• 한국광학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.208-215
• /
• 2007

광섬유 연결 반도체레이저 여기 세라믹 Nd:YAG 레이저의 열렌즈를 보상하기 위한 공진기를 구성하였다. 초점거리 30 mm, 유효직경 22 mm인 보상렌즈를 레이저 매질의 단면으로부터 25 mm 떨어진 곳에 위치시켜 열렌즈 효과를 보상하였다. 보상렌즈가 없는 경우 레이저 출력은 열렌즈 효과에 의해 여기파워 6 W 이상에서 급격히 감소하기 시작하였으며, 12 W에 이르러서는 레이저가 거의 발진되지 않았다. 열렌즈 효과가 보상되었을 경우 레이저 출력은 선형적으로 증가하였으며, 여기파워 12 W에서 $M^{2}$값은 2.4로 좋은 빔질을 나타내었다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제13권2호
• /
• pp.187-193
• /
• 2009

렌즈는 고정밀 레이저 거리 측정기에서 중요한 핵심 부품의 하나이다. 렌즈는 레이저 다이오드로부터 나온 광을 렌즈를 통하여 목표물로 보내고 또한 표적을 통하여 반사된 레이저 광을 다시 수신하여 그 위상 변위를 측정함으로서 거리를 계산하는데 이용한다. 본 논문에서는 렌즈의 곡률이 일정하기 않음으로서 발생하는 문제를 해결하기 위하여, 광을 일정하게 모아, 송수신이 가능한 새로운 연마기법의 레이저 거리 계측기용 렌즈를 설계하고 이를 기반으로 한 레이저 거리계를 구현한다. 구현한 레이저 거리계는 기존의 방법에 비해 오차가 적어 보다 정밀한 거리 계측에 적용 가능할 것으로 예상하고 있다.

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
• /
• pp.104-105
• /
• 2000

다이오드 레이저로 펌핑되는 Nd:YAG 매질에 형성된 열 복굴절은 레이저 출력과 빔질의 저하를 초래한다. 선편광된 레이저 출력을 얻기 위해서는 주로 공진기 내에 선형 편광자를 삽입하게 되는데, 레이저 매질에 형성된 열 복굴절에 의한 왜곡 편광된 레이저 빔이 편광자에 의해 반사되어 공진기 손실을 초래한다. 편광 왜곡에 의한 레이저 빔의 손실을 줄이거나 이중 초점을 제거하기 위해 주로 사용되어지는 광 소자는 Faraday 회전자, λ/4 판, 석영 회전자 등이 사용되어진다.$^{(1-5)}$ 90$^{\circ}$ 석영 회전자와 Faraday 회전자는 공진기 내에 두 개의 동일한 구조를 갖는 레이저를 이용할 경우 사용되고 λ/4 판 과 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 주로 단일 레이저 헤드의 복굴절 보상을 위해 사용되어진다. 45$^{\circ}$ Faraday 회전자는 이론적으로 완벽히 열복굴절에 의한 편광 왜곡을 보상한다. 그러나, 열복굴절을 완벽히 보상하기 위해서는 레이저 빔이 항상 레이저 매질의 같은 지점을 통과해야 한다. 실제적으로 레이저 매질에서는 열에 의한 열 렌즈 효과가 있기 때문에 레이저 빔이 항상 같은 지점을 통과하지 않게 된다. 이런 문제를 해결하기 위해 공진기 내에 열 렌즈 효과를 보상하기 위한 렌즈를 삽입하거나 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하여야 한다. Faraday 회전자는 길이가 길기 때문에 레이저 헤드를 공진기 거울 가까이 설치하기는 어렵고 항상 열 렌즈 효과를 보상해주는 광학 소자가 있어야 하는 단점이 있다. 반면 λ/4 판은 완벽한 편광 왜곡을 보상해주지 않아 레이저 손실을 초래하지만 두께가 얇아 레이저 헤드와 공진기 거울을 근접해서 설치할 수 있어서 몇몇 연구자에 의해 연구되어 졌다.$^{(3)}$ 본 연구에서는 λ/4 판을 이용하고 편광기에서 반사된 빔을 공진기에 되반사 시키는 구조를 사용하여 선 편광된 레이저의 출력과 빔의 질을 개선 시켰다. (중략)

• 한국광학회:학술대회논문집
• /
• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
• /
• pp.220-221
• /
• 2000

본 연구에서 목표로 하는 집속광학계는 레이저 다이오드의 emitting area가 50$mu extrm{m}$$\times$1.0$\mu\textrm{m}$ 이고 pumping 매질인 crystal의 TE $M_{00}$ mode 발생을 위한 최소 입사빔의 단면도가 단축과 장축의 직경이 각각 206$\mu\textrm{m}$, 204$\mu\textrm{m}$인 타원이어야 하기 때문에 수직 방향으로는 200배 수평 방향으로는 4배의 확대를 할 수 있는 광학계 이어야 한다. 일반적으로 레이저 다이오드용 집속광학계는 레이저다이오드의 수직 수평 emitting area가 다르기 때문에 실린더형, 원통형 또는 toroidal형의 렌즈를 조합하여 구성한다. 그러나 우리의 경우는 emitting area의 수직 수평비 즉 집속광학계의 수직 수평의 굴절능( power )의 비가 50:1 이어야 하기 때문에 그림1과 같은 일반적인 실린더형, 원통형 또는 toroidal형의 렌즈의 조합으로 집속광학계를 구성하기에는, 렌즈 power비를 50:1로 하기 위해 필요로 하는 공간이( 첫번 렌즈와 마지막 렌즈까지의 거리 ) 커지는 점, 필요로 하는 렌즈의 매수가 많아지는 점, 집속 beam의 형상 즉 단면의 이심률이 커져서 pumping에 비효율적이라는 점 등에서, 부적절하다. (중략)략)

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제46권4호
• /
• pp.15-20
• /
• 2009

레이저 광 산란을 이용한 검출 시스템 및 레이저를 이용한 광학적 검출에 있어서 높은 발광 강도를 통해 궁극적으로 높은 효율의 광 산란 신호를 광검출기에서 얻기 위해서는 발광 레이저빔을 미세유체 칩의 채널 중앙에 집광하는 것이 매우 중요하다. 본 논문을 통해 레이저 광 산란을 이용한 세포 검출을 위해 PDMS 마이크로렌즈가 집적화된 PDMS 미세유체 칩을 소개하고자 한다. 기존에 제작된 PDMS 미세유체 칩 위에 간편히 정렬하여 올려놓아 사용함으로써 검출 효율을 증가시킬 수 있는 PDMS 마이크로렌즈를 제작하였다. PDMS 마이크로렌즈는 포토레지스트 리플로우와 PDMS 복제 몰딩에 의해 제작되었다. 이 제작 방법은 간단하며 높은 치수 정확성 및 좋은 마이크로렌즈의 성능을 제공한다. PDMS 미세유체 칩 위에 집적화된 PDMS 마이크로렌즈가 적혈구를 이용한 레이저 광 산란을 통한 세포 검출 실험에서 레이저 강도를 증가시켜 신호대잡음비 및 감도를 증가시킴을 검증하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제15권6호
• /
• pp.575-582
• /
• 2004

두개의 렌즈형 레이저 막대들로 구성된 대칭형 레이저 공진기의 안정도와 빔질 특성을 분석하고 열 복굴절 보상 특성을 수치적으로 분석하였다. 공진기는 열 효과에 의한 이중초점을 제거하기 위한 90$^{\circ}$ 회전자가 두개의 렌즈형 레이저 막대 사이에 삽입된 구조로 되어있다. 수치 분석을 통해 레이저 막대를 오목렌즈로 만들 경우 고출력 영역에서 안정도가 증가하고 빔질이 향상됨을 보였다. 또한 두개의 레이저 막대를 서로 맞댄 공진기 구조에서 열 복굴절이 잘 보상될 수 있음을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권3호
• /
• pp.213-218
• /
• 2017

리모트 용접용 2D 스캐너 F-theta 렌즈의 역설계가 광선 추적기법을 사용하여서 수행이 되었다. 렌즈의 곡면 및 렌즈간 거리를 변수로 설정하고 초점거리를 Marginal Ray Height 로 설정하여, 상용 광선추적기법 프로그램을 사용하여 무한반복 최적화를 수행 하였다. 최종목표 값을 설정 후 Merit Function에 정의된 기준에 따라, 최종 초점거리와 초점의 크기를 최종 목표 값 가중치로 설정하였다. 최적화된 렌즈는 총 4매이며, 벤치마킹된 상용렌즈의 초점거리(185mm) 보다는 다소 근거리인 137mm로 최적화 되었지만, 초점의 크기는 레이저 입사각에 따라 RMS 기준 $1.3{\mu}m$, $6.2{\mu}m$ 그리고 $16.1{\mu}m$로 계산 되었으며, 이는 상용렌즈에 근접하는 성능을 구현한다. 입사각별 왜곡도를 중첩 하여서 비교 분석한 결과, 입사각 $0^{\circ}$와 $12.5^{\circ}$에서는 기존 렌즈와 거의 유사한 형태로 나타나는 것을 볼 수가 있어, 본 연구에서 제안된 역설계기법이 사용자 환경에 따라서 효과적으로 적용되어 최적설계가 이루어질 수 있을 것으로 기대가 된다.

• 한국광학회지
• /
• 제9권3호
• /
• pp.191-198
• /
• 1998

비점수차를 갖는 반도체 레이저에서 off-axis 흘로그램 렌즈를 이용하여 수차 제거 방법에 대해 논하였다. Dichromated gelatin 필름을 사용하여 높은 회절효율과 off-axis 방향으로 비점수차 없이 시준되는 반도체 레이저용 호로그래픽 시준 렌즈를 제작하였다. 홀로그램 렌즈는 홀로그래픽 회절과 광선추적(ray-tracing) 방법에 의해 계산 설게하였다. 비점수차의 제거는 기록 및 재생 각도를 적당히 선택하므로서 얻을 수 있다. 홀로그램은 488nm 파장인 Ar+ 레이저를 사용하여 기록하였고, 670nm 파장인 반도체 레이저광으로 재생하였다. 주요 피라미터인 기록 및 재생 각도, 파장, 그리고 비점수차 등을 계산하고 실험적으로 검증하였다.

• 한국광학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.496-502
• /
• 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

• 한국광학회지
• /
• 제12권6호
• /
• pp.489-495
• /
• 2001

난반사체를 이용한 다이오드 횡여기 Nd:YAG 레이저 헤드의 설계코드를 개발하여 레이저 결정 내 홉수된 빔의 균일성과 최대 레이저 출력을 갖는 설계요소의 조건에 관해 분석하고, 수치해석 방법으로 열렌즈 효과를 고려한 레이저 공진기의 레이저 출력을 계산하고 실험치와 비교 분석하였다. 1,080W의 여기광 출력에서 측정된 약 504 W의 레이저 출력은 열렌즈 효과를 고려하여 수치 해석적으로 계산된 레이저 출력과 레이저 공진기의 안정영역에서 거의 일치함을 확인하였다.