• 제목/요약/키워드: solid-state laser

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다중분할 방전방식을 적용한 펄스형 Nd:YAG 레이저의 임의 펄스성형 연구 (A study on Intention Pulse Forming Network Generation of Pulse Nd:YAG Laser adopting Multi -Alienation Discharge)

  • Whi-Young Kim
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권7호
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    • pp.975-982
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    • 2001
  • 펄스형 Nd:YAG레이저는 연속형에 비해 효율이 높고 높은 첨두출력이 가능하므로 가공에 있어서 여러 가지 장점이 있다. 더구나 레이저 펄스모양을 가변 시키는 기능은 펄스형 Nd:YAG레이저로 가공하기 힘든 특수분야에까지 가공을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 3개의 플래쉬 램프를 순차 점등시키는 방식의 레이저시스템을 설계, 제작하여, 램프 점등시간의 변화에 따른 레이저빔의 펄스 폭과 펄스 세기를 조사하였다. 즉 PIC-Onechip microprocessor를 이용하여 실시간으로 3개의 플래쉬 램프를 순차적으로 점등시켜 보다 다양한 펄스모양을 만드는 기술을 개발하였다. 위 방식의 장점은 램프의 점등 지연시간을 0∼10ms까지 다양하게 변화시킬 수가 있고, 외부의 키보드로 실시간 제어가 가능하므로 보다 편리하게 펄스모양을 변화시킬 수가 있다. 또한, 긴 펄스를 만들 수가 있어 산업용 가공이나 의료용으로 널리 사용될 수가 있을 것이다.

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수동 모드 잠금된 100 MHz Cr4+:YAG 레이저에서의 펨토초 펄스 발생 (Generation of Femtosecond Pulses in a Passively Mode-Locked 100 MHz Cr4+:YAG Laser)

  • 조원배;이상민;김종두;전민용;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.535-541
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    • 2005
  • $Cr^{4+}:YAG$ 레이저 매질을 사용하여 실온영역에서 안정적으로 수동 모드 잠금된 근적외선 펨토초 레이저를 제작하고, 그 특성을 분석하였다. 공진기 내부에 설치된 프리즘의 조절만으로 손쉬운 파장 조절이 가능하였으며, 연속 발진시 1400 nm부터 1510 nm까지 110 nm 정도, 모드 잠금 경우 1500 nm 부근에서 30 nm 정도의 파장 조절이 가능함을 확인하였다. $1.5 \%$의 투과율을 지닌 출력거울을 사용하였으며, 연속 발진시 흡수 파워가 7.6 W 일 때 최대 810 mW 이상의 출력을 측정하였다. 공진기 내에서 발생된 분산을 보상하기 위하여 적외선용 프리즘 쌍을 사용하였으며, 100 MHz의 반복률에서 푸리에 변환한계에 근접한 64 fs의 극초단 펄스 방출이 가능하였다. 레이저의 중심파장이 1510 nm 일 때 스펙트럼의 반치폭은 44 nm였다. 모드 잠금이 꺼지지 않고 장시간 안정적으로 작동이 가능한 레이저 제작을 위해 공진기 내부의 광 경로에 관을 설치하고 질소가스를 순환시켰으며, 평균출력 250 mW로 최적화하였다.

유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기의 출력특성 (Characteristics of the Nd:YAG laser with stimulated brillouin scattering phase conjugate mirror)

  • 이동원;이성구;박승현;공홍진
    • 한국광학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.548-553
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    • 2002
  • 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(SBS-PCM)을 이용한 Nd:YAG 레이저 발진기를 구성하고 특성을 조사하였다. SBS-PCM은 SBS-cell과 렌즈계의 조합으로 구성되어 있다. Q-switcher를 사용하지 않은 경우, SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하지 않은 것을 확인하였고, Cr:YAG(T=50%) Q-switcher가 사용된 경우는 SBS-cell이 SBS-PCM으로 작용하였다. 이 경우 에너지 출력특성은 SBS-PCM의 유무에 관계엾이 차이가 없으나, 출력의 빔프로파일은 크게 향상되었다. 이를 설명하기 위해 초평면에서의 세기에 따른 반사율차이를 이용한 간단한 공간주파수 여과모형을 제시하고 시뮬레이션 하였다.

Synthesis and Characterization of KTiNbO5 Nano-particles by Novel Polymerizable Complex Method

  • Wang, Ning-Ning;Lan, Yun-Xiang;He, Jie;Dong, Rui;Hu, Jin-Song
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제34권9호
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    • pp.2737-2740
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    • 2013
  • The layered $KTiNbO_5$ was successfully synthesized with titanium(IV) isopropoxide and niobium oxalate by a novel polymerized complex (PC) method. The morphology and structure of the as-prepared sample was characterized by means of High-Resolution Transmission Electron Microscope, powder X-ray diffraction, and Laser Raman Spectroscopy. The spectral response characteristic was recorded by using UV-vis Diffuse Reflectance Spectroscopy. Results show that $KTiNbO_5$ as-prepared by PC method presents an uniform morphology of nano-particles, the mean particle sizes is ca. 28 nm corresponding to the (002), and the crystal structure can be well indexed to the orthorhombic phase. The sample as-prepared by PC method has higher band gap energy than that of the sample prepared by a solid-state reaction method due to the quantum size effect.

Multi-discharge방식을 이용한 long-pulse 고체 레이저 개발에 관한 연구 (A study on long-pulse solid-state laser development using Multi_discharge method)

  • 홍정환;송금영;노기경;김휘영;강욱;김희제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1691-1693
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    • 2001
  • 펄스형 Nd:YAG 레이저는 연속형에 비해 효율이 높고 높은 첨두 출력(peak power)이 가능하므로 가공에 있어서 여러 가지 장점이 있다. 더구나 레이저 펄스 모양을 가변시키는 기능은 펄스형 Nd:YAG 레이저로 가공하기 힘든 특수분야에까지 가공을 가능하게 하였다. 본 연구에서는 3개의 플래쉬램프를 순차 점등시키는 MD(multi-discharge)방식의 레이저 시스템을 설계 및 제작하여, 램프 점등 시간의 변화에 따른 레이저 빔의 펄스폭과 펄스 세기(펄스 크기)를 조사하였다. 즉, PIC One-Chip microprocessor를 이용하여 실시간으로 3개의 플래쉬램프를 순차적으로 점등시켜 보다 다양한 펄스 모양을 만드는 기술을 개발하였다. 위 방식의 장점은 램프의 점등 지연시간을 0 $\sim$ 10ms 까지 다양하게 변화시킬 수 있고, 외부의 키보드로 실시간 제어가 가능하므로 보다 편리하게 펄스 모양을 변화시킬 수 있다. 또한 긴 펄스를 만들 수 있어 산업용 가공이나 의료용으로 널리 사용될 수 있을 것이다.

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Soft X-ray Nano-spectroscopy for Electronic Structures of Transition Metal Oxide Nano-structures

  • Oshima, Masaharu
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제23권6호
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    • pp.317-327
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    • 2014
  • In order to develop nano-devices with much lower power consumption for beyond-CMOS applications, the fundamental understanding and precise control of the electronic properties of ultrathin transition metal oxide (TMO) films are strongly required. The metal-insulator transition (MIT) is not only an important issue in solid state physics, but also a useful phenomenon for device applications like switching or memory devices. For potential use in such application, the electronic structures of MIT, observed for TMO nano-structures, have been investigated using a synchrotron radiation angle-resolved photoelectron spectroscopy system combined with a laser molecular beam epitaxy chamber and a scanning photoelectron microscopy system with 70 nm spatial resolution. In this review article, electronic structures revealed by soft X-ray nano-spectroscopy are presented for i) polarity-dependent MIT and thickness-dependent MIT of TMO ultrathin films of $LaAlO_3/SrTiO_3$ and $SrVO_3/SrTiO_3$, respectively, and ii) electric field-induced MIT of TMO nano-structures showing resistance switching behaviors due to interfacial redox reactions and/or filamentary path formation. These electronic structures have been successfully correlated with the electrical properties of nano-structured films and nano-devices.

증착 박막의 비젖음에 의한 실리카 표면 위 은나노 입자형성 (Formation of Silver Nanoparticles on Silica by Solid-State Dewetting of Deposited Film)

  • 김정환;조철민;황소리;김재호;오용준
    • 대한금속재료학회지
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    • 제48권9호
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    • pp.856-860
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    • 2010
  • Silver nanoparticles were formed on silica substrates through thin film dewetting at high temperature. The microstructural and morphological evolution of the particles were characterized as a function of processing variables such as initial film thickness, annealing time, and temperature. Silver thin films were deposited onto the silica using a pulsed laser deposition system and annealed in reducing atmosphere to induce agglomeration of the films. The film thicknesses before dewetting were in the range of 5 to 25 nm. A noticeable agglomeration occurs with annealing at temperatures higher than $300^{\circ}C$, and higher annealing temperature increases particle size uniformity for the same film thickness sample. Average particle size linearly correlates to the film thickness, but it does not strongly depend on annealing temperature and time, although threshold temperature for complete dewetting increases with an increase of film thickness. Lower annealing temperature develops faceted surface morphology of the silver particles by enhancing the growth of the low index crystal plane of the particles.

공침법을 이용한 Lu3Al5O12:Ce3+ 나노 형광체 합성과 광학적 특성 분석 (Synthesis of Lu3Al5O12:Ce3+ Nano Phosphor by Coprecipitation Method, and Their Optical Properties)

  • 강태욱;강현우;김종수;김광철
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.51-56
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    • 2019
  • LuAG:Ce(Lu3Al5O12:Ce3+) nano phosphor were synthesized by applying the coprecipitation method. It is used to increase the color rendering of phosphor ceramic plate for high power LEDs and laser lighting. Internal quantum efficiency and absorption of LuAG:Ce nano phosphor are 51.5 % and 64.4 %, respectively, which is higher than the previously studied nano phosphors. The maximum absorption wavelength of this phosphor is 450 nm blue light, and the emission wavelength is 510 nm. The emission wavelength shifted to longer wavelength when the concentration of Ce increased in the heat treatment of the reducing atmosphere. Thermal quenching of LuAG nano phosphor was 70 % at 200 ℃, it was explained by their significant quenching of all raman scattering modes, implying the restriction of electron-phonon couplings caused by their defects.

Eu3+ 이온이 첨가된 란타넘텅스텐산화물의 분광학 특성 (Property of Optical Spectroscopy on the Lanthanum Tungstate doped Eu3+ Ion)

  • 서효진;박철우
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.39-45
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    • 2015
  • 본 연구는 고상법으로 형광체를 합성하였다. 모체 물질은 $La_2W_3O_{12}$에 활성제로 $Eu^{3+}$이온을 첨가하여 활성제 조성변화에 따른 XRD 분석과 여기 및 방출 스펙트럼 및 온도에 따른 형광 스펙트럼 분석과 수명시간을 측정하였다. $La_2W_3O_{12}:Eu^{3+}$의 1 mol%의 XRD 스펙트럼은 ICSD 카드 (78180)에 보고된 데이터 스펙트럼과 비교하였을 때 XRD 스펙트럼이 잘 일치함을 확인 하였다. $La_2W_3O_{12}$ 형광체에 활성제로 $Eu^{3+}$이온 1 mol%를 첨가한 여기 스펙트럼에서는 286 nm 근처에서 286 nm 넓은 전하전달밴드가 관찰된다. 이 전하전달밴드는 $WO_4$그룹과 $Eu^{3+}$이온의 전하 전달 밴드이며 $O^{2-}-W^{6+}$, $O^{2-}-Eu^{3+}$의 ligand-to-metal 전하 전달 흡수가 이루어진다. 350~500 nm 영역에서는 $Eu^{3+}$의 f-f 전이에 의한 피크가 나타났다. 여기 스펙트럼에서 $Eu^{3+}$$^7F_0{\rightarrow}{^5D_4},{^5D_4},{^5L_6},{^5G_4},{^5D_3},{^5D_2}$ 전이에 해당한다. 방출 스펙트럼은 280, 395 nm로 각각 여기한 결과 $Eu^{3+}$이온의 $^5D_0{\rightarrow}^7F_2$(618nm)에서 강한 피크가 보였다. 희토류 이온이 도핑 되지 않은 $La_2W_3O_{12}$ 형광체를 266 nm로 여기하여 온도에 변화 따른 방출 스펙트럼은 저온에서 상온으로 갈수록 형광의 세기가 약하게 나타났다. 온도에 따른 수명시간은 7 K($114{\mu}s$), 100 K($94{\mu}s$), 200 K($10{\mu}s$), 300 K($0.5{\mu}s$)로 나타났다.

산화아연-탄소나노튜브 복합체의 일산화질소 가스 감지 특성 (NO Gas Sensing Properties of ZnO-Carbon Nanotube Composites)

  • 박성용;정훈철;안은성;웬래훙;강영진;김효진;김도진
    • 한국재료학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.655-659
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    • 2008
  • The NO gas sensing properties of ZnO-carbon nanotube (ZnO-CNT) composites fabricated by the coaxial coating of single-walled CNTs with ZnO were investigated using pulsed laser deposition. Upon examination, the morphology and crystallinity of the ZnO-CNT composites showed that CNTs were uniformly coated with polycrystalline ZnO with a grain size as small as 5-10 nm. Gas sensing measurements clearly indicated a remarkable enhancement of the sensitivity of ZnO-CNT composites for NO gas compared to that of ZnO films while maintaining the strong sensing stability of the composites, properties that CNT-based sensing materials do not have. The enhanced gas sensing properties of the ZnO-CNT composites are attributed to an increase in the surface adsorption area of the ZnO layer via the coating by CNTs of a high surface-to-volume ratio structure. These results suggest that the ZnO-CNT composite is a promising template for novel solid-state semiconducting gas sensors.