• 제목/요약/키워드: ultrashort pulse laser

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완화진동억압을 이용한 10 GHz 고조모드잠금된 고리형 어븀첨가 광섬유 레이저의 출력 안정화 및 특성 측정 (Stabilization and characterization of a 10 GHz harmonically mode-locked Er-doped fiber ring laser by suppression of relaxation oscillation)

  • 장지웅;이유승;전영민;임동건
    • 한국광학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.58-64
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    • 2002
  • 마하젠더형 광세기 변조기를 이용하여 l0 GHz 고조모드잠금된 분산보상 어븀첨가 광섬유 레이저의 출력 안정화 되먹임 제어를 하고 출력의 안정도를 측정하였다. 레이저의 출력 불안정성이 발생하였을 때 나타나는 완화진동 주파수 성분을 억압하도록 공진기 길이를 조정하여 16시간 이상 출력 안정화를 시켰다. 이때, 안정화가 진행되는 동안 rms 위상잡음과 rms진폭잡음은 각각 260 fsec-524 fsec와 4-11.5%의 사이에 분포하였고, BER은 $10^{-13}$ 으로 측정되었다.

Simulation of an X-ray Fresnel Zone Plate with Nonideal Factors

  • Chen, Jie;Fan, Quanping;Wang, Junhua;Yuan, Dengpeng;Wei, Lai;Zhang, Qiangqiang;Liao, Junsheng;Xu, Min
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권1호
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    • pp.9-15
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    • 2020
  • Fresnel zone plates have been widely used in many applications, such as x-ray telescopes, microfluorescence, and microimaging. To obtain an x-ray Fresnel zone plate, many fabrication methods, such as electron-beam etching, ion-beam etching and chemical etching, have been developed. Fresnel zone plates fabricated by these methods will inevitably lead to some nonideal factors, which have an impact on the focusing characteristics of the zone plate. In this paper, the influences of these nonideal factors on the focusing characteristics of the zone plate are studied systematically, by numerical simulations based on scalar diffraction theory. The influence of the thickness of a Fresnel zone plate on the absolute focusing efficiency is calculated for a given incident x-ray's wavelength. The diffraction efficiency and size of the focal spot are calculated for different incline angles of the groove. The simulations of zone plates without struts, with regular struts, and with random struts are carried out, to study the effects of struts on the focusing characteristics of a zone plate. When a Fresnel zone plate is used to focus an ultrashort x-ray pulse, the effect of zone-plate structure on the final pulse duration is also discussed.

10 GHz Multiuser Optical CDMA Based on Spectral Phase Coding of Short Pulses

  • Ruan, Wan-Yong;Won, In-Jae;Park, Jae-Hyun;Seo, Dong-Sun
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.65-70
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    • 2009
  • We propose an ultrashort pulse optical code-division multiple-access (O-CDMA) scheme based on a pseudorandom binary M-sequence spectral phase encoding and decoding of coherent mode-locked laser pulses and perform a numerical simulation to analyze its feasibility. We demonstrate the ability to properly decode any of the multiple (eight) 10 Gbit/s users by the matched code selection of the spectral phase decoder. The peak power signal to noise ratio of properly and improperly decoded $8{\times}10 Gb/s$ signals could be greater than 15 for 127 M-sequence coding.

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편광유지 광섬유를 이용한 초단펄스 광섬유 레이저 제작 및 특성연구 (Characteristics of Ultrashort Pulse Fiber Laser using Polarization Maintaining Fiber)

  • 김봉규
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.232-233
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    • 2000
  • 초단펄스를 생성하는 방법에는 이득 스위칭, 광 변조기, 모드록킹 레이저 등이 있다. 이중에서 모드록킹 광섬유 레이저를 이용한 초단펄스를 발생시키는 방법은 비용이 많이 들고 부피가 큰 단점을 갖고 있지만, 매우 짧은 펄스 폭 생성, 고 출력의 펄스생성, 그리고, 파장 및 주파수를 조절을 할 수 있다는 장점을 갖고 있다. 한편, 모드록킹 방법에는 수동형과 능동형이 있다. 수동형 방법은 아주 짧은 펄스 폭을 갖는 펄스를 발생할 수 있지만, 출력이 불안정하고 펄스의 발생주기를 조절하기 어려운 반면, 능동형 방법은 상대적으로 펄스폭은 넓지만, 안정된 출력과 펄스 발생주기를 짧게 할 수 있다. 따라서, 고 반복률의 안정된 펄스를 사용하는 초정밀 광 계측기나 광통신에 사용되는 광원으로 능동형 모드록킹 광섬유 레이저가 많이 사용되어지고 있다. (중략)

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펨토초 레이저의 주파수 모드를 이용한 정밀 길이 측정 (Precision Length Metrology using the Optical Comb of Femtosecond Pulse Lasers)

  • 진종한;김영진;김승우
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.216-219
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    • 2005
  • In precision length measurements using optical interferometry based on homodyne or heterodyne principles, it is crucial to have frequency-stabilized monochromatic light sources. To the end, we investigate the possibility of utilizing the optical comb constituted by ultrashort femtosecond pulse lasers generated from a gain medium of titanium-doped aluminium oxide $(Ti:Al_2O_3)$. The optical comb is stabilized by locking to the caesium atomic clock, which allows all the modes of the comb to maintain an extremely high level of frequency stabilization to precision of one part in $10^{16}$. Then, high precision length measurements are realized by extracting a single or group of particularly wanted optical frequency components or by adopting a third-party light source locked to the comb. Required measurement system setup will be presented in detail along with experimental results.

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Z-형태의 대칭형 레이저 공진기 구조를 갖는 연속 발진 및 Kerr-렌즈 모드-록킹되는 티타늄 사파이어 레이저의 설계와 동작 특성 (Design and operational characteristics of cw and KLM Ti : sapphire lasers with a symmetric Z-type cavity configuration)

  • 추한태;안범수;김규욱;이태동;윤병운
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.347-355
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    • 2002
  • 티타늄 사파이어 레이저에 대한 활용도를 높기 위하여 4개의 거울로 구성된 Z-형태의 대칭형 레이저 공진기를 구성하여 넓은 파장가변성을 갖는 고효율 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저를 제작하였다. 또한 Kerr-렌즈 모드-록킹(KLM)을 일으키기 위한 KLM 강도 및 공진기 모드 크기가 Kerr 매질을 포함하는 Z-형태의 대칭형 공진기에 대하여 공진기 내의 위치, 내부 공진기 레이저 출력 및 안정 파라메터 등에 의존함을 확인하였고, 이를 근거로 하여 펌핑 효율이 높고 KLM 강도가 강한 KLM 티타늄 사파이어 레이저를 제작하여 출력 특성, 펄스폭 및 스펙트럼 반치폭 등을 측정하였다. 그 결과 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저의 출력에 대한 기울기 효율은 31.3%이고, 5W의 Ar-이온 펌핑 레이저 출력에 대해 최대 1420㎽의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 파장가변 영역은 730㎚~908㎚까지 모두 700㎽ 이상의 평균 출력을 보였다. 자체-조리개 효과에 의한 KLM 동작 또한 쉽게 얻을 수 있었으며, KLM된 티타늄 사파이어 레이저로부터 출력에 대한 기울기 효율은 16%이고, 5W 펌핑 출력에 대해 최대 500㎽의 평균 출력을 얻었다. 또한 중심 파장 807㎚에서 스펙트럼 반치폭이 33㎚이며, 펄스 반복률이 82㎒인 27fs의 안정된 짧은 펄스를 얻을 수 있었다.

Radiography with Low Energy Protons Generated from Ultraintense Laser-plasma Interactions

  • Choi, Chang-Il;Lee, Dong-Hoon;Kang, Byoung-Hwi;Kim, Yong-Kyun;Choi, Il-Woo;Sung, Jae-Hee;Kim, Chul-Min;Kim, I-Jong;Yu, Tae-Jun;Lee, Seong-Ku;Pae, Ki-Hong;Hafz, Nasr;Jeong, Tae-Moon;Ko, Do-Kyeong;Lee, Jong-Min
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권1호
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    • pp.28-32
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    • 2009
  • In order to obtain high quality images of thin objects, we performed an experiment of proton radiography by using low energy protons generated from the interaction of an ultrashort ultraintense laser with solid targets. The protons were produced from a thin polyimide target irradiated by the laser pulse, and their maximum energy was estimated at up to 1.8 MeV. A CR-39 nuclear track detector was used as a proton radiography screen. The proton images were obtained by using an optical microscope and the spatial resolution was evaluated by a Modulation Transfer Function (MTF). We have achieved about $10\;{\mu}m$ spatial resolution of images. The obtained spatial resolution shows about $4{\sim}5$ times better value than the conventional X-ray radiography for inspection or non-destructive test (NDT) purpose.

Laser Acceleration of Electron Beams to the GeV-class Energies in Gas Jets

  • Hafz, Nasr A.M.;Jeong, Tae-Moon;Lee, Seong-Ku;Choi, Il-Woo;Pae, Ki-Hong;Kulagin, Victor V.;Sung, Jae-Hee;Yu, Tae-Jun;Cary, John R.;Ko, Do-Kyeong;Lee, Jong-Min
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권1호
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    • pp.8-14
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    • 2009
  • In a laser-plasma wakefield accelerator, the ponderomotive force of an ultrashort high intensity laser pulse excites a longitudinal wave or plasma bubble in a way similar to the excitation of a wake wave behind a boat as it propagates on the water surface. Electric fields inside the plasma bubble can be several orders of magnitude higher than those available in conventional RF-based particle accelerator facilities which are limited by material breakdown. Therefore, if an electron bunch is properly phase-locked with the bubble's acceleration field, it can gain relativistic energies within an extremely short distance. Here, in the bubble regime we show the generation of stable and reproducible sub GeV, and GeV-class electron beams. Supported by three-dimensional particle-in-cell simulations, our experimental results show the highest acceleration gradients produced so far. Simulations suggested that the plasma bubble elongation should be minimized in order to achieve higher electron beam energies.