• 제목/요약/키워드: Q-Switched

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Topologies of Active-Switched Quasi-Z-source Inverters with High-Boost Capability

  • Ho, Anh-Vu;Chun, Tae-Won
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권5호
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    • pp.1716-1724
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    • 2016
  • This paper proposes both an active-switched quasi-Z-source inverter (AS-qZSI) and an extended active-switched qZSI (EAS-qZSI), which are based on the classic qZSI. The proposed AS-qZSI adds only one active switch and one diode to the classic qZSI for increasing the voltage boost capability. Compared with other topologies based on the switched-inductor/capacitor qZSI, the proposed AS-qZSI requires fewer passive components in the impedance network under the same boost capability. Additionally, the proposed EAS-qZSI is designed by adding one inductor and three diodes to the AS-qZSI, which offers enhanced boost capability and lower voltage stress across the switches. The performances of the two proposed topologies are verified by simulation and experimental results obtained from a prototype with a 32-bit DSP built in a laboratory.

Passively Q-switched Erbium Doped All-fiber Laser with High Pulse Energy Based on Evanescent Field Interaction with Single-walled Carbon Nanotube Saturable Absorber

  • Jeong, Hwanseong;Yeom, Dong-Il
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권3호
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    • pp.203-206
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    • 2017
  • We report a passive Q-switching of an all-fiber erbium-doped fiber laser delivering high pulse energy by using a high quality single-walled carbon nanotube saturable absorber (SWCNT-SA). A side-polished fiber coated with the SWCNT is employed as an in-line SA for evanescent wave interaction between the incident light and the SWCNT. This lateral interaction scheme enables a stable Q-switched fiber laser that generates high pulse energy. The central wavelength of the Q-switched pulse laser was measured as 1560 nm. A repetition rate frequency of the Q-switched laser is controlled from 78 kHz to 190 kHz by adjusting the applied pump power from 124 mW to 790 mW. The variation of pulse energy from 51 nJ to 270 nJ is also observed as increasing the pump power. The pulse energy of 270 nJ achieved at maximum pump power is 3 times larger than those reported in Q-switched all-fiber lasers using a SWCNT-SA. The tunable behaviors in pulse duration, pulse repetition rate, and pulse energy as a function of pump power are reported, and are well matched with theoretical expectation.

반도체레이저 여기 세라믹 Nd:YAG 레이저에서 Q-스위칭 동작 최적화 (Optimization of Q-switched Operation at a Laser-Diode Pumped Nd:YAG Ceramic Laser)

  • 신동준;김병태;김덕래
    • 한국광학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.320-326
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    • 2008
  • 광섬유 연결 반도체레이저 여기 세라믹 Nd:YAG 레이저의 전기광학 Q-스위칭 출력 특성에 대해 연구하였다. 세라믹 Nd:YAG 레이저의 Q-스위칭은 여기원의 펄스폭 $1,000\;{\mu}s$, 출력 거울의 반사율 77% 및 지연시간 $985\;{\mu}s$에서 최적화되었다. 여기 에너지 17.9 mJ에서 0.35 mJ의 Q-스위칭된 출력 에너지와 약 4 ns의 펄스폭이 측정되어 1.9%의 출력 효율과 87.5 kW의 첨두 출력을 나타내었다.

이터븀 첨가 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향에 대한 이론적 분석 (Theoretical Analysis of Impact of Q-switch Rise Time on Output Pulse Performance in an Ytterbium-doped Actively Q-switched Fiber Laser)

  • 전진우;이준수;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.58-63
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    • 2013
  • 본 논문에서는 능동형 Q-스위칭 광섬유 레이저에서 Q-스위치 상승 시간이 출력 펄스에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. Finite Difference Time Domain (FDTD) 방법을 이용해서 비율 방정식과 전파 방정식에 대한 모델링을 수행하였다. Q-스위칭 광섬유 레이저에서 발생하는 Q-스위칭 펄스의 생성에 있어서 Q-스위치의 상승 시간이 출력 펄스 특성에 미치는 영향을 이론적으로 분석하였다. 또한, Q-스위치의 반복률에 따른 출력 펄스의 에너지 변화와 파형 변화를 확인하였다. Q-스위치 반복률이 높아지고, Q-스위치의 상승 시간이 길어질수록 출력 펄스의 멀티 피크 현상이 줄어들고 안정된 가우시안 형태의 펄스 파형이 발생함을 확인 할 수 있었다.

Evanescent-field Q-switched Yb:YAG Channel Waveguide Lasers with Single- and Double-pass Pumping

  • Bae, Ji Eun;Choi, Sun Young;Krankel, Christian;Hasse, Kore;Rotermund, Fabian
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.180-185
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    • 2021
  • A femtosecond-laser inscribed Yb:YAG surface channel waveguide (WG) laser with single-walled carbon nanotubes deposited on the top surface of the WG was passively Q-switched by evanescent field interaction. Q-switched operation of the 14-mm-long compact Yb:YAG WG laser was achieved near 1031 nm with two different pumping schemes (single- and double-pass pumping) with an output coupling transmission of 91%. The Q-switched pulse characteristics depending on the absorbed pump power were investigated for both pumping geometries and analyzed in detail based on theoretical modeling. The best performances (energy/pulse duration) for each configuration were 204.4 nJ/75 ns at a repetition rate of 1.87 MHz, and 201.1 nJ/81 ns at 1.75 MHz for single- and double-pass pumping, respectively.

Q-switched 레이저와 다중센서/단일채널 신호수집을 이용한 복합재 구조 음향방출 트레이닝 및 위치탐지 기법 개발 (Development of Acoustic Emission Training Technique and Localization Method using Q-switched Laser and Multiple Sensors/Single Channel Acquisition)

  • 최윤실;이정률
    • Composites Research
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    • 제31권4호
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    • pp.145-150
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    • 2018
  • 항공우주산업에서 구조물의 수명연장과 경제적 측면에서의 효율적인 운용을 위해 다양한 구조건전성모니터링(Structural Health Monitoring, SHM) 기법들이 제시되어왔다. 금속재 구조물의 경우, 수분이나 염분 등에 의한 부식이나 쉽게 응력집중이 발생하는 타공, 노치, 볼트 등과 같은 위치에서의 균열이 주된 관심사였으나, 항공우주산업에서의 복합재 사용비율이 증가함에 따라 손상 메커니즘이 더욱 복잡한 복합재 구조물에 적용이 가능한 고도화된 SHM 시스템의 필요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 Q-switched 레이저와 다수의 압전센서를 이용한 복합재에서의 AE(Acoustic emission) 위치탐지 기법을 제시한다. 제시되는 기법은 10 mm 이내의 거리오차로 방출위치 탐지를 목표로 하며 복합재 구조에서 수행된 AE 모사실험 및 위치탐지 시도 결과를 제시하여 기법이 유효함을 증명한다.

An Extended Switched-inductor Quasi-Z-source Inverter

  • Deng, Kai;Mei, Fei;Mei, Jun;Zheng, Jianyong;Fu, Guangxu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.541-549
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    • 2014
  • In this paper, an extended switched-inductor quasi-Z-source inverter (ESL-qZSI) with high boost voltage inversion ability is presented, which combines the SL-qZSI with the traditional boost converter, as well as improves the switched-inductor cell. Compared with the classic qZSI topologies, the proposed topology reduces the voltage stresses of capacitors, power devices and diodes for the same input and output voltage. Furthermore, the conversion efficiency is improved. The operation principle of the proposed topology is analyzed in details, which is followed by the comparison between the three topologies. In addition, the performance of the proposed topology is verified by simulations and experiments.

회전 다면셩을 이용한 도파관 $CO_2$ 레이저의 Q-스위칭 (Simple Q-switched Waveguide $CO_2$ Laser Using Polygon Mirror)

  • 최종운;김용평;강응철;김재기
    • 한국광학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.21-25
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    • 1995
  • 연속출력 1.2W인 도파관 $CO_{2}$레이저를 설계 제작하고 회전 다면경을 이용하여 Q-스위칭 동작시켜 그 특성을 측정하였다. 내경 2mm, 길이 100mm인 BeO튜브를 사용하여 도파관 $CO_{2}$레이저를 제작한 뒤, Q-스위칭을 수행하기 위해서 레이저의 전반사경 위치에 회전 다면경을 설치하였다. 다면경을 7,559RPM으로 회전시킬 때 발생된 Q-스위칭된 레이저의 펄스폭은 120ns이고 각 펄스의 첨두출력은 250W이었다.

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포화흡수체 Nd:LSB를 이용한 $1.3\mum$ Q-스위칭 Nd:YAG 레이저 (The Q-switched $1.3\mum$ Nd:YAG laser using sautrable absorber Nd:LSB)

  • 지명훈;이재명;오세용;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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    • pp.329-332
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Nd:LSB가 Q-스위칭의 고화흡수체로서 가능한지를 보였으며 고화흡수체를 이용한 수동형 D-스위칭 Nd:YAG 레이저에서 최적화된 출력 거울의 발사율, 피크 파워, 출력 에너지, 펄스폭, 출력 효율을 분석하였다. 포화흡수체 Nd:LSB를 이용한 수동형 Q-스위칭 Nd:YAG 레이저 시뮬레이션 출력 특성은 출력 거울의 반사율이 98%, 공진기 길이 30cm 일 때 출력 30MW, 펄스폭 6.23psfmf 얻을 수 있었다. 손실이 각각 2.2%, 2.1%, 1.5% 일 때 출력 에너지는 자자 143, 200, 209 $\mu$J을 얻었고 효율은 27%이었다.

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