• 제목/요약/키워드: 레이저 빔

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스펙클 이미지의 푸리에 공간 분석을 통한 결맞음 빔결합 상태 모니터링 변수 도출 (Study of Monitoring Parameters for Coherent Beam Combination through Fourier-domain Analysis of the Speckle Image)

  • 박재덕;최윤진;염동일
    • 한국광학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.268-273
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    • 2020
  • 레이저 빔이 산란 매질에서 반사될 때 발생하는 스펙클 패턴을 모니터링함으로써 산란 매질에 입사하는 레이저 빔들의 결맞는(coherent) 결합 상태를 분석하고자 하였다. 이를 위하여 가간섭성이 높은 3개의 시준 레이저 광원을 자유공간에서 렌즈를 이용하여 무작위 표면특성을 가진 산란목표물(scattering target)에 집속한 후, 되돌아오는 빔의 스펙클 패턴을 푸리에 영역에서 살펴보았다. 목표물에 입사하는 단일 레이저 빔의 크기변화 및 3개 결맞는 레이저 빔 간의 공간적인 빔결합 정도에 따라 스펙클 패턴의 평균적인 크기가 변하게 되는데, 이를 푸리에 영역에서 분석함으로써 결맞음 빔결합의 효율을 판별할 수 있는 단일 모니터링 변수를 도출할 수 있었다.

종방향 여기 방식과 표면방전에 의한 질소레이저의 동작 특성 (Operational Characteristics of a Nitrogen Laser with Sliding Discharge and Longitudinal Excitation)

  • 이봉연
    • 한국광학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.450-455
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    • 2005
  • 본 논문에서는 기존의 TE(transverse excitation) 방식과 달리 LE(longitudinal excitation) 방식을 사용하여 유전체 표면을 따라 발생하는 미끄럼 방전에 의해서도 질소레이저 발진이 가능함을 보였다. 이는 방전여기 방식인 엑시머 레이저 등의 기체 레이저에서도 미끄럼 방전을 이용한 레이저 발진이 가능함을 의미한다. 또한, 레이저빔의 형상이 공진기의 원둘레를 따라 발진이 되어 빔이 환 모양으로 출력이 됨을 보임에 따라 직사각형이나 타원형의 빔 등 폐곡선을 이루는 어떤 특정한 형태의 질소레이저 빔도 만들어 낼 수 있다는 가능성을 보였다. 레이저의 동작특성인 출력과 안정성은 TE 방식에 비해서도 뒤떨어지지 않는 다는 것을 알 수 있었으며, 공진기의 지름이 2배 증가하면 미끄럼 방전이 일어나는 표면이 2배, 체적은 4배 증가하여 그에 따른 방전간극과 유동률이 비례관계에 있음을 알 수 있었다.

Nd:YAG 레이저를 이용한 비결정질 재료의 용접 시 레이저의 흡수 거동 (Absorption Characteristics of Amorphous Metal during Processing with Nd:YAG laser)

  • 이건상
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.43-50
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    • 1999
  • For the conventional welding method. the high heat transfer makes the crystallized zone of the work material unavoidable. Whereas the laser is able to weld the amorphous metal without a crystallized zone, because heat transfer is limited within a very small restricted volume. In this paper, the possibilities and the limits of the laser welding were studied to utilize the advantageous properties of amorphous metal foils.

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레이저 박리용 선형 빔 광학계의 빔 변환 모듈과 단축 형상에 대한 연구 (Research on BTU and Short-axis Geometry of Line-beam Optics for LLO Applications)

  • 이승민;이광진;김대용;이상현;정진호
    • 한국광학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.276-285
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    • 2021
  • 본 논문은 디스플레이용 OLED의 제작 공정에 사용하는 레이저 박리(laser lift-off, LLO) 장비의 선형빔 광학계에 대한 연구로서, M2가 큰 레이저를 사용하는 경우, 단축의 선폭을 작게 만들면서 공정심도를 깊게 유지하기 위한 빔 변환 모듈(beam transformation unit, BTU)을 포함한 광학계에 대한 연구를 진행하였고, 단축 형상을 슈퍼 가우시안으로 만들 수 있는 방법과 flat-top 분포로 만들 수 있는 광섬유를 사용하는 빔 변환 방식에 대하여 제시하였다.

고출력 레이저 용접 시스템 제어기술 (The Technology of Laser Welding System Controller)

  • 김도열;최흥근;유석준;이승태
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제14권3호
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    • pp.20-28
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    • 1996
  • 고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

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$\lambda$/4-판을 이용한 연속발진 고출력 Nd:YAG 레이저의 열 렌즈 보상과 $TEM_{00}$모드 발진 (Compensation of thermal tensing effect and oscillation of $TEM_{00}$ mode by using a Quarter-Wave Plate in a resonator of high Power cw Nd:YAG laser)

  • 신성숙;장원권;석성수;박덕규;이성만;윤미정;김선국;김용기;차병헌
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.52-53
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    • 2003
  • 다이오드 레이저의 개발과 발달에 의해 고출력의 다이오드 펌핑 고체 레이저(DPSSL, Doode-Pumped Solid State Laser)가 개발되었고 다양한 분야에서 그 응용성이 증가하고 있다. 고출력 레이저 발생의 경우에 펌핑에 의한 레이저 매질 내부의 열 발생이 중요하게 대두되고, 이러한 열로 인해 레이저 빔의 왜곡이 생겨나 빔질이 저하된다. 레이저 빔질의 개선은 가우시안(Gaussian) 분포를 따르는 빔에 대해 기술하고 있는 광학 공식들과 직접적인 산업현장에서의 유용성 때문에 매우 중요한 문제가 된다. (중략)

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칼날 주사와 Lens를 이용한 Z-scan 방법에 의한 Gaussian 빔 반경의 측정 (Determination of Gaussian Beam Waists by Knife Edge Scanning and Lens Z-scan Methods)

  • 이상조;우성용;황웅;곽종훈
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 제14회 정기총회 및 03년 동계학술발표회
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    • pp.28-29
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    • 2003
  • 레이저 빔의 세기 분포를 측정하는 knife edge 방법은 레이저의 발명과 함께 시작 되었다. 사용이 편리한 카메라를 이용한 레이저 빔의 세기 분포 측정 장치에 비해, 진행 방향과 수직한 방향에 대해 대칭성을 가져야만 적용이 가능한 knife edge 방법이 지금까지도 사용되는 이유는 높은 공간 분해능(spatial resolution) 때문이다. Z-scan 방법은 렌즈로 집광시킨 빔의 초점 영역에 샘플을 두고, 샘플을 빔의 진행 방향으로 이동시키면서, 샘플의 두께에 비해 먼 영역에 있는 작은 개구를 통해 측정한 빔의 투과도를 샘플이 없을 때의 투과도로 규격화하여 나타낸 것이다. (중략)

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고에너지 레이저빔에 의해 유발된 광집속장치 반사경 광파면 왜곡 (Wavefront Distortion caused by High Energy Laser Beam in the Relay Mirrors of the Laser Beam Director)

  • 최종호;김연수
    • 한국광학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.144-149
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    • 2008
  • 대구경 레이저 광집속장치의 쿠데(Coude) 광경로를 구성하는 레이저 반사경들의 레이저 빔조사에 의한 열변형과 이에 따른 광파면 왜곡에 대한 연구를 수행하였다. 쿠데 광경로는 연결거울 3개와 고속조종거울 1개로 구성된다. 반사경은 레이저 빔 파장에 대하여 99.5%의 반사율을 갖으며, 반사경 거울면에 조사된 레이저 에너지는 초당 500 W 정도가 흡수된다. 레이저 빔을 5초 동안 조사하면서 유발된 열하중에 의한 거울의 열 변형과 이에 따른 광파면 왜곡을 분석하였다. 광파면 왜곡은 연결거울의 경우 334 nm_PV, 98 nm rms로 나타났으며 고속조종거울은 $11.5\;{\mu}m$_PV, $3\;{\mu}m$ rms로 나타났다.

구조물 변형관측을 위한 정밀측량시스템의 개발 (Development of Precision Measuring Systems for Structural Deformation Measurements)

  • 김병국;최정민
    • Spatial Information Research
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    • 제7권1호
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    • pp.63-79
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    • 1999
  • 본 연구에서는 디지털 데오돌라이트를 이용한 3차원 정밀측량시스템의 작동 및 그 내재된 연산 알고리즘의 파악과 구현을 도모하였으며 레이저 변형관측시스템의 사용가능성을 고찰하였다. 데오돌라이트 시스템에서는 데오돌라이트와 컴퓨터의 교산 데이터의 취득 및 저장, 해석사진측량에서의 알고리즘을 이용한 대상물의 3차원 좌표의 조정 등의 컴퓨터 프로그램을 구현하였다. 그리고 레이저 변형관측시스템의 고안을 위해서는 레이저 광원과 탐지기에 대한 고찰 실험실에서의 시스템 시뮬레이션을 위한 레이저 시스템의 구성 띤 설치, 레이저빔의 주사 가능한 빔의 직경과 빔 안정성, 공기의 흐름, 온도의 변화 등 레이저빔의 경로 주위환경의 변화에 따른 빔 변이(Fluctuation)량 등을 실험하였다. 간격 17M의 광원과 탐지기에서의 실험에 의하면 레이저빔은 공기의 흐름에는 거의 영향을 받지 않으나, 온도 및 빛의 변화에 영향을 받는 것으로 판단되며, 흐리고 온도의 변화가 없는 날짜와 시각을 선택하여 실험을 하면 약 2mm 정도 이상의 변형 관측이 가능한 것으로 나타났다.

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증기증착 공정 감시를 위한 반도체 레이저 흡수 분광학 (Semiconductor laser-based absorption spectroscopy for monitoring physical vapor deposition process)

  • 정의창;송규석;차형기
    • 한국진공학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.59-64
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    • 2004
  • 반도체 레이저를 광원으로 사용하는 원자흡수분광 방법으로 금속증기의 증착 공정을 감시하는 연구를 수행하였다. 전자빔 가열 방식을 이용하여 gadolinium (Gd) 금속을 대량으로 증발시켰다. 파장 영역이 770-794 nm (중심파장 780 nm)인 반도체 레이저빔과 388-396 nm 영역의 제 2 고조파 빔을 진공용기에 입사시켜 증발되는 금속증기의 원자흡수 스펙트럼을 실시간으로 기록하였다. 흡수 스펙트럼을 분석하여 증기의 원자밀도를 구했다. 전자빔 출력을 변화시키면서 측정한 원자밀도를 수정 결정 모니터 장치를 사용하여 측정한 증착률과 비교하였다. 산업적으로 많이 사용되는 Ti 등의 증착 공정 감시에 이 실험에서 구현한 레이저 분광장치를 적용할 수 있다는 것을 제시하였다.