• 제목/요약/키워드: Nonlinear crystal

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준위상정합된 리튬탄탈레이트 광도파로에서의 청색 광파 생성 (Blue Light Generation in a Quasi-Phase-Matched $LiTaO_3$ Optical Waveguide)

  • 이상윤;신상영;진용성
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.173-183
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    • 1995
  • Blue light of 0.15mW at 417.6nm is generated in a quasi-phase-matched LITaO$_{3}$ optical waveguide. A new heat-treatment technique using a metal-oxide mask is proposed to fabricate the periodic domain-inverted grating with less degraded optical properties. The mask promotes the proton indiffusion by inhibition of the proton outdiffusion during the heat treatment. It reduces the amount of the initial proton exchange for the domain inversion and prevents the formation of crystal defects on the surface accompanied by the proton outdiffusion. Consequently, it minimizes the degradation of nonlinear coefficient and scattering loss caused by the initial proton exchange.

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The observation of microstructures in the trigonal shape memory alloys

  • Liu, Tzu-Cheng;Tsou, Nien-Ti
    • Coupled systems mechanics
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    • 제5권4호
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    • pp.329-340
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    • 2016
  • The trigonal shape memory alloys (SMAs) have a great potential to be utilized as the applications with special purposes, such as actuators with high operation frequency. Most studies on the trigonal microstructures typically focus on the well-known classic herringbone pattern, but many other patterns are also possible, such as non-classic herringbone, toothbrush and checkerboard patterns. In the current work, a systematic procedure is developed to find all possible laminate twin microstructures by using geometrically linear compatibility theory. The procedure is verified by SEM images with the information of crystallographic axes of unitcells obtained by EBSD, showing good agreement. Many interesting trigonal R-phase patterns are found in the specimen. Then, their incompatibility are analyzed with nonlinear compatibility theory. The relationship between such incompatibility and the likelihood of occurrence of the microstructures is revealed. The current procedure is rapid, computationally efficient and sufficiently general to allow further extension to other crystal systems and materials.

Transverse spatial laser beam patterns spontaneously formed in the feedback system with a liquid crystal

  • Park, Young-Shin;Noh, Young-Chul;Lee, Won-Kyu;Lee, Jin-Ho;Lee, Jai-Hyung;Chang, Joon-Sung
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제3권1호
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    • pp.15-19
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    • 1999
  • The formation of spontaneous transverse optical patterns was investigated in a single feedback mirror system using nematic liquid crystals as nonlinear optical media. By varying the size of an input beam and the feedback distance, we obtained various interesting transverse optical patterns as well as the hexagonal pattern which are predicted theoretically assuming plane wave input. We can explain theoretically these characteristics of various pattern by introducing a ratio of the beam half width and spatial wavelength of the patterns. We have observed that as this ratio increased, the number of spot constituting the patterns also increased. Finally the patte군 evolved into the sucessive hexagon in the transverse plane.

Using Pulse-Front Tilt to Measure Laser Pulses Less Than 100 Picoseconds in Duration

  • Jeong, Hoon
    • 한국광학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.318-321
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    • 2015
  • We demonstrate a frequency-resolved optical grating (FROG) device for measuring the intensity and phase versus time of several-tens-of-picoseconds laser pulses, using a thick nonlinear optical crystal. The huge pulse-front tilt generated by a holographic grating increases the temporal range of the device, which can make a single-shot measurement of laser pulses less than 100 ps in duration. To verify the measurement technique, we generate double pulses using a Michelson interferometer. The measured duration of a single pulse is about 300 fs and the measured maximum delay of two pulses is 60 ps, which implies that the proposed FROG device can measure laser pulses with maximum pulse width of about 120 ps.

2차 조화파 발생을 이용하여 비선형광학 단축결정의 결정축 찾는 방법 (Simple method for determining the crystalline axes of nonlinear uniaxial crystal using second-harmonic generation)

  • 정창수;김도석;이범구
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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    • pp.92-93
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    • 2000
  • 1961년에 비선형 광학이 시작된$^{(1)}$ 이후로 비선형 광학의 큰 응용 잠재성 때문에 많은 비선형 광학 결정이 개발되어 왔고, 현재도 많은 연구실에서 제조 및 연구되고 있다. 일단 결정이 만들어지면 결정축(X,Y,Z축)이 파악되어야 모든 연구나 응용이 가능하다. 이러한 결정축의 측정은 X선, 중성자, 또는 전자를 이용하는 회절 방법을 통하여 가능하며, 이 중 X선회절 장비가 가장 많이 쓰인다.$^{(2 4)}$ 그러나 이러한 장비들은 값이 워낙 비싸서, 결정축 측정외에 그다지 쓸모가 없는 비선형 광학 물질 제조 연구실이나 광학 연구실에서는 이 장비를 구입하기가 다소 어려운 것이 현실이다. 더구나 이 방법은 해석이 복잡하다는 단점이 있다. (중략)

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Visible wavelength autocorrelation based on the two-photon absorption in a SiC photodiode

  • Noh, Young-Chul;Lee, Jai-Hyung;Chang, Joon-Sung;Lim, Yong-Sik;Park, Jong-Dae
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제3권1호
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    • pp.27-31
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    • 1999
  • The two-photon absorption of a SiC photodiode was utilized to obtain autocorrelation signals of the pulses from a mode-locked Rh6G dye laser. The autocorrelation signals were in good agreement with those obtained by a conventional autocorrelator using a second harmonic crystal and photomultiplier tube. The sensitivity of the autocorrelator with the SiC photodiode was about $4{\times}10^3 {(mW)}^2$ . From these results it was demonstrated that the SiC photodiode is suitable as a nonlinear device for an autocorrelation measurement in the visible range.

Compact, Wavelength-selectable, Energy-ratio Variable Nd:YAG Laser at Mid-ultraviolet for Chemical Warfare Agent Detection

  • Kim, Jae-Ihn;Cho, Ki Ho;Lee, Jae-Hwan;Ha, Yeon-Chul
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권3호
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    • pp.243-247
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    • 2019
  • We have developed a compact, wavelength-selectable, Q-switched Nd:YAG laser at mid ultraviolet for chemical warfare agent detection. The fundamental wave at 1064 nm is delivered by a pulsed solid state laser incorporating with a square-type Nd:YAG rod in a resonator closed by two crossed Porro prisms for environmental reliability. The output energy at 213 nm ($5{\omega}$) and 266 nm ($4{\omega}$) by ${\chi}^{(2)}$ process in the sequentially disposed BBO crystals are measured to be 6.8 mJ and 15.1 mJ, respectively. The output wavelength is selected for $5{\omega}$ and $4{\omega}$ by a motorized wavelength switch. The energy ratio of the $5{\omega}$ to the $4{\omega}$ is varied from 0.05 to 0.85 by controlling the phase matching temperature of the nonlinear crystal for sum-frequency generation without change of the output pulse parameters.

비평면 고리형 공진기를 이용한 단일 모드 Nd:YAG 레이저의 내부 공진기 주파수 배가 (Intracavity frequency doubling of a single-mode Nd:YAG laser using a nonplanar ring cavity)

  • 박종락;윤태현
    • 한국광학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.85-91
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    • 2003
  • 비평면 고리형 공진기에서의 내부 공진기 주파수 배가를 이용한 단일 모드 Nd:YAG 레이저를 제작하였다. 비평면 고리형 공진기는 두 개의 구면경과 Nd:YAG 결정, KIP 결정으로 구성되어 있다. Nd:YAG 결정의 양단면은 상대적인 비틀림 각을 갖고 있으면서 브루스터 각이 되도록 연마되었으며, 비틀림 각에 의해 형성된 비평면 고리 공진기가 가역적인 편광 회전기 역할을, 자기장이 가해진 Nd:YAC 결정 자체가 비가역적 편광 회전기 역할을, 브루스터 각을 갖고 있는 양단면이 편광자 역할을 각각 담당하여 전체적으로 광 다이오드를 형성하고 있다. 이러한 구조에서 단 방향 발진이 일어날 수 있는 비틀림 각이 이론적으로 추정되었다. 1.2 W, 809 nm 다이오드 레이저로 펌핑하여 532 nm 파장에서 22 ㎽의 단 방향, 단일 모드 출력을 얻었으며, 이것은 약 1.8%의 변환 효율에 해당한다.

모드 잠금된 펄스 레이저와 연속 발진하는 반도체 레이저를 이용한 합주파수 생성 (Sum-frequency Generation Using a Mode-locked Pulsed Laser and a Continuous-wave Diode Laser)

  • 김현학;박남훈;염동일;차명식;문한섭
    • 한국광학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.62-67
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    • 2021
  • 본 연구에서는 모드 잠금된 ps-펄스 광섬유 레이저와 연속 발진하는 좁은 선폭의 반도체 레이저를 이용하여 주기적 분극반전된 LiNbO3(periodically poled lithium niobate; PPLN) 결정에서 합주파수 생성 연구를 수행하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저는 중심 파장이 1560.7 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 1.1 nm이며, 연속 발진 반도체 레이저는 중심 파장이 1551 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 6 MHz로 동작한다. 합주파수 생성을 효과적으로 수행하기 위해서 하나의 단일 모드 광섬유를 이용하여 PPLN 결정 내부에서 두 펌프 광원을 공간적으로 완전히 중첩하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저와 좁은 선폭의 연속발진 반도체 레이저에 의해서 모드 잠금된 펄스 형태의 778 nm인 합주파수 생성을 스펙트럼과 시간적인 변화로 확인하였다. 본 연구 결과는 주파수 제어가 가능한 광주파수 빗(optical frequency comb)을 이용한 광주파수 측정 및 고분해 레이저 분광 연구 등 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

ZnO-Zn2BiVO6-Co3O4-Cr2O3-CaCO3 바리스터 내의 결정결함과 입계특성 (Crystal Defects and Grain Boundary Properties in ZnO-Zn2BiVO6-Co3O4-Cr2O3-CaCO3 Varistor)

  • 홍연우;하만진
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권4호
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    • pp.276-280
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    • 2019
  • In this study, we investigated the crystal defects and grain boundary properties in a ZZCCC ($ZnO-Zn_2BiVO_6-Co_3O_4-Cr_2O_3-CaCO_3$) varistor, with the liquid-phase sintering aid $Zn_2BiVO_6$ developed by our laboratory. The ZZCCC varistor sintered at $1,200^{\circ}C$ exhibited excellent nonlinear current-voltage characteristics (${\alpha}=63$), with oxygen vacancy ($V_o^*$ ; 0.35 eV) as a main defect, and an apparent activation energy of 1.1 eV with an electrically single grain boundary. Therefore, among the various additives to improve the electrical properties of ZnO varistors, if $Zn_2BiVO_6$ is used as a liquid phase sintering aid, it will be ideal to use Co for the oxygen vacancy and Ca for the electrically single grain boundary. This will allow the good properties of ZnO varistors to be maintained up to high sintering temperatures.