• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.31 no.5
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• pp.218-222
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• 2020

In this paper, we have experimentally demonstrated a 2-kW-class spectrally-beam-combined laser with high beam quality, using narrow-linewidth ytterbium-doped polarization-maintaining fiber amplifiers. Five fiber amplifiers with different center wavelengths were implemented for the spectrally-beam-combined laser. The center wavelengths of the five amplifiers were 1062, 1063, 1064, 1065, and 1066 nm, respectively. A phase-modulated laser diode was used as a seed source for each amplifier. The seed sources were modulated by filtered pseudorandom-bit-sequence (PRBS) signals 5 GHz in linewidth. The polarization-maintaining large-mode-area fiber with a core size of 30 ㎛ was used as a delivery fiber to mitigate the stimulated Brillouin scattering (SBS) effect. The laser beams from five amplifiers were spectrally combined by a multilayer dielectric diffraction grating. The maximum output power and beam quality M² of the combined laser were measured to be 2.3 kW and 1.74, respectively.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2010.06a
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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.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.96-97
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• 2000

Incoherent broadband optical sources have been applied in various areas such as a light source for optical device characterization, fiber-optic gyroscopes$^{(1)}$ , and spectrum sliced light source in wavelength division multiplexing (WDM) system$^{(2)}$ . To utilize the inherent low loss in silica optical fibers, various types of incoherent light sources are being developed. Among the light sources, the amplified spontaneous emission (ASE) from a rare earth doped fiber has benefits in temperature stability, high output power, low polarization dependence over semiconductor diodes$^{(3)}$ . Recently erbium doped fibers (EDF) have been intensively researched for ASE sources as well as optical amplifiers$^{(4)}$ . The spectrum of ASE from an EDF, however, is limited in the 1520~1560 nm range in conventional configurations. In this letter we described a new broadband ASE source which included both the conventional ASE band of Er$^{3+}$ ion, 1520nm~1560nm and ASE band from Tm$^{3+}$ ions that extends the bandwidth further. For the first time, to the best knowledge of authors, a fiber ASE source based on the energy transfer between Er$^{3+}$ and Tm$^{3+}$ ions in the range of 1460~1550 nm, has been demonstrated using a single 980nm pump laser diode. (omitted)omitted)

• Journal of the Semiconductor & Display Technology
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• v.18 no.4
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• pp.51-56
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• 2019

LuAG:Ce(Lu₃Al₅O₁₂:Ce³⁺) nano phosphor were synthesized by applying the coprecipitation method. It is used to increase the color rendering of phosphor ceramic plate for high power LEDs and laser lighting. Internal quantum efficiency and absorption of LuAG:Ce nano phosphor are 51.5 % and 64.4 %, respectively, which is higher than the previously studied nano phosphors. The maximum absorption wavelength of this phosphor is 450 nm blue light, and the emission wavelength is 510 nm. The emission wavelength shifted to longer wavelength when the concentration of Ce increased in the heat treatment of the reducing atmosphere. Thermal quenching of LuAG nano phosphor was 70 % at 200 ℃, it was explained by their significant quenching of all raman scattering modes, implying the restriction of electron-phonon couplings caused by their defects.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.26 no.3
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• pp.168-171
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• 2015

The heat flow characteristics of a high-power optical semiconductor source have been analyzed using a 3D CFD commercial tool, and the thermal resistance values for each of the layers revealed the places for thermal bottlenecks to be improved. As the heat source of a LD (Laser Diode) has a small volume and a narrow surface, the effective thermal cross-sectional area near it is also quite small. It was possible to expand the cross-sectional area effectively by using graphene layers on the TIM (Thermal Interface Material) layers of a LD chip. The effective values of heat resistance for the layers are compared to confirm the improvement effect of the graphene layers before and after, which can be considered to expand the thermal cross section of the heat transfer path.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.95-95
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• 2010

자동차 산업에서 차체를 성형하는 프레스 금형 산업은 꾸준히 증가하고 있는 자동차 생산대수와 함께 성장해가고 있으며, 자동차 산업의 국제 경쟁이 심해지고 소비자들의 요구가 다양해짐에 따라 신제품 개발주기에 발맞추어 금형의 제작에도 단납기 및 비용절감을 위한 노력과 제품의 품질 향상을 위해 신기술, 신공법이 적용되고 있다. 한편 자동차 차체를 제작하는 프레스 금형가공은 박판소재를 원하는 형상으로 제작하는 공정으로써, 프레스의 상 하 운동을 이용하여 강판을 성형한다. 이러한 금형의 형태는 곧 자동차 차체 제품의 형태를 완성하므로 제품을 성형하는 도중에 금형과 소재의 마찰에 의해 금형의 마모나 마멸이 발생하여 제품의 품질을 저하시킬 우려가 있다. 따라서 금형의 내마모성 및 수명을 향상시키기 위한 방안들 중 표면경화처리가 행해지고 있으며, 그중 공정 속도가 빠르고 국부적인 열처리가 가능한 레이저 표면처리 방법이 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 이러한 금형의 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 프레스 금형공정 중 드로잉(drawing) 공정에의 적용을 위한 표면경화처리를 실시하였다. 최대출력 4.0kW의 다이오드 레이저를 사용하였으며, 6축 외팔보 로봇에 열처리용 광학계를 장착하여 열처리를 실시하였다. 또한 광학계 부근에는 적외선 온도센서가 부착되어있어 열처리시 시험편의 표면온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 구성되어져있다. 시험편은 금형재료용 구상흑연 주철인 FCD550 소재를 사용하였으며, 공정변수에 따른 열처리 특성을 파악하고, 그 경화특성을 평가하였다. 실험 결과, FCD550 소재의 표면 열처리시 레이저 출력 3.5kW, 빔 이송속도 3mm/sec에서 최적의 열처리 특성을 나타내었으며, 이때의 최고 경도는 930Hv을 나타내며 모재에 비해 경도가 3배 정도 상승하는 우수한 경화특성을 보였다.

• Journal of Sensor Science and Technology
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• v.11 no.6
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• pp.358-364
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• 2002

In this paper, we used U.V.(wavelength, 355nm) laser for adjusting Pt thin films temperature sensor to $100{\Omega}$ at $0^{\circ}C$. Internationally, A-class tolerance of temperature sensor is $0.06{\Omega}$ at $0^{\circ}C$. This is under value of $0.15^{\circ}C$, actually, so high-fine trimming technology is essential to this process. The width of trimmed lines was about $10{\mu}m$ and the best trimming of Pt thin films of $1{\sim}1.5{\mu}m$ was carried out with power : 35mW, rep. rate frequency : 200Hz and bite size : $1.5{\mu}m$. And using photolithography process, 96 resistors were fabricated in $2"{\times}2"$ substrate as the proportion of $79{\sim}90{\Omega}$ and $91{\sim}102{\Omega}$ is 42.7% and 57.3%, respectively. As result of trimming resistors to the target value of $109.73{\Omega}$ at $25^{\circ}C$, 82.3% of resistors had the tolerance within ${\pm}0.30{\Omega}$ and the others(17.7%) were within ${\pm}0.06{\Omega}$ of A-class tolerance.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.10 no.1
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• pp.13-19
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• 2006

In this paper, Gaussian impulse generator for DS-UWB was proposed and fabricated so that the frequency band allocated to WLAN, around 5 GHz, was suppressed in accordance with the regulation of radiation spectrum limitation defined by FCC. In order to transform an unipolar rectangular signal to a Gaussian impulse, the proposed impulse generator consists of two stage impulse generation parts; the first stage using dual SRD and the second stage using gain switching of semiconductor laser diode. The result shows a gaussian impulse as narrow as 180 psec in width. In addition, high order derivative Gaussian filter with a structure of 4 stage ring resonators was designed and fabricated so that DS-UWB impulse generator could reduce the frequency spectrum of WLAN by 25 dB compared to the spectral power of th adjacent UWB band.

• Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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• v.22 no.3
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• pp.115-121
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• 2012

Sapphire single crystals have been highlighted for epitaxial gallium nitride films in high-power laser and light emitting diode (LED) industries. Among the many crystal growth methods, the Kyropoulos process is an excellent commercial method for growing larger, high-optical-quality sapphire crystals with fewer defects. Because the properties and growth behavior of sapphire crystals are influenced largely by the temperature distribution and convection of molten sapphire during the manufacturing process, accurate predictions of the thermal fields and melt flow behavior are essential to design and optimize the Kyropoulos crystal growth process. In this study, computational fluid dynamic simulations were performed to examine the effects of the crucible geometry aspect ratio on melt convection during Kyropoulos sapphire crystal growth. The results through the evolution of various growth parameters on the temperature and velocity fields and convexity of the crystallization interface based on finite volume element simulations show that lower aspect ratio of the crucible geometry can be helpful for the quality of sapphire single crystal.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2012.05a
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• pp.87.2-87.2
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• 2012

고출력 반도체 레이저 다이오드는 발진 파장 및 광 출력에 따라 다양한 분야에 응용되고 있으며, 특히 발진파장이 808 nm 및 1470 nm 인 고출력 레이저 다이오드의 경우 재료가공, 펌핑용 광원 (DPSSL, 광섬유 레이저), 의료, 피부미용 (점 제거), 레이저 다이오드 디스플레이 등 가장 다양한 응용분야를 가진 광원 중의 하나라고 할 수 있다. 일례로 재료가공의 경우, 레이저 용접, 레이저 인쇄, 하드디스크의 레이저 텍스쳐링 등 그 응용분야는 무수히 많으며, 최근에는 미래 성장동력 사업의 하나로 중요한 이슈가 되는 태양전지에서 에지 분리 (edge isolation), ID 마킹, 레이저 솔더링 등에서 필수불가결한 광원으로 각광받고 있다. 808 nm 대역 In(Ga)AlAs quantum dots laser diode (QDLD) 성장을 위하여 In(Ga)AlAs QD active 와 In(Ga)AlAs QD LD 성장으로 크게 분류하여 여러 가지 test 실험을 수행하였다. 우선 In(Ga)AlAs QD LD 성장에 앞서 high power LD에 적용 가능한 GaAs/AlGaAs quantum well의 성장 및 전기 측정을 수행하여 그 가능성을 보았다. In(Ga)AlAs QD active layer의 효과적인 실험 조건 조절을 위해 QD layer는 sequential mithod (ex. n x (InGaAlAs t sec + InAs t sec + As 10 sec)를 사용하였다. In(Ga)AlAs QD active layer는 성장 온도, 각 sequence 별 시간, 각 source 양, barrier 두께 조절 및 타입변형, Arsenic flux 등의 조건을 조절하여 실험하였다. 또한 위에서 선택된 몇 가지 active layer 를 이용하여 In(Ga)AlAs QD LD 성장 조건 변화를 시도하였다.