• Title/Summary/Keyword: 레이저 산란

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An Observation of Tropospheric Ozone and Asian Dust by Using LIDAR (라이다를 이용한 대류권 오존 및 황사 관측에 관한 연구)

  • 최성철;차형기;김덕현;김영준
    • Proceedings of the Korea Air Pollution Research Association Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.39-40
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    • 2003
  • 레이저를 이용한 원격 분석 기술은 최근 들어 선진 여러 나라에서 지대한 관심을 보이며 급속한 발전을 이루고 있다. 특히, 라이다(LIDAR: Light Detection And Ranging)는 펄스형 레이저를 대기 중으로 조사하여 대기 중에 존재하는 공기 분자나 에어러솔에 의해 산란되는 신호를 수신하여 대기의 물리ㆍ화학적 성질을 규명하는 기술로 대기물질의 분석 감도, 공간분해능, 측정거리 면에서 탁월한 장점을 갖고 있다. 대개의 분석 장비들이 지엽적적인 공간 정보를 제공하는 반면, 라이다 장비는 레이저를 원하는 방향으로 조사함으로써 임의의 3 차원 공간에 대한 광역적인 정보를 실시간으로 제공할 수 있다(McDermid et al., 1990; McGee et al. 1991). (중략)

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자이로 랜덤워크가 초기정렬에 미치는 영향에 대한 연구

  • Yu, Gi-Jeong;Kim, Cheon-Jung;Kim, Hyeon-Seok;Park, Heung-Won
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • v.2
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    • pp.459-462
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    • 2006
  • 스트랩다운 관성항법장치에 사용되는 대표적인 광학식 자이로인 링레이저 자이로(Ring Laser Gyro ; RLG)는 회전체가 없어 기존의 기계식 자이로가 가지고 있던 g-sensitive 오차가 발생하지 않지만 RLG 내부에 부착되어 링레이저를 반사시키는 기능을 하는 반사경의 산란에 의해 일정 크기의 작은 입력 각속도를 측정하지 못하는 lock-in이 발생한다. 이러한 lock-in을 제거하기 위해 정현파 진동을 RLG 몸체에 인가하며 이 진동에 의하여 자이로 출력에 랜덤워크 성분이 유발되어 RLG 성능저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 RLG 랜덤워크에 의한 관성항법장치의 초기정렬 기법에 따른 초기정렬 성능을 분석하고 이에 대한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

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All-fiber 1.5-kW-class Single-mode Yb-doped Polarization-maintaining Fiber Laser with 10 GHz Linewidth (전광섬유 MOPA 시스템 기반 10 GHz 선폭을 갖는 1.5 kW 단일모드 이터븀 첨가 편광유지 광섬유 레이저)

  • Jeong, Seongmook;Kim, Kihyuck;Kim, Taekyun;Lee, Sunghun;Yang, Hwanseok;Lee, Junsu;Lee, Kwang Hyun;Lee, Jung Hwan;Jo, Min-Sik
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.31 no.5
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    • pp.223-230
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    • 2020
  • In this paper, we have studied the characteristics of stimulated Brillouin scattering (SBS) and mode instability (MI) in a ytterbium-doped polarization-maintaining fiber laser with master oscillator power amplifier configuration. We measured the laser output power and back-reflection spectrum for a variety of ytterbium-doped fibers and seed lights, to investigate the power-scaling limits of fiber lasers. By optimizing the laser structure, we demonstrated an all-fiber high-power polarization-maintaining fiber laser with near-diffraction-limited beam quality. The output power of 1.5 kW was achieved with a linewidth of 10 GHz, generated by pseudo-random binary sequence (PRBS) phase modulation. The beam quality M2 was about 1.15 at the maximum output power. The polarization extinction ratio (PER) was greater than 17 dB.

Laser Beam Scattering Analysis in Aqueous Environments (액상유체 환경하에서 레이저빔의 산란 해석)

  • Choi, Hae Woon
    • Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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    • v.18 no.2
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    • pp.91-95
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    • 2019
  • A new experimental approach is proposed to detect a specific polymer dissolved in a liquid. Distinctive optical properties were found using a laser scattering technique when there is a polymer compound with almost no difference in optical properties (index of refraction) in a liquid phase. The index of refraction, which determines the refraction of light, is obtained by dissolving PCL and PLA. The used samples are biodegradable materials with similar properties and dissolved in a mixture of Chloroform 7: Methanol 3. To predict the optical properties, a 632-nm diode laser was used as the light source of the device, and an integrating sphere was used as the light receiver. Although PCL and PLA had a similar index of refraction of 1.46-1.48, the dissolved PCL showed a relative transmittance of 43%, and the dissolved PLA had a relative transmittance of 34%. The difference in optical properties of the pure polymer compound in the solid state or liquid state is not significantly different, and the difference in the dissolved state in the specific solvent is remarkable because the solubility differs in a specific solution and is randomly distributed.

A Study of the Output Characteristics of a 1-kW-class Narrow-bandwidth PM Fiber Laser Depending on Its Pumping Structure (펌핑 구조에 따른 1 kW급 협대역 편광 유지 광섬유 레이저의 출력 특성 연구)

  • Kim, Tae Hyoung;Jeong, Seong Mook;Kim, Ki Hyuck;Lee, Sung Hun;Yang, Hwan Seok
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.32 no.4
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    • pp.187-194
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    • 2021
  • This paper presents a study of laser output characteristics. We fabricated a MOPA (master oscillator power amplifier)-type high-power, narrowbandwidth fiber laser with a bidirectional pumping configuration in its main amplifier. As signal beams, light sources with bandwidths of 3 GHz and 10 GHz-phase-modulated through a PRBS (pseudo-random binary sequence)-were used interchangeably. Furthermore, the characteristics of the SBS (stimulated Brillouin scattering) were analyzed using a signal beam with 3 GHz bandwidth, by adjusting the forward to backward pumppower ratio. Moreover, the characteristics of the transverse mode instability were analyzed by adjusting the forward to backward pump-power ratio, using a signal beam with 10-GHz bandwidth. Finally, the output power from 10 GHz bandwidth was amplified to more than 1 kW using a forward to backward pump-power ratio of 1.6. The beam quality M2 was measured to be approximately 1.36, and the optical-to-optical efficiency was 80% at maximum output power.

Implementation of stimulated Brillouin scattering in Optical Fiber Sensor by using Neuro-Fuzzy Theory (뉴로-퍼지 알고리즘을 적용한 광파이버 유도 브릴루앙 산란 센서에 관한 연구)

  • Hwang, K.J.;Yeoum, K.T.;Kim, K.K.;Song, Y.X.;Wang, X.;Kim, Y.K.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.242-243
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    • 2007
  • 본 논문은 1310nm 단일모드 광섬유를 이용하여 온도센서로 활용하기 위한 연구이다. 기존광섬유센서의 연구는 복잡한 여러 가지 기기를 이용하여 구성된 시스템이었다. 그리고 산란 변화를 주기 위하여 Bragg 격자나 Pulse generator를 이용하여 광주파수의 변화를 측정하거나, YAG 레이저를 이용 벌크형 시스템을 택하여 구성하였는데 실험 환경을 구성하는 어려움과 측정된 데이터의 정확도에 대한 문제점이 있었다. 본 연구에서 제안한 유도 브릴루앙 산란(sBs: stimulated Brillouin scattering)광을 이용한 온도센서 시스템은 기존의 측정방식 보다 간소화된 직렬방식의 시스템이다. 광주파수에서 발생하는 노이즈와 애매한 결과에 대해서 신뢰성과 정확도를 확보하기 위하여 지능형인 뉴로-퍼지 알고리즘을 이용하여 분석함으로써 기존 시스템 보다 정확한 데이터를 얻고자 하였다. 본 연구에서 sBs는 빛의 산란 특성 중 광주파수가 온도에 변화에 대해 각각의 온도 변화당 천이가 이루어졌음을 측정하였다. 시스템에서 출력된 데이터를 뉴로-퍼지로 분석한 변화율은 1.1MHz/의 결과를 얻었다.

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저압 광 산란 입자측정센서의 신호 분석 알고리즘 연구

  • Mun, Ji-Hun;Yun, Jin-Uk;Jeong, Hyeok;Gwon, Yong-Taek;Gang, Sang-U;Yun, Ju-Yeong;Sin, Yong-Hyeon;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.35-35
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    • 2011
  • 반도체 공정 및 디스플레이 공정에서 발생하는 오염입자는 공정 불량을 일으키는 가장 큰 원인 중의 하나이며, 수십 나노에서 수 백 나노의 크기를 갖는다. 최근 디스플레이 및 반도체 산업이 발전함에 따라 회로의 선폭이 점차 감소하고 있으며 오염입자의 임계 직경(critical diameter) 또한 작아지고 있다. 현재 반도체 및 디스플레이 산업에서 사용되는 측정방법은 레이저를 이용하여 공정 후 표면에 남아있는 오염입자를 측정하는 ex-situ 방법이 주를 이루고 있다. Ex-situ 방법을 이용한 오염입자의 제어는 웨이퍼 전체를 측정할 수 없을 뿐만 아니라 실시간 측정이 불가능하기 때문에 공정 모니터링 장비로 사용이 어려우며 오염입자와 공정 간의 상관관계 파악에도 많은 제약이 따르게 된다. 이에 따라 저압에서 in-situ 방법을 이용한 실시간 오염입자 측정 기술 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 저압 환경에서 실시간으로 입자를 모니터링 할 수 있는 장비를 입자의 광 산란 원리를 이용하여 개발하였으며, 산란 신호를 입자크기로 변환하는 신호 분석 알고리즘 연구를 수행하였다. 빛이 입자와 충돌하게 되면 산란 및 흡수 현상이 발생하게 되는데 이 때 발생하는 산란 및 흡수량과 입자 크기와의 연관성이 Gustav Mie에 의해서 밝혀졌으며, 현재까지 광을 이용한 입자 크기 분석 장치의 기본 원리로 사용되고 있다. 하지만, Mie 이론은 단일입자가 일정한 강도를 가진 광을 통과할 경우인 이상적인 조건에서 적용이 가능하고 실제 조건에서는 광이 가우시안 분포를 가지며 광 집속에 의해서 광 강도가 위치에 따라 변하기 때문에 이러한 조건을 가지는 광을 입자가 통과할 때 발생하는 산란량은 단순히 Mie 이론에 의해서 계산하는 것이 불가능 하다. 본 연구에서는 이러한 현상을 입자 측정의 불확정성 이라고 규정하고 입자가 특정한 위치를 통과할 확률을 이용하여 신호를 분석하는 알고리즘을 개발 및 연구를 수행하였다.

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