• 제목/요약/키워드: 펨토초 펄스 레이저

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좁은 간격의 테라헤르츠 다이폴 안테나를 이용한 이진신호의 발생과 검출 (The generation and detection of binary signals by narrow terahertz dipole antenna)

  • 전태인;김근주
    • 한국광학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.430-434
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    • 2002
  • $12{\mu}{\textrm}{m}$ 길이, $5{\mu}{\textrm}{m}$ gap의 dipole 안테나에 입사되는 펨토초 레이저의 위치에 따른 테라헤르트 전자기 펄스의 크기를 관찰하였다. 비록 11volt의 작은 전압을 인가 시켰음에도 불구하고 테라헤르츠 전자기 펄스가 최대 4.7nA의 전류로 발생되었는데 이는 dipole 안테나 구조가 아닌 두 전송라인(transmission line)의 간격이 $300{\mu}{\textrm}{m}$ 떨어진 구조의 송신기(transmitter chip)에 비해 6배 작은 전압을 인가하여 3.4배 더 큰 전류가 발생됨을 알 수 있었다. 또한 팸토초 레이저로 여기 되는 dipole 안테나 구조의 송신기에 구형 교류전압을 최소 0.11volt에서 최대 10volt까지 변화시켜 테라헤르트 전자기 펄스의 최대값 크기에 따른 이진신호를 발생시켰다.

X-선 자유전자 레이저를 위한 새로운 과학 (New Science Opportunities with X-Ray Free Electron Laser)

  • 구태영
    • 한국자기학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.231-236
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    • 2011
  • X-선 자유전자레이저(XFEL)는 펨토초의 펄스형태, 완벽한 결맞음 및 고휘도 특성으로 X-선 실험과학분야의 새로운 시대를 예고하는 꿈의 X-선 광원장치로 언급되고있다. XFEL에 관한 간략한 소개와 현재 세계적으로 진행되고 있는 XFEL 시설현황을 살펴보고, 대표적인 실험장치를 개념적으로 분류해서 정리해 보고자 한다. 특히 자성연구분야와 관련된 제안 및 연구사례를 간략하게 언급하고, 지금 현재 진행 중인 포항가속기연구소의 XFEL 프로젝트의 개요와 XFEL 활용을 위해서 제안된 대표적인 과학프로그램을 살펴보고자 한다.

빔 중첩율에 따른 티타늄 합금의 펨토초 레이저 어블레이션 (The Femto Second Laser Induced Ablation on the Titanium Alloy for Various Beam Overlap Ratio)

  • 정일영;강경호;김재도
    • 한국정밀공학회지
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    • 제27권11호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • Titanium alloy is one of the hard processing materials made by the traditional manufacturing method because of the excellent mechanical strength. Ablation of titanium alloy is investigated by using a femtosecond laser which is a regenerative amplified Ti:sapphire laser with 1kHz repetition rate, 184fs pulse duration time and 785nm wavelength. Experiments are carried out under various ablation conditions with different pulse overlap ratios for the rectangular shape and micro hole. Test results show that the ablation characteristic according to pulse overlap ratio of titanium alloy seems to be as non-linear type at the different zone of energy fluence. The optimal condition of rectangular shape processing is obtained at the laser peak power 1.3mW, pulse overlap ratio of 90%, beam gap of $1\;{\mu}m$. The micro hole has a good quality from the pulse overlap ratio of 99% at the same laser peak power. With the optimal processing condition, the fine rectangular shape and micro hole without burr and thermal damage are achieved.

펨토 초-테라헤르츠 빔 라인용 펄스 모듈레이터의 설계와 제작 (Fs-THz beam line electron accelerator of pulse modulator design and fabrication)

  • 손윤규;권세진;서재학;장성덕;강흥식;이경태;노성채
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1322-1323
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    • 2008
  • 기존의 펨토 초 레이저를 이용하여 발생시킨 테라 헤르츠 광원의 한계를 극복하기 위하여 대용량의 가속기를 이용한 테라 헤르츠 광원의 발생에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 포항방사광 가속기연구소에서도 펨토 초 테라 헤르츠 빔을 이용한 분광학적인 방법을 사용하여 단백질 접힘과 DNA-단백질 간 상호작용, 화학적, 생물학적인 반응 동력학 등에 관한 연구와 영상 기술개발 등을 할 계획을 가지고 펨토초 테라 헤르츠 빔 라인을 건설 중에 있다. 펨토 초-테라 헤르츠 빔 라인의 마이크로웨이브를 가속하는 장치에 사용되는 전원장치의 설계와 제작 및 시험과정을 외국기술에 의존하지 않고 순수 국내기술로 실현하였다. 본 논문에서는 펄스 모듈레이터의 설계와 실험결과를 보이고자 한다.

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수동 모드 잠금된 100 MHz Cr4+:YAG 레이저에서의 펨토초 펄스 발생 (Generation of Femtosecond Pulses in a Passively Mode-Locked 100 MHz Cr4+:YAG Laser)

  • 조원배;이상민;김종두;전민용;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.535-541
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    • 2005
  • $Cr^{4+}:YAG$ 레이저 매질을 사용하여 실온영역에서 안정적으로 수동 모드 잠금된 근적외선 펨토초 레이저를 제작하고, 그 특성을 분석하였다. 공진기 내부에 설치된 프리즘의 조절만으로 손쉬운 파장 조절이 가능하였으며, 연속 발진시 1400 nm부터 1510 nm까지 110 nm 정도, 모드 잠금 경우 1500 nm 부근에서 30 nm 정도의 파장 조절이 가능함을 확인하였다. $1.5 \%$의 투과율을 지닌 출력거울을 사용하였으며, 연속 발진시 흡수 파워가 7.6 W 일 때 최대 810 mW 이상의 출력을 측정하였다. 공진기 내에서 발생된 분산을 보상하기 위하여 적외선용 프리즘 쌍을 사용하였으며, 100 MHz의 반복률에서 푸리에 변환한계에 근접한 64 fs의 극초단 펄스 방출이 가능하였다. 레이저의 중심파장이 1510 nm 일 때 스펙트럼의 반치폭은 44 nm였다. 모드 잠금이 꺼지지 않고 장시간 안정적으로 작동이 가능한 레이저 제작을 위해 공진기 내부의 광 경로에 관을 설치하고 질소가스를 순환시켰으며, 평균출력 250 mW로 최적화하였다.

극초단 펄스 레이저를 사용한 유리 내부의 필라멘테이션에 대한 실험적 연구 (Experimental study of filamentation using ultra fast pulse laser in transparent material)

  • 최원석;윤지욱;김주한;최지연;장원석;김재구;최두선;황경현;조성학
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.5-9
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    • 2013
  • We have successfully formed filament inside of a transparent soda-lime glass using a Ti:sapphire based femtosecond laser. To make filament form, keeping the laser intensity higher than critical intensity is essential. Also each of the machining parameters plays an important role for the formation of filament. In this paper, we study what parameter can possibly influence for formation of filament, and we introduce an application using filamentation by femtosecond laser for transparent material.

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Yb3+ 도핑된 칼륨 이중 텅스테이트 결정을 이용한 소형 공진기에서의 솔리톤 모드 잠금 레이저 구현 및 수치 해석 (Soliton Mode-locking and Numerical Analysis of Yb3+-doped Potassium Double Tungstate Lasers in Compact Laser Cavity Geometries)

  • 김덕우;고광훈;이상민
    • 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.