• 제목/요약/키워드: Q-switched laser

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분광분석을 활용한 고에너지 레이저 환경에서의 알루미늄-산소 화학반응 연구 (The spectroscopic study of chemical reaction of laser-ablated aluminum-oxygen by high power laser)

  • 김창환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권9호
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    • pp.789-795
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    • 2016
  • 이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 조사하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 알루미늄과 산소의 화학 반응을 레이저 분광분석법을 이용하여 연구를 수행 하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ($6.88{\times}10^{10}-6.53{\times}10^{11}W/cm^2$)의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 분광분석을 통하여 알루미늄과 산소의 원자/분자 신호 분석과 현상이 일어나는 플라즈마 환경의 특성 연구를 위해 들뜸 온도(2200K~6600K) 및 전자밀도($3.15{\times}10^{15}{\sim}2.38{\times}10^{16}cm^{-3}$) 계산, 그리고 알루미늄 표면의 크레이터(Crater) 분석을 수행하였다. 본 연구는 고 레이저 복사 조도 환경하에서 발생되는 화학 반응과 플라즈마의 특성을 파악하는 방법을 제시하고 있다.

BCSC(Buired contact Solar cel1)의 제조를 위한 laser scribing Laser scrining for Buired contact Solar ell

  • 조은철;지일환;이수홍
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1995년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.154-159
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    • 1995
  • To achieve a high aspect ration of metal contact, buried contact solar cell scribe the silicon surface using laser. The Q-switched NdLYAG laser which has 1.064$\mu\textrm{m}$ wavelength use for silicon scribing with 25~40$\mu\textrm{m}$ width and 20~200$\mu\textrm{m}$ depth capabilities. The 2~3% shading losses are very low campared to the screen printing solar cell. In this paper, we investigate the silicon scribing theory and pratice, scribing system for BCSC processing.

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고 에너지 레이저를 통한 알루미늄-산소 연소현상에 대한 분광분석 (The spectroscopic study of chemical reaction of laser-ablated aluminum-oxygen by high power laser)

  • 김창환;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제37회 추계학술대회논문집
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    • pp.608-611
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    • 2011
  • 이차 추진제로 많이 쓰이는 알루미늄을 고출력 레이저를 이용하여 공기 중의 산소와 반응시켜 발생되는 rich 및 stoichiometric 상태의 알루미늄-산소 연소 현상에 대해 레이저 분광분석법을 이용하여 연구하였다. 7ns의 펄스 주기와 1064nm의 주파수를 가진 Q-switched Nd:YAG 레이저로 40 - 2500mJ의 에너지가 공급되었으며, 플라즈마 빛은 echelle 회절 분광기와 ICCD 카메라로 감지하였다. 레이저 분광분석을 통하여 연료인 알루미늄과 산화제인 산소의 원자 신호를 얻었을 뿐만 아니라, 현상이 일어나는 환경인 플라즈마 온도와 전자밀도가 계산되었다. 특정 전자 밀도비 비교를 통하여, 고출력 레이저를 통해 일어나는 알루미늄과 산소의 연소 및 폭발 현상 변화에 대한 분석이 가능하다는 것에 본 논문의 중요성이 있다.

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광섬유 라만 레이저와 광섬유의 분산 특성 측정에의 응용 (Fiber Raman Laser and its Application to Measurement of Optical Fiber Dispersion Characteristics)

  • 정영철;신상영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.38-44
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    • 1984
  • 비선형 라만 산란현상을 이용하여 광섬유 라만 레이저를 실현함으로써 0.8-1.8μrm 파장 영역에서 200ps의 펄스 폭을 갖는 광 펄스를 생성시켰다. 이 광섬유 라만 레이저는 모드 고정과 Q-스위치가 동시에 된 Nd-YAG 레이저를 펌프로 사용한다. 본 실험과정에서 관찰된 2파동의 합 주파수 생성(two-wave sun frequency generation) 현상도 보고한다. 구현된 광섬유 라만 레이저를 이용하여 단일 모드 광섬유의 장파장 영역 색분산 특성을 측정하였으며, 측정된 광섬유의 재료분산 특성을 산정하였다.

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거리측정용 고반복 Nd:YAG 레이저 발진부 설계 (Design of High Repetition Nd:YAG Laser Transmitter Module for Rangefinder)

  • 박용찬;최영수;김현규;권우근;강응철
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1993년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.460-463
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    • 1993
  • In this paper, The laser transmitter module is designed as the subsystem of the high repetitive laser rangefinder. The module consists of high voltage power supply, high voltage control circuits, high voltage discharger, electro-optic Q-switch driver, and laser resonator. The high voltage power supply is composed of 2-phase flyback converter. And it has 220W power level and 78% conversion efficiency. From the Q-switch driver of the crossed porro resonator, the phase retardation voltage is switched from 600V to -1500V with 200ns falling time. The module can be operated up to 15Hz. And it generates the laser pulse which has 20ns width and 80mJ.

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532 nm 파장의 큐스위치 Nd:YAG 레이저를 이용한 스테인리스 스틸 표면 제염특성 (Decontamination Characteristics of 304 Stainless Steel Surfaces by a Q-switched Nd:YAG Laser at 532 nm)

  • 문제권;바이갈마;원휘준;이근우
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.181-188
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    • 2010
  • 레이저 용발법에 의한 금속 표면 제염특성을 평가하였다. 레이저로는 파장 532 nm, 펄스에너지 150 mJ, 펄스폭 5 ns의 큐스위치 Nd:YAG를 적용하였고, 금속 표면에 $CsNO_3$, $Co(NH_4)_2(SO_4)_2$, $Eu_2O_3$ 그리고 $CeO_2$를 오염시켜 이들의 제염 특성을 평가하였다. 제염 변수로는 레이저 적용횟수, 레이저 에너지 밀도 및 레이저 조사 각도 특성을 평가하였으며 각각 8, 13.3 J/$cm^2$$30^{\circ}$의 최적 조건을 확인하였다. 제염 효율은 오염성분의 비점과 관련이 있었으며 $CsNO_3>Co(NH_4)_2(SO_4)_2>Eu_2O_3>CeO_2$ 순이었다. 또한 여러 에너지 밀도 조건에서 스테인레스 스틸 재질의 식각 깊이 제어 특성을 규명하였다.

Boron doping with fiber laser and lamp furnace heat treatment for p-a-Si:H layer for n-type solar cells

  • Kim, S.C.;Yoon, K.C.;Yi, J.S.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.322-322
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    • 2010
  • For boron doping on n-type silicon wafer, around $1,000^{\circ}C$ doping temperature is required, because of the relatively low solubility of boron in a crystalline silicon comparing to the phosphorus case. Boron doping by fiber laser annealing and lamp furnace heat treatment were carried out for the uniformly deposited p-a-Si:H layer. Since the uniformly deposited p-a-Si:H layer by cluster is highly needed to be doped with high temperature heat treatment. Amorphous silicon layer absorption range for fiber laser did not match well to be directly annealed. To improve the annealing effect, we introduce additional lamp furnace heat treatment. For p-a-Si:H layer with the ratio of $SiH_4:B_2H_6:H_2$=30:30:120, at $200^{\circ}C$, 50 W power, 0.2 Torr for 30 min. $20\;mm\;{\times}\;20\;mm$ size fiber laser cut wafers were activated by Q-switched fiber laser (1,064 nm) with different sets of power levels and periods, and for the lamp furnace annealing, $980^{\circ}C$ for 30 min heat treatment were implemented. To make the sheet resistance expectable and uniform as important processes for the $p^+$ layer on a polished n-type silicon wafer of (100) plane, the Q-switched fiber laser used. In consequence of comparing the results of lifetime measurement and sheet resistance relation, the fiber laser treatment showed the trade-offs between the lifetime and the sheet resistance as $100\;{\omega}/sq.$ and $11.8\;{\mu}s$ vs. $17\;{\omega}/sq.$ and $8.2\;{\mu}s$. Diode level device was made to confirm the electrical properties of these experimental results by measuring C-V(-F), I-V(-T) characteristics. Uniform and expectable boron heavy doped layers by fiber laser and lamp furnace are not only basic and essential conditions for the n-type crystalline silicon solar cell fabrication processes, but also the controllable doping concentration and depth can be established according to the deposition conditions of layers.

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사중경로 Ti:sapphire 레이저 증폭기의 증폭 특성과 자발방출에 의한 증폭 (Characteristics of four-pass Ti:sapphire laser amplifier and amplified spontaneous emission)

  • 김규옥
    • 한국광학회지
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    • 제11권5호
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    • pp.365-370
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    • 2000
  • 편광특성을 이용하여 일직선 위에서 네 번 통과하는 Ti:sapphire 레이저 증폭기를 구성하였다. 증폭기를 펌핑하는 Q-스위칭된 Nd:YAG 레이저의 제2차 고조파 에너지가 188mJ일 때 450mW의 연속 발진 Ti:sapphire 레이저가 34mJ의 에너지, 25ns의 반치폭을 갖는 펄스로 증폭되었다. 한편 Ti:sapphire 결정의 방향을 조절하는 간단한 방법으로 자발방출에 의한 증폭을 최소화할 수 있었다.

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레이저유도 플라즈마분광법을 이용한 방사성폐기물 유리의 현장분석 시스템 개발 (Development of in-situ Analysis System for Radwaste Glass Using Laser Induced Breakdown Spectroscopy)

  • 김천우;박종길;신상운;하종현;송명재;이계호
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.137-146
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    • 2004
  • 방사성폐기물 유리화 공전 중 용융로 내에서 유리시료를 직접분석 하기 위한 레이저유도 플라즈마분광법(LIBS: Laser Induced Breakdown Spectroscopy)을 개발 중이다. LIBS 시스템을 구성하기 위하여 분광기, 검출기, 레이저 등의 장비들을 구축하였다. 분광기는 CCD(charge coupled device)가 보정되어 내장되어있는 ESA 3000을 레이저는 Q-switched Nd-YAG인 Brilliant로 구매하여 분석시스템을 구축하였다. 구축된 분석시스템 분야별 성능들을 확인하였으며 최적화 연구를 수행하였다. 첫 번째 단계로 Fe가 함유된 시료에 레이저를 주사하였을 때 발광스펙트럼을 측정하였으며 검출기의 지연시간을 변화시켰을 때의 발광스펙트럼의 특성과 이를 이용한 여기온도를 Einstein-Boltzmann 식을 이용하여 계산하였다. 시료에 532nm Nd-YAG 레이저를 주사하고 검출기의 지연시간을 500, 1000, 1500, 2000ns로 변화시켰을 때의 분광선의 intensity 및 여기온도 변화를 분석하였다. 그 결과 검출시간이 1500㎱ 일 때 여기온도는 7820k로 가장 최적의 상태를 확인하였다. 향후 이 시스템은 유리화 실증시설에 적용되어 용융로 외부로의 유리시료 이송 없이 현장에서 유리성분들의 정량분석을 수행할 예정이다.

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Analysis of Kerr and thermal nonlinearities in unsatuared polymers with a nanosecond laser

  • Kim, Sang-Cheon;Choi, Moon-Goo;Park, Seung-Han;Kim, Hwan-Kyu;Lee, Ji-Hoon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제3권2호
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    • pp.47-50
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    • 1999
  • Nonlinear optical properties of an unsaturated polymer (poly trifluroethy dipropargy malonate) are investigated by using a passive Q-switched Nd:YAG laser. Double-peaked structure of phase conjugate signals due to the two-photon-absorption induced thermal effect is clearly is clearly observed and a simple method to remove the thermal effect from the overall phase-conjugate signals is demonstrated.