• 제목/요약/키워드: Nd : YAG 레이저

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Czochralski 방법에 의한 Nd : YAG 단결정의 육성 및 레이저 출력특성 (Growth of Nd:YAG single crystal by czochralski method and characteristics of laser generation)

  • 이상호;김한태;배소익;정수진
    • 한국광학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.175-180
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    • 1998
  • 고체 레이저매질로 가장 널리 쓰이는 Nd:YAG 단결정을 Czochralski 방법으로 육성하였다. 자체 제작한 Czochralski 결정 육성로 및 자동 결정 적경제어 장치를 써서 유효 직경 50mm, 길이 100mm의 Nd3+ 이온농도가 0.9at%이고 <111>방향의 단결정을 육성하였다. 단결정 육성시 융액의 수직방향에 대한 온도구배가 중용한 변수인 것이 확인되었으며, 결정 직경은 자동 제어가 가능하도록 컴퓨터 프로그램을 제작하였다. 육성된 단결정을 절단, 가공, 연마, 코팅 과정을 거쳐서 레이저 발진용 Nd:YAG막대를 제작하고 흡수 스펙트럼, 형과 스펙트럼 분석을 통하여 정확한 Nd:YAG의 레이저 발진특성을 확인하였다. 자체 가공된 레이저 막대로부터 발진된 CW 레이저의 최대 출력은 70W이었고, 발진문턱값과 효율은 각각 1.3kW, 1.64%이었다.

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난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저의 최적화 설계 및 분석 (Optimum design and analysis of a diode side-primped Nd:YAG laser with a diffusive reflector)

  • 이성만;윤미정;김선국;김현수;차병헌;문희종
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.489-495
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    • 2001
  • 난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저 헤드의 설계코드를 개발하여 레이저 결정 내 홉수된 빔의 균일성과 최대 레이저 출력을 갖는 설계요소의 조건에 관해 분석하고, 수치해석 방법으로 열렌즈 효과를 고려한 레이저 공진기의 레이저 출력을 계산하고 실험치와 비교 분석하였다. 1,080W의 여기광 출력에서 측정된 약 504 W의 레이저 출력은 열렌즈 효과를 고려하여 수치 해석적으로 계산된 레이저 출력과 레이저 공진기의 안정영역에서 거의 일치함을 확인하였다.

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ZCC 방식을 적용한 펄스형 Nd:YAG 레이저의 효율개선에 관한 연구 (A study on the improved efficiency of pulsed Nd:YAG laser adopted ZCC Method)

  • 홍정환;문동성;정종한;김휘영;강욱;김희제
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.220-221
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    • 2000
  • 가공용 레이저로는 $CO_2$, 루비, Nd:YAG, 아르곤 이온 레이저 등이 이용되고 있으며, 이중 펄스형 Nd:YAG 레이저는 $CO_2$ 레이저와 함께 레이저 가공에 널리 사용되는 고체 레이저로서 마킹(making), 트리밍(trimming), 리페어링(repairing) 등의 정밀 가공 분야에서 많은 실용화가 이루어져 왔다.$^{(1)}$ $CO_2$ 레이저의 경우 매질가스로 $CO_2$, $N_2$, He 등을 사용해야하므로 취급 및 유지보수가 불편하지만, 열전도율이 높고, 기계적 광학적으로 안정된 Nd:YAG 레이저는 램프에 의한 광 여기 방식이므로 유지보수가 쉽다. 또한 광 출력의 제어가 용이하며, 광파이버에 의한 빔 전송이 가능하여 산업기술 및 의료 분야에서의 적용이 더욱 더 확대되고 있다.$^{(2)}$ (중략)

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$Cr^{4+}$:YAG 포화 흡수체를 이용한 레이저 다이오드 뒷면 여기 Nd:YAG 레이저의 들뜸 효율 및 Q-switching 특성 연구 (Measurement of excitation efficiency and passively Q-switched characteristics of laser diode end-pumped Nd:YAG laser by using $Cr^{4+}$:YAG as a saturable absorber)

  • 정태문;김광석;문희종;이종훈;김철중;이종민
    • 한국광학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.231-235
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    • 1998
  • 레이저 다이오드 뒷면 여기 방식을 이용한 Nd: YAG 레이저를 제작하고, 뒷면 여기 방식을 이용하였을 때, 들뜸 효율을 측정하였다. 포화 흡수체로 $Cr^{4+}$:YAG를 레이저 공진기 내부에 설치하여 수동형 Q-switching을 수행하였고, 그 때, 평균 출력, 펄스폭 및 반복율 특성등을 조사하였다. 수동형 Q-switching된 레이저의 펄스폭 및 반복율은 평균 출력 및 $Cr^{4+}$:YAG 결정의 낮은 강도 투과율(low intensity trasmission)에 따라 변화하였으며, 평균 출력은 최고 1 W, 펄스폭은 최저 51 nsec 까지 얻을 수 있었고 최고 약 40kHz의 고반복율로 동작하는 것을 관찰하였다.

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Cr:YAG 포화 흡수체를 이용한 Nd:YVO$_4$ 레이저의 수동형 Q-switching 특성

  • 이희철;김규욱;김칠민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.42-43
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    • 2001
  • Nd:YVO$_4$ 결정은 들뜬 상태의 발광 평균 수명이 90-100 $\mu\textrm{s}$로 아주 짧아서 Nd:YAG나 Nd:YLF 레이저 매질에 비해 짧은 펄스폭과 빠른 반복율을 가진 펄스들을 만들어 내는 Q-switching에 적합한 레이저 매질이다. 또한 Nd:YAG 결정에 비해 아주 큰 흡수 계수 및 이득 단면적을 지니고 있어 반도체 레이저로 펌핑하는 고체 레이저에 아주 적합한 레이저 이득 매질이다. (중략)

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가공용 Nd:YAG 레이저 설계 (Deskgn of Industrial Nd:TAG Laser)

  • 김철중;정진만;김정묵;김광석;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1988년도 광학 및 양자전자학 워크샵
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    • pp.1-8
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    • 1988
  • 상용 가공용 Nd:YAG 레이저의 특성 및 제원 을 분석하고 설계 시 고려하여야 할 thermal lensing 효과의 영향에 따른 출력특성의 제한에 대하여 기술하였으며 이를 토대로 200W급의 Nd:YAG 레이저를 설계하였다.

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Nd:YAG 레이저를 통한 SIDE PANEL의 3겹 겹치기 레이저 용접

  • 장인성;서보신;권태용
    • 한국레이저가공학회:학술대회논문집
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    • 한국레이저가공학회 2000년도 춘계학술발표대회 논문개요집
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    • pp.55-60
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    • 2000
  • Laser welding is an important technology in the assembly of automotive. In this paper, Nd:YAG laser welding of applications for auto body assembly will be introduced. This paper will describe characteristics of the CW Nd:YAG laser lap-joint welding, and laser welding of specific configurations for a Zinc-coated steel. Experimental results indicated that the weld quality of auto body assembly using the CW Nd:YAG laser welding technology.

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지각과민치아에 대한 Nd:YAG 레이저 조사의 효과 (Desensitizing Effects of a Nd:YAG Laser Irradiation on Hypersensitive Dentine)

  • 정성용;김경희;고명연;안용우;박준상
    • Journal of Oral Medicine and Pain
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    • 제30권4호
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    • pp.465-473
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    • 2005
  • 냉온자극 또는 잇솔질에 불편감을 호소하는 치과 외래 환자를 72명을 대상으로 레이저 조사를 시행한 실험군(45명)과 모의 레이저 조사를 시행한 대조군(27명)으로 나누어 지각 과민 치아의 치경부에 냉자극 및 기계적 자극을 가하여 대상자가 느끼는 불편감을 NPS로 평가하였다. 치아의 통증역치 평가를 위하여 전기치수검사기(EPT)를 사용하였다. 각 치아에 대한 레이저 조사에는 pulsed Nd:YAG 레이저를 사용하였고 조사조건은 1.5W, 20Hz, 75mJ/pulse으로 4분간 비접촉식으로 시행하였다. 대상자의 반응을 레이저 조사 전과 직후, 1주 이내, 2주 이내 각각 평가하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 지각 과민 치아에 대한 Nd:YAG 레이저 조사는 지각 과민을 완화시켜 주었으며 대조군에 비해 그 효과가 현저하였다. 2. 심한 지각 과민을 호소하는 치아에 대한 위약 효과는 존재하였으나 중등도의 지각 과민을 호소하는 치아에 대한 위약효과는 배제할 수 있었다. 3. 지각 과민 치아에 대한 Nd:YAG 레이저 조사는 전기치수검사에 의한 통증역치에 영향을 주지 않았다. 4. 지각 과민 치아에 대한 Nd:YAG 레이저 조사의 효과는 최소 2주는 지속되었다. 따라서 지각 과민 치아에 대한 치료법의 하나로 Nd:YAG 레이저 조사가 임상적으로 유용할 것으로 사료된다.

비대칭 구조로 이루어진 불안정 공진기형 Nd : YAG 레이저의 빔질 분석 (Analysis of Beam Quality of the Unsymmetric Nd : YAG Laser with Unstable Resonator)

  • 김현수
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.456-461
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    • 2005
  • 제2조화파 발생용으로 사용되는 볼록평면거울로 구성된 비대칭 불안정 공진기형 Nd:YAG 레이저의 빔질 특성을 수치적으로 분석하였다. 분석은 $M^2$, 공진기 내에서의 빔허리 직경, 모드 부피의 계산을 통해서 이루어 졌다. 수치적 계산 결과는 레이저 헤드가 볼록레이저 거울 근방에 위치한 비대칭 공진기 구조가 될 때 고효율의 제2조화파를 발생할 수 있는 조건이잘 충족됨을 보였다.

CW Nd:YAG 레이저를 이용한 금형열처리 (Metallic pattern Heat treatment by means of CW Nd:YAG Laser)

  • 신호준;유영태;오용석;노경보
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1898-1904
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    • 2003
  • Laser heat treatment is an effective technique used to improve the tribological properties and also to increase the service life of automobile components such as camshafts, crankshatfs, lorry brake drums and gears. High power $CO_{2}$ lasers and Nd:YAG lasers are employed for localized hardening of materials and hence are of potential application in the automobile industries. The heat is conducted rapidly into the bulk of the specimen causing self-quenching to occur and the formation of matrensitic structure. In this investigation, the microstructrual features occurring in Nd:YAG laser hardening SM45C and $STD_{11}$ steel are discussed with the use of optical microscopic and scanning electron microscopic analysis. Moreover, This paper describes the optimisation of the processing parameters for maximum hardened depth of SM45C and $STD_{11}$ steel specimens of 10mm thickness by using CW Nd:YAG laser.

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