본 논문은 반도체 레이저의 주파수변조 응답특성에 대한 새로운 회로모델링 방법을 제시하였다. 특히 본 등기회로 모델은 캐리어농도의 변조효과 뿐만 아니라 온도효과에 따른 변조특성을 고려하였다. 본 모델에서 예상된 이론치는 기존에 발표된 CSP형 레이저의 정형파변조 실험결과와 잘 일치하고 있음을 알 수 있었다.
한국원자력연구소에서는 가속기의 직경이 70 cm이고, 마그네트론 고주파 발생장치를 사용하는 소형 마이크로트론을 이용한 원적외선 자유전자레이저를 개발하였다$^{(1)}$ . 발진 파장은 100 - 200 $mu extrm{m}$ 영역이며, 첨두 출력은 약 1 - 10 kW이다. 본 연구에서는 개발된 원적외선 자유전자레이저의 시스템 개요와 출력 특성에 관하여 살펴보았다. 최근, 반도체와 물성의 분광학연구, 생명공학연구, 광화학 반응연구, 환경감시 기술개발, 인체영상, 군사용 감시기술 개발 등의 분야에서 새로운 연구와 첨단기술개발에 필요한 원적외선 광원의 요구가 점차 높아지고 있다. 이러한 요구에 부응하기 위하여 원적외선 영역의 다양한 광원 개발이 이루어지고 있으며, 특히, 테라헤르쯔 반도체 소자를 개발하기 위한 노력이 국내외에서 활발히 이루어지고 있다. 그러나, 아직까지는 이러한 광원의 출력이 mW 이하이고, 분광특성이 나빠서 실제응용에 많은 제한이 있다. (중략)
최근 들어 대기오염 연구, 클린룸 및 실내환경 연구, 신물질 제조, 그리고 호흡기 관련 입자 연구 등 여러 산업 분야에서 에어로졸에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 에어로졸의 크기별 밀도분포는 산업 및 국빈 보건 분야에서 매우 중요한 환경 인자로 취급되고 있다. 외국의 경우$^{1.2}$ 레이저나 다른 광원을 이용한 에어로졸 크기 측정연구는 60년대부터 활발히 진행되어 상용화되어 있으나 국내에서는 이에 대한 연구가 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 반도체 레이저를 이용하여 0.2$\mu\textrm{m}$에서 10$\mu\textrm{m}$ 내의 입자에 대한 크기별 밀도 측정을 다루었다. (중략)
반도체 포화 흡수거울 (Semiconductor Saturable Absorber Mirror:SESAM)을 이용하여 Cr:LiSAF 레이저를 제작하고 이를 모드록킹 시켰다. 펌핑 레이저는 파장이 667 nm이고, 출력이 500mW인 두 대의 고출력 레이저(Coherent S-67-500C-100-H)가 사용되었으며, 레이저 결정은 Brewster-Brewster 모양인 $Cr^{+3}$의 농도가 1.5%이고 길이가 6mm인 것을 사용하였다. 공진기는 X-형 구조로, 곡률반경이 10cmdls 오목거울과, 군속도 보상을 위한 SF10 프리즘, 투과율이 1%의 출력거울을 사용하였다. 포화흡수체로 사용되는 SESAM의 구조는 맨위층에 10nm의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$ 양자우물과 30쌍의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As/GaAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$반사경으로 구성되어 있다. 펌핑 레이저의 출력이 800mWdlfEo 레이저 출력은 3mW였고, 중심파장은 833nm이었으며 스펙트럼 대역폭은 4nm, 레이저 펄스폭은 220fs 였다.
본 연구에서는slab coupled optical waveguide amplifier (SCOWA)를 이용한 active modelock 레이저를 가지고 출력 펄스의 1Hz 에서 1 MHz 까지 timing jitter 잡음이 400 attosecond 이고 Nyquist 진동수까지는 7.5 femtosecond 임을 보고한다.
레이저 매질은 흡수된 여기 파워에 의해 매질 내부에서 열이 발생하고, 매질 표면을 따라 냉각이 진행되어 매질 내부에서는 불균일한 온도분포가 발생하게 된다.$^{[1,2]}$ 레이저 매질의 굴절율은 온도에 따라 변하기 때문에 열복굴절과 열렌즈 현상이 일어나 레이저 출력의 손실 및 빔질의 저하를 초래하게 된다.$^{[1,3]}$ 선형 편광 광선을 이용하는 고체 레이저는 레이저 매질을 브루스터각으로 가공하거나 공진기 내부쉐 브루스터판을 삽입한다. 따라서, 선형 편광 광선은 열복굴절에 의한 위상 지연으로 타원 편광이 되고, 타원 편광 광선의 s-성분은 브루스터판에서 반사를 일으키게 되어 레이저 출력의 손실을 일으키게 되므로 레이저 공진기를 구성하는데 있어서 정량적인 열영향의 해석이 필요하다$^{[1,2,5]}$ 열영향에 의한 위상 지연은 방위각 방향과 반지름 방향으로 각각 $\Delta$$n_{\Phi}$, $\Delta$$n_{r}$ 만큼 생긴 굴절율의 차이로 발생하고 다음과 같이 표현할 수 있다.$^{[1]}$ (중략)이 표현할 수 있다.$^{[1]}$ (중략)
유망 첨단 기술/제품의 수요 전망 시리즈
본고는 유망 첨단 기술에 관한 기술 수요 및 관련 제품의 시장 수요 전망 자료로서 우리 나라의 기술 수준과 기술 개발 현황을 파악하고, 연구 개발의 타당성을 점검하고자 STEPI가 특정
연구 개발 사업으로 수행한 연구 결과의 일부이다. 앞으로 총 10회에 걸쳐 다음과 같은 테마를 연재할 예정이다. (편집자 주)
1. 화합물 반도체(GaAs)
2. 통합 생산 자동화(CIM) 기술
3. 생명 공학 기술을 이용한 의약품
4. 반도체 제조 장비
5. 레이저 기술
6. 지능형 컴퓨터
7. 중급 항공기
8. 파인 세라믹 소재
9. 신고분자 소재
10. 신금속 소재
전자재료라 총칭하는 재료의 종류는 셀 수 없을 정도로 많다. 대표적인 전자재료로는 반도체재료를 들 수 있으며 다음으로는 전기광학 소자의 재료로 쓰이는 여러가지 광학용 단결정, 그리고 저항이나 축전지 등의 제조에 사용되는 여러가지 재료들도 이에 포함된다. 이러한 전자재료의 특성을 평가하는 방법도 여러가지 있겠으나 여기에서는 그 범위를 임의로 반도체레이저의 제조에 사용되는 화합물반도체에 국한시켜 각 공정별로 이떠한 평가방법이 사용되는지, 그리고 각각의 특성평가 방법에 대하여 간략하게 알아보기로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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