• 제목/요약/키워드: unstable resonator

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고주파 여기식 슬랩형 도파관 CO2 레이저 (The radio frequency excited slab waveguide CO2 laser)

  • 김규식;이영우;우삼용;최종운
    • 한국광학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.406-412
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    • 2003
  • 고주파 여기 방식의 슬랩 도파관 $CO_2$ 레이저를 제작하고 그 특성을 조사하였다. 레이저 이득을 얻기 위한 고주파 방전구간의 크기는 2${\times}$40${\times}$400mm이고, 레이저 공진기는 볼록거울과 오목거울을 사용하여 positive branch형태의 불안정 공진기를 사용하였다. 고주파 여기 주파수는 123 MHz를 사용하였고, 가스의 혼합 비율은 $CO_2$:$N_2$:He를 각각 1:1:3으로 사용하였다. 공진기의 가스 압력이 40 ton,고주파 입력파워 900 W에서 70.8 W의 출력을 얻었으며, 이때 레이저의 효율은 9.2%이다.

고리형 Nd:YAG 레이저를 이용한 무회절 광속 발진 (Generation of diffraction free beam from Nd:YAG ring laser)

  • 최승호;김기식;박대윤
    • 한국광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.107-110
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    • 1997
  • NBUR(Negative Branch Unstable Ring) 공진기를 갖는 Nd:YAG 레이저의 원고리형 출력광속을 이용하여 무회절 광속을 발진시켰다. Scraper 출력경을 통하여 나오는 원고리형 광속은 평면화된 위상파면을 갖고 있을 뿐 아니라 균일한 공간적 세기 분포를 가지므로 무회절 광속을 발진시키는데 직접 사용할 수 있으며 높은 출력세기 밀도를 갖게 할 수 있다는 장점이 있다. 구성된 NBUR 레이저의 출력광속의 단면은 내경 2.5 mm 외경 5 mm인 크기를 가졌다. 5 m 초점거리를 갖는 Fourier 변환 렌즈를 레이저 출력경으로부터 초점거리만큼 떨어진 지점에 설치하여 원고리형 출력광속의 먼거리 형태를 관측하였으며, 렌즈를 통하여 13 m 이상의 위치에서도 광속의 퍼짐이 없음을 확인하였다.

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Nd:YAG 레이저의 원고리형 출력에 의한 Bessel 빔 (Bessel Beam of Annular Output with the Nd:YAG Laser)

  • 김현태;김기식;박대윤
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.310-311
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    • 2000
  • Jo Bessel 빔은 무회절 빔으로서 빔이 전파해 가면서 강도 분포의 변화가 없는 빔이다.$^{[1]}$ 이 베셀빔을 구현하기 위해서는 무한대의 크기를 갖는 수렴렌즈를 사용하여야 하기 때문에 완벽한 베셀빔을 구현할 수는 없다. 그러나 원고리형 슬릿$^{[3]}$ , Axicon 및 Computer -Generated Hologram(CGH)을 사용하여 근사적인 Bessel 빔을 만들 수 있다. 본 실험에서는 Negative Branch Unstable Resonator(NBUR) 고리형 Nd:YAG 공진기와 scraper 출력경을 사용하여 원고리형 출력광을 얻으며, 이에 의한 Bessel 빔을 구현 하기 위한 이론적인 배경과 이의 전산시늉을 시도하고, 실험결과와의 비교, 분석하였다. (중략)

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비축형 불안정공진기를 이용한 구리증기레이저의 출력특성 (Output Characteristics of the Copper Vapor Laser with Off-axis Unstable Resonator)

  • 임창환
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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    • pp.9-12
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    • 1991
  • 방전가열형 구리증기레이저의 비축형 불안정공진기를 사용하여 레이저의 빔발산각을 안정공진기의 경우에 비해 25배 (200 $\mu$rad) 까지 줄였다. 이때 불안정공진기의 배율 M 은 50 이었으며, 평균출력은 안정공진기를 사용할 경우에 비해 53 %를 얻었다. 또한, M이 8.5 일 때 (750 $\mu$rad) 평균출력은 안정공진기의 94% 까지 도달하였다.

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고주파 여기식 슬랩 도파관 $CO_2$ 레이저 제작 및 평가 (The development and evaluation of the RF excited slab-waveguide $CO_2$ laser)

  • 김규식;최종운;우삼용;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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    • pp.424-428
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    • 2003
  • 고주파 여기 방식의 슬랩 도파관 $CO_2$ 레이저를 제작하고 성능을 평가하였다. 실험에 사용된 공진기의 구조는 concave mirror 두 개로 이루어진 negative branch와 concave와 convex mirror로 이루어진 positive branch로서 불안정 공진기의 구조를 이루고 있다. 도파관의 크기는 40$\times$2$\times$400mm이며, 123MHz의 입력 주파수를 사용하였다. 혼합가스의 비율은 $CO_2$:$N_2$:He=1:1:3이다. 압력은 10에서 60 torr, RF 입력 파워는 100에서 900W까지 증가시키면서 출력을 측정하였다 실험 결과 압력이 40 torr, RF 입력파워가 900W일 경우, negative 공진기와 positive branch의 최대파워는 각각 50.7 W와 71.8 W, 효율은 6.5 %와 9.2%이다.

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와류진동 조절에 의한 유동가진 공동 내부의 음압 제어 (Control of Sound Pressure inside a Flow Excited Cavity by Regulation of Vorticity Shedding)

  • 박종범;황철호
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제17권12호
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    • pp.1223-1229
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    • 2007
  • Flow traveling over a cavity opening forms a vortex due to unstable shear layer and induces an aerodynamic pressure excitation from the diffusion of the vortex convecting out of the trailing edge of the opening. The interaction between the excitation force and the cavity response sustains resonance in the resonator(cavity) and locked-in vortex shedding at the leading edge of the opening. The aerodynamic excitation force can be described from the diffusion of the vortex over the trailing edge and the level of its diffusivity is related to the strength of vorticity seeded at the leading edge. In this study, the control scheme of the internal pressure oscillation was proposed from regulating the vorticity at the leading edge by use of an oscillating spoiler. It was found that the relative motion between the spoiler and the air mass at the cavity opening influenced vorticity strength and the control was achieved by direct feedback of the cavity pressure fluctuation to the actuator.

액체로켓 스월인젝터의 음향학적 감쇠기능 (Effect of Swirl Injector with Variable Backhole on Acoustic Damping in Liquid Rocket Engine)

  • 김병선;김동준;윤영빈;한영민;최환석;차은선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.79-86
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    • 2006
  • 액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 인젝터 길이 변화를 줄 수 있는 백홀 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 백홀 인젝터의 효과를 분석하기위하여 백홀 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였다. 이론적 접근과 음향 실험의 결과로부터 가변적 변위를 갖는 백홀 스월 인젝터가 연소실의 불안정 모드를 감소시킴을 알 수 있었다. 실험적으로 감쇠율을 측정하여 감쇠효과를 측정하였다.

원고리형 레이저광에 의한 근사 무회절 광의 발진 (Generation of non-diffraction beam with annular laser output beam)

  • 김현태;박대윤;김기식
    • 한국광학회지
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    • 제12권6호
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    • pp.496-502
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    • 2001
  • Scraper 출력경을 이용하는 불안전 공진기형 Nd:YAG 레이저 발진기에서 고리 두께 0.145mm인 원고리형 레이저광을 얻었으며, 초점거리에 위치한 베셀렌즈를 통과시켜 근사 무회절 광을 얻었다. 초점거리 1 m의 렌즈를 이용하여 얻은 근사 무회절 광에 대해서 렌즈로부터 거리 z의 변화에 따른 출력세기를 측정하여 이론과 비교 ·분석하였다. 또한 초점거리 5m의 렌즈를 이용한 경우, 거리 33m의 지점에서도 근사 무회절광이 지속됨을 확인하였다

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액체로켓에서 다단 접선 유입구를 갖는 스월인젝터의 음향학적 감쇠기능 (Effect of Swirl Injector with Multi-Stage Tangential Entry on Acoustic Damping in Liquid Rocket Engine)

  • 김병선;김동준;윤영빈;김현성
    • 한국항공우주학회지
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    • 제34권10호
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    • pp.71-79
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    • 2006
  • 액체로켓엔진에서 고주파 연소불안정을 제어하기 위하여 다단 접선 유입구를 갖는 스월 인젝터를 분석하였다. 음향흡수자로서 인젝터의 효과를 분석하기위하여 인젝터는 1/4 파장 공명기로 해석하였고, 상온에서 감쇠 효과의 적합성을 검증하였다. 이러한 인젝터는 모델 챔버의 고유주파수에 동조시킬 수 있는 고유주파수를 갖게 된다. 다단의 접선 유입구를 갖는 인젝터가 단일 유입구를 갖는 인젝터 보다 인젝터 내부의 air core가 안정되었다. 또한, 다단 접선 유입구를 갖는 인젝터를 사용하였을 때 불안정 모드에 동조되는 인젝터 길이가 계산된 길이와 잘 일치하였다. 이러한 실험 결과로부터 인젝터 내부의 air core가 안정되게 유지된다면, 동조된 스월 인젝터는 모델 챔버의 불안정 모드를 효과적으로 감소시킬 수 있고, 감쇠율을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

Opto-Hertzian 효과를 이용한 고주파 여기식 슬랩 CO2 레이저의 출력 안정화 (Power stabilization of a slab CO2 laser by using the Opto-Hertzian effect)

  • 최종운;우삼용;김규식;이영우
    • 한국광학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.337-342
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    • 2004
  • 본 연구에서는 opto-Hertzian 효과를 이용하여 고주파 여기식 슬랩형 $CO_2$ 레이저의 출력을 안정화하였다. 슬랩레이저 공진기속의 복사선 세기가 변화할 때 opto-Hertzian 효과에 의해서 공진기의 방전 임피던스도 함께 변화한다. 이에 따라 공진기로 입사 또는 반사되는 고주파 에너지 값도 변화한다. 이 같은 변화를 결합 루프를 통해 검출하여 고주파 성분을 제거한 후 록인 안정기에서 발생시킨 오차신호를 기준신호로 사용하여 슬랩 레이저의 출력을 안정화하였다. 본 방법으로 안정화된 레이저의 출력 변동률이 0.2%로 개선됨을 확인하였다.