Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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2001.07a
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pp.365-368
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2001
입사면에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위하여 Yb:YAG 결정의 표면에 sapphire 창을 부착하여 레이저를 발진 시켰다. Yb:YAG 결정에서 발생하는 열이 sapphire 창을 통하여 구리판으로 전달되는 경우 와 Yb:YAG 결정의 측면에서 냉각하는 경우의 레이저 출력을 측정하여 각각의 레이저 발진 특성을 비교하여 보았다. 여기면을 sapphire 창으로 냉각하는 micro-chip Yb:YAG 레이저의 레이저 에너지 전환 효율은 38%였으며 레이저 발진 문턱값은 4 kw/mm$^2$, slope efficiency는 56%로 측정되었다. Sapphire 창을 사용하는 경우 표면에서의 열전달도는 10 W/mm$^2$이상으로 관측되었다. Yb:YAG의 도핑율, 출력경의 반사율 등을 레이저 변수를 최적화할 경우 같은 구조에서 50 W급 레이저도 발진 가능할 것으로 예상된다.
Kim, Hyun Chul;Lim, Han Bum;Chae, Dong Won;Kim, Hyun Su
Korean Journal of Optics and Photonics
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v.26
no.6
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pp.312-317
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2015
We investigate the effect of laser-resonator mode size on the output of a Yb:YAG laser that is mode-locked by a semiconductor saturable absorber mirror (SESAM). We demonstrate that the smaller the product of the mode sizes at a SESAM and at a Yb:YAG crystal, the more stable the mode-locked output is. Also, we found numerically that there is a resonator length at which the mode-locked output occurs, regardless of the thermal lens effect of a Yb:YAG.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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2000.08a
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pp.246-247
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2000
Yb$^{3+}$ 이온은 InGaAs LD 및 Ti:sapphire 레이저로 펌핑할 수 있는 940 nm에서의 흡수대를 가지고 있고, 1.03 $mu extrm{m}$의 형광방출 특성을 가지고 있으며, 지금까지 알려진 1 $\mu\textrm{m}$ 파장대의 레이저 활성이온 중에서 가장 적게 열을 발생하는 특성을 가지고 있음이 알려져 최근에는 Yb$^{3+}$ 이온을 첨가한 여러 가지 레이저 매질이 연구되고 있다.[1] 그 중에서도 Yb$^{3+}$ ion doped yttrium aluminum garnet (Yb:YAG) 단결정은 충분하게 넓은 흡수선폭, 좋은 열광학적 특성, 고출력 작동을 하게 하는 stokes shift, 그리고 LD에 의한 펌핑을 가능하게 하는 940 nm 영역에서의 흡수 및 긴 여기시간을 가진 이상적인 매질로 알려져 있다.[2] 이러한 특성으로 인해 Yb:YAG 단결정은 femtosecond 레이저 등 각종 레이저 시스템의 소형화[3]를 가져왔으며, 레이저 결정의 양산 가능성 및 레이저 기기의 소형화에 따르는 시스템의 가격 감소가 가능하므로 Yb:YAG microchip 레이저는 향후 고출력 레이저 기기 산업의 중추가 될 것으로 기대된다. (중략)
We propose a linearly polarized long-cavity Yb:YAG laser with a variable-reflectivity output coupler and investigate its output characteristics. The variable output coupler consists of a polarized beam splitter and a quarter-wave plate. The linearly polarized laser has a long cavity length of about 3.7 m. The slope efficiency of the proposed laser is 19%, and the beam quality ($M^2$) is about 1.2.
Ahan, Cheol Yong;Kim, Hyun Chul;Lim, Han Bum;Kim, Hyun Su
Korean Journal of Optics and Photonics
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v.25
no.2
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pp.90-94
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2014
We propose a Yb:YAG laser Q-switched by a semiconductor saturable absorber and a laser output coupler composed of a polarizer and a quarter-wave plate, and we investigate the output characteristics of the proposed Q-switched laser. We show that the laser power can be varied by rotation of the quarter-wave plate.
용액인상법으로 질소분위기 하에서 Yb$^{3+}$ 이온이 각각 5, 15, 25 at% 치환된 Yb:Y$_3$Al$_{5}$ O$_{12}$ (Yb:YAG) 단결정을 이리듐 도가니를 사용하여 성장시켰다. 양질의 단결정을 성장시키기 위한 인상속도와 회전속도는 각각 2mm/h와 10rpm이었다. 흡수 및 형광스펙트럼 측정결과, Yb$^{3+}$ 이온의 농도가 높아짐에 따라 흡수계수가 선형적으로 증가하였고, 1051nm 파장을 중심으로 1020~1050nm 영역에서 선폭이 확대된 강한 형광스펙트럼을 나타내었다. 한편, 성장된 단결정을 이용하여 마이크로칩 레이저용 소자를 정밀하게 제조하였다.
Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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2001.02a
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pp.46-47
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2001
난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Yb:YAG 레이저에서 레이저 결정의 반경과 레이저 결정의 도핑 농도 등을 매개변수로 하여 이들 매개변수의 변화가 열초점거리에 미치는 영향을 분석해 보았다. 이 때 결정의 굴절률은 1.826, 결정의 투과율은 90%, 결정의 길이는 10mm로 하였으며, 냉각수의 굴절률은 1.33, 냉각튜브의 두께는 1.5 mm로 하였다. 또 렌즈를 통과한 황선의 divergence는 5도, 난반사 공동체의 반사율은 95.7%로 계산하였다. 다이오드의 전체 출력은 600 W이다. 펌프헤드의 구조도를 그림1에 보였다. (중략)
Operational and thermal characteristics of a thin disk Yb:YAG crystal with a thickness of 0.8 mm were studied using as a pumping source a fiber-coupled 930 nm laser diode. The heat generated in the crystal was dissipated by placing both surfaces in contact with copper plates with central hole, and the dependence of the temperature change in the illuminated spot on hole size was investigated by measuring the spectral change of the lasing peaks. The slope efficiency and optical-to-optical efficiency with respect to the LD pump power were as high as 42.2% and 34.8%, respectively. The temperature at the illuminated spot increased with diode current and with increasing hole size of the copper plate. When the hole size considerably exceeded the crystal thickness, the temperature rise deviated from the linear increase at high pump power.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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