• 한국광학회지
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• 제19권5호
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• pp.370-375
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• 2008

본 논문에서 비동시성 광샘플링(asynchronous optical sampling; AOS) 방식을 이용하는 고속 고분해 테라헤르츠 시간영역 분광(terahertz time domain spectroscopy; THz-TDS)을 시연한다. 모터로 구동되는 선형 스테이지를 사용하지 않고, 약간 다른 반복 주파수를 갖는 두 대의 펨토초 레이저를 각각 테라헤르츠파 발생과 검출에 사용하여 고속으로 10 ns의 시간축 상의 신호를 획득하고 fast Fourier transformation(FFT)을 통하여 100 MHz의 주파수 분해능을 갖는 고분해 분광을 구현한다. Cross-correlation 방법에 의해 시간 분해능은 278 fs으로 측정되었다. 또한, 본 분광기를 이용하여 수증기의 투과 스펙트럼을 측정하고 흡수선들을 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제20권5호
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• pp.276-280
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• 2009

Cr:YAG 결정을 포화흡수체로 사용하여 수동형 Q-스위치시킨 다이오드 레이저 여기 Nd:$YVO_4$ 레이저를 제작하였다. Cr:YAG 결정의 한 면에 여기 빛 파장(808 nm)에 대해 고반사 코팅을 한 후, Nd:$YVO_4$ 결정과 접촉시켜 공진기를 구성하였다. Cr:YAG의 한 면에 여기 다이오드 레이저를 반사시키는 코팅을 입혀 공진기의 광변환 효율을 높임과 동시에, 여기빔에 의한 포화흡수체의 표백현상을 방지하여 안정된 출력이 나오게 하였다. 레이저 이득 매질 및 포화흡수체의 온도는 열전 냉각기와 냉각수를 사용하여 안정화 시켰다. 온도안정화를 시킨 상태에서 발진되는 펄스의 첨두 출력 요동(peak to peak)은 4%였다. 다이오드 레이저의 출력이 1 W일 때, 출력 펄스의 반복률은 평균 9 KHz 였으며, 최소 펄스폭은 7.11 ns, 최고 출력은 16.27 mW였다.

• 한국광학회지
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• 제17권2호
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• pp.181-185
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• 2006

리튬나이오베이트 기판의 분극 반전 기술을 이용하여 300Hz 대역 광변조기를 제작하였고 60 GHz 광캐리어 발생기로 응용하였다. 주기적인 분극반전은 도파광과 RF사이의 QVM(Quasi-Velocity-Matching)을 유발하여 대역변조를 가능하게 하였다. 제작된 광변조기는 30.3 GHz에서 최대 변조효율을 보였으며, 3 dB 변조 대역폭은 약 5.1 GHz로 측정되었다. DSB-SC(Double Sideband Suppressed Carrier) 측정 실험을 통해 입사된 광 주파수로부터 30 GHz 간격으로 USB(Upper Sideband)와 LSB(Lower Sideband)를 발생시켰으며 입사광의 스펙트럼은 발생된 USB 혹은 LSB에 비해 28 dB정도 억제됨으로써, 30GHz 대역 광변조기가 60 GHz 광캐리어 발생기로 응용될 수 있음을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제10권3호
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• pp.226-232
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• 1999

연속 발진 Nd: YAG 레이저를 펌핑 광원으로 하여 보다 조밀하고 견고하며, 안정된 연속 발진 파장 가변 Cr4+ : YAG 레이저를 개발하여 레이저 출력 특성, 파장 가변성 및 발진 레이저 선폭 등을 조사하였다. 공진기 구조는 공진기 안정 조건을 계산하여 비점수차가 보상된 Z 자형 접힘 공진기를 구성하였다. 공진기 출력 거울의 투과율이 1%일 때, 결정의 온도를 2$0^{\circ}C$로 유지하며 6W로 펌핑하였을 경우, 중심 파장이 1.45$\mu\textrm{m}$에서 최대 400 mW의 평균 출력을 갖는 매우 안정된 연속 발진 Cr4+ : YAG 레이저를 얻을 수 있었으며, 출력 기울기 효율은 8%였다. 또한 공진기 내에 복굴절 필터를 삽입하여 1.399 $\mu\textrm{m}$에서 1.532 $\mu\textrm{m}$까지의 파장 가변 영역을 얻었고, 1.4903 $\mu\textrm{m}$에서 최대 340 mW의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 이때의 레이저 발진 선폭은 0.21 $\mu\textrm{m}$였다.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.95-100
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• 2016

본 논문에서는 이터븀(Yb)이 첨가된 이중 클래딩 광섬유를 이용한 고출력 고품질 준연속 레이저 시스템에 대한 연구 개발과 레이저 특성에 대해 보고한다. 이론적 수치 모사를 통해 최적화된 준연속 레이저 발진 조건을 찾았고, 그것을 바탕으로 공진기 구조와 MOPA (Master-Oscillator Power-Amplifier) 구조를 가진 광섬유 레이저 시스템을 각각 구축하였다. 두 레이저 시스템 모두 10 Hz 반복률, 10 ms로 작동시킬 때 최고 평균 출력 >150 W, 첨두 출력 >1.5 kW 이상의 준연속 레이저 빔을 발생시키는데 성공하였고, 레이저 발진 특성 및 빔 특성을 각각 비교하였다. 그리고 향후 더 높은 출력을 얻기 위한 방법과 전망에 대해 논의할 것이다.

• 한국광학회지
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• 제9권1호
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• pp.15-19
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• 1998

본 논문에서는 고속 장거리 광전송시스템에서 스펙트럼 저미어진 광섬유 증폭 광원의 분산 패널티를 줄일 수 있는 전 광학적 방법을 새로이 제안하였다. 즉, 수신된 신호의 광 선폭을 확장하므로 잡음광의 2.5 Gb/s 전송에 필요한 송신 채널의 선폭을 0.1 nm까지 줄였다. 선폭 확장은 분산천이 광섬유에서 intra-channel 4광파 혼합현상을 이용하였으며, 그 결과 송신채널의 신호대 잡음비를 개선할 수 있었다. 이 방법을 이용하여 0.1 nm 채널 선폭을 갖는 2.5Gb/s NRZ 변조된 광신호의 분산천이 광섬유 300 km 전송을 성공적으로 수행하였다. 선폭 확대 전에는 비트 에러율이 $1{\times}10^{-5}$이었으나, 선폭 확대 후 비트 에러율이 $1{\times}10^{-10}$ 이하로 개선되었으며, 측정한 전송 패널티는 05. dB 이하였다. 이 결과는 지금까지 보고된 가간섭성이 없는 잡음 광원을 사용한 2.5 Gb/s 전송 실험 중에서 최소의 선폭과 최고의 전송거리 값을 갖는 결과이다.

• Current Optics and Photonics
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• 제2권5호
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• pp.474-481
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• 2018

We propose a polarization phase-shifting technique to investigate the thickness of $Ta_2O_5$ thin films deposited on BK7 substrates, using a modified Sagnac interferometer. Incident light is split by a polarizing beam splitter into two orthogonal linearly polarized beams traveling in opposite directions, and a quarter-wave plate is inserted into the common path to create an unbalanced phase condition. The linearly polarized light beams are transformed into two circularly polarized beams by transmission through a quarter-wave plate placed at the output of the interferometer. The proposed setup, therefore, yields rotating polarized light that can be used to extract a relative phase via the self-reference system. A thin-film sample inserted into the cyclic path modifies the output signal, in terms of the phase retardation. This technique utilizes three phase-shifted intensities to evaluate the phase retardation via simple signal processing, without manual adjustment of the output polarizer, which subsequently allows the thin film's thickness to be determined. Experimental results show that the thicknesses obtained from the proposed setup are in good agreement with those acquired by a field-emission scanning electron microscope and a spectroscopic ellipsometer. Thus, the proposed interferometric arrangement can be utilized reliably for non-contact thickness measurements of transparent thin films and characterization of optical devices.

• 한국광학회지
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• 제32권2호
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• pp.62-67
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• 2021

본 연구에서는 모드 잠금된 ps-펄스 광섬유 레이저와 연속 발진하는 좁은 선폭의 반도체 레이저를 이용하여 주기적 분극반전된 LiNbO3(periodically poled lithium niobate; PPLN) 결정에서 합주파수 생성 연구를 수행하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저는 중심 파장이 1560.7 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 1.1 nm이며, 연속 발진 반도체 레이저는 중심 파장이 1551 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 6 MHz로 동작한다. 합주파수 생성을 효과적으로 수행하기 위해서 하나의 단일 모드 광섬유를 이용하여 PPLN 결정 내부에서 두 펌프 광원을 공간적으로 완전히 중첩하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저와 좁은 선폭의 연속발진 반도체 레이저에 의해서 모드 잠금된 펄스 형태의 778 nm인 합주파수 생성을 스펙트럼과 시간적인 변화로 확인하였다. 본 연구 결과는 주파수 제어가 가능한 광주파수 빗(optical frequency comb)을 이용한 광주파수 측정 및 고분해 레이저 분광 연구 등 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제34권6호
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• pp.225-234
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• 2023

모드 잠금 레이저는 주기성을 가지고 짧은 시간 동안 레이저 출력이 펄스로 동작한다. 그러나 시간-주파수 영역에서 모드 잠금된 펄스 레이저의 펄스 반복률의 주기성은 푸리에 변환으로 일정한 주파수 간격을 가진 광 주파수 빗과 같이 이해된다. 이때 광 주파수 빗의 각 주파수 성분은 연속적으로 발진하는 수십만 개의 단일 주파수 성분을 가진 continuous-wave 레이저들과 같다. 광 주파수 빗은 약 20년 전에 개발되어 세계에서 가장 정밀한 원자 시계의 개발을 가능케 하고 안정된 광 주파수를 정밀하게 전송하는 데에 사용되었으며, 다양한 응용연구로도 발전했다. 본 논문에서는 광 주파수 빗의 단일 주파수 구성 요소를 선택적으로 추출하고, 광 빗의 주파수 구성 요소를 제어하는 연구를 소개한다. 또한 광 주파수 빗의 개념과 원리를 해설함으로써 시간-주파수 도메인에서 빛의 특성을 이해하고, 광 주파수 빗을 활용한 다양한 응용 연구를 개발하는 데 도움을 주고자 한다.

• 한국광학회지
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• 제19권6호
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• pp.408-415
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• 2008

고전압 펄스를 인가시켜서 주기적으로 도메인을 반전시키는 공정을 검토하였으며, 이를 적용해서 제작된 Ti 확산 리튬나오베이트 채널광도파로(Ti:PPLN) 기반의 의사 위상정합 2차 조화파 발생을 체계적으로 측정하였다. 2차 조화파 발생을 위해서 $16.6{\mu}m$ 분극 주기와 49 mm 길이의 Ti:PPLN 채널광도파로를 제작하였으며, 473(%/W) 변환효율이 측정되었다.