• 한국광학회지
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• 제35권4호
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• pp.150-156
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• 2024

자유 공간 광 통신 또는 레이저 전력 전송과 같은 장거리 레이저 빔 전파 연구의 핵심 요소 중 하나는 레이저 빔의 전송 효율이다. 본 논문에서는 레이저 에너지 전송의 효율을 개선하기 위해 레이저 빔의 공간적 분포를 변형하는 방법을 제안하였으며, 특히 수퍼 가우시안 빔을 대상으로 수치 해석을 진행해 그 유효성을 확인하였다. 송신기의 광학 시스템에 의해 결정된 회절 한계 반지름 이내로 수신되는 전력의 양을 기준으로, 2차 수퍼 가우시안 레이저 빔이 1 km 거리를 전파할 때 단일 채널과 다중 채널에서 모두 전송 효율이 개선되는 것을 확인하였다. 또한 1 km 전파거리를 전제로 기본 가우시안 빔과 2차 수퍼 가우시안 빔을 사용하는 상황을 비교하였을 때, 전송 효율 개선률이 단일 채널 레이저에서 1.2% 이상, 3채널 및 7채널에서는 각각 4,2% 및 4.6% 이상이라는 결과를 얻었다. 레이저 빔의 전파거리가 750 m에서 1,250 m 사이인 경우, 2차 수퍼 가우시안 빔의 전송효율 개선률은 단일, 3채널, 7채널일 때 각각 1.2%, 4.1%, 4.0% 이상으로 전송 효율의 우위가 유지되었다.

• 한국광학회지
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• 제35권2호
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• pp.49-60
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• 2024

본 연구에서는 킬로와트 급 고출력 레이저의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판의 개수를 분석하였다. 킬로와트 급 레이저가 대기 중에 전파될 때, 주로 대기 난류와 열적 블루밍 효과에 영향을 받는다. 이에 따라 split step 방법을 사용하여 대기의 흡수 및 산란에 의한 손실, 그리고 난류와 열적 블루밍으로 인한 빔의 왜곡 현상을 구현할 때, 위상판의 개수는 시뮬레이션의 정확성 및 소요 시간을 결정짓는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 광범위한 대기 난류 조건에서 많은 수의 위상판(예: 150개)을 사용하여 시뮬레이션을 진행하고, 레이저 출력 밀도 2.5×10⁶ W/m² (50 cm 직경 레이저 빔의 경우 500 kW 출력) 미만의 고출력 레이저 빔 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수에 대한 새로운 가이드 라인을 제시한다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.66-67
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• 2003

고출력 반도체 레이저는 EDFA의 펌핑소스, frequency-doubling 또는 tripling을 통한 자외선 혹은 가시광선의 생성, 의료 등 많은 응용분야를 가지고 있다. 특히 테이퍼드형 반도체 레이저는 대면적 레이저 다이오드와는 달리 단일모드를 만들어내는 리지영역과 이 빔이 회절없이 전파하며 고출력을 만들어내는 이득영역으로 되어 있어 고출력의 빔을 얻을 수 있을 뿐 아니라 고출력 발진시에도 횡적 안정성을 가지는 빔을 얻을 수가 있다. (중략)

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.242-242
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• 1999

상대론적 전자빔 발생장치(300kV, 40kA, 60ns)를 통하여 발생하는 전자빔은 진공 중에서 공간전하한계전류값을 갖게 되어 진행이 어렵다. 이런 전자빔의 전파특성을 향상시키기 위하여 여러 가지 방법들이 실험되어졌다. 본 실험실에서 수행한 실험은 전자빔의 진행해나가는 도파관 속에 국부적인 plasma channel을 형성시키고 이에 따른 전자빔의 전파율의 향상을 유도하였다. 이때 형성되는 높은 에너지의 이온빔을 관찰하고 이온 전류밀도에 따른 전자빔의 수송효율사이의 관계를 관찰하였다. 전류밀도의 증가는 여러 가지로 응용 될 수 있다. 자유전자레이저(Free Electron Laser)는 microwave로부터 가시광선 영역을 포함해 X-ray 영역까지의 coherent radiation을 발생시킬 수 있는 개념의 장치이다. 이 장치에서 전자빔의 전류밀도는 출력되는 전자기파의 power와 직접적으로 관계하여 고출력 microwave 발생장치를 구성할 수 있다. 이번 실험에서는 일정한 국부적으로 형성된 plasma에 따른 강렬한 상대론적 전자빔의 전파효율의 향상을 관찰하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제8권1호
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• pp.1-12
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• 1997

우주전파신호 분석을 위한 음향광학 전파분광기를 제작하였다 이 시스템은 우주로부터 수신된 미약한 전파신 호를 분석하는 신호처리 장치로 레이저 공진기 광학계. 광편향소자와 CCD로 구성된다. 이 시스템은 전파 시호를 분석하는 기존의 필터뱅크, 자기상관 분광기와는 달리 레이저와 광학계를 사용하여 빔을 유도하고 전파신호를 광편향소자에 의해 초음파로 변환하여 레이저빔을 회절시키는 새로운 방식의 전파 분광기이다. 광원으로는 He-Ne 레이저를 사용하였으며, 1 GHz에서 2 GHz까지의 대역폭을 갖는 광대역 GaP 광편향소자를 사용였다 . 또한 광신호 검출을 위해 2,048 채널의 CCD를 제작하였다 본 연구에서는 음향광학효과에 대한 이론적 배을 설명하고 레이저 공진기를 이용한 광학계의 설계, 광학마운트의 제작, CCD Driver, 인터페이스 제작과 이를 이용한 전파 신호의 측정에 대해 논의하였다. 전파선호의 측정결과 0차광이 1차광을 간섭시켜 2,048채널 중 I,000채널의 대역폭을 갖는 분팡가 성능을 갖게 되었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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• pp.310-311
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• 2000

Jo Bessel 빔은 무회절 빔으로서 빔이 전파해 가면서 강도 분포의 변화가 없는 빔이다.$^{[1]}$ 이 베셀빔을 구현하기 위해서는 무한대의 크기를 갖는 수렴렌즈를 사용하여야 하기 때문에 완벽한 베셀빔을 구현할 수는 없다. 그러나 원고리형 슬릿$^{[3]}$ , Axicon 및 Computer -Generated Hologram(CGH)을 사용하여 근사적인 Bessel 빔을 만들 수 있다. 본 실험에서는 Negative Branch Unstable Resonator(NBUR) 고리형 Nd:YAG 공진기와 scraper 출력경을 사용하여 원고리형 출력광을 얻으며, 이에 의한 Bessel 빔을 구현 하기 위한 이론적인 배경과 이의 전산시늉을 시도하고, 실험결과와의 비교, 분석하였다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제35권4호
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• pp.143-149
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• 2024

대기 중을 진행하는 레이저 빔에 대기 요동이 미치는 영향을 단일 위상판 모델 및 다수 위상판 모델로 분석하고 비교하였다. 파장이 1064 nm 이고 반지름이 10 mm인 레이저 빔을 1인치 광학계로 시준하여 3 km를 진행하는 경우에 대해 대기 요동 강도를 나타내는 구조 상수 C_n²를 10^-17부터 10^-14까지 변화시켜가며 단노출 빔 형상을 단일 및 다수 위상판 모델로 확인하였다. 구조 상수에 따른 레이저 빔의 변화를 정량화하기 위해 장노출에 대한 유효 수광 출력과 빔 크기 값을 사용하였으며, 구조 상수가 증가함에 따라 이 값들은 단일 및 다수 위상판 모델에서 공통적으로 증가하는 경향을 보였다. 구조 상수인 C_n²가 2×10^-15보다 작은 경우 하나의 위상판 사용 대비 다수의 위상판 사용 사이에 1.5% 이내의 장노출 유효 수광 출력과 빔 크기 차이만 발생하였지만, 그 이상인 경우 결과값의 차이가 지속적으로 증가하였다. 즉 3 km 진행하는 레이저빔은 구조 상수 2×10^-15 이상에서 다수 위상판 모델을 사용해야 함을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제29권5호
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• pp.288-292
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• 2016

본 연구에서는 전영역 초음파전파영상화 시스템이라 불리는 새로운 초음파전파영상화 장치를 소개한다. 본 시스템은 비파괴적으로 구조를 2 축 선형 이동 스테이지 기반으로 검사한다. 일치된 초음파 센싱과 가진 레이저 빔이 구조를 스캔하며 동시에 펄스-에코 모드 레이저 초음파를 수집한다. 이 과정은 스캔영역만큼 큰 두께 방향의 전영역 초음파를 생성하는 것을 가능하도록 한다. 본 시스템을 사용하여 실제로 운용 중인 알루미늄 허니콤 구조 기반의 CN-235의 도색된 샌드위치 조종면를 검사 및 평가하고 구조 검사 결과로써 전영역 초음파전파 영상을 소개하였으며 기존 초음파 탐상 기법의 결과와 비교하여 성능 및 민감도를 검증하였다.

• 우주기술과 응용
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• 제4권1호
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• pp.74-85
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• 2024

기존의 위성-지상 간 정보 전달에 사용하던 전파 통신의 한계가 가시화됨에 따라, 이를 광학 레이저 통신으로 극복하고자 전세계에서 다양한 실험이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 인공위성에서 레이저 송출을 담당하는 광통신 터미널(optical communications terminal, OCT)과 지상에서 정보를 수신하는 광통신 지상국(optical ground station, OGS)을 자체 개발하고, 이를 이용한 자유공간 광통신(free-space optical communication, FSOC) 실험을 수행하였다. 30 mm 구경의 광통신 터미널과 250 mm 구경의 이동형 광통신 지상국 망원경, 상용 10 Gbps SFP+ 모듈과 미디어 컨버터를 이용하여, 4K HDMI(high-definition multimedia interface) 신호를 1,550 nm 파장의 레이저에 담아 송출하고 수신하는데 성공했다. 실험의 송수신거리는 각각 3, 9, 20 km이며, 각각의 거리에서 신호의 수신 세기는 +6.1, -2.8, -10.9 dBm이다. 4K HDMI 영상은 끊김 없이 10분 이상 지속됨을 확인하였다.

• 전자통신동향분석
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• 제21권4호통권100호
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• pp.118-128
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• 2006

테라헤르츠 대역(100GHz-10THz)은 광파와 전파의 경계 영역에 존재하며 기술적으로 뒤늦게 개발된 주파수 대역으로 테라헤르츠 대역을 개척하기 위해 최신의 레이저기술, 반도체 기술 및 고온초전도 기술을 사용하는 새로운 전자기파 기술로 발전하였다. 테라헤르츠 전자파 펄스는 펨토초 광펄스에 의한 초고속 광스위치(광전도 안테나),반도체 표면, 양자우물 구조 등의 여기(excitation)에 의해 발생하고, 두 가지 연속파(CW) 레이저 빔을 혼합하면 주파수 가변의 테라헤르츠 전자파가 발생한다. 본 논문에서는 이와 같은 THz 전자파 펄스의 발생 및 검출과 THz 응용분야에 대해 기술하고자한다.