• 제목/요약/키워드: Second Harmonic Generation

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Synthesis and Nonlinear Optical Properties of Poly(4-nitrophenylallylamine) Derivatives

  • 김영운;이광섭;진정일;최길영
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제17권7호
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    • pp.607-612
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    • 1996
  • A series of new NLO-active poly(4-nitrophenylallylamine) derivatives was synthesized by the nucleophilic substitution reaction of several substituted 4-nitrohalobenzenes and poly(allylamine hydrochloride). All polymers obtained were amorphous and their glass transition temperatures (Tg) were observed around 148-160 ℃. For each of these polymers, their specific Tg values were dependent on characteristic electronic structures. UV-visible absorption spectra showed maximum absorption intensity at 355-393 nm for π-π* transition of alkylaminonitrophenyl groups. The χ(2)value of poly(4-nitrophenylallylamine), as determined by the second harmonic generation at 1064 nm, for a thin polymer film poled at an elevated temperature, was 1.4x10-8esu. The third-order NLO properties of poly(4-nitrophenylallylamine) derivatives were evaluated through measurement of degenerate four-wave mixing technique and χ(3) coefficient in the range of 2.7~3.2x10-12 esu at 602 nm was found with 400 fs laser pulses.

카이랄 키토산 고분자의 표면 방향 분포 연구 (Surface orientational distributions of chiral chitosan-polymer)

  • N. Y. Ha;S. H. Han;H. J. Chang;J. S. Hwang;D. W. Jeon;Jung, Chi-Sup;Park, Byoungchoo;J W. Wu
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.168-169
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    • 2003
  • We have determined the orientational distribution functions (OBFs) at both air and substrate isotropic interfaces of a chiral chitosan bio-polymer film by the measurements of surface second-harmonic generation (SHG). It was shown that the simultaneous SHG analysis of both interfaces, based on the macroscopic and microscopic relations, provides all the informations on the nonlinear optical (NLO) activity. (omitted)

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비대칭 구조로 이루어진 불안정 공진기형 Nd : YAG 레이저의 빔질 분석 (Analysis of Beam Quality of the Unsymmetric Nd : YAG Laser with Unstable Resonator)

  • 김현수
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.456-461
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    • 2005
  • 제2조화파 발생용으로 사용되는 볼록평면거울로 구성된 비대칭 불안정 공진기형 Nd:YAG 레이저의 빔질 특성을 수치적으로 분석하였다. 분석은 $M^2$, 공진기 내에서의 빔허리 직경, 모드 부피의 계산을 통해서 이루어 졌다. 수치적 계산 결과는 레이저 헤드가 볼록레이저 거울 근방에 위치한 비대칭 공진기 구조가 될 때 고효율의 제2조화파를 발생할 수 있는 조건이잘 충족됨을 보였다.

In-situ fatigue monitoring procedure using nonlinear ultrasonic surface waves considering the nonlinear effects in the measurement system

  • Dib, Gerges;Roy, Surajit;Ramuhalli, Pradeep;Chai, Jangbom
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제51권3호
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    • pp.867-876
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    • 2019
  • Second harmonic generation using nonlinear ultrasonic waves have been shown to be an early indicator of possible fatigue damage in nuclear power plant components. This technique relies on measuring amplitudes, making it highly susceptible to variations in transducer coupling and instrumentation. This paper proposes an experimental procedure for in-situ surface wave nonlinear ultrasound measurements on specimen with permanently mounted transducers under high cycle fatigue loading without interrupting the experiment. It allows continuous monitoring and minimizes variation due to transducer coupling. Moreover, relations describing the effects of the measurement system nonlinearity including the effects of the material transfer function on the measured nonlinearity parameter are derived. An in-situ high cycle fatigue test was conducted using two 304 stainless steel specimens with two different excitation frequencies. A comprehensive analysis of the nonlinear sources, which result in variations in the measured nonlinearity parameters, was performed and the effects of the system nonlinearities are explained and identified. In both specimens, monotonic trend was observed in nonlinear parameter when the value of fundamental amplitude was not changing.

Effect of quartic nonlinearity on elastic waves via successive approximation

  • Hamza Hameed;F. D. Zaman
    • Advances in materials Research
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    • 제13권4호
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    • pp.285-297
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    • 2024
  • The theory of nonlinear elastic wave propagation is important in multiple scientific and engineering fields. In this study, we present a comprehensive examination of nonlinear elastic wave profiles through a contemporary approach of successive approximation. This research is related to nonlinear elastic wave models along different types of nonlinearities. Murnaghan potential is used due to the assumption of the hyper-elastic materials. We explore the complication of the governing equations and go through the behaviors of nonlinear waves in one dimension. The comparative aspect of our study is a distinctive feature, as we evaluate and contrast the results obtained using successive approximation along different nonlinearities. Additionally, we present graphical representations of our findings, enhancing the visual comprehension of the wave profiles and their evolution. This study contributes to the nonlinear elastic wave analysis and comparison.

이광자 형광법과 비공선 일종 이차고조파법에 의한 피코초 레이저 펄스폭과 펄스형 측정 (Measurement of picosecond laser pulsewidth and pulseshape by two-photon fluorescence and noncolloinear type I second harmonic generation method)

  • 한기호;박종락;이재용;김현수;엄기영;변재오;공흥진
    • 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.

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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.

Nonlinear Optical Zeolite Films for Second and Third Harmonic Generation

  • Kim, Hyun-Sung;Pham, Tung Thanh;Yoon, Kyung-Byung
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권5호
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    • pp.1443-1454
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    • 2011
  • Methods to prepare novel second-order nonlinear optical (2O-NLO) materials composed of all-silica zeolite (silicalite-1) and a series of 2O-NLO molecules having high second order hyperpolarizability constants (${\beta}$ values) are reviewed. These methods include the development of novel methods to incorporate a series of hemicyanine (HC) molecules into the channels of silicaite-1 films in uniform orientations. The first method is to incorporate HC molecules tethered with long alkyl chains (octadecyl or longer) into the silicalite-1 channels with the long alkyl chain side first through the hydrophobic-hydrophobic interaction between the long alky chains and the silicalite-1 channels. The second method is to incorporate the HC molecule tethered with a medium length alkyl chain (nonyl) into the silicalite-1 channels with the medium length alkyl chain side first through hydrophobic-hydrophobic interaction between the medium length alky chain in the photoexcited state and the silicalite-1 channels. The third method is to incorporate the HC molecule tethered with propionic acid into the silicalite-1 channels with the propionic acid side last mediated by a tetrabultylammonium cation ion-paired to the propionate unit. A method to prepare a novel third-order nonlinear optical (3O-NLO) material composed of zeolite-Y and PbS or PbSe quantum dots is also reviewed. This Account thus describes a promising new direction to which the search for highly sensitive 2O-NLO and 3O-NLO materials has to be conducted and a new direction to which zeolite research and applications have to be expanded.

비선형(非線形) 조파이론(造波理論) (Nonlinear Theory for Laboratory Wave Generation)

  • 김태인
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4_1호
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    • pp.137-150
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    • 1992
  • 가변흘수(可變吃水)를 갖는 힌지형(型) 조파기(造波機)에 의한 조파현상(造波現像)을 다룬 2차해(次解)가 제시(提示)되었다. 피스톤형(型) 조파기(造波機)의 경우도 무한흘수(無限吃水)를 갖는 힌지형(型) 조파기(造波機)의 경우로서 함께 취급되었다. 2차해는 평면조파판(平面造波板)에 의해 생성(生成)되는 파(波)가 서로 다른 파속(波速)을 갖는 스토우크스 2차파(次波)와 2차자유진행파(次自由進行波)로 구성(構成)됨을 보여준다. 2차(次) 자유진행파(自由進行波)의 진폭(振幅)은 천해영역(淺海領域)에서 상대적으로 크고, 심해영역(深海領域)에서는 스토우크파(波) 진폭(振幅)의 10% 이내로 감소(減少)한다. 깊은 흘수(吃水)를 갖는 (수로(水路)바닥 가까이 힌지점(点)에 있는) 조파기(造波機)일수록 천해(淺海)와 중간수심(中間水深) 영역(領域)에서 진폭(振幅)이 작은 자유진행파(自由進行波)를 생성(生成)하나, 심해역(深海域)에서는 그와 반대의 현상(現像)을 보인다.

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