• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
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• pp.82-85
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• 2000

We introduce pulsed $CO_2$ laser power supply excited by half-wave rectified 60Hz AC discharge some advantage of cost and size compared to a typical pulsed power supply. AC frequency is adjusted from 10Hz to 60Hz to control laser output. In this laser, a low voltage open loop control for high voltage AC discharge circuits is employed to avoid the HV sampling or switching. The control is achieved by using a ZCS circuit and a PIC one-chip microprocessor that control the gate signal of SCR precisely. The pulse repetition rate is limited by 60Hz due to a high leakage inductance. The maximum laser output was obtained about 20W at the condition of total pressure, 18Torr and pulse repetition rate,60Hz.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1816-1819
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• 2002

Nowadays, CO2 lasers are used widely in many applications such as materials fabrication, communications, remote sensing and military purpose etc. It is important to control the laser output power in those fields. In this paper, current resonant half-bridge inverter and Cockcraft-Walton circuit are used to vary the laser output power. This laser power supply is designed and fabricated which has less switching losses and compact size. Also we used an IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching device of a power supply and PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the IGBT precisely. We investigated the output characteristics of this CO2 laser. As a result, the maximum laser output power of 26[W] is obtained at the resonant frequency of about 13[kHz].

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.176-179
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• 2002

Nowadays, CO2 lasers are used widely in many applications such as materials fabrication. communications, remote sensing and military purpose etc. It is important to control the laser output power in those fields. In this paper, current resonant half-bridge inverter and Cockcraft-Walton circuit are used to vary the laser output power. This laser power supply is designed and fabricated which has less switching losses and compact size. Also we used an IGBT(insulated Gate Bipolar Transistor) as a switching device of a power supply and PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the IGBT precisely. We investigated the output characteristics of this CO2 laser. As a result. the maximum laser output power of 26 [W] is obtained at the resonant frequency of about 13 [kHz].

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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• pp.168-171
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• 2002

In this study. a solid-state laser system adopting a sequential discharge method in which three flashlamps are turned on sequently was designed and fabricated to examine the pulse width and the pulse shape of the laser beams depending upon the changes in the lamp turn-on time. That is, this study shows a technology that makes it possible to make various pulse shapes by turning on three flashlamps sequently with the aid of a PIC one-chip microprocessor. With this technique, the lamp turn-on delay time can be varied more diversely from a to lamp and the real-time control is possible with an external keyboard, enabling various pulse shapes. In addition, longer pulses can be more widely used for industrial processing and lots of medical purposes.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2138-2139
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• 2005

We demonstrate a simple CO2 laser by controlling firing angle of a TRIAC switch in ac power line. The power supply for our laser system switches the voltage of the AC power line (60Hz) directly. The power supply does not need elements such as a rectifier bridge, energy-storage capacitors, or a current-limiting resistor in the discharge circuit. In order to control the laser output power, the pulse repetition rate is adjusted up to 60Hz and the firing angle of TRIAC gate is varied from 45 to 135. A ZCS(Zero Crossing Switch) circuit and a PIC one-chip microprocessor are used to control the gate signal of the TRIAC precisely. The maximum laser output of 40W is obtained at a total pressure of 18Torr, a pulse repetition rate of 60Hz, and a TRAIC gate firing angle of 90.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권8호
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• pp.1055-1062
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• 2001

본 연구에서는 1KHz 부근의 펄스 반복율을 가지는 경제적이고 컴팩트한 펄스형 $CO_2$ 레이저의 개발에 관해서 기술하였다. 고압 고주파 펄스 변압기와 수 십 KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용한 고압 펄스전원 장치를 레이저 공진기에 접목시켜 새로운 방식의 고반복 $CO_2$ 레이저 장치를 개발하였다. 전원장치에 사용된 2개의 IGBT를 정밀하게 제어하기 위해서 제어부에는 PIC 마이크로프로세서가 사용되었고 공진기는 수냉방식의 저속축류형으로 제작되었다. 완성된 장치의 펄스 반복율과 동작압력 그리고 레이저 매질 가스의 혼합비의 변화에 따른 레이저빔의 출력 특성실험을 통하여 가스 배압비 $CO_2$： $N_2$：He ＝ 1：9：15펄스 반복율 700 Hz, 동작압력 15 Torr에서 최대 레이저 출력 약 20.5 W, 최대 효율 약 8%를 달성하였다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.199-207
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• 2009

Q-스위칭은 셔터나 다른 광학소자를 레이저 광 공진기 내에 넣어 광이 공진기 내에서 발진하는데 손실을 유발하고, 충분한 반전분포가 활성 매질 내에서 생성되면 순간적으로 셔터를 열어 공진기 내에 축적된 에너지가 매우 강한 빛으로 방출되게 하는 것이다. 이와 같이 Q-스위칭은 레이저 공진기의 Q--factor를 감소시켰다가 갑자기 증가시키는 것이다. 레이저 Q-스위칭의 방법에는 mechanical switching 방법, electro-optic switching 방법, switching by saturable absorber 방법, acousto-optic switching 방법 등 크게 4가지가 쓰이고 있다. 이들 중 전기광학적인 효과에 의한 전기적인 전환은 짧은 펄스폭의 Q-스위칭 펄스를 생성할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 따라서, 전기광학효과의 특성을 가진 Pockel cell은 Q--switch로 사용하기 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 포켈스 셀 Q-스위치용 구동 장치를 스위칭 소자인 FET와 PIC 마이크로프로세서 및 펄스 트랜스로 설계, 제작하고, 펄스형 Nd:YAG 레이저 시스템에 적용하여 Q-스위치의 동작 특성을 조사, 연구하였다. 또한, 이 Q-스위치를 통하여 출력된 Nd:YAG 레이저 빔의 측정치를 이론적 계산에 의해 구해진 예상치와 비교하여 Q-스위칭 된 레이저 빔의 특성을 분석하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.2098-2100
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• 2000

We propose pulsed $CO_2$ laser below 30W by the AC(60Hz) switching control of leakage transformer primary which has some advantage of cost and size compared to a typical pulsed power supply. Pulse repetition rate is adjusted from 5Hz to 60Hz to control laser output. In this laser, a low voltage open loop control for high voltage discharge circuit is employed to avoid the HV sampling or switching and high voltage leakage transformer is used to convert rectified low voltage pulse to high voltage one. A ZCS(Zero Cross Switch) circuit and a PIC one-chip microprocessor are used to control gate signal of SCR precisely. The pulse repetition rate is limited by 60Hz due to the frequency of AC line and a high leakage inductance. The maximum laser output was obtained about 23W at pulse repetition rate of 60Hz, total gas mixture of $CO_{2}/N_{2}$/He = 1/9/15, SCR gate trigger angle 90$^{\circ}$, and total pressure of 18Torr.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.8-13
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• 2001

최근에 $CO_2$의료용 레이저의 이용이 증가함에 따라 레이저출력의 안정도, 유지와보수의 편리성, 소형화, 저가격화 등이 요구되고 있으며, 이러한 특성을 충족시키기 위해서본 연구에서는 실험실에서 직접 설계ㆍ제작할 수 있는 저속 축류형의 구조를 채택하였다. 그리고 펄스 발생 장치는 SMPS방식, 스위칭 소자는 수십KHz의 스위칭에 적합한 IGBT를 사용하였고 커패시터에 충전된 에너지를 고압ㆍ고주파 펄스 변압기를 사용하여 고압펄스로 변환 후 방전관에 인가하였다. 레이저 출력은 일정한 펄스폭에서 펄스반복율을 변화시킴으로서 제어가 가능하도록 하였다. 반복율은 10Hz～1KHz까지 가변할 수 있도록 설계하였고 최대펄스 전압은 약 20㎸였다. 실험결과 기존의 출력보다 최대 3% 향상을 얻을 수가 있었고. 최대출력은 동작압력 18 Torr에서 23w를 얻었다. 또한, 90˚에서 SCR를 점호하였고 펄스반복률은 60Hz조건에서 한개의 펄스파형을 포착하여 펄스폭(FWHM:Full Width at Half Maxium)을 측정한 결과 약 3㎳을 얻을 수가 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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• pp.1072-1074
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• 1999

In this study, it is the purpose to develope a cheap and compact pulsed $CO_2$ laser with pulse repetition rate range of 1 kHz. We used a IGBT switched power supply as a power supply, which is cheap and simple comparing to others. PIC one-chip microprocessor was used for precise control of a laser power supply on the control part. And the laser cavity was fabricated as an axial and water cooled type. The laser performance characteristics as various parameters, such as pulse repetition rate gas pressure, and gas mixture rate have been investigated. The experiment was done under the condition of total pressure of $CO_2:N_2$:He = 1.3:10, 1:1.5:5 1:9:15 from 6 Torr to 15 Torr and pulse repetition rate from 100 Hz to 900 Hz. As a result, the maximum average output was about 20.5 W at the total pressure of 15 Torr, the gas mixture $CO_2:N_2$:He = 1:9:15 and the pulse repetition rate of 700 Hz.