• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.08a
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• pp.104-105
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• 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)

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.26 no.1
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• pp.9-20
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• 2010

The LIDAR data can be efficiently utilized for automatic reconstruction of 3D models of objects on the terrain and the terrain itself. In this paper, we attempted to generate simulated waveforms of FW (Full-Waveform) LIDAR (LIght Detection And Ranging). We performed the geometric modeling of the sensor and objects, and the radiometric modeling of the waveform intensity. First, we compute the origins and directions of the sub-beams by considering the divergence effects of a laser beam. We then searched for the locations at which the sub-beams intersected with the objects, such as ground, buildings and trees. Finally, we generate the individual waveforms of the reflected sub-beams and the waveform of the entire beam by summing the individual ones. With the experimental results, we confirmed the waveforms were reasonably generated, showing the characteristics of the surfaces the beam interacted with.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2003.07a
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• pp.126-127
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• 2003

1차원의 레이저빔을 공간내의 전방향으로 퍼트리는 새로운 광학기기인 중공형 원통 프리즘에 대해 보고하고자 한다. 중공형 원통 프리즘은 아래의 그림 1과 같이 속이 빈 유리튜브의 구조를 가진다. 레이저광이 유리관의 표면에 입사되면 반사 및 굴절의 현상이 나타난다. 일반적으로 유리는 굴절률이 공기보다 높아 내부반사가 여러 번 일어나므로 유리관 표면에 입사된 레이저빔은 유리관의 곡면을 따라 진행하면서 반사 또는 굴절의 과정을 반복적으로 거치게 된다. (중략)

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.46-47
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• 2000

고출력, 고효율, 그리고 고품질의 빔특성을 갖는 DPSSL을 개발하기 위해서는 출력빔을 저하시키는 원인인 비균일한 여기빔 분포에 의한 레이저 결정내의 열렌즈, stress 복굴절 등의 효과를 최소화하여야 한다. 지금까지 열효과를 줄여, 고출력이나 TE $M_{00}$ 모드의 레이저 빔을 얻기위한 방법으로 zigzag 슬랩 디자인$^{1)}$ , VPS 여기 시스템$^{2)}$ , Cusp 형 반사체$^{(3)}$ , 광섬유 결합$^{(4)}$ 등의 방법이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 고출력, 고효율, 그리고 고품질의 레이저 빔특성을 동시에 만족하는 레이저를 개발할 목적으로 산란된 여기빔을 이용하는 여기구조를 고안하고 열효과가 감소된 Nd:YAG 레이저 시스템을 최적설계하였다. (중략)략)

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1996.05d
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• pp.449-454
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• 1996

원자력발전소 증기발생기 전열관의 레이저 슬리브 용접시, 레이저 전송 및 용접상태의 광학적 감시방법을 개발하였다. 전열관 레이저용접은 용접 중의 레이저 출력, 레이저 전송 광학계의 파손여부, 광학 정렬상태 등을 정확히 감시하며 수행하여야 하지만, 작업공간의 협소함과 방사능 공간이라는 어려움 때문에 적절한 감시방법이 없었다. 본 연구에서는 레이저 빔 전송을 위한 광섬유 광학계를 그대로 이용하여, 용접시 발생되는 radiation과 용접 표면에서 반사되는 Nd:YAG 레이저 빔을 측정하여 레이저 및 광학계 상태를 실시간 감시할 수 있는 기술을 실험적으로 확인하였다. 실험은 Inconel plate를 시편으로 이루어졌으며, 레이저 펄스길이, 레이저 반복률에 따른 감시 조건과 초점확인 기능에 대해서도 논의하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.19 no.2
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• pp.144-149
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• 2008

Thermal distortion of the laser mirrors which are the Coude mirrors of the laser beam director and the wavefront error caused by the thermal distortion are studied. Coude mirrors consist of three relay mirrors and one fast steering mirror. The mirrors have reflectivity of 99.5% with respect to the laser wavelength of $3.8\;{\mu}m$, and absorption of 500 W per second. Thermal distortion and its related wavefront errors are studied with laser beam irradiation for 5 seconds. For the relay mirror, the wavefront error is 334 nm_PV, 98 nm rms and for fast steering mirror, $11.5\;{\mu}m$_PV, $3{\mu}m$ rms.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.36 no.10
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• pp.1241-1248
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• 2012

The objective of this study is to evaluate the thermal damage characterization of a silicon wafer subjected to a CW laser beam. The variation in temperature and stress during laser beam irradiation has been predicted using a three-dimensional numerical model. The simulation results indicate that the specimen might crack when a 93-$W/cm^2$ laser beam is irradiated on the silicon wafer, and surface melting can occur when a 186-$W/cm^2$ laser beam is irradiated on the silicon wafer. In experiments, straight cracks in the [110] direction were observed for a laser irradiance exceeding 102 $W/cm^2$. Furthermore, surface melting was observed for a laser irradiance exceeding 140 $W/cm^2$. The irradiance for surface melting is less than that in the simulation results because multiple reflections and absorption of the laser beam might occur on the surface cracks, increasing the absorbance of the laser beam.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.31 no.6
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• pp.268-273
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• 2020

We analyze the characteristics of the coherent beam combination of lasers by monitoring the speckle pattern of the beam reflected from a scattering medium. Three collimated laser sources with high coherence are focused on a scattering target using a lens, and we then examine the speckle pattern of the returned beam in the Fourier domain. We observe that the size of the speckle pattern changes, depending on the focused-beam size or degree of spatial overlap of the three beams. Furthermore, through Fourier-domain analysis of the speckle pattern we obtain the monitoring variable to qualify the efficiency of the coherent beam combination.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.07a
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• pp.70-71
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• 2002

다이오드 여기 고체레이저(DPSSL, Diode-Pumped Solid State Laser)는 레이저 마킹기, 미세가공기, Ti：sapphire 및 각종 레이저 매질 여기, 의료기기, 그리고 군사용 계측기 등에 다양하게 사용되고 있다. 이러한 응용분야들에 효과적으로 사용되기 위해서는 레이저 출력, 빔모드, 펄스폭, 파장 등이 응용분야에 적합하도록 설계되어야 하며, 고반사율을 갖는 금속의 가공 및 마킹, 그리고 몇가지 레이저 매질의 여기원으로 사용되기 위해서는 짧은 펄스폭과 고품질을 갖는 녹색 파장의 DPSSL 개발이 필요하다. (중략)

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2010.08a
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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.