• 제목/요약/키워드: 모드 잠금

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펨토초 레이저 주입잠금법을 이용한 광주파수 빗의 모드 선택과 증폭 (Mode Selection and Amplification of an Optical Frequency Comb Using Femto-Second Laser Injection-locking Technique)

  • 문한섭;김억봉;박상언;박창용
    • 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.

반도체 포화 흡수체 반사경에 의해 모드 잠금된 Yb:YAG 레이저 출력의 공진기 모드 크기에 대한 의존성 연구 (Dependence of CW Mode Locking on Resonator Mode Size in a Yb:YAG Laser Mode-Locked by a Semiconductor Saturable Absorber Mirror)

  • 김현철;임한범;채동원;김현수
    • 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.

광 주입-잠금된 반도체 레이저의 모드 분석 (Spectral Mode Analysis of an Injection-Locked Semiconductor Laser)

  • 배인호;문한섭;김지나
    • 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.

가시광 다이오드 레이저의 스펙트럼 및 주입-잠금 특성분석 (Characteristics of Visible Laser Diode and Its Injection-Locking)

  • 남병호;박기수;권진혁
    • 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.

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적외선열화상 시험에서 위상잠금모드 적용에 따른 배관 감육결함 검출능력 개선 평가 (Evaluation of Improvement of Detection Capability of Infrared Thermography Tests for Wall-Thinning Defects in Piping Components by Applying Lock-in Mode)

  • 김진원;윤경원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1175-1182
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    • 2013
  • 위상잠금모드가 적용된 적외선열화상 시험법은 열전도도가 큰 재료에서 결함의 검출능력을 향상시키기 위해 개발되었으며, 기존의 적외선열화상 기법에 비해 우수한 결함 검출능력을 보이는 것으로 알려져 있다. 따라서, 본 연구에서는 원전 배관 감육결함 검출에서 위상잠금모드 기법의 적용 효과를 살펴보기 위해서, 감육결함이 가공된 배관 시편을 대상으로 위상잠금모드를 적용하여 적외선열화상 시험을 수행하였다. 시험 결과로부터 감육결함에 대한 위상이미지를 얻고, 이것을 기존의 적외선열화상시험법으로 구한 열화상이미지와 비교하였다. 비교 결과, 위상잠금모드의 적용이 감육결함에 대한 형상 결정 능력을 향상시키는 것을 확인하였다. 이러한 개선 효과는 폭과 길이가 작거나 경계가 경사진 감육결함에서 뚜렷하였다. 그러나, 깊이가 얕은 감육결함의 검출능력은 크게 향상되지 않았다.

모드 잠금된 펄스 레이저와 연속 발진하는 반도체 레이저를 이용한 합주파수 생성 (Sum-frequency Generation Using a Mode-locked Pulsed Laser and a Continuous-wave Diode Laser)

  • 김현학;박남훈;염동일;차명식;문한섭
    • 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.

10 GHz로 고조모드잠금된 고리형 어븀첨가 광섬유 레이저의 최적설졔 및 제작 (Improved Cavity Design and Construction of a 10 GHz Harmonically Mode-Locked Er-Doped Fiber Laser)

  • 이유승;전영민;김동환;이석;장지웅;조규만
    • 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)

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포화 흡수체의 투과변조깊이 조절을 통한 다양한 펄스상태 조작 방법에 관한 전산 모사 (Simulation of Manipulating Various Pulsed Laser Operations Through Tuning the Modulation Depth of a Saturable Absorber)

  • 진진화;염동일;김병윤
    • 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.

금 증착 측면연마 광섬유를 이용한 1.93㎛ 모드잠금 펨토초 전광섬유 MOPA 레이저 (Passively Mode-Locked 1.93-㎛ All-Fiberized Femtosecond MOPA Laser Using a Gold-Deposited Side-Polished Fiber)

  • 정민완;구준회;이주한
    • 한국광학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.340-345
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    • 2014
  • 본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

능동 모드잠금 광섬유 레이저 출력의 펄스 압축에 의한 10 GHz 극초단 광 펄스 발생 (Ultrashort Optical Pulse Generation at 10 GHz by Pulse Compression of Actively Mode-Locked Fiber Laser Output)

  • 서동선;앤드류 와이너
    • 전기전자학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.115-122
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    • 2005
  • 모드잠금 고리형 광섬유 레이저 출력의 단열 쏠리톤 펄스압축에 의해 $1545{\sim}1550\;nm$ 파장영역에서 400 ??토초의 안정성이 뛰어난 변환제한급의 10 GHz의 광 펄스를 발생시켰다. 특별한 슈퍼모드 선택소자를 사용하지 않고도 -123 dB/Hz 이하의 슈퍼모드 비팅 잡음 억제에 의해 $1\;kHz{\sim}100\;MHz$의 잡음대역에서 100 ??토초 미만의 낮은 시간 지터를 얻었다.

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