본 연구에서는 광대역 주파수가변 펄스를 얻기 위한 방법으로 Nd:YAG 레이저의 제 2 고조파로 펌핑된 OPO(optical parametric oscillator) 시스템을 구성하였다. 또한, 모의실험을 통해 주파수 가변범위와 900 nm의 출력파장에서 위상정합각을 구하고, walk-off와 펌핑 에너지의 감쇠가 고려된 전파방정식을 이용하여 OPO 시스템의 출력세기를 계산하였다.
Previous researches and experiments have already verified that the primary noise source of high pressure tandem axial thpe piston pump is fluid-borne noise from the process of oil distribution between the kidney-shaped port and valve plate. So, many researchers have improved pressure gradients and reduced sound levels by applying pre-compression and pre-decompression metering grooves to valve plate. In practice however, the sound level of th high pressure tandem axial type piston pump is still undesirable. This paper testified the effect of pumping phase of the piston on vibration and noise of th high pressure tandem axial type piston pump on the best of theoretical research in $this^(1)$. Therefore considering the pumping phase of the piston when assembling the tandem axial type piston pump, it is possible to reduce 1.5~2[dB]of sound level.
To meet the needs of the hydraulic excavator of large capacity, tandem axial type piston pump which is high pressure and high speed have been developed. But inevitably we can not help facing the problem of noise at that time. In order to reduce the noise of this pump, many researchers have been studying the problem of oil distribution manner. But they are not interested in the symmetric structure of tandem type pump. So, focusing on the symmetric structure of tandem type pump, this paper analyzed unbalanced force developed in the pump chamber and verified the effect of the pumping phase of the piston on vibration and noise of the tandem axial type piston pump theoretically.
본 논문에서는 전류펌핑 알고리즘을 이용한 클락 동기용 3.3V 단일 공급 전압하에서 3-250MHz 입력 록킹 범위를 갖는 2중 루프 구조의 CMOS PLL 회로를 설계하였다. 본 논문은 전압 제어 발진기 회로의 전압대 주파수의 선형성을 향상시키기 위한 전류펌핑 알고리즘을 이용한 PLL 구조를 제안한다. 설계된 전압 제어 발진기 회로는 75.8MHz-1GHz 의 넓은 주파수 범위에서 높은 성형성을 가지고 동작한다. 또한, 록킹 되었을 때 루프 필터 회로를 포함한 저하 펌프 회로의 전압 변동 현상을 막는 위상 주파수 검출기 회로를 설계하였다. 0.6$\mu\textrm{m}$ N-well single-poly triple metal CMOS 공정을 사용하여 모이 실험 한 결과, 125MHz의 입력 주파수를 갖고 1GHz의 동작 주파수에서 3.5$\mu\textrm{s}$의 록킹 시간과 92mW의 전력 소모를 나타내었다. 측정 결과 V-I 컨버터 회로를 포함한 VCO 회로의 위상 잡음은 100kHz의 옵셋 주파수에서 -100.3dBc/Hz를 나타내었다.
최대 출력 30mW의 AlGaAs 반도체 레이저를 이용하여 주입-잠금(injection-locking)을 실험하였다. 먼저 주인 레이저에서 나오는 광파와 노예 레이저에서 나오는 광파를 Twymann-Green형 간섭계에서 상호 간섭시켜 간섭 무늬의 선명도(visibility)를 측정하였으며, 다음으로 Mach-Zehnder형 간섭계에서 주인 레이저의 파장을 고정시키고 노예 레이저의 펌핑 전류를 미소 변화시킬 때 발생하는 위상 이동을 측정하여 주입-잠금된 노예 레이저의 위상 변화율을 측정하여 2.5rad/mA의 비례계수를 얻었다.
본 논문에서는 주 증폭기가 양방향 펌핑 방식인 MOPA (master oscillator power amplifier) 협대역 고출력 광섬유 레이저를 제작하였으며, 제작된 레이저의 출력 특성을 연구하였다. 이터븀이 도핑된 코어 25 ㎛, 클래드 400 ㎛ 편광 유지 광섬유를 사용하여 주 증폭부를 제작하였으며, 신호 광원은 PRBS (pseudo-random binary sequence) 신호에 의해 위상 변조된 3 GHz, 10 GHz의 선폭을 갖는 광원을 사용하였다. 3 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 순방향과 역방향 펌프 비율을 조절하며 SBS (stimulated Brillouin scattering) 특성을 분석하였다. 10 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 주 증폭기의 펌핑 비율에 따른 TMI 특성을 분석하였다. 순방향 및 역방향 펌프 비율을 1.6:1로 입사시켰을 때 주 증폭기의 출력을 1 kW까지 증폭하였으며, 기울기 효율과 빔 품질(M2)은 각각 80%, 1.36으로 측정되었다.
System-on-glass를 위해 poly-Si TFT로 면적이 작으면서도 리플전압을 최소화한 DC-DC 전압 변환회로를 개발하였다. 전압 변환회로는 전하 펌핑 회로, 문턱전압 변화를 보상한 비교기, 오실레이터, 버퍼, 다중 위상 클럭을 만들기 위한 지연 회로로 구성된다. 제안한 다중 위상 클럭킹을 적용함으로써 클럭 주파수 또는 필터링 캐패시터의 증가 없이도 낮은 출력 리플전압을 얻음으로써 DC-DC 변환기의 면적을 최소화 하였다. 제안한 DC-DC 변환회로를 제작하여 측정한 결과 $R_{out}=100k\Omega,\;C_{out}=100pF$, 그리고 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서의 리플전압은 각각 590mv와 215mv인 반면 4-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 123mV이다. 그리고 50mV의 리플전압을 가지기 위해 필요한 필터링 캐패시터의 크기는 $I_{out}=100uA$와 $f_{clk}=1MHz$에서 Dickson 구조와 기존의 cross-coupled 구조에서는 각각 1029pF와 575pF인 반면 4-위상과 6-위상 클럭킹을 적용한 구조에서는 단지 290pF와 157pF만이 각각 요구된다. 구조별 효율로는 Dickson 구조의 전하 펌프에서는 $59\%$, 기존의 cross-coupled 구조와 본 논문에서 제안한 4-위상을 적용한 cross-coupled 구조의 전하 펌프에서는 $65.7\%$와 $65.3\%$의 효율을 각각 가진다.
주기적으로 분극 반전된 비선형 결정 중에 하나인 PPLN(Periodically Poled MgO(5%) doped Lithium Niobate)과 수 W급의 고출력 연속발진형 파장가변 적외선 레이저 시스템인 DOFA(Diode Laser Oscillator & Fiber Amplifier) 시스템을 이용하여, 이 결정에서 펌핑광을 한번 통과시키는 단일통과와 두 번 통과시키는 이중통과에서의 효율적인 제2고조파 발생 조건을 실험적으로 구하였다. 단일통과에서는 최적의 위상정합온도 $108.9^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 245 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었고, 이때의 주파수 변환 효율은 10%였다. 또한 제 2고조파 발생의 효율을 증가시키기 위해서 되 반사용 오목거울과 위상보정을 위한 쐐기유리판을 이용하여 이중통과의 제2고조파 발생장치를 구성하였다. 이때 최적의 위상정합온도 $108.5^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 383 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었다. 이때의 변환 효율은 15.6%로써 단일통과에서의 제 2고조파 발생 효율보다 크게 증가함을 확인하였다.
한국광학회 1990년도 제5회 파동 및 레이저 학술발표회 5th Conference on Waves and lasers 논문집 - 한국광학회
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pp.157-161
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1990
Self-pumped phase conjugation(SPPC) in BaTiO3 single crystal is experimentally investigated at a wavelength of 514.5nm from an Ar+ laser. The incident Gaussian beam enters the crystal as an extraordinary ray. The maximum SPPC reflectivity of 48% is obtained at incident angle 80 degree. the SPPC wave demonstrates good image reconstruction. The response time (r) of SPPC wave as a function of incident intensity is measured to be r=36$\times$I-0.79sec.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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