• 한국광학회지
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• 제26권6호
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• pp.312-317
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• 2015

레이저 공진기 모드 크기가 반도체 포화 흡수체 거울(SESAM)을 이용하여 모드 잠금된 Yb:YAG 레이저의 출력에 주는 영향을 조사하였다. SESAM과 Yb:YAG 매질 위치에서 공진 모드들 크기를 곱한 값이 작을수록 모드 잠금이 안정적으로 발생함을 실험적으로 보였다. 수치적으로 레이저 매질의 열 렌즈 효과와 무관하게 모드 잠금이 이루어지는 공진기 길이 조건이 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제17권3호
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• pp.268-272
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• 2006

펨토초 레이저 주입잠금법을 이용하여 펨토초 광주파수 벗에서 특정한 주파수 모드를 선택하고 증폭시켰다. 실험에서는 모드 잠금된 Ti:sapphire레이저를 지배 레이저로 그리고 단일모드로 발진하는 반도체 레이저를 종속 레이저로 사용하였다. 모드 잠금된 Ti:sapphire레이저를 중심파장 794.7 nm, 밴드 폭 1.5 nm의 간섭필터를 통과한 후 반도체 레이저에 주입잠금시켰다. 주입잠금된 반도체 레이저가 모드 잠금된Ti:sapphire레이저의 펄스 반복율과 일치하는 100.5 MHz간격의 모드 $3{\sim}4$개가 동시에 발진되는 것 확인할 수 있었다. 펨토초 레이저 주입잠금법에 의해서 선택된 모드의 출력을 수천 배 증폭시킬 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제32권2호
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• pp.62-67
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• 2021

본 연구에서는 모드 잠금된 ps-펄스 광섬유 레이저와 연속 발진하는 좁은 선폭의 반도체 레이저를 이용하여 주기적 분극반전된 LiNbO3(periodically poled lithium niobate; PPLN) 결정에서 합주파수 생성 연구를 수행하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저는 중심 파장이 1560.7 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 1.1 nm이며, 연속 발진 반도체 레이저는 중심 파장이 1551 nm이고 스펙트럼의 폭은 약 6 MHz로 동작한다. 합주파수 생성을 효과적으로 수행하기 위해서 하나의 단일 모드 광섬유를 이용하여 PPLN 결정 내부에서 두 펌프 광원을 공간적으로 완전히 중첩하였다. 모드 잠금된 펄스 레이저와 좁은 선폭의 연속발진 반도체 레이저에 의해서 모드 잠금된 펄스 형태의 778 nm인 합주파수 생성을 스펙트럼과 시간적인 변화로 확인하였다. 본 연구 결과는 주파수 제어가 가능한 광주파수 빗(optical frequency comb)을 이용한 광주파수 측정 및 고분해 레이저 분광 연구 등 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제18권5호
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• pp.317-322
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• 2007

외부 공진기형 반도체 레이저를 주레이저로 하여 종레이저로 사용한 상용 반도체 레이저에 광 주입-잠금을 수행하고, 주입-잠금된 종레이저의 모드 특성을 조사하였다. 루비듐 원자의 D1 전이선에서 포화흡수분광 스펙트럼과 주입-잠금된 종레이저의 모드를 측정하였다. 주입-잠금 대역폭 내에 있는 종레이저가 주레이저의 주파수와 선폭이 동기되는 것을 확인하였고, 주입되는 광의 세기에 따른 주입-잠금 대역폭을 측정하였다. 특히, 주입되는 광의 세기, 그리고 주레이저와 종레이저의 주파수 차이에 따른 주입-잠금 과정에 종레이저의 모드 변화를 공초점 패브리-페로 간섭계를 이용하여 측정했다. 불완전 주입-잠금 상태에서는 종레이저의 모드가 두 개 이상의 다중 모드로 발진하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국광학회지
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• 제5권2호
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• pp.278-285
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• 1994

가시광 디이오드 레이저의 온도와 주입 전류에 따른 발진 스펙트럼의 특성을 분석하고 주입-잠금 실험을 수행하여 잠금 특성을 분석하였다. 다이오드 레이저의 온도와 주입전류에 따른 스펙트럼 분석 결과 모드 도약이 일어나는 것을 관찰할 수 있었으며 모드 도약이 일어나지 않는 영역에서의 온도와 주입 전류의 변화에 대한 주파수 변화율이 각각 약 $33 GHz/^{\circ}C$, 6.6 GHz/mA로 나타남을 알 수 있었다. 일반적인 근적외선 AlGaAs 다이오드 레이저에서 순간적인 모드 도약이 일어나는 것과는 달리 가시광 다이오드 레이저는 모드 도약의 영역이 넓고 다중 모드로 동작하여 불량한 스펙트럼을 나타냈다. 이러한 특성을 갖는 다이오드 레이저를 이용한 주입-잠금 실험 결과 주입 강도가 $0~25\muW$에 대하여 잠금 대역폭은 0~5 GHz로 나타남을 알 수 있었다. 또한 주입 강도를 약 $25\muW$로 고정시키고, 편광 방향을 회전시키며 주입-잠금 대역폭을 측정한 결과 편광 방향에 의존함을 알 수 있었다. 주입-잠금된 광파의 위상 변화를 측정하기 위하여 주 레이저와 종 레이저를 간섭시켜 종 레이저의 주입 전류의 변화에 대한 간섭 무늬의 이동으로 위상의 변화를 조사하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권6호
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• pp.351-355
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• 2017

본 논문에서는 포화흡수체의 투과변조깊이 조절을 통해 다양한 펄스 상태를 한 공진기 안에서 구현하는 방법에 관한 전산 모사를 진행하였다. 포화흡수체의 투과변조깊이의 크기 변화만으로 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 모드 잠금 레이저, 모드 잠금 레이저 등 원하는 펄스 레이저 상태로 전환이 가능하다는 실험적 연구가 있어 왔으며, 이러한 연구가 이론적으로 부합하는 내용임을 확인하기 위해 Haus master 식을 사용하여 전산 모사를 진행하였다. 큐스위칭된 광 파워를 모사하기위해 이득 값은 시간 의존성을 가지도록 반응속도식을 적용하였다. 그 결과 투과변조깊이가 증가함에 따라 모드 잠금 레이저에서부터, 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 레이저로 동작함을 확인하였고, 이는 이론적으로 예측된 경향성과 일치하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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• pp.214-215
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• 2001

최근 정보통신산업의 급격한 발달로 대용량의 멀티미디어 정보를 초고속으로 전달해야 할 필요성으로 인해 광전송시스템의 개발에서 수십 Gbps급 이상의 기술이 절실히 요구되고 있다. 특히 광통신 시스템이나 광계측 장비들과 결합이 쉽다는 잇점 때문에, 모드록킹된 광섬유 레이저에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 이러한 레이저의 제작에 있어서는 능동형 모드잠금 방식이 적합한데, 능동형 모드잠금 방식의 레이저는 수동형에 비해 안정되고 고반복률을 가진 펄스를 얻을 수 있으나 펄스폭은 상대적으로 길다. (중략)

• 한국광학회지
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• 제35권5호
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• pp.241-249
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• 2024

본 연구에서는 Yb³⁺ 이온이 도핑된 세 종류의 이중 텅스텐 결정, Yb:KGdW, Yb:KYW 및 Yb:KLuW을 사용하여 1039 nm의 중심파장 영역에서 반복율이 405 MHz인 연속파 모드 잠금된 소형 고체 레이저를 구현하였다. 모드 잠금을 위한 광스위칭 소자로 반도체 포화 흡수체 거울을 사용하였고, 모드 잠금 상태들은 세 결정 모두에서 수 시간 이상 Q-스위칭 불안정성 없이 안정적으로 동작하였다. 특히 Yb:KGdW 결정을 이용한 레이저는 최고 출력 125 mW에서 108 fs의 펄스폭을 갖는 펄스를 방출하였다. 또한 표준 분할 단계 푸리에 방법을 이용하여 공진기의 군지연 분산 및 자체 위상 변조를 고려한 Haus master 방정식을 수치 해석으로 풀고, 그 결과를 실험결과와 비교 및 분석하였다.

• 한국광학회지
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• 제6권3호
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• pp.222-227
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• 1995

Littman방식의 grating feedback 다이오드 레이저를 주레이저로 사용하여, 100mW 출력의 단일 종모드로 발진하는 고출력 다이오드 레이저를 주입-잠금 하였다. 불완전 주입-잠금 상태에서 종레이저는 두 주파수가 동시에 발진하는 것을 관찰할 수 있었고 두 주파수 성분의 출력비와 주파수이동이 주입광의 세기의 제곱에 비례한다는 것을 알 수 있었다. 완전 주입-잠금 상태에서 (주입된 광의 세기)/(종레이저광의 세기)가 양 $10^{-3}$ 일 때 주입-잠금 대역폭은 약 1.4GHz로 측정되었다. 주입-잠금 대역폭은 주입광세기의 제곱근에 비례하여 증가하는 것을 보여주는데, 이것은 이론과 일치하는 결과이다. 주입-잠금 상태의 선폭은 자유 동작 상태의 선폭 보다 약 5배 좁아져 2.5MHz 이하였다.

• 한국광학회지
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• 제19권1호
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• pp.54-59
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• 2008

적외선 영역에서 극초단 펄스 폭을 갖는 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 광자 결정 광섬유에 입사하여 초 연속 스펙트럼을 갖는 광원을 얻어냈다. 이 광원을 이용하여 광통신 파장 영역에서 많은 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌($^{12}C_2H_2$) 및 시안화 수소($H^{13}C^{14}N$) 분자의 흡수 스펙트럼을 측정하였다. 초 연속 스펙트럼을 얻기 위해 펌핑 광원으로 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저를 사용하였다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저는 중심파장이 1510 nm 대역에서 반복률이 100 MHz이고, 펄스폭은 75 fs이다. 모드 잠금된 $Cr^{4+}$:YAG 레이저 출력을 20 m의 광자 결정 광섬유에 집속시켜 진폭변동이 ${\pm}5dB$이하에서 400 nm 이상의 평탄한 초 연속 스펙트럼을 얻었으며, 전체적으로 한 octave 이상의 초 광대역 광원을 얻었다. 이 광원을 이용하여 50개 이상의 흡수 전이선을 갖는 아세틸렌 분자($^{12}C_2H_2$)와 시안화 수소 분자($H^{13}C^{14}N$)의 흡수 스펙트럼을 측정하고, Voigt 곡선 맞춤을 이용하여 Lorentian 성분의 흡수 선폭을 각각 측정하였다. 이와 같은 초 광대역 광원의 스펙트럼을 이용하면 O, S, C, L 밴드와 같은 대역에 존재하는 분자의 흡수 스펙트럼 측정에 있어 유용하게 사용될 수 있다.