommissioning of nuclear power plants to reduce the cost of the post-dismantling process. The laser decontamination technique has been recognized as a key tool for a successful dismantling process as it enables a remote operation in radioactive facilities. It also minimizes exposure of workers to hazardous materials and reduces secondary waste, increasing the environmental friendless of the post-dismantling processing. In this work, we present a thorough and efficient laser decontamination approach using a single-mode continuous-wave (CW) laser. We subjected stainless steels to a surface-removal process that repetitively exposes the laser to a confined region of ~75 ㎛ at a high scanning rate of 10 m/s. We evaluate the decontamination performance by measuring the removal depth with a 3D scanning microscope and further investigate optimal removal conditions given practical parameters such as the laser power and scan properties. We successfully removed the metal surface to a depth of more than 40 ㎛ with laser power of 300 W and ten scans, showing the potential to achieve an extremely high DF more than 1000 by simply increasing the number of scans and the laser power for the decontamination of primary circuits.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.26-28
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1990
Cw arc 램프로 펌핑하는 Alexandrite 레이저의 형광을 optical Spectrum Analyzer를 이용하여 측정하였다. Vibronic 천이에 해당하는 광대역 형광 스펙트럼이 관측되었고, arc 램프 입력에 따른 peak 형광의 세기 및 peak intensity 파장의 입력 power 의존성을 조사하였다. 형광의 세기는 입력 power에 따라 0.16 /kw의 비율로 증가하였고, peak intensity 파장은 입력 power가 5kw 까지는 5 nm/kw 비율로 장파장쪽으로 이동하였다.
In this paper, real-time vibration measurement using system is described. Modes getting from different vibrational frequencies of come vibrational plates are rectified and filtered by digitizer and recorded 488 dots(abscissa) printer. PZT and mechanical chopper is placed in front of cw laser for better resolving power. Rayleigh`s mode theory and mode pattern are compared with experimental results.
선폭 0.2nm인 파장가변 티타늄 사파이어 레이저를 펌핑 레이저로 사용하여 펌핑 레이저의 5편광(E┴$\pi$)과 P-편광(E∥$\pi$) 그리고 파장 변화 등에 따라 두께 1 mm인 Nd:YVO$_4$결정의 흡수율 및 연속 발진 Nd:YVO$_4$/KTP 레이저의 출력 특성을 측정하였다. 그 결과 S-편광 및 P-편광 펌핑 레이저의 파장에 따른 Nd:YVO$_4$결정의 최대 흡수율은 각각 809.4 nm일 때 82% 및 808.8 nm일 때 98%로 측정되었으며, 기본파인 Nd:YVO$_4$레이저(1064 nm) 출력의 기울기 효율은 각각 43% 및 52%로 측정되어 1000 mW 출력의 P-편광 펌핑 레이저에 대하여 최대 516 mW의 Nd:YVO$_4$레이저 출력을 얻을 수 있었다. 또한 P-편광 펌핑 레이저에 대한 내부공진기 진동수 배가된 제2고조파 Nd:YVO$_4$/KTP 녹색 레이저(532 nm)출력 기울기 효율은 23%로 측정되었으며 1000 mW 펌핑 출력에 대하여 빔질 파라메터 M$^2$=1.42인 최대 205 mW의 출력을 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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