• Current Optics and Photonics
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• 제7권3호
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• pp.297-303
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• 2023

In this paper, we demonstrated a high-energy (285 mJ) mid-infrared flashlamp-pumped electro-optically 𝚀-switched Er:YAG master oscillator power amplifier (MOPA) system and comprehensively investigated its temporal, spectral, and spatial characteristics. To increase the output energy, we optimized the delay between the timings at which the flashlamps of the master oscillator and power amplifier were triggered. In addition, the output energy was improved while minimizing thermal effects by cooling the MOPA system to a temperature slightly above the dew point. Consequently, the MOPA structure boosted the output energy without damaging the lithium niobate Pockels cell, which is a crucial element in 𝚀-switching. This design realized pulses with energies up to 0.285 J and pulse durations of approximately 140 ns at a wavelength of 2,936.7 nm. This high-energy mid-IR Er:YAG MOPA system can be used for various scientific, engineering, and military underwater applications.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2013

레이저 레이더용 시력안전파장대 고출력 광펄스 생성을 위한 광원으로 MOPA 구도로 광섬유 레이저를 제작 하였다. MOPA 기반 펄스 광섬유 레이저는시력 안정 파장대인 1,550 nm 대역 파장을 갖고 펄스폭이 2 ns 이하이며 반복률이 30~240 kHz 가변 가능하다. 광섬유 증폭단에서 1단 증폭기는 저잡음용 코어 펌핑 방식의 증폭기로 구현하였으며, 2단 증폭기는 중출력 증폭기로 코어 펌핑구조에 후방향 펌핑 구도로 설계하였다. 3단 증폭기는 최종목표인 2ns 이하의 펄스 폭 및 25 kWp 이상의 첨두출력을 달성하기 위하여 클래딩 펌핑 방식의 고출력 광증폭기로 구현하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2004년도 제15회 정기총회 및 동계학술발표회
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• pp.152-153
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• 2004

• 한국광학회지
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• 제29권4호
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• pp.159-165
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• 2018

본 논문에서는 3단으로 구성된 전광섬유(all-fiber) Master Oscillator Power Amplifier (MOPA) 구조의 협대역 이터븀 첨가 편광 유지 광섬유 레이저 증폭에 대해 보고한다. 편광유지 단일모드 출력은 85%의 기울기 효율을 가지는 400 W 출력을 얻을 수 있었고, 레이저 반치폭은 2.5 GHz였다. 더불어, 이득매질 광섬유를 11 cm 지름으로 코일링하여 모드 불안정성을 완화할 수 있었다. 추가적으로 레이저 출력 증가를 위한 방법들에 대해 논하였다.

• Journal of Korean Medical Science
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• 제33권51호
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• pp.340.1-340.14
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• 2018

Background: Various pneumococcal vaccines have been evaluated for immunogenicity by opsonophagocytic assay (OPA). A multiplexed OPA (MOPA) for 13 pneumococcal serotypes was developed by Nahm and Burton, and expanded to 26 serotypes in 2012. The development of new conjugate vaccines with increased valence has necessitated expanded MOPAs to include these additional serotypes. In this study, we validated this expanded MOPA platform and applied to measure antibodies against 11 additional serotypes (2, 8, 9N, 10A, 11A, 12F, 15B, 17F, 20B, 22F, and 33F) in human sera. Methods: All materials, including serum, complement, bacterial master stocks, and HL-60 cells, were evaluated for assay optimization. Following optimization, the assay was validated for accuracy, specificity, and intra- and inter-assay precision with sera from adult donors following standard protocols. The assay was applied to evaluate functional antibodies of 42 sera immunized with 23-valent pneumococcal polysaccharide vaccine (PPV23). Results: The expanded MOPA platform was specific for all serotypes, with the exception of serotype 20. The assay results were highly correlated with those obtained from single-serotype OPA, indicating acceptable accuracy. The coefficients of variation were 7%-24% and 13%-39% in tests of intra- and inter-assay precision, respectively, using three quality-control samples. A MOPA that included 11 additional serotypes in the PPV23 was established and validated with respect to accuracy, specificity, and precision. The opsonic indices of immune sera were obtained using this validated assay. Conclusion: The expanded MOPA will be useful for evaluation of the immunogenicity of PPV23 and future conjugate vaccine formulations.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제12권4호
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• pp.298-302
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• 2008

We have developed a 270-W 15-kHz MOPA system based on side-pumped rod-type Nd:YAG gain modules. The master oscillator is a 3-W 15-kHz $TEM_{00}$ $Nd:YVO_4$ laser with a pulse duration of 30 ns. To preserve the high beam quality during the amplification, we use image relay and polarization rotation which can simultaneously compensate for thermal lensing and thermal birefringence generated in the rod-type gain modules. After the amplification to 270 W with six rod-type gain modules, the beam quality factor ($M^2$) of the amplified laser beam is 5-10, and the pulse duration is maintained at 30 ns.

• 한국광학회지
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• 제21권6호
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• pp.254-258
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• 2010

타원형 모양의 모드 형태를 갖는 펄스형 레이저 다이오드 (laser diode)의 펄스 형태를 유지하면서 단일 모드 및 Gaussian 형태로 광 모드 변환을 유도하고 광출력을 증폭할 수 있는 기술에 대해서 연구하였다. 실험에서 사용한 펼스형 레이저 다이오드의 구경이 가로는 $300{\mu}m$이며, 세로는 $2{\mu}m$이고 출력은 $1.1mW/cm^2$이다. 렌즈형 광섬유를 사용하여 광결합을 유도하여 단일 모드 및 Gaussian 형태의 출력으로 변환시켰다. 그러나, 다중모드의 펄스형 레이저 다이오드의 출력을 단일모드 렌즈형 광섬유에 결합시키면 출력이 급격하게 감소한다. 따라서 master oscillator power amplifier (MOPA) 기반의 광증폭 기술을 이용하여 레이저 다이오드의 광출력을 증폭시켰다. 증폭 후에도 펄스 성질은 그대로 유지되었고, MOPA구조를 지나 증폭된 광 출력은 $29mW/cm^2$로 측정되었다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.727-728
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• 2010

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.340-345
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• 2014

본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.95-100
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• 2016

본 논문에서는 이터븀(Yb)이 첨가된 이중 클래딩 광섬유를 이용한 고출력 고품질 준연속 레이저 시스템에 대한 연구 개발과 레이저 특성에 대해 보고한다. 이론적 수치 모사를 통해 최적화된 준연속 레이저 발진 조건을 찾았고, 그것을 바탕으로 공진기 구조와 MOPA (Master-Oscillator Power-Amplifier) 구조를 가진 광섬유 레이저 시스템을 각각 구축하였다. 두 레이저 시스템 모두 10 Hz 반복률, 10 ms로 작동시킬 때 최고 평균 출력 >150 W, 첨두 출력 >1.5 kW 이상의 준연속 레이저 빔을 발생시키는데 성공하였고, 레이저 발진 특성 및 빔 특성을 각각 비교하였다. 그리고 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법과 전망에 대해 논의할 것이다.