• 제목/요약/키워드: 레이저 산란

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산란된 여기빔을 이용한 다이오드 여기 Nd:YAG 레이저의 열유도효과 감소 (Reduction of Thermally Induced Effects in a Diode-Pumped Nd:YAG Laser by Using Diffused Pump Beams)

  • 이성만;김선국;윤미정;이종훈;김현수;남성모;차병헌;이종민
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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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)

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회전하는 거친금속표면에서 후방산란되어 형성된 레이저 스펙클의 세기의 시간상관함수 $g_s^{(2)}({\tau})$의 측정 (Measurement of the degree of second order temporal coherence $g_s^{(2)}({\tau})$ of a laser speckle backscattered from a rotating randomly rough metal surface)

  • 안성준;이상수
    • 한국광학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.161-166
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    • 1992
  • 회전하는 거친금속표면에 s-편극된 레이저광을 $-30^{\circ}$로 입시시켜 생긴 후방산란파중 입사광과 동일한 편극을 가지는 후방산란파에 대하여 세기의 시간상관함수 $g_{s}^{(2)}(\tau)$를 측정하였다. 이 과정에서 광전신호로부터 $g_{s}^{(2)}(0)$의 측정을 할 때 수반되는 shot noise의 영향을 제하여 줌으로써 정확한 $g_{s}^{(2)}(0)$ 값을 얻었다. 각 산란각$\theta_{s}$에서$g_{s}^{(2)}(\tau)$는 {1+exp($-\tau^2/\tau_0^2$)}함수와 거의 일치하였는데, 이는 등속으로 회전하는 간유리를 투과하여 형성된 레이저 스펙클의 경우와 같은 결과이다. 또한, 산란각에 따른 $\tau_0$의 분포에서는 $\theta_s=34^{\circ}$에서 예리하게 최대값을 가지는 것이 관찰되었다. 이 연구에서, 다중산란이 10%를 넘는 금속판산란과 다중산란이 무시될 수 있는 간유리판산란이 같은 함수꼴의 세기의 시간상관함수를 갖는다는 사실이 확인되었다.

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극초단 레이저를 이용한 기공성 세라믹 드릴링시 발생하는 레이저빔 산란해석 (Scattering analysis of laser beam drilling in porous ceramic materials)

  • 최해운
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.6-11
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    • 2012
  • Laser beam can be either absorbed or scattered in porous ceramic material and its optical characteristics need to be understood. Electro-magnetic multiphysics software was used to simulate and understand the actual scattering phenomena in porous materials. 785nm femtosecond laser was irradiated on the surface of ceramic material and strong scattering occurred in drilling process. The computer results showed the scattering and absorption phenomena of Aluminum oxide were a mixture of dielectric and metallic material. The computer simulation showed the laser beam was almost extinct at the aspect rate of 5 approximately.

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광 산란 측정을 통한 수직 공진 표면광 레이저 반사경의 계면 거칠기 분석 (Surface roughness analysis of distributed Bragg reflectors in vertical-cavity surface-emitting lasers by measuring the scattering distribution function)

  • 주영구;강명수;이용희;신현국;김일
    • 한국광학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.63-69
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    • 1998
  • 수직 공진 표면광 레이저에서 분산 브라그 반사경의 광 산란 손실을 자세히 분석하기 위하여, 광산란 실험을 수행하고 산란효과를 고려한 투과 행렬 방법을 통하여 표면 거칠기에 대한 정보를 추출하였다. 산란실험에는 수직 공진 표면광 레이저 제작에 사용된 다양한 종류의 웨이퍼가 이용되었다. 거울각 근처의 산란광 세기를 추정하기 위해서 fractal 표면을 가정하였다. 분석에 사용된 변형된 투과 행렬 방법은 각 경계 면에서 산란 손실을 고려하면서 반사율을 효과적이고 쉽게 계산할 수 있게 하였다. 실험결과, 표면 거칠기는 $4{\AA}$ 에서 $10{\AA}$로 나타났고, 산란에 따른 반사율 감소는 거칠기가 $10{\AA}$ 경우에 0.26%에 해당하였다.

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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.

연소현상의 가시화

  • 정석호
    • 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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    • 한국가시화정보학회 2005년도 한국가시화정보학회 연소/내연기관 부문 학술강연회
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    • pp.61-83
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    • 2005
  • 연소현상의 가시화를 위한 몇 가지 레이저 진단기법의 응용 예를 소개한다. 이에는 유동 가시화를 위한 반응성 Mie 산란, 주화학종의 계측을 위한 Rayleigh 및 Raman 산란, 미소화학종 계측을 위한 레이저유도 형광법, 온도계측을 위한coherent anti-Stokes Raman 산란법 및 매연계측을 위한 광 소멸/산란법 등이 포함된다. 이러한 기법들이 확산화염, 층류 및 난류 부상 화염, 비예혼합 와도 내의 화염전파, 매연생성 등의 연구에 적용되어 물리적 메커니즘을 이해하는데 유용하게 적용된 사례를 보고한다.

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저산란 반사경을 이용한 링레이저 자이로의 주파수 잠긴 개선 (Lock-in frequency improvement of ring laser gyro using a low - scattering mirror)

  • 조민식;심규민;권용율;정태호;오문수;이수상;조현주;손승현;문건;이재철
    • 한국광학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.336-339
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    • 2002
  • 링레이저 자이로의 주파수 잠김을 개선하기 위하여, 링레이저 공진기에 저산란 반사경을 적용하는 연구가 수행되었다. 초정밀 연마기술을 통해 표면 거칠기 1Å rms 이하의 반사경 기판을 가공하였으며, 가공된 기판에 이온빔 스퍼터링 코팅방식을 이용하여 산란율 300ppm 이하의 반사경을 제작하였다. 제작된 저산란 반사경을 링레이저 자이로에 적용한 결과, 자이로의 잠김 주파수를 약 0.1 deg/sec 이하로 개선할 수 있었다.

레이저 가공 산란패턴의 유형에 따른 도광판의 휘도 및 균일도 향상에 관한 전산모사 (Simulation of Luminance and Uniformity of LGP According to the Laser Scattering Pattern)

  • 박소희;이승석;마혜준;최은서;신용진
    • 한국광학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.225-229
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    • 2010
  • 레이저로 가공된 평면산란패턴을 가지는 도광판은 도광판 상부로 방출되는 광이 광원과 가까운 부분에 편중되는 문제로 인해서 전체적인 휘도 분포가 균일하지 않은 문제점을 가지고 있었다. 이를 해결하기 위해 도광판 후면에 레이저를 이용하여 도광판 내부에서 특징적인 기울기를 가지는 산란패턴을 만듬으로써 도광판 상부로 방출되는 광의 균일도를 향상시키고자 하였다. 본 논문에서는 도광판 후면의 산란패턴을 간격과 가공 깊이를 다르게 조절하여 설계하고 이에 따른 도광판의 성능의 차이점을 가공전에 분석하고자 전산모사를 수행하였다. 본 논문에서 제안한 산란패턴을 가지는 도광판은 기존의 도광판의 휘도와 균일도에 비해 높은 향상을 가질 것으로 예상되는 바이다.

온도구배에 의한 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성 (Characteristics of Stimulated Brillouin Scattering Suppression in High-power Fiber Lasers Using Temperature Gradients)

  • 정성묵;김기혁;이성헌;황순휘;양환석;문병혁;전영민;박민규;이정환
    • 한국광학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.167-173
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 유도 브릴루앙 산란 억제 특성을 분석하기 위하여, 구형파, 사인파, 임의파 조건의 온도구배 기구부를 설계 및 제작하였다. 또한 전광섬유 MOPA (master oscillator power amplifier) 구조의 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 증폭기를 제작하였으며, 온도구배 조건별 역반사 스펙트럼 및 출력을 측정하였다. 구형파 조건의 온도구배에 의해 유도 브릴루앙 산란이 가장 효과적으로 억제되었으며, PRBS (pseudo-random binary sequence) 위상변조 조건과 온도구배 간의 유도 브릴루앙 산란 특성에 끼치는 상호 영향성을 분석하였다.

레이저 도플러 속도계의 속도편의 (Velocity Bias of Laser Doppler Velocimeter)

  • 이도환;성형진
    • 기계저널
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    • 제34권4호
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    • pp.253-261
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    • 1994
  • 이글은 LDV의 단일실현형 데이터로부터 얻어지는 여러 통계치의 정확한 추정을 위해 기존에 발표된 논문들을 정리함으로써 난류유동장에 대한 실험에서 정밀한 실험값을 얻고자 하는데 목 적을 두었다. LDV로부터 얻어지는 데이터열로부터 추정되는 통계값은 머리말에서 언급되었듯이 다른 여러 가지 편의들에 의해서도 영향을 받는다. 또한 속도 편의의 존재여부에 대해 실험을 근거로 한 논란은 계속되어 왔는데 이는 가우시안 형태의 레이저 빔이 갖는 강도분포에 의해 나타난다고 알려져 있다. 즉, 측정체적을 지나는 산란입자에 대한 광감지기에서 검출되는 산란 광전자는 속도편의와 상반되는 효과를 나타내며 이를 진폭편의(amplitude biss)라 한다. 이 속 도편의와 진폭편의의 상대적인 양은 실험자가 입자 도착 시간간격에 대한 확률분포함수 등을 사용해서 결정해야 한다. 결론적으로 산란입자에 의한 여러 가지 통계 추정량의 편의오차를 줄 이기 위해서는 제편의문제에 대한 이해와 실험치를 바탕으로 한 실험연구인들의 적절한 판단이 필수적이다.

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