본 논문은 임의의 펄스 레이저 송신기에서 방사되는 레이저 펄스 신호를 실시간으로 수신하여 수신된 레이저 펄스열(pulse train)의 펄스 반복주기(pulse repeat interval: PRI)의 형태와 반복 시간을 계산하는 방법에 대하여 기술하였다. 레이저 송신기에서 방사되는 펄스열의 형태와 주기는 고정(fixed), 지터(jitter), 삼각파 등 매우 다양하며, 이러한 레이저 신호의 PRI 패턴을 구하기 위해서 펄스도래시간(time of pulse arrival)의 1차 차분과 2차 차분을 이용하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 TOA의 1차 차분의 표준편차가 평균값의 5%이하이면 수신된 펄스열은 고정 PRI 패턴 또는 지터 PRI 패턴이며, 5% 이상이면 삼각파 또는 톱니파 등의 PRI 패턴으로 분리한다. 본 알고리즘을 이용하여 펄스열을 분리한 결과 신호 분석능력이 우수하여 레이저 감시 시스템 등에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
한국광학회 1991년도 제6회 파동 및 레이저 학술발표회 Prodeedings of 6th Conference on Waves and Lasers
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pp.13-17
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1991
고반복 레이저의 여기전원에 적합한 3단의 자기펄스 압축 시스템을 제작하고, 시스템의 특성을 고찰하였다. 자기 펄스 압축 시스템의 특성 파라메타는 펄스 변압기의 출력과 펄스파형에 대한 포화 인덕터의 단면적, 코일의 권수가 고려되었다. 실험 결과 3단의 자기 펄스압축 시스템의 최적 조건에서 펄스 압축비와 전류 이득은 각각 22,20 이었다.
본 논문에서는 펄스 레이저(LASER) 송신기에서 방사되는 펄스신호를 레이저 감시 시스템에서 실시간으로 수신하여 수신된 레이저 펄스들의 변화 패턴, 특히 Dual & Switch 신호의 패턴을 분석하는 방법에 대하여 기술하였다. Dual & Switch 신호는 펄스반복시간이 주기적으로 변경되어 펄스 패턴을 예측하기가 매우 어렵다. 본 논문에서는 펄스반복간격(PRI)의 차분을 이용하여 고정, 지터, Dual & Switch 신호의 패턴을 확인하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 Dual & Switch 신호에 대한 신호 식별능력이 가능하여 레이저 감시시스템 등에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
좁은 선폭을 갖는 연속 레이저 빔이 제이조화된 Nd:YAG레이저빔과 Bethune셀을 사용하여 좁은 선폭을 갖는 펄스 레이저빔이 생성되었다. 증폭된 펄스빔의 주파수 chirping정도는 헤테로다인 방법을 이용하여 측정되었으며, 헤테로다인 맥놀이신호로부터 순간적인 위상 변화량을 추출함으로서 분석되었다. 10 ns 펄스에 의해 MHz 이하의 선폭을 가지는 연속 레이저빔으로부터 증폭된 주파수 chirping은 80MHz정도로 매우 좁은 선폭의 증폭된 펄스 레이저빔이 얻어졌다.
최근 극초단 펄스(ultrashort pulse) 레이저의 고출력화와 안정화가 실현되면서 본격적인 산업적 응용을 지향하는 상용 제품들이 쏟아져 나오고 있다. 극초단 펄스 레이저의 특성을 가장 잘 활용할 수 있는 적용 분야 중 하나가 유리 기판을 비롯한 투명 광학재질과 취성재료의 가공이며, 이는 시장 전망이 밝은 디스플레이와 의료 산업과 맞물려 큰 주목을 받고 있다. 본 고에서는 현재 큰 관심을 받는 분야 중 하나인 극초단 펄스 레이저를 이용한 유리 기판의 접합 기술의 원리와 최신 해외 연구 동향에 대해 살펴보고, 앞으로ㅢ 발전 방향에 대해 전망 하고자 한다.
본 기술해설에서는 초고속 반도체 레이저의 특성을 알아보고 광통신에의 응용을 검토하였다. 먼저 반도체 레이저의 동작 원리를 설명하였고, 초고속 반도체 레이저의 소신호 및 대신호 변조특성에 대해서 기술하였다. 또한, 반도체 레이저를 이용하여 극초단 펄스를 생성하는 방법으로 이득/Q 스위칭법, 외부변조기와 집적화된 반도체 레이저를 이용하는 방법, 모드 록킹법에 대해서 검토하고 펄스 압축법에 관해서도 기술하였다. 초고속 반도체 레이저의 응용으로는 초고속 광통신, 솔리톤 광통신, 전광 시분할 다중/역다중에 관해서 기술하였다.
레이저 거리 측정기나 화생탐지 라이다용으로 사용할 수 있는 눈에 안전한 적외선 레이저 광원을 개발하였다. 펌프레이저로는 소형 플래쉬 램프로 구동되는 Nd:YAG 레이저를 사용하였으며, OPO(Optical Parametric Oscillator) 결정으로는 Flux 성장된 KTP를 사용하였다. OPO 송진기는 레이저 공진기 내부에 설치하여 비선형 광학 현산에 의한 파라메트릭 발진이 쉽게 일어나도록 하였다. 효율적인 파라메트릭 발진을 위해서 Type II 비임계 위상정합$(\theta=90^{\circ},\;\phi = 0^{\circ})$을 사용하여 공진기를 구성하였다. Nd:YAG 레이저는 Cr:YAG 결정을 사용하여 수동형 큐-스위칭 되었으며 OPO 출력은 1mJ 정도이었다. OPO 펄스폭은 4ns로서 수동형 큐스위칭 레이저 펄스폭보다 20% 정도로 작았다. OPO 출력의 펄스폭이 펌프레이저의 펄스폭 보다 작은 것은 이론적 계산을 통하여 확인할 수 있었다.
초미세 레이저 가공기술은 미세화, 대면적화, 고속화의 방향으로 발전되고 있다. 이에 따라 이를 대응한 레이저의 사양도 파장의 단파장화 또는 펄스폭의 극초단화, 펄스 반복률의 고반복률화, 출력의 고출력화가 요구되고 있다. 극초단 펄스레이저는 사용자 편의성, 안정성 측면에서 산업체의 요구에 미흡하다. 이에 따라 산업용 초미세 레이저 가공을 위한 광원으로 고품질, 고출력의 단파장 자외선 레이저 활용에 집중하고 있다. 현재 고품질 자외선 레이지는 DPSSL 형태로 구성되어 출시되고 있고, 거의 대부분 수입에 의존하고 있다. 국내외 자외선 UV 현황을 간단히 기술하고, 광주과기원 고등광기술연구소에서 산업원천기술개발사업의 일환으로 개발중인 복합형 자외선 DPSSL에 대한 개발 계획 레이저 특성과 현재의 개발 진행 상황을 소개한다.
4개의 프리즘으로 구성된 군속도분산 조절장치를 이용하여 CPM 링 색소 레이저에서 62fs의 펄스를 얻었다. Ar+ 레이저 출력, DODCI 농도 및 위치, 프리즘과 레이저 거울의 조정상태를 변화시켜 가며 레이저 펄스폭을 측정해서 가장 짧은 펄스폭을 얻을 수 있는 조건을 구했다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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