• Title/Summary/Keyword: 레이저산란

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Visualization of Combustion by Using Laser Diagnostic Techniques (레이저 진단기법을 이용한 연소 가시화 기술)

  • Chung S. H.;Won S. H.
    • Journal of the Korean Society of Visualization
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    • v.2 no.1
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    • pp.52-56
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    • 2004
  • Several visualization techniques of laser diagnostics are presented for combustion phenomena, including Mie scattering for flow, Rayleigh and Raman scattering spectroscopy for major species, laser-induced fluorescence for minor species, and laser-induced incandescence for soot. These techniques have been applied to understand the various combustion phenomena more clearly, including buoyancy-dominant flow system, diffusion flam oscillation, laminar and turbulent lifted flames, flame propagation along a vortex ring, and soot zone characteristics. The usefulness of laser diagnostics on a better understanding of physical mechanism is demonstrated.

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Blue-Green Laesrs and Their Application to Undrewater Communication (청록섹 레이저의 수중통신 응용)

  • 김용평;최종운
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.16 no.12
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    • pp.1211-1218
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    • 1991
  • The under water communication which use blue green lasers reviewed. In the view point of absorption and scattering, the optical characteristics of sea water are described. In addition, state of blue green lasers for under water communication are summarized.

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플라즈마 진단을 위한 다이오드레이저 기반의 Nd:YAG 레이저 개발

  • Yang, Jong-Geun;SHAHINUR, RAHMAN MD;SURESH, RAI;AHMED, MUHAMMAD WAQAR;Lee, Heon-Ju
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2016.02a
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    • pp.201.1-201.1
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    • 2016
  • 본 연구에서는 펄스형으로 운전하는 플라즈마를 대상으로 하거나 플라즈마 특성의 빠른 변동을 파악하기 위해 1 kHz 이상의 반복율, 5 pulse burst mode와 2 J/pulse 이상의 발진특성을 갖는 Nd:YAG 레이저를 기반으로 하는 광원을 개발하기 위하여 레이저와 전원장치를 설계하였다. 전체 시스템은 MOPA(Master Oscillator Power Amplifier)형태로 구성하고 발진기는 FBG(Fiber Bragg Grating)을 반사경으로 사용한 Yb fiber 레이저를 설계하였다. 또한 설계한 레이저를 작동시킬 전원장치를 연구하였다. 정확한 스위칭과 턴온, 턴오프를 구현하기 위하여 IGBT 스위치를 적용하였고 적절한 저항을 조합하여 전류가 시간에 따라 상승하다가 스위치 턴오프에 급격히 감소하는 형태의 레이저 다이오드 구동에 적합한 삼각파와 비슷한 전류파형을 설계하였다. 추후 설계한 두 장치를 제작하여 테스트를 거친 후, VEST 내부 플라즈마 진단에 적용할 계획이다.

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High-power Yb Fiber Laser with 3.0-kW Output (3.0 kW 고출력 발진 단일 모드 Yb 광섬유 레이저)

  • Park, Jong Seon;Park, Eun Ji;Oh, Ye Jin;Jeong, Hoon;Kim, Ji Won;Jung, Yeji;Lee, Kangin;Lee, Yongsoo;Cho, Joonyong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.32 no.4
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    • pp.147-152
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    • 2021
  • We report high-power continuous-wave operation of a Yb-doped fiber laser at 1070 nm, pumped by high-power laser diodes at 976 nm. Based on theoretical calculation of the stimulated Raman scattering and temperature distribution in the fiber, we construct a bidirectionally pumped Yb-fiberlaser system incorporating a pair of fiber Bragg gratings and a cladding light stripper. The fiber laser yields 3.0 kW of continuous-wave output at 1070 nm in a diffraction-limited beam with M2 ≈ 1.26 for 4.1 kW of incident pump power, corresponding to a slope efficiency of 81.5%. The prospects for further power scaling are discussed.

Fabrication of Heterodyne type Laser Doppler Velocimeter and Studies of its Characteristics (Heterodyne type의 레이저 속도계 제작 및 특성연구)

  • 박형국;임충수;전형하;김달우;오기장
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.08a
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    • pp.58-59
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    • 2000
  • 레이저를 이용한 속도측정은 비접촉식 정밀측정이라는 장점 때문에 산업현장의 생산라인에서 온-라인 계측장비로 이용되고 있다. 특히, 철강업에서는 각종 설비의 제어를 위한 속도측정이나 연신률 측정 및 길이측정에 활용되고 있으며 제지분야나 고무생산 현장에서도 계측장비로 활용성이 점점 높아지고 있다. 본 연구는 레이저를 이용하여 비접촉식 속도계(Laser Doppler Velocimeter; LDV)를 제작하고 특성을 연구하였다. 기본 원리는 두 개의 레이저 빔을 측정대상의 한 지점에 입사시키고 이 지점에서 산란된 빛의 세기를 광검지기로 측정한 후 광검지기 출력의 주파수를 분석하여 측정대상의 속도를 산출하는 방법으로 두 개의 레이저 빔의 주파수가 같은 homodyne type과 주파수가 다른 heterodyne type으로 나누어지고 있다. Heterodyne type의 LDV 시스템은 속도값과 함께 측정대상의 이동방향을 알 수 있고, 측정신호가 고주파 대역에 있으므로 레이저의 불안정성이나 전원잡음 등에 의한 저주파 잡음을 용이하게 제거할 수 있는 장점을 가지고 있다. (중략)

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Effect of Surface Improvement on Thin Film by In-Situ Laser Annealing Deposition (In-Situ Pulse Laser Annealing 증착에 의한 광학박막의 표면 개선 효과)

  • Lee, Se-Ho;Yu, Yeon-Serk
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.20 no.1
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    • pp.34-40
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    • 2009
  • In-situ pulse laser (Nd-YAG, 2nd harmonics 532 nm) annealing used in physical vapor deposition of $MgF_2$, $SiO_2$ and ZnS thin films was shown to be effective in improving their surface roughness properties. Total integrated scattering (TIS) measurements of $MgF_2$ and $SiO_2$ samples deposited on glass substrates revealed that the laser irradiation of films at an energy of approximately $140\;mJ/cm^2$ at 532 nm with a repetition frequency of 10 Hz and pulse duration of 5 ns during the deposition resulted in total scatterings that were minimum. But in case of the ZnS samples, measurements revealed minimum total scattering at a laser energy of approximately $62\;mJ/cm^2$. Atomic Force Microscopy (AFM) has been used to evaluate the effect of pulse laser annealing on the surface roughness for thin film samples. The results were similar to the TIS measurements, indicating that surface roughness was decreased when the irradiated annealing pulse laser energy increased. But it also increased when the irradiated annealing pulse laser energy was over some limit that depended on the materials.

Measurement of optical coefficients of multiple scattering media by using frequency domain spectroscopy (주파수 영역 분광법을 이용한 다중산란 매질의 광학계수 측정)

  • 전계진;윤길원;김건식;전성만;박승한
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.10 no.5
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    • pp.357-363
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    • 1999
  • A frequency domain spectroscopic system was constructed to investigate the optical properties of multiple scattering media. The alternating current (AC) and phase lag components of backscattered light were measured by using the heterodyne detection method. Absorption and transport scattering coefficients were computed from the values based on diffusion theory. Predictions showed excellent matches in comparison with actual values of absorption and scattering. Predictable ranges of the optical coefficients were analyzed in terms of the distance between light source and detector, and modulation frequencies. A proposed compact experimental set-up using laser diodes can be utilized to estimate non-invasively the optical properties of multiple scattering media such as biological tissues.

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Study of Optical Tomography for Measurement of Spray Characteristics at High Ambient Pressure (고압 환경에서의 분무 특성 계측을 위한 광학 토모그래피 기법 연구)

  • Cho, Seong-Ho;Im, Ji-Hyuk;Choi, Ho-Yeon;Yoon, Young-Bin
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.13 no.4
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    • pp.36-44
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    • 2009
  • Spray cross-section was measured by the Optical Line Patternator (OLP) and Optical Tomography at high ambient pressure. The laser line beam passed through the spray region, then Mie scattered signal and transmitted light were captured. The measured signal was processed to obtain a distribution of attenuation coefficient in spray cross-section. Beer-Lambert's law and mathematical reconstruction methods were used to reconstruct the distribution of attenuation coefficient. Spray became dense at high pressure and attenuation of scattered signal occurred seriously. OLP method, which uses Mie scattered signal, showed limit in compensating attenuation problem in dense spray region. Optical tomography reconstructed spray cross-section well, from transmission rate of light penetrating spray region.

Linearly Polarized 1-kW 20/400-㎛ Yb-doped Fiber Laser with 10-GHz Linewidth (선편광된 10 GHz 선폭의 1 kW급 20/400-㎛ 이터븀 첨가 광섬유 레이저)

  • Jung, Yeji;Jung, Minwan;Lee, Kangin;Kim, Taewoo;Kim, Jae-Ihn;Lee, Yongsoo;Cho, Joonyong
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.32 no.3
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    • pp.120-125
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    • 2021
  • We have developed a linearly polarized high-power Yb-doped fiber laser in the master oscillator power amplifier (MOPA) scheme for efficient spectral beam combining. We modulated the phase of the seed laser by pseudo-random binary sequence (PRBS), with the bit length optimized to suppress stimulated Brillouin scattering (SBS), and subsequently amplified seed power in a 3-stage amplifier system. We have constructed by coiling the polarization-maintaining (PM) Yb-doped fiber, with core and cladding diameters of 20 ㎛ and 400 ㎛ respectively, to a diameter of 9-12 cm for suppression of the mode instability (MI). Finally, we obtained an output power of 1.004 kW with a slope efficiency of 83.7% in the main amplification stage. The beam quality factor M2 and the polarization extinction ratio (PER) were measured to be 1.12 and 21.5 dB respectively. Furthermore, the peak-intensity difference between the Rayleigh signal and SBS signal was observed to be 2.36 dB in the backward spectra, indicating that SBS is successfully suppressed. In addition, it can be expected that the MI does not occur because not only there is no decrease in slope efficiency, but also the beam quality for each amplified output is maintained.

Concentration measurements of the premixed mixture by using a hot wire concentration probe (열선농도 프로우브를 이용한 여혼합기의 순간농도 측정에 관하여)

  • 박경석
    • Journal of the korean Society of Automotive Engineers
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    • v.7 no.1
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    • pp.12-17
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    • 1985
  • 주위기체와 다른 기체를 간헐적으로 또는 단발로 분사한 경우, 분류내의 분사체의 농도는 시간에 따라 급격히 변화한다. 수ms인 전자식기체 채취밸브를 이용해서 기체를 채취하고, 가스마토그 라프 등에 의해 가스분석을 행하는 방법이 있고 주로 피스톤식 내연기관의 연소실내 농도의 측 정에 이용되고 있다. 이 방법은 밸브 열립시간을 단축시켜도 약 1ms가 한도이고 시간분해능력도 1ms정도가 최단시간이다. 또 동일한 장소에서 농도의 시간경과를 얻는 데에는 각각의 시간에 대해서 기체의 채취와 분석을 행하지 않으면 안되어 실제시간의 농도측정이 불가능하다는 결점이 있다. 최근 레이저 응용기술의 진보에 의해 라만산란, 레리산란, CARS법 등의 농도순간측정이 가능해지고 있고, 점차 현실화되어가고 있다. 이들의 방법은 국소의 순간농도뿐만 아니라 온도의 동시측정도 가능하게 하는 특징을 갖고있다. 그러나 레이저에 의한 측정장치는 현시정에서는 아직 가격이 고가이고 광학계의 설치 등, 실험상의 조작이 복잡한 것 등의 결점을 갖고 있다. 본 고에서는 최근 진전이 현저하고 실용화에 대한 확신을 갖고 있는 열선농도Probe에 의한 순간농 도의 측정방법을 소개하고자 한다.

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