• 제목/요약/키워드: high power lasers

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반도체 레이저에 의해 펌핑되는 Cr:LiSAF 레이저의 연속 발진 특성 (The CW lasing characteristics of a Cr:LiSAF laser pumped by semiconductor lasers)

  • 윤장한;박종대;조창호;이재형;장준성
    • 한국광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.47-51
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    • 1997
  • 반도체 레이저에 의해 펌핑되는 Cr:LiSAF 레이저를 제작하였다. 펌핑 레이저는 고출력의 반도체 레이저 (SDL 7432-H1)였으며, 674 nm에서 최대출력은 500 mW이었다. 레이저 결정은 plano-Brewster모양의 Cr:LiSAF으로 Cr$^{3+}$ 의 농도가 3%, 길이가 3 mm, 결정의 평면인 면은 펌프레이저를 최대로 투과하고, 800-880 nm 대역에서 최대 반사율을 갖도록 코팅된 것을 사용하였다. 결정에 의한 비점수차를 보정하기 위해 V자형 공진기를 사용하였다. 펌핑 레이저의 출력이 290 nW일 때 Cr:LiSAF 레이저의 출력은 19.4 mW이었다. 광축의 각이 큰 복굴절 필터를 사용하여 레이저 파장을 840-880 nm파장 범위에서 가변할 수 있었으며, 복굴절 필터의 특성은 이론과 잘 일치하였다.

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300-W-class Side-pumped Solar Laser

  • Qi, Hongfei;Lan, Lanling;Liu, Yan;Xiang, Pengfei;Tang, Yulong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제6권6호
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    • pp.627-633
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    • 2022
  • To realize uniform side pumping of solar lasers and improve their output power, a solar concentrating system based on off-axis parabolic mirrors is proposed. Four identical off-axis parabolic mirrors with focal length of 1,000 mm are toroidally arranged as the primary concentrator. Four two-dimensional compound parabolic concentrators (2D-CPCs) are designed as a secondary concentrator to further compress the focused spot induced by the parabolic mirrors, and the focused light is then homogenized by four rectangular diffusers and provides uniform pumping for a laser-crystal rod to achieve solar laser emission. Simulation results show that the solar power received by the laser rod, uniformity of the light spot, and output power of the solar laser are 7,872.7 W, 98%, and 351.8 W respectively. This uniform pumping configuration and concentrator design thus provide a new means for developing high-power side-pumped solid-state solar lasers.

고출력 광섬유 레이저 기술의 현황 및 전망 (Current Status and Prospects of High-Power Fiber Laser Technology (Invited Paper))

  • 권영철;박경윤;이동열;장한별;이승종;루이스 알론소 바즈게즈 주니가;이용수;김동환;김현태;정윤찬
    • 한국광학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-17
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    • 2016
  • 최근 20 여년간의 괄목할만한 발전을 통해 단일 광섬유 레이저의 출력은 이미 kW 수준을 상회하고 있으며, 기존의 벌크 방식 레이저의 대체 기술로서 여전히 학계 및 산업계의 뜨거운 관심을 받고 있다. 본 논문은 이와 같은 광섬유 레이저의 괄목할만한 성장을 가능하게 한, 이터븀(Ytterbium) 혼입 이득 광섬유 사용 방식, 레이저 다이오드 펌프와 이중 클래딩 광섬유 구조를 통한 광학적 펌프 방식, 더 나아가서 양자결함을 최소화 하는 종렬 펌핑 방식 등 그 주요 요소 기술들을 개괄하고, 그 극한적 고출력화에 따른 발진 효율 및 특성 저하, 시스템 열화 및 불안정성 증대 등과 같은 고출력 광섬유 레이저 기술 자체가 직면하고 있는 다양한 기술적 문제점 및 그 완화 방안을 논의한다. 여기에서는 광섬유 레이저의 고출력화와 더불어 야기되는 다양한 형태의 광섬유내 비선형 현상, 광섬유 손상 및 모드 불안정 현상에 대한 논의를 포함한다. 이와 더불어, 전술한 다양한 출력 제한 현상을 극복함과 동시에 광섬유 레이저의 출력을 현격한 수준으로 더욱 증가시키기 위한 대체 방안으로 최근 주목을 많이 받고 있는 다중 빔 결합 기술에 대해 개괄적으로 논의한다. 특히, 분광형 다중 빔 결합 기술의 개념적 시스템 구성 요소 및 각 부문별 요구 기술에 대해 보다 심화된 논점을 둔다. 최종적으로 현 수준을 뛰어 넘는 광섬유 레이저의 출력 증대와 본 기술의 지속적 발전을 위한 앞으로의 발전 방향을 논의한다.

고출력 InGaAs레이저 다이오드 제작 (Fabrication of High Power InGaAs Diode Lasers)

  • 계용찬;손낙진;권오대
    • 전자공학회논문지A
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    • 제31A권10호
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    • pp.79-86
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    • 1994
  • Gain-guided broad-area single quantum well separate confinement heterostructure diode lasers have been fabricated from structures grown by metal organic vapor phase epitaxy. The active layer of the epi-structure is InGaAs emitting 962-965nm and the guiding layer GaAs. The channel width is fixed to 150${\mu}$m and the cavity length varys within the range of 300~800${\mu}$m. For uncoated LD's, the output power of 0.7W has been obtaained at a pulsed current level of 2A, which results about 60% external quantum efficiency. The threshold current density is 200A/cm$^{2}$ for the cavity lengths of 800.mu.m LD's. The stain effect upon the transparent current density has been observed. The internal quantum efficiency is expected to be 88% and the internal loss to be 18$cm^{-1}$. The beam divergence has been measured to be 7$^{\circ}$to lateral and 40$^{\circ}$to transverse direction. finally, 1.2W continuous-wave output power has been obtained at a current level of 2A for AR/HR coated LD's die-bonded on Cu heat-sink and cooled by TEC.

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Particular aspects of drivers for VCSELs operating at multi-Gb/s

  • Kyriakis-Bitzaros, Efstathios D.;Katsafouros, Stavros G.;Halkias, George
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제2권1호
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    • pp.82-86
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    • 2002
  • It is demonstrated that the conventional current-pulse laser drivers are not adequate in driving VCSELs operating at multi-Gb/s speeds. Simulation results, including the bonding parasitics, show that high-performance VCSELs are more efficiently driven using voltage-pulse mode of operation. The optical output power is almost doubled in the voltage-mode of operation, while the total electrical power consumption of the transmitter decreases by 20%.

온도구배에 의한 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성 (Characteristics of Stimulated Brillouin Scattering Suppression in High-power Fiber Lasers Using Temperature Gradients)

  • 정성묵;김기혁;이성헌;황순휘;양환석;문병혁;전영민;박민규;이정환
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.167-173
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 전광섬유 MOPA (master oscillator power amplifier) 구조의 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 제작하였으며, 온도구배 조건별 역반사 스펙트럼 및 출력을 측정하였다. 구형파 조건의 온도구배에 의해 유도 브릴루앙 산란이 가장 효과적으로 억제되었으며, PRBS (pseudo-random binary sequence) 위상변조 조건과 온도구배 간의 유도 브릴루앙 산란 특성에 끼치는 상호 영향성을 분석하였다.

CW Nd:YAG레이저를 이용한 금형 재료의 표면열처리 (Surface Heat treatment of Die material by means of CW Nd:YAG Laser)

  • 유영태;신호준;장우양
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.67-74
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    • 2004
  • Laser heat treatment is an effective technique used to improve the tribological properties and also to increase the service life of automobile components such as camshafts, crankshatfs, lorry brake drums and gears. High power $CO_2$ lasers and Nd:YAG lasers are employed for localized hardening of materials and hence are of potential application in the automobile industries. The heat is conducted rapidly into the bulk of the specimen causing self-quenching action to occur and the formation of matrensitic structure. In this investigation, the microstructrual features occurring in Nd:YAG laser hardening SM45C and $STD_11$ steel are discussed with the use of optical microscopic and scanning electron microscopic analysis. Moreover, This paper describes the optimisation of the processing parameters for maximum hardened depth of SM45C and $STD_11$ steel specimens of 10mm thickness by using CW:YAG laser.

CW Nd:YAG 레이저를 이용한 금형열처리 (Metallic pattern Heat treatment by means of CW Nd:YAG Laser)

  • 신호준;유영태;오용석;노경보
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1898-1904
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    • 2003
  • Laser heat treatment is an effective technique used to improve the tribological properties and also to increase the service life of automobile components such as camshafts, crankshatfs, lorry brake drums and gears. High power $CO_{2}$ lasers and Nd:YAG lasers are employed for localized hardening of materials and hence are of potential application in the automobile industries. The heat is conducted rapidly into the bulk of the specimen causing self-quenching to occur and the formation of matrensitic structure. In this investigation, the microstructrual features occurring in Nd:YAG laser hardening SM45C and $STD_{11}$ steel are discussed with the use of optical microscopic and scanning electron microscopic analysis. Moreover, This paper describes the optimisation of the processing parameters for maximum hardened depth of SM45C and $STD_{11}$ steel specimens of 10mm thickness by using CW Nd:YAG laser.

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