• Title, Summary, Keyword: 펄스레이저

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극초단 레이저와 극초단 고출력 레이저의 개발

  • 남창희
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • pp.190-194
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    • 1995
  • Additive-pulse modelocking 시법을 이용하여 레이저 다이오드에 의해 펌핑된 Nb:YLF 레이저에서 1.5 ps의 펄스폭을 갖는 펄스를 얻었으며, Kerr-lens modelocking 기법에 의해 Ti:S 레이저에서 27fs의 펄스를 얻었다. 이러한 극초단 레이저의 구성과 모드록팅 원리를 설명하며, 이들을 효울적을 증폭하여 극초단 고출력 레이저로 구성하는 Chirped pulse amplification 기법에 대해 설명한다.

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레이저 레이더용 광섬유 레이저

  • Seo, Hong-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.117-117
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    • 2013
  • 레이저 레이더용 시력안전파장대 고출력 광펄스 생성을 위한 광원으로 MOPA 구도로 광섬유 레이저를 제작 하였다. MOPA 기반 펄스 광섬유 레이저는시력 안정 파장대인 1,550 nm 대역 파장을 갖고 펄스폭이 2 ns 이하이며 반복률이 30~240 kHz 가변 가능하다. 광섬유 증폭단에서 1단 증폭기는 저잡음용 코어 펌핑 방식의 증폭기로 구현하였으며, 2단 증폭기는 중출력 증폭기로 코어 펌핑구조에 후방향 펌핑 구도로 설계하였다. 3단 증폭기는 최종목표인 2ns 이하의 펄스 폭 및 25 kWp 이상의 첨두출력을 달성하기 위하여 클래딩 펌핑 방식의 고출력 광증폭기로 구현하였다.

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3. 엑시머레이저 국내외 시장 동향 - 큰 에너지 가진 자외선 펄스 만들어 미세가공 분야 탁월한 성능 예상

  • 한기관
    • The Optical Journal
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    • v.13 no.2
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    • pp.42-44
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    • 2001
  • 엑시머 레이저의 큰 단점은 유지 보수에 비용이 많이 든다는 것이었으나 최근의 반도체 노광용 엑시머 레이저는 출력 안정성, 사용 수명, 펄스 반복률에서 매우 발전된 모습으로 나오고 있다. 반면 큰 에너지를 가진 자외선 펄스를 만들 수 있다는 장점이 있으며, 점차 수요가 늘고 있어 이와 같은 추세라면 엑시머 레이저도 $CO_2$ 레이저처럼 싸고 다루기 편한 형태로 개발되어 미세가공 분야에서 쉽게 사용할 날도 멀지 않았다.

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A Study on the pulsed $CO_2$ laser by the switching control of leakage transformer primary (누설변압기 1차측의 스위칭 제어에 의한 펄스형$ CO_2$ 레이저에 관한 연구)

  • 정현주;이동훈;김도완;이유수;김중만;김희제
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • pp.100-101
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    • 2000
  • 최근에 100Hz 이하의 펄스 반복율을 가지는 20 W급 출력의 의료용 및 마킹용 펄스 $CO_2$레이저의 수요가 증가함에 따라 유지와 보수의 편리성은 물론 사용자의 편의성을 충족시키기 위한 레이저 전원장치의 소형화, 출력 제어의 용이성 및 저가격화 등에 대한 요구가 증대되고 있다. 기존의 펄스형 $CO_2$레이저의 전원장치는 원하는 펄스 반복율에 맞도록 스위칭 소자를 "on"-"off"하여 콘덴서에 충전된 에너지를 고압 펄스 트랜스를 통해서 레이저 방전관에 인가하는 방식이다. 즉 DC를 스위칭 과정을 통해 펄스 에너지로 변환시킨 후 방전관에 그 펄스에너지를 공급하는 형태이다$^{(1)}$ . (중략)

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

  • 김봉규
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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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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거리계측을 위한 펄스구동 레이저의 구조 설계 및 제작

  • Kim, Jeong-Ho;Im, Ju-Yeong;Im, Jeong-Un;Han, Su-Uk;Park, Jang-Ho;Sin, Seung-Hak;Kim, Jong-Seop;Kim, Yun-Hyeon;Im, Yeong-Eun;Park, Jong-Bok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.332.1-332.1
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    • 2014
  • 정보통신 기술의 발전으로 지능형 자동차와 같은 미래형 고부가 가치 자동차 산업은 지속적인 성장이 기대된다. 그리고, 안전과 직결되는 차간 거리 계측은 다양한 종류의 센서에 의해 측정이 되고 있으며, 운전자 및 탑승자의 생명을 보호하고 있다. 다양한 차간 거리센서 중에서도 전방의 물체 인식 및 넓은 영역, 장거리에 대한 센싱은 레이저를 이용하여 구현할 수 있다. 본 논문은 자동차 뿐만 아니라, 지능형 자율 주행시 전방의 물체 인식 및 거리 계측 센서로 적용이 가능한 반도체 레이저의 설계 및 제작에 관해 소개한다. 반도체 레이저는 물질에 따라 각각 다른 파장대역의 광을 조사하고 있으며 이 레이저 빔은 물체에 맞고 부딪히면 반사되어 되돌아 오는 특성을 가지고 있다. 따라서, 펄스 구동에 의해 단위 펄스당 출사되는 레이저는 전방 물체에 부딪혀 되돌아 오는 시간을 구하게 되면 레이저 광원에서 물체까지의 거리를 구할 수가 있게 된다. 여기서 펄스 레이저의 출력은 물체 감지가 가능한 거리의 정보를 가지고 있으며, 펄스로 구동될 때 반복 주파수 및 펄스 폭은 각각 거리계측 시간과 분해능을 결정하는 주요 요소가 된다. 따라서, 장거리 물체의 계측과 물체 식별 능력을 높이기 위해서는 반도체 레이저의 출력을 높이고 펄스폭을 줄여서 분해능을 향상하는 것이 필요하다. 또한, 물체 인식 또는 계측 시간을 빠르게 하기 위해서는 고속 주파수로 동작하게 되면 가능해 질 것이다. 본 논문은 1,550 nm 대역의 반도체 레이저를 제작하여 펄스 구동으로 출력과 펄스폭을 측정하였다. 또한, 보다 높은 전류에서 칩 단면의 열화를 방지하기 위한 기술을 적용하여 설계 및 제작된 레이저의 특성을 측정하여 향후, 지능형 자동차의 레이저 레이다(LIDAR)와 같은 응용분야에 많이 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

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고출력 펨토초 레이저와 플라즈마의 상호작용을 통한 극고속 X선 펄스의 발생

  • Jeong, Sang-Yeong;Hwang, Seok-Won;Lee, Hae-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • pp.38-38
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    • 2010
  • 낮은 세기의 레이저와 정지한 전자가 반응하면 전자는 레이저 전기장 세기에 비례하여 가속되며 레이저의 파장과 같은 파장의 빛을 낸다. 반면, 레이저의 세기가 일정 수준을 넘으면 전자의 속도가 빛의 속도에 가까워지게 되어 가속이 둔화되는 현상이 나타나며, 더 이상 전기장의 세기와 가속도가 비례하지 않게 된다. 이러한 비선형적인 전자의 운동이 레이저 기본 파장의 조화파(harmonic)를 발생시키는데, 이를 상대론적 비선형 톰슨 산란(relativistic nonlinear Thomson scattering, RNTS)이라고 한다. 단일 전자를 가정한 경우 RNTS에 의해 아토초($10^{-18}$ 초) 길이의 X선 펄스가 발생하는 것이 시뮬레이션 연구를 통해 잘 알려졌다. [1] 그러나, 실제 실험에서 적용할 수 있는 것은 단일 전자가 아니라 고체, 플라즈마, 전자 빔 등의 전자 덩어리이다. 전자덩어리를 구성하는 각각의 전자가 아토초 펄스를 발생시더라도 각각의 펄스 간에 결맞음(coherence) 조건이 맞지 않으면 아토초 펄스는 발생되지 않는다. 또한, 강한 세기의 펄스를 얻는데도 결맞음은 중요하다. 이 연구에서는 결맞음 조건으로 얇은 타깃에 대한 거울 반사 조건, 즉 레이저가 얇은 타깃에 입사되며 거울의 반사 조건을 만족하는 위치에 검출기(detector)를 위치시키는 방법을 제안하였다. 박막이 충분히 얇을 경우 각각의 전자에 대하여 레이저가 발사되어 타깃에 맞고 검출되기까지의 시간이 거의 일치하게 된다. 거울 반사 조건에 의한 아토초 펄스 발생은 particle-in-cell 방법을 통한 시뮬레이션으로 검증되었다. 결맞음 조건을 위한 얇은 타깃으로는 박막과 나노선 배열(nanowire array)을 사용하였다. 전자들 간의 쿨롱(Coulomb) 힘은 결맞음이 유지되는 것을 방해하는데, 박막에 비해 나노선 배열이 쿨롱 힘의 영향을 적게 받기 때문에 결맞음이 더 잘 유지된다.

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

  • Hong, Jung-Hwan;Song, Kum-Young;Rho, Ki-Kyung;Kim, Whi-Young;Kang, Uk;Kim, Hee-Je
    • Proceedings of the KIEE Conference
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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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UV ultra-short laser pulse generation and amplification (UV 극초단 레이저 펄스의 발생과 증폭)

  • 이영우
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • pp.324-326
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    • 2004
  • We have obtained ultra-short pulses with a wavelength of 616 nm from a Distributed Feedback Dye Laser pumped by excimer laser. Using the second harmonic generation, we obtained ultra-short pulse at 308nm in ultraviolet region and also performed amplification in 3 stages of XeCl amplifiers.

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Analysis of PRI Pattern with the Second Deviation of LASER Pulse Train (레이저 펄스열의 2차 차분을 이용한 PRI 패턴 분석)

  • Lim, Joong-Soo;Hong, Kyung-Ho;Jun, Gab-Song;Moon, Sung-Chul;Lee, Chang-Jae;Suh, Suhk-Hoon
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.8 no.4
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    • pp.63-70
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    • 2008
  • This paper presents a method of PRI do-interleaving for LASER pulse signals. When the PRI of LASER pulse is periodically changed, the first deviation and the second deviation of TOA is used to calculate the PRI pattern of input LASER signals of receiver. If the standard deviation of the first difference of TOA is less than 5% of the average of the first difference of TOA, the PRI pattern of LASER signal is fixed or jittered type. If the standard deviation is larger than 5% of the average, those are triangular PRI patterns or sawtooth PRI patterns.