• 제목/요약/키워드: CW laser

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적응적 에러 보정과 다이나믹 안정기를 이용한 레이저 유도 초음파 검사 시스템 개발 (Development of a Laser-Generated Ultrasonic Inspection System by Using Adaptive Error Correction and Dynamic Stabilizer)

  • 박승규;백성훈;박문철;임창환;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.391-399
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    • 2005
  • 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.

AR Coating에 따른 고출력 반도체 레이저의 특성변화 (Characteristic ependences of High Power Semiconductor Laser on AR Coating)

  • 오윤경;곽계달
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권11호
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    • pp.29-34
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    • 1995
  • 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.

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고출력 연속발진 레이저에 의한 금속 관통율 모델링 (Modeling of Metal Penetration Rate by a High Power Continuous Wave Laser)

  • 신완순;고해석;박병서;강응철
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.705-711
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    • 2012
  • 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.

Enhanced characteristics of Molybdenum field emission arrays under laser irradiation

  • 송병권;서도석;남창우;홍진표;김채옥;차승남;이항우;박남신;이내성
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2000년도 제18회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.154-154
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    • 2000
  • 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.

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고출력 다이오드 레이저를 이용한 프레스 드로우금형의 열처리 특성 (Heat Treatment Characteristics of a Press Draw Mold by Using High Power Diode Laser)

  • 황현태;소상우;김종도;김영국;김병훈
    • 열처리공학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.339-344
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    • 2009
  • 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.

Surface removal of stainless steel using a single-mode continuous wave fiber laser to decontaminate primary circuits

  • Song, Ki-Hee;Shin, Jae Sung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권9호
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    • pp.3293-3298
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    • 2022
  • 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.

Alexandrite 레이저의 형광특성 (Flourescence characteristics of the Alexandrite Laser)

  • 윤태현
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 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.

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실시간 진동측정시스템에 관한 연구

  • 유재호;반재경;박한규
    • 한국통신학회:학술대회논문집
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    • 한국통신학회 1986년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.202-205
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    • 1986
  • 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.

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유기용매에서 Anthraquinone의 광반응에서 생성하는 짧은 수명의 반응중간체에 관한 시간분해 ESR 연구 (Time Resolved ESR Studies on Short-Lived Reaction Intermediates Produced by Laser Photolysis of Anthraquinone in Organic Solvents)

  • 홍대일;윤영현;손무정;김경찬;쿠와타 케이지
    • 대한화학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.237-243
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    • 1995
  • Anthraquinone이 유기용매에서 광반으에 의하여 반응 중간체로 생성하는 짧은 수명의 중성 세미퀴논 라디칼과 음이온 라디칼을 시간분해 ESR법에 의하여 측정하였다. 2-2-propanol (PrOH)과 triethylamine (TEA) 10:1 혼합 용매에서 광반응에 의하여 생성하는 중성 anthrasemiquinone 라디칼(AQH${\cdot}$)과 음이온 라디칼 (AQH${\cdot}$)의 CIDEP 스펙트럼을 측정하였다. 생성한 AQH${\cdot}$은 반감기가 0.8 ${\mu}sec$로 수명이 아주 짧았으며, AQ${\cdot}$-은 안정하여 cwESR의 측정이 가능하였다. 스핀분극된 음이온 라디칼(AQ${\cdot}$-*)의 분극소멸 속도 상수는 $2.6{\times}10^5\; sec^{-1}$이고, 음이온 라디칼의 소멸은 1차 반응으로 속도상수가 $3.0{\times}10^2\; sec^{-1}$이다. 혼합용매에 TEA가 2% 미만일 때 CIDEP가 일어나지 않았다. 벤젠과 TEA 혼합용매에서는 반감기 3.0 ${\mu}sec$의 중성 anthrasemiquinone 라디칼의 CIDEP가 측정되었다. 그러나, cwESR은 측정되지 않았다. PrOH, TEA 또는 벤젠만의 용매로서는 CIDEP와 ESR을 측정할 수 없었다.

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파장가변 티타늄 사파이어 레이저로 펌핑하는 연속발진 Nd:YVO4/KTP 레이저의 출력 특성 (Output power characteristics of a CW Nd:YVO4/KTP laser pumped by a tunable Ti:Sapphire laser)

  • 추한태;안범수;김규욱;이치원
    • 한국광학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • 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.