• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제5권4호
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• pp.136-139
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• 2001

We investigated a high-output ower, periodically poled lithium niobate(PPLN) optical parametric oscillator(OPO) pumped by a Q-switched Nd:YAG laser. Given the low optical damage threshold and the limited aperture (0.5mm thick) of PPLN, we tried to maximize the signal output power in a linear cavity consisting of two flat mirrors with a loosely focused pump beam. It is found that this simple cavity structure allowed a robust OPO operation, which was not sensitive to alignment compared with the conventional ones using concave mirrors. A maximum energy of 100$\mu$J/pulse was achieved for the signal at 1.36${\mu}{\textrm}{m}$, while the oscillation threshold was 0.3 mJ/pulse for the pump at 1064 nm.

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.272-277
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• 1994

색소 Rd6G박막층에서의 표면손상을 제2고조파 발생법을 응용하여 분석하였다. 유리기판 위에 스핀코팅 방법으로 Rd6G박막을 만들고 Rd6G의 강한 흡수선 근방의 Q-switched Nd:YAG 레이저의 제2고조파(532nm)를 입사시켜 손상영역을 만들었다. 여기에 기저빔 $(1.06\mu\textrm{m})$을 입사시켰을 때 손상부분에서 표면 제2고조파 신호의 세기가 감소함을 이용하여 손상부분의 모양과 범위를 측정하였다. 이 결과는 광학현미경으로 직접 관찰한 결과와 일치하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권1호
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• pp.166-173
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• 2014

본 연구에서는 레이저 가진을 이용한 초음파 전파 영상 기반 배관 비파괴 검사에 관해 다룬다. 손상의 영상화를 위해 갈바노미터 기반 레이저 미러 스캐너와 Q-Switch Nd: YAG 레이저 시스템을 사용하였다. 레이저 시스템을 가진원으로 사용하면 빠른 속도로 비접촉 초음파 가진이 가능하며, 온도의 변화가 급격한 환경이나 유해 물질이 포함된 환경에서도 대상 구조물의 원거리 가진이 가능하다. 또한 공간 해상도가 높으며, 입사각이 넓어 표면 형상이 복잡한 대상 구조물도 가진이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 레이저 시스템으로부터 생성된 유도 초음파를 단일 PZT 센서를 사용하여 계측하고, 계측된 신호는 레이저 가진점에 해당하는 좌표점에 나열함으로써 2차원 공간좌표 및 시간축을 더한 초음파 전파 영상 생성을 위한 3차원 데이터를 구성한다. 이 데이터를 시간 축에 따라 연속적으로 반복 재생하면 초음파 전파 영상을 구할 수 있다. 이 때 웨이블릿 변환을 이용하여 계측 신호의 특정 주파수 성분을 추출해냄으로써 관찰하고자 하는 특정 유도 초음파 모드를 추출할 수 있다. 이러한 일련의 과정으로부터 획득한 초음파 전파 영상 데이터를 시간-공간 영역에서 주파수-wavenumber 영역으로 변환시켜줌으로써 손상 특성을 추출할 수 있다. 본 연구에서는 손상의 진단 및 위치 추정을 위해 wavenumber 필터링 기술을 적용하였으며, 시스템 검증을 위해 다양한 배관구조물 Testbed를 대상으로 실험을 수행하였다.

• 한국광학회지
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• 제15권4호
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• pp.361-368
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• 2004

콤팩트디스크(CD-R; Compact DiskRecordable)를 성분별로 분리하여 제작하고, 다층 박막 구조를 만들어서 레이저빔의 에너지를 변화시켜 가면서 조사하여 각 성분 층에서의 최적 미소 점 마킹 조건과 홈 형성 과정에 관하여 연구하였다. 본 연구는 Q-스위치 Nd:YAG 레이저를 이용하여 준비된 각 시료의 표면에 27∼373 mJ 빔을 80 $\mu\textrm{m}$의 점적 크기로 조사하여 샘플에 형성된 흠 형태를 광학현미경(OM; Optical Microscope)과 광 결맞음 단층촬영기(OCT; Optical Coherence Tomography)로 비교-관찰하여 미소 점 마킹의 형성 과정을 분석하였다. 다층 박막에서 용융된 기판 층은 짧은 시간동안 충분한 열 흐름이 발생하여 증배의 형성을 야기하며, 반사 층과 염료 층 사이에 흡수된 에너지는 염료를 용융시키고 체적을 증가시켰으며, 증배가 식으면서 표면장력의 영향 및 레이저빔에 의한 순간적인 시편의 온도상승으로 기화와 반동압력에 의한 질량흐름 때문에 두 층의 경계면에서 홈과 외륜의 발생을 설명할 수 있었다. 따라서 다층 박막에서의 미소 점 마킹의 형성 과정은 표면장력, 용융 점성력, 층 두께, 다층 박막 성분 물질의 물리화학적ㆍ광학적 성질과 관계가 있음을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제20권1호
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• pp.27-32
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• 2000

본 논문에서는 고출력 펄스 Nd:YAG 레이저를 이용해서 원반형 시편의 한쪽 면에서 초음파를 발생시키고 반대 면에서 피드백 제어에 의해서 안정화된 마이켈슨 간섭계를 이용하여 열탄성 영역에서의 초음파를 검출하였다. 이론식에 의해서 계산된 열탄성 영역에서의 초음파 변위 파형이 실험에서 얻어진 파형과 유사한 것을 확인하였고, 특히 종파와 횡파의 음속이 접촉식 트랜스듀서를 이용하여 펄스-에코법으로 측정한 음속과 거의 일치하는 것을 확인하였다. 레이저 초음파를 이용한 응용예의 하나로 원반형 시편을 노 안에 넣고 음속을 계측한 결과 온도의 증가에 따라 음속이 감소하는 것을 확인하였다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제11권4호
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• pp.192-195
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• 2007

A high-conversion efficiency, nanosecond pulsed optical parametric generation and amplification with repetition rate of 20 kHz based on a periodically poled MgO-doped stoichiometric lithium tantalate was presented. Pumped by a Q-switched $Nd:YVO_4$ laser at 1064 nm with a pumping power of 4.8W, the generated output power was 1.6W for the signal and idler waves, achieving a slope efficiency of 50%. Using a seed source at signal wave the amplified signal output-pulse energy reached $65{\mu}J$. The obtained maximum gain was 72.4 dB.

• The Journal of Korean Physical Therapy
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• 제22권4호
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• pp.83-89
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• 2010

Purpose: The goal of this study was to investigate the feasibility for the early diagnosis of inflammatory arthritis by the reconstruction of three-dimensional photoacoustic imaging with a tissue phantom. Methods: Q-switched Nd:YAG laser (l = 532 nm) was applied to a tissue phantom to generate photoacoustic waves, and the acquired photoacoustic signals at different positions around the sample were used to recombine the distribution of the optical absorption and the images were subsequently generated through a reconstruction algorithm. Results: From the acquired photoacoustic signals, the surface andinner core of the phantom was clearly distinguished. Furthermore, the back-projection algorithm was able to reconstruct two-dimensional and three-dimensional photoacoustic images that contained the optical absorption property information of the tissue phantom. Conclusion: The results indicate that the photoacoustic imaging technique has many advantages such as high optical contrast and high acoustic resolution. The acquired images can be used for the early diagnosis of inflammatory arthritis by the structural information obtained from the region of interest.

• 한국광학회지
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• 제7권3호
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• pp.251-259
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• 1996

주 공진기 Nd:YLF 레이저에서 Q-switching and mode-locking(QSML)된 펄스열로부터 단일 펄스를 선택한 후 4중경로 Nd:glass 레이저 증폭기를 통과시켜 얻은 증폭된 빔의 펄스폭을 이광자 형광법으로 측정하였고 비공선 일종 이차고조파법을 이용하여 CW mode-locked 펄스열의 자기상관을 구해 펄스폭과 함께 펄스형을 결정하였다. 측정된 TPF 자기상관 패턴은 QSML 펄스열에서 단일 펄스를 선택하는 위치에 따라 다른 양상을 보였다. 즉, 펄스열 전반부에서 선택된 펄스의 자기상관은 곡선이 부드러운 펄스형을 보이는 반면, 펄스열 후반부일 때는 예리한 spike와 중앙의 substructure를 나타냈다. TPF법에 의한 증폭된 빔의 자기상관으로부터 펄스폭은 44.4ps, 대비비는 2.86로 측정되었으며 이 대비비로부터 펄스와 배경을 합한 전체 에너지에 대한 펄스의 에너지비 E$_{p}$/E$_{total}$ =0.62를 구할 수 있었고 또한 mode-locking만 된 펄스를 사용한 SHG 자기상관 실험에서는 펄스폭이 46.6ps로 측정되었다. 한편, 측정된 SHG 자기상관 신호를 여러 펄스형으로 fitting한 결과 펄스형이 sech$^{2}$형에 가까움을 확인할 수 있었다. 이 펄스형을 이용한 시뮬레이션을 통해 4중경로 증폭기를 통과한 펄스의 펄스폭 감소 효과를 확인하였다.다.

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.95-101
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• 1999

1.06$\mu\textrm{m}$ Nd:YAG 펌프레이저의 반복률 5 Hz 이하에서 라만매질 $CH_4$ 의 압력변화에 따른 전방, 후방 1.54 $\mu\textrm{m}$ 유도라만 산란광 및 후방 1.06 $\mu\textrm{m}$ 유도 Brillouin 산란광의 출력특성을 분석하였다. 전방보다 후방 유도라만 산란광이 더 효율적이고, 후방 유도 Brillouin 산란광보다 전방과 후방 유도라만 산란광의 변환효율이 높게 나타났다. 이는 유도라만 산란광의 생성조건이 정상상태이나 Brillouin 산란광은 transient 상태이기 때문이다. 매질 $CH_4$가 순환되지 않을 때, 반복률 5 Hz에서 후방 유도라만 산란광과 Brillouin 산란광의 출력에너지는 라만매질의 열발생으로 모두 약47% 감소하였다. 그러나, 후방에 의한 펌프광의 소모가 감소하여 전방 유도라만 산란광은 오히려 8.5% 증가하였다. 이는 반복률에 따른 열발생이 후방 산란광 생성영역에서 강하게 발생함을 의미한다. 또, 메니스커스형 이색성 집속렌즈를 사용하여 인가에너지 40 mJ에서 유도라만 산란광은 37% 이상의 변환효율을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제5권1호
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• pp.74-79
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• 1994

이 연구에서는 TSSG 법으로 육성한 LiB3O5(LBO) 단결정의 1064nm 광에 대한 type I 및 type II 제 2 조화파 발생(SHG) 특성을 조사하였다. Type I SHG의 위상정합각은 $\theta_m=90^{\circ}, \phi_m=11.6^{\circ}$였고 angular acceptance bandwidth는 각각 $\delta\theta_{int}L_{1/2}=3.3^{\circ}-cm^{1/2}, \theta\phi_{int}L=0.27^{\circ}-cm^{1/2}$로 측정되었다. Type II SHG의 위상정합각은 $\theta_m=20^{\circ}, \phi_m=90^{\circ}$였고 angular acceptance bandwidth는 각각 $\delta\theta_{int}L_=0.65^{\circ}-cm, \theta\phi_{int}L^{1/2}=3.5^{\circ}-cm^{1/2}$로 측정되었다. Type I NCPM SHG 온도는 $149^{\circ}C$였고 temperature bandwidth $\DeltaTL$은 $4.8^{\circ}C-cm$였다. Nd:YAG 레이저의 peak power 가 $171 MW/\textrm{cm}^2$ 일때 두께가 2.6 mm 인 LBO 결정의 SHG 변환효율은 약 1.8%였고, 이차 비선형 계수 $d_{32}는 약 0.74\pm0.05 pm/V$로 측정되었다.