• 제목/요약/키워드: 광학 밀도

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기획특집(1) 우주 광학 산업의 기술 동향 - 인공위성 레이저추적(SLR) 시스템

  • 임형철
    • 광학세계
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    • 통권142호
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    • pp.17-22
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    • 2012
  • 인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

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60cm 광시야 탐사망원경 설치 밀 성능 시험 관측

  • 경재만;육인수;윤요나;한원용;문홍규;임홍서;변용익;윤재혁;진호;김호일;김정미;유성렬
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2004년도 한국우주과학회보 제13권1호
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    • pp.34-34
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    • 2004
  • 국가지정연구실 사업인 "인공위성 및 지구접근천체 감시연구"에서는 2003월 한국천문연구원 전파연구동에 60cm 광시야 망원경을 설치하여 시험가동중이다. 이 광시야 망원경의 광학계는 초점비 F/2.92로 직초점 방식이며 3개의 보정렌즈를 이용하여 보정된 초점면의 시야는 2.7도가 되도록 설계되었다. 독일에서 제작하였으며 광학계를 구동할 마운트는 국내 제작하였다. Apogee사 AP10, FingerLake 사 2K CCD 카메라, Pentax 67사진 카메라와 같은 다양한 관측기기를 이용하여 광학계의 성능을 검사하고 광축조정을 하고 있으며 발생한 문제점을 파악하여 해결하고 있다. (중략)

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광학계, 냉각계, 전력계의 최적화에 의한 다파장 치과용 레이저 개발 (Multi-wavelength Dental Laser Development by Design Optimization of Optics, Cooling and Power systems)

  • 윤길원;김홍식;전병문;이성근;이왕진
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.130-131
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    • 2003
  • 수술용으로 쓰이는 치과용 레이저로는 Nd:YAG, $CO_2$, Er:YAG 레이저들이 있다. 치료 부위에 따라 두 가지 응용으로 나눌 수 있다. 잇몸의 절개 등은 주로 $CO_2$나 Nd:YAG 레이저를 이용하여 정밀하게 그리고 출혈을 최소로 하는 레이저의 장점을 살리면서 시술하고 있다. $CO_2$레이저의 경우 강한 열적 손상작용 때문에 출력 조사 시간을 짧게 하여 사용하며, 열적 손상력이 낮은 Nd:YAG 레이저는 화이버를 접촉식으로 하여 화이버의 작은 면적의 높은 광밀도를 이용하여 시술하고 있다. (중략)

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Nd:YLF 레이저 펄스의 재생식 증폭 (Regenerative amplification of pulses in Nd:YLF)

    • 한국광학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.37-42
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    • 1992
  • 공진기 내에서 종자펄스를 여러번 왕복시키며 증폭시키는 재생식 증폭기의 설계 및 동작톡성에 대하여 연구하였다. 기계적, 열적 요동에 대하여 안정된 작동을 하도록 Nd:YLF를 레이저 매질로 사용하고, 광학 부품에 미치는 에너지 밀도를 최소화할 수 있도록 오목거울과 볼록거울로 구성된 증폭기 공진기를 설계, 제작하였다. 종자펄스로는 펄스 폭 40ps, 에너지 100pJ, 파장 1,053.$\mu$m인 Nd:YLF 레이저 펄스를 사용하여 재생식 증폭기로 최대 반복률 3.5kHz에서 1mJ의 안정된 펄스를 얻었으며, 최대 출력은 5mJ이었다.

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공진기 반사율과 펌프 파워에 따른 어븀 광섬유 레이저의 특성 (Characteristics of Er-Doped Fiber Laser on Resonator Reflectivities and Pump Power)

  • 박서연;이학규;김경헌;이동한
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.286-290
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    • 1994
  • 어븀 첨가된 광섬유로 레이저 공진기를 구성하여 공진기의 결합기 반사율과 펌프 파워에 따른 출력 특성을 조사하고, 공진기의 양쪽 거울의 반사율에 따른 레이저 발진 파장의 변화를 어븀 광섬유의 흡수 및 이득 스펙트럼과 공진기 구성 파라미터를 이용한 계산으로 분석하였다. 최대 경사 효율은 양쪽 공진기 거울의 반사율이 100%와 4%일 때 38%이었고, 문턱 펌프 파워는 양쪽 반사율이 4~4%에서 100~90%로 증가함에 따라 7.8mW에서 5.6mW로 낮아졌다. 공진기 반사율의 변화에 대해 어븀 광섬유의 길이가 15.8m일 때는 $1.558~1.570\mum$에서 레이저의 발진이 이루어졌으며 6m일 때는 밀도 반전율의 증가로 어븀의 형광 대역의 낮은 영역인 $1.532~1.563\mum$ 사이에서 발진 파장이 형성되었다.

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브릴루앙 산란 실험을 이용한 이온빔 보조 증착법의 Cr 박막의 탄성특성 (Elastic properties of ion-assisted Cr films measured by brillouin light scattering)

  • 이석목;황보창권;최동철
    • 한국광학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • Ar이온빔의 보조 증착법으로 soda-lime유리판에 증착한 Cr박막을 브릴루앙 산란 실험을 통하여 박막의 탄성특성을 조사하였다. 박막증착시 사용된 이온의 전류 밀도가 증가할 수록 박막의 탄성계수가 증가하였으며 박막의 탄성특성이 bulk의 특성에 근접하였다. $400\muA/cm^{2}$의 이온전류밀도의 이온빔의 보조 증착으로 제작된 Cr박막의 탄성계수는 $c_{11}=296, c_{13}=83, c_{33}=289$, 그리고 $c_{55}=c_{44}=108(\times10^9/N/m^{2}}$이 었으며 이는 bulk의 값들에 비해 5% 감소한 것이다.

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양자우물 레이저의 이득 곡선의 온도 의존성 (Temperature Dependence of the Gain Spectrum of a Quantum Well Laser)

  • 김동철;유건호;박종대;김태환
    • 한국광학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.302-309
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    • 1995
  • 상온에서 $1.55{\mu}m$ 를 발진하는 격자 정합된 InGaAs/InGaAsP 양자우물 레이저를 설계하여 주입 운반자 밀도와 온도의 함수로 이득 곡선을 계산하였다. 밴드 구조와 운동량 행력 요소의 계산에는 블록대각화된 8*8 이차 k.p 해밀토니안에 근거한 변환행렬법을 사용하였다. 이 격자정합된 양자우물은 TE 모우드로 발진하였다. 온도가 증가함에 따라 발진파장이 길어졌고, 투명 운반자 밀도는 증가하였으며 미분이득은 감소하였다. 이득 곡선의 온도의존도는 밴드 구조의 온도의존성과 페르미 함수의 온도의존성에 기인하는데 이중 후자의 효과가 주도적인 것이었다.

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ZnS 완충층을 사용한 SrS : Ce, Cl 박막 EL 소자의 효율 (Luminous Efficiency of SrS:Ce, Cl EL Device with ZnS Buffer Layer)

  • 임영민;최광호;장보현
    • 한국광학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.115-120
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    • 1991
  • ZnS 완충층이 SrS : Ce, Cl 박막 EL cell의 발광휘도 및 효율에 미치는 영향을 조사하였다. ZnS 완충층을 사용한 cell과 사용하지 않은 cell의 구동전압은 각각 210V, 220V 이상이고 주파수 범위는 500 Hz-20kHz로 하였다. 측정범위 내에서 휘도는 주파수와 이동전하밀도의 곱에 비례하고, 한편 이동전하밀도는 주파수에 무관하고 구동전압에 비례한다. 결과적으로 발광효율은 주파수와 구동전압에 무관하다. 완충층을 사용하므로 활성층의 발광특성을 향상시킬 수 있으며, 발광효율은 완충층 유무에 따라 각각 0.12 lm/W, 0.06 lm/W 이다.

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