• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.31 no.5
• /
• pp.218-222
• /
• 2020

In this paper, we have experimentally demonstrated a 2-kW-class spectrally-beam-combined laser with high beam quality, using narrow-linewidth ytterbium-doped polarization-maintaining fiber amplifiers. Five fiber amplifiers with different center wavelengths were implemented for the spectrally-beam-combined laser. The center wavelengths of the five amplifiers were 1062, 1063, 1064, 1065, and 1066 nm, respectively. A phase-modulated laser diode was used as a seed source for each amplifier. The seed sources were modulated by filtered pseudorandom-bit-sequence (PRBS) signals 5 GHz in linewidth. The polarization-maintaining large-mode-area fiber with a core size of 30 ㎛ was used as a delivery fiber to mitigate the stimulated Brillouin scattering (SBS) effect. The laser beams from five amplifiers were spectrally combined by a multilayer dielectric diffraction grating. The maximum output power and beam quality M² of the combined laser were measured to be 2.3 kW and 1.74, respectively.

• Photonics industry news
• /
• s.33
• /
• pp.50-57
• /
• 2006

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.31 no.6
• /
• pp.247-258
• /
• 2020

In this paper, based on a stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm we study phase control of a coherent-beam-combining system under turbulent atmospheric conditions. Based on the statistical theory of atmospheric turbulence, we carry out the analysis of the phase and wavefront distortion of a laser beam propagating through a turbulent atmospheric medium. We also conduct numerical simulations of a coherent-beam-combining system with 7- and 19-channel laser beams distorted by atmospheric turbulence. Through numerical simulations, we characterize the phase-control characteristics and efficiency of the coherent-beam-combining system under various degrees of atmospheric turbulence. It is verified that the SPGD algorithm is capable of realizing 7-channel coherent beam combining with a beam-combining efficiency of more than 90%, even under the turbulent atmospheric conditions up to cn2 of 10-13 m-2/3. In the case of 19-channel coherent beam combining, it is shown that the same turbulent atmospheric conditions result in a drastic reduction of the beam-combining efficiency down to 60%, due to the elevated impact of the corresponding refractive-index inhomogeneity. In addition, by putting together the number of iterations of the SPGD algorithm required for phase locking under atmospheric turbulence and the time intervals of atmospheric phenomena, which typically are of the order of ㎲, it is estimated that hundreds of MHz to a few GHz of computing bandwidth of SPGD-based phase control may be required for a coherent-beam-combining system to confront such turbulent atmospheric conditions. We expect the results of this paper to be useful for quantitatively analyzing and predicting the effects of atmospheric turbulence on the SPGD-based phase-control performance of a coherent-beam-combining system.

• Journal of the Korean Vacuum Society
• /
• v.3 no.3
• /
• pp.280-285
• /
• 1994

본 연구에서는 Al 금속 표면에 CW CO2 레이저 빔의 조사시 표면 온도의 증가에 따른 표면과 기체 분자의 계면사이에서 발생하는 다양한 물리적 현상을 측정하였다. 온도 증가에 따른 계면에서의 물리적 현상은 Al 표면에 힘의 변화를 초래하는데 이 힘의 변화를 시간에 따라 정확학게 측정하고 측정 한 힘을 온도와 연계하여 분석하면 계면의 상호작용에 의한 물리적 현상을 설명할 수 있다. 즉 레이저 와 표면의 상호 작용은 레이저 강도에 따라 기체와 표면사이의 에너지 및 선운동량의 전달, 표면 흡착 원자의 방출 및 표면물질의 증발 등으로 구분되는데, 이러한 상호 작용시 수반되는 힘의 변화를 이용하 여 Al 금속 표면에 대한 기체 종류별 Momentum Accommodation Coefficient (MAC)를 계산하였고, Al 표에 흡착된 원자의 종류,갯수 및 결합에너지를 구하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.15 no.5
• /
• pp.25-35
• /
• 1997

현재, 표면개질에 주로 많이 사용되는 레이저는 세 종류로서, C $O_{2}$$laser(파장길이:10.6.\mum),$ Nd:YAG(neodymium-doped yettrium aluminum garnet) $laser(파장길이:1.06.\mum)$ 및 excimer laser(157~350nm) 등이다. 이 외에도 초기에는 ruby레이저빔이 사용되기도 하였으나, 현재는 많이 사용되고 있지 않다. 레이저 빔에 의한 표면개질에는 몇가지 장점이 있는데, 이러한 장점은 주로 급속가열과 급속냉각 효과에 기인하는 것이다. 즉, 1) 급냉효과에 의한 미세한 결정입자 형성, 2) 불안정상 (metastable phase) 또는 비정질 상 생성, 3) 열역학적 용해도 보다 높은 용해도. 4) 편석이 없는 균질한 미세조직, 5) 극히 낮은 기공도, 6) 좁은 열영향 부위, 7) 표면층과 모재 사이의 높은 결합력 등이다. 이 외에도 공정상의 장.단점들이 Ref.5, 6에 잘 요약 정리되어 있다. 지금까지 국내에서 레이저 표면개질에 대한 조사가 몇몇 있었으나, 본 조사에서는 보통 많이 다루어지지 않은 부분, 즉 충격경화 및 표면제어에 비중을 두었으며, 비용융 부분(I)과 용융부분(II)을 분리하여 정리하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
• /
• v.35 no.3
• /
• pp.107-114
• /
• 2024

In this study, the feasibility of using the covariance-matrix-adaptation-evolution-strategy (CMA-ES) algorithm in a multichannel coherent-beam-combining (CBC) system was experimentally verified. We constructed a multichannel CBC system utilizing a spatial light modulator (SLM) as a multichannel phase-modulator array, along with a coherent light source at 635 nm, implemented the stochastic-parallel-gradient-descent (SPGD) and CMA-ES algorithms on it, and compared their performances. In particular, we evaluated the characteristics of the CMA-ES and SPGD algorithms in the CBC system in both 16-channel rectangular and 19-channel honeycomb formats. The results of the evaluation showed that the performances of the two algorithms were similar on average, under the given conditions; However, it was verified that under the given conditions the CMA-ES algorithm was able to operate with more stable performance than the SPGD algorithm, as the former had less operational variation with the initial phase setting than the latter. It is emphasized that this study is the first proof-of-principle demonstration of the CMA-ES phase-control algorithm in a multichannel CBC system, to the best of our knowledge, and is expected to be useful for future experimental studies of the effects of additional channel-number increments, or external-phase-noise effects, in multichannel CBC systems based on the CMA-ES phase-control algorithm.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 1991.07a
• /
• pp.77-82
• /
• 1991

여러개의 레이저 빔을 결합하여 대표적인 방법의 장단점을 비교 분석하였다. incoherent 방법으로는 wavelength multiplexing, spatial multiplexing, polarization multiplexing을 분석하였고 coherent 방법으로는 binary phase grating과 travelng-were amplification을 고려하였다. 특히 고출력 laser diode array를 이용한 대출력 증폭기 시스템을 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.229.1-229.1
• /
• 2015

생체 시료인 세포나 조직을 분석을 위해 임의로 파괴하거나 훼손하지 않은 본래의 상태에서 세포에 존재하는 다양한 생체분자 물질의 질량과 조성을 분석하고 영상화할 수 있는 대기압 표면 질량분석 이미징 기술을 개발했다. 생체 시료의 표면을 질량 분석을 하기 위해서는 대기압 분위기에서 시료에 열적 손상이 없는 조건으로 시편의 이온화 및 탈착 과정이 이루어지게 하기 위해 저온 대기압 탈착/이온화원으로 저온대기압 플라즈마 젯과 펨토초 적외선 레이저를 결합하여 대기압 이온화원을 제작하였다. 기존에 잘 알려진 저온 대기압 플라즈마 젯 소자는 유리관에 방전기체를 흘려주고 전극에 고전압을 인가하는 방식으로 제작했으며, 또 다른 대기압 이온화원으로서 근적외선 대역의 고출력 펨토초 레이저 빔을 현미경용 대물렌즈로 집속하여 생체시료에 조사시켰다. 수백 나노미터에서 수 마이크로미터 수준으로 빔을 집속할 수 있는 펨토초 레이저는 금나노로드의 도움으로 생체 시료를 매우 작은 수준으로 탈착하는 데 주로 사용하며, 수십 마이크로미터에서 수 밀리미터 정도의 크기를 가지는 저온 대기압 플라즈마 젯은 탈착된 물질을 이온화시키는데 사용하여, 이 두 가지 이온화원을 결합하여 이온화원으로 사용한다. 시료에서 발생한 이온을 질량분석기 입구까지 잘 끌고 갈 수 있도록 이온 전달관을 설계하고 보조펌프를 장착 사용한다. 이렇게 자체 개발한 대기압 이온화원을 상용 질량분석기기와 결합하여 대기압 분위기에서 시료의 표면을 질량분석할 수 있는 시스템과 측정 기술을 개발했다. 현미경 스테이지에 정밀 2-D 자동 스캐닝 스테이지를 장착하여 질량분석 정보에 공간 정보를 더할 수 있는 질량분석 이미징 기술 방법을 개발하여 생체 시편의 질량분석 이미징을 얻었다. 수분을 포함하는 생채시료로부터 단백질, 지질, 대사물질을 직접 분리하여 분석하는 이 새로운 질량분석법은 기존의 분석법에 비해 훨씬 더 많은 생체분자 정보를 얻을 수 있으며 공간정보를 더해 영상화할 수 있는 큰 장점이 있다. 대기압 표면 질량분석 기술은 생체시료를 파괴해서 용액화할 필요도 없으며, 진공 챔버에 넣기 위해 필요한 복잡한 전처리 과정 단계를 간략화 할 수 있으며 최종적으로는 살아있는 세포나 생체 조직도 정량 분석이 가능하여 생명과학 및 의료진단 분야에서 응용할 수 있는 분야는 무궁무진할 것이다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2008.11b
• /
• pp.72-73
• /
• 2008

최근 자동차 제조업과 조선산업 등에서는 용접구조물의 정밀 용접분야에 레이저-아크 하이브리드(Laser-Arc Hybrid) 용접기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 이는 고속용접, 고밀도, 저열입량 등의 특징을 갖는 레이저 빔 용접과 저가, 넓은 GaP 연결능력 등의 특징을 갖는 기존의 아크 용접법의 장점을 결합하여, 양산시간을 단축하고, 생산비를 절감하며, 품질을 향상시키는데 목적이 있다. 이와 더불어 레이저-아크 하이브리드 용접부에 대한 검사 평가 기술에 대한 수요가 증가하고 있으며, 특히 박판(Thin Plate) 용접부의 비파피 검사 기술이 요구되고 있다. 본 논문에서는 자동차용 차체 모듈 생산 공정에서의 레이저-아크 하이브리드 용접부에 대한 초음파 비파괴 검사를 수행하였다.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2000.02a
• /
• pp.288-289
• /
• 2000

SBN, BSKNN KNSBN 등의 tungsten-bronze 계열에 속하는 광굴절 결정은 짧은 파장에서 좋은 감광도와 빠른 응답시간을 갖는다. 이중에서도 KNSBN 결정은 큰 크기의 결정 성장 및 도핑이 용이하고 광굴절 결정에서 중요한 특성 중 하나인 열 안정성(thermal stability)이 좋기 때문에 빠른 응답특성이 요구되는 응용분야에서 촉망받는 매질이다. 본 논문에서는 광정보저장, 광정보처리, 광컴퓨터, 광통신과 같은 다양한 분야에서 응용가능성을 가지는 Cu가 0.04wt.%도핑된 5mm$\times$5mm$\times$5mm 크기의 KNSBN 결정을 이용한 광신호의 증폭기술에 대하여 연구하였다. 먼저 Cu-KNSNB 결정의 2광파 결합 특성을 분석하기 위하여, 기록 파장에 따른 지수이득계수의 외부입사각의존성, 최대 지수이득계수를 나타내는 외부입사각에서 입사빔의 세기비에 따른 2광파 결합 이득을 측정하였다. 또한, 632.8nm파장 영역에서 기록 및 삭제시간 상수, 회절 효율의 입사빔 세기비 의존성을 측정하였다. 그리고, 음향-광학 변조기(AOM: acousto-optic modulator)에 의해 진폭 변조된 신호빔을 이용하여 광신호 증폭특성을 분석하고 그 결과를 제시하였다. 이때 두 빔의 입사각은 최대 지수이득계수를 나타내는 입사반각 12$^{\circ}$로 고정하고, 감쇄기를 이용하여 신호빔의 세기를 조절하면서 신호빔의 차동이득을 측정하였다. 투과된 신호빔은 같은 주파수에서 차동 이득(diffrerential gain)을 보였으며, 이는 moving grating과 시간-변조된 신호빔(또는 펌프빔)사이의 새로운 상호작용은 광굴절 결정의 시간 적분 특성에 의한 것이다. (중략) 경우는 상온에서 펌프 펄스의 유지시간이 0.5% 인 경우 레이저가 동작하는 것을 보여주었다. 이는 구조내에서 열전도가 문제가 된다는 것을 의미하는데 위아래가 공기로 둘러 싸여 있어 발생한 열이 가는 유전체 네트웍을 통해서만 전달 될 수 있기 때문이다. (중략)$^4$A$_2$에 의한 nophonon line R$_1$, R$_2$(680.4, 678.5 nm) 및 $^2$T$_1$$\longrightarrow$$^4$A$_2$(655.7, 649.3, 645.2 nm)의 형광방출 스펙트럼을 얻었으며, 형광수명은 0.264 ms로 조사되었다. 제조된 레이저 발진봉은 직경 6.3 m, 길이 45 nm이었다.\pm$0.06kHz Ge $F_4$; -1.84$\pm$0.04kHz$0.04kHz/TEX>0.04kHz 모국어 및 관련 외국어의 음운규칙만 알면 어느 학습대상 외국어에라도 적용할 수 있는 보편성을 지니는 것으로 사료된다.없다. 그렇다면 겹의문사를 [-wh]의리를 지 닌 의문사의 병렬로 분석할 수 없다. 예를 들어 누구누구를 [주구-이-ν가] [누구누구-이- ν가]로부터 생성되었다고 볼 수 없다. 그러므로 [-wh] 겹의문사는 복수 의미를 지닐 수 없 다. 그러면 단수 의미는 어떻게 생성되는가\ulcorner 본 논문에서는 표면적 형태에도 불구하고 [-wh]의미의 겹의문사는 병렬적 관계의 합성어가 아니라 내부구조를 지니지 않은 단순한 단어(minimal $X^{0}$ elements)로 가정한다.