• 제목/요약/키워드: Fs레이저

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수동 모드 잠금된 100 MHz Cr4+:YAG 레이저에서의 펨토초 펄스 발생 (Generation of Femtosecond Pulses in a Passively Mode-Locked 100 MHz Cr4+:YAG Laser)

  • 조원배;이상민;김종두;전민용;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.535-541
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    • 2005
  • $Cr^{4+}:YAG$ 레이저 매질을 사용하여 실온영역에서 안정적으로 수동 모드 잠금된 근적외선 펨토초 레이저를 제작하고, 그 특성을 분석하였다. 공진기 내부에 설치된 프리즘의 조절만으로 손쉬운 파장 조절이 가능하였으며, 연속 발진시 1400 nm부터 1510 nm까지 110 nm 정도, 모드 잠금 경우 1500 nm 부근에서 30 nm 정도의 파장 조절이 가능함을 확인하였다. $1.5 \%$의 투과율을 지닌 출력거울을 사용하였으며, 연속 발진시 흡수 파워가 7.6 W 일 때 최대 810 mW 이상의 출력을 측정하였다. 공진기 내에서 발생된 분산을 보상하기 위하여 적외선용 프리즘 쌍을 사용하였으며, 100 MHz의 반복률에서 푸리에 변환한계에 근접한 64 fs의 극초단 펄스 방출이 가능하였다. 레이저의 중심파장이 1510 nm 일 때 스펙트럼의 반치폭은 44 nm였다. 모드 잠금이 꺼지지 않고 장시간 안정적으로 작동이 가능한 레이저 제작을 위해 공진기 내부의 광 경로에 관을 설치하고 질소가스를 순환시켰으며, 평균출력 250 mW로 최적화하였다.

극초단 펄스레이저의 분광학 응용 (Spectroscopic Applications of Ultrashort Pulse Lasers)

  • 김동호
    • 한국광학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.87-97
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    • 1990
  • With the recent advent of various ultrashort pulse lasers, time-resolved laser spectroscopic techniques have been widely recognized as versatile tools to study ultrafast phenomena in many research areas. These techniques are currently being employed not only to study atomic and molecular physics but to characterize the excited state or the carrier dynamics on surfaces of semiconductors, metals and thin layer materials. Also the sweetching speed measurement of ultrafast electro-optic devices using ultrashort laser pulses becomes important in high-speed electronics. Here, some principles of spectroscopic techniques with ps or fs lasers and their applications are summarized briefly.

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Internal modification in transparent materials using plasma formation induced by a femtosecond laser

  • Park, Jung-Kyu;Yoon, Ji-Wook;Cho, Sung-Hak
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.15-19
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    • 2012
  • The fabrication of internal diffraction gratings with photoinduced refractive index modification in transparent materials was demonstrated using low-density plasma formation excited by a femtosecond (130 fs) Ti: sapphire laser (${\lambda}_p$=800 nm). The refractive index modifications with diameters ranging from $1{\mu}m$ to $3{\mu}m$ were photoinduced after plasma formation occurred upon irradiation with peak intensities of more than $2.0{\times}10^{13}W/cm^2$. The graded refractive index profile was fabricated to be a symmetric around from the center of the point at which low-density plasma occurred.

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극초단 레이저를 이용한 겹침 평판유리 절단 (Multi-layer Glass Cutting by Femtosecond Laser)

  • 신현명;이영민;최해운
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.382-386
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    • 2012
  • A femtosecond laser with 775nm central wavelength and 150 fs of temporal pulse width was used for multi layered glass cutting applications. Ultrashort pulse was effectively used for clean glass cutting with $50{\mu}m$ depth and minimum cutting width. Laser beam was split to two stages and focused on the top surfaces of each layer. Ablation threshold of used glass was measured to be $2.59J/cm^2$. In experiments, 200mW laser power and 1mm/s scanning speed was used for preliminary experiment. Air gap was the major defect occurring parameter and laser power was less sensitive to glass cutting in the experiment. The maximum cutting speed was measured to be 60mm/min with 2kHz, however, Maximum 3m/min cutting speed can be achievable with a commercially available laser with 100kHz.

주기적으로 분극 반전된 MgO: LiMbO$_3$를 이용한 펨토초 펄스의 2차 조화파 발생 (Second Harmonic Generation of Femtosecond Pulse With MgO: Periodically Poled LiNbO$_3$)

  • 유난이;노정훈;차명신
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.236-237
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    • 2001
  • 최근 빠른 정보산업의 발달로 대용량의 정보를 초고속으로 전달해야 할 필요성으로 인해 광전송 시스템의 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 광통신 시스템이나 주변의 계측장비들과의 결합이 쉽다는 잇점 때문에 모드록킹된 광섬유 레이저는 이 분야의 광원으로서 매우 중요하게 쓰이고 있으며, 연구가 많이 진행되고 있다. 본 실험에 사용된 광섬유 레이저는 파장 1.55 $mu extrm{m}$대역에서 이득을 얻을 수 있는 어븀(Er$^{3+}$ )이 첨가된 광섬유를 사용하여 4.5 MHz의 빠른 반복률로 모드록킹 되도록 제작된 (Newgrid, (FFL-1550-PML-0) 것이며 펄스 폭은 320 fs, 중심파장은 1.566 $\mu\textrm{m}$, 펄스의 첨두 출력은 6.3 kW이다. (중략)

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펨토초 레이저를 이용한 OLED 용 Shadow Mask Invar 합금의 어블레이션 (Femtosecond Pulsed Laser Ablation of OLED Shadow Mask Invar Alloy)

  • 정일영;강경호;김재도;손익부;노영철;이종민
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.50-56
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    • 2007
  • Femtosecond laser ablation of the Invar alloy and hole drilling for a shadow mask are studied. We used a regenerative amplified Ti-sapphire laser with a 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration and 785nm wavelength. Femtosecond laser pulse was irradiated on the Invar alloy with air blowing at the condition of various laser peak power. An ablation characteristic of the Invar alloy was appeared non-linear at $125J/cm^2$ of energy fluence. For the application to a shadow mask, the hole drilling of the Invar alloy with the cross section of a trapezoidal shape was investigated. The ablated micro-holes were characterized using an atomic force microscopy(AFM). The optimal condition of hole pattern f3r a shadow mask was $4\;{\mu}m$ z-axis feed rate, 0.2mm/s circular velocity, $26.4{\mu}J$ laser peak power. With the optimal processing condition, the fine circular hole shape without burr and thermal damage was achieved. Using the femtoseocond laser system, it demonstrates excellent tool for the Invar alloy micro-hole drilling without heat effects and poor edge.

펨토초 레이저를 이용한 플렉시블 ITO 패터닝 연구 (Femtosecond laser pattering of ITO film on flexible substrate)

  • 손익부;김영섭;노영철
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.11-15
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    • 2010
  • Indium tin oxide (ITO) provides high electrical conductivity and transparency in the visible and near IR (infrared) wavelengths. Thus, it is widely used as a transparent electrode for the fabrication of liquid crystal displays (LCDs) and organic light emitting diode displays (OLRDs), photovoltaic devices, and other optical applications. Lasers have been used for removing coating on polymer substrate for flexible display and electronic industry. In selective removal of ITO layer, laser wavelength, pulse energy, scan speed, and the repetition rate of pulses determine conditions, which are efficient for removal of ITO coating without affecting properties of the polymer substrate. ITO coating removal with a laser is more environmentally friendly than other conventional etching methods. In this paper, pattering of ITO film from polymer substrates is described. The Yb:KGW femtosecond laser processing system with a pulse duration of 250fs, a wavelength of 1030nm and a repetition rate of 100kHz was used for removing ITO coating in air. We can remove the ITO coating using a scanner system with various pulse energies and scan speeds. We observed that the amount of debris is minimal through an optical and a confocal microscope, and femtosecond laser pulses with 1030nm wavelength are effective to remove ITO coating without the polymer substrate ablation.

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ZnTe 결정을 이용한 테라헤르츠파의 발생 및 검출 특성 (Pulsed Terahertz Emission and Detection Properties from ZnTe Crystal)

  • 진윤식;전석기;김근주;손채화;정순신
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.553-559
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    • 2005
  • (110) ZnTe 결정을 사용한 광정류(Optical Rectification)법에 의한 테라헤르츠파의 발생과 자유공간 전광 샘플링(Free-Space Electro-Optic Sampling; FS-EOS)법에 의한 테라헤르츠파의 검출특성에 대해서 보고한다. ZnTe 결정에 펌프용 레이저광에 대한 반사방지막 코팅을 실시함으로서 테라헤르츠파 신호크기가 $27\%$ 증가함을 알 수 있었다. ZnTe 결정의 두께가 얇을수록 테라헤르츠파의 신호의 크기는 작으나 광대역의 주파수를 가진 스펙트럼이 얻어졌다. 또한 레이저광의 편광방향과 ZnTe 결정의 (001)축사이의 각도에 따른 테라헤르츠파의 신호 변화, 펌프광 출력에 따른 테라헤르츠파의 신호크기 변화 등에 대한 특성이 조사되었다.

극초단펄스 전송을 위한 고차원펄스의 스펙트럼 대역 분석 (Bandwidth Analysis of High-order Pulse for the Transmission of Ultrashort Laser Pulses)

  • 전진성;조형래;오용선
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 춘계종합학술대회
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    • pp.237-242
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    • 1999
  • 본 논문에서는, 차수에 따라 체계적으로 변화하는 고차원펄스의 스펙트럼 특성을 이용하여 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하였다. 부분응답시스템의 수정된 모델로부터 얻어지는 고차원펄스는 그 차수의 증가에 따라 FWHM폭이 현저히 감소하여 분석하고자 하는 극초단펄스의 형태에 근접하며, 그 스펙트럼과 전송대역폭도 차수에 따라 일률적으로 유도되므로 기존의 Gaussian 펄스나 Sech 펄스에 의한 근사화에 비하여 광범위하고 정확한 전송특성을 분석하는데 매우 유용함을 밝혔다. 우리는 부분응답시스템의 일반적 모델을 순환형으로 수정함으로써 정형화된 임의의 고차원펄스 형태를 얻어낼 수 있는 새로운 모델을 설계하였으며, 이를 이용하여 다양한 형태와 FWHM폭을 갖는 극초단 레이저펄스의 전송특성을 분석하는 새로운 방법을 제안하였다. 또한, 제안된 방법을 사용하여, 설정 펄스폭을 $\tau$=1(ps)으로 설정, 고차원펄스의 차수 n=1-100에서 얻어지는 FWHM 1(ps)-150(fs)의 극초단펄스의 스펙트럼을 제시하였고, 그 null-to-null 대역폭을 유도하였다. 전송특성은 레이저펄스의 보편적인 신호방식인 Unipolar 체계로 설정하여, 가능한 펄스간격에 따른 전력밀도스펙트럼을 유도하여 제시하였다. 이러한 결과는 기존의 실험결과와 일치함은 물론 레이저펄스 발생기술의 발달에 의하여 새로이 등장할 어떠한 형태와 폭을 갖는 극초단펄스에 대해서도 적용될 수 있다.

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