• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.12 no.2
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• pp.98-102
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• 2001

To analyze the saturating process of $Cr^{4+}:YAG$ crystal and plastic organic dye as the saturable absorber, we have measured the residual optical losses between a free running and a passive Q-switching mode for various optical densities. The undepleted ground state population density and the saturated transmission of the saturable absorber have been evaluated by the additional optical losses with the increased threshold pump energies between two resonators. ill the passive Q-switching mode, the saturable transmission of saturable absorber is less than the maxrnium saturable transmission due to the undepleted ground state population density. nsity.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1995.06a
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• pp.149-153
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• 1995

세슘원자에 대한 레이저 쿨링용 광원으로 사용하기 위해 다이오드 레이저의 서폭을 축소하고 발진 주파수 및 출력을 동시에 안정화 시키는 연구를 수행하였다. 자유발진 상태에서 약 30 MHz 이고, 출력이 10mW인 다이오드 레이저에 유이창으로 Q 갑이 낮은 외부 공진기를 구성함으로써 발진선폭을 약 5MHz로 줄일수 있었다. 그리고 세슘원자의 포화흡수 스펙트럽의 교차공진 흡수선에 레이저 주파수를 안정시키기 위해 주입전류를 10kHz 로 변조하고, lock-in amp 의 출력단에서 나오는 주파수 오차신호를 전류공급장치와 유리창이 부착된 PZT로 동시에 피드백시켰다. 또한 오차신호를 레이저 다이오드의 온도 조절장치로 피드백 시킴으로써 주파수와 동시에 레이저 출력을 안정화시킬 수 있었다. 이 때의 출력의 변동폭은 약 0.03% 로서 온도로 피드백 시키지 않는 경우에 비해 약 260배 안정된 결과를 얻었다. 그리고 컴퓨터를 이용해서 흡수선의 peak 값을 매 10초마다 검색하고 이 값이 최대가 되도록 PZT 전압을 조절함으로써 레이저 주파수를 세슘원자의 흡수선의 봉우리에 1주일 이상 안정화시킬 수 있었다. 주파수 안정도 측정을 위해 Zeeman 이동된 포화흡수 스펙트로미터를 구성하였으며, 측정된 주파수 안정도 (Allan 분산의 제곱근)는 적분시간 1초 일 때 1.2x10-10 이었다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.15 no.2
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• pp.177-182
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• 2004

We have observed the saturated absorption spectrum of the P(16) line of the V$_1$＋V$_3$ band of $^{13}$ C$_2$H$_2$ molecule by using the external cavity spectroscopy method. The frequency of laser has been stabilized to the saturated absorption spectrum. The relative contrast of the saturation spectrum is about 7 % with respect to the linear absorption and the linewidth is about 1.8 MHz. The frequency fluctuation of the stabilized LD is about $\pm$20 KHz during the sampling time 100 S.

• The Journal of Natural Sciences
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• v.12 no.1
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• pp.49-59
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• 2002

Exponential decrease of saturation absorption signal was reported in pump beam spacially keeping off from probe beam. Optimum angle between pump beam and probe beam in the differential-velocity-selective saturation absorption spectroscopy was computed theoretically, $1.33^{\circ}$ in cesium atoms and $1.08^{\circ}$ in Rb 87 atoms, and was good agreement with the experimental results.

• 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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• 2004.08a
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• pp.50-53
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• 2004

진행파형 광 검출기의 흡수영역에 입사되는 광전력은 흡수계수의 비로써 흡수되어 광전류를 생성한다. 흡수계수는 입사되는 작은 광전력에 독립적이지만, 충분히 큰 광전력에 대해서는 비선형적 함수가 된다. 본 논문에서는 입사되는 광전력의 크기에 따라 흡수계수가 비선형적으로 변화하는 식을 광포화 현상을 포함하여 모델링 하였고, 모델링 한 식을 사용하여 흡수영역에서 생성된 광전류를 계산하였다. 포화흡수로 인해 생성된 광전류가 비선형 특성이 나타남을 모의실험으로 계산하였다. 위의 결과를 입력 광전력에 독립적인 흡수계수를 이용하여 계산한 광전류와 비교하였다. 그리고 입사되는 광전력에 따라 생성된 비선형적 광전류의 특성을 투-톤 실험을 통해 고조파 성분으로 계산하였다.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.22 no.3
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• pp.117-121
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• 2011

We propose a saturable absorber reflector based on guided-mode resonance. A carbon nanotube is used as a saturable absorber. By tuning the fill factor, modulation depth can be increased without a change of height of the CNT. We investigate the reflector properties such as modulation depth, bandwidth and peak reflectance as a function of the height of the CNT and the fill factor. The advantage of the proposed reflector is that it can reduce saturation energy by 50 times compared with CNT thin film of 100~200nm.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2002.11a
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• pp.78-79
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• 2002

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 2000.02a
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• pp.308-309
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• 2000

Nd:YAG 레이저의 수동적 Q-switching을 위해서는 대부분 유기물인 dye를 포화흡수체로 이용해 왔으나, 장시간 사용시 dye 분자의 결합이 끓어지면서 생기는 photodegradation으로 인하여 안정성에 많은 문제를 가지고 있다. 최근에 Cr$^{4+}$ :YAG 단결정의 물리적인 특성과 열적 안정성이 밝혀지면서 Nd:YAG 레이저의 Q-switching용 포화흡수체로 대치되고 있다[1]. 본 실험에서는 Z-Scan 방법을 이용하여 입사광의 세기에 따른 Cr$^{4+}$ :YAG 단결정의 흡수변화를 측정하였으며, 또한 Cr$^{4+}$ :YAG 단결정의 성장이 진행될수록 결정성장 길이에 따라 Cr 이온의 농도가 낮아지는 현상이[2] 발생하는데 두가지 서로 다른 결정화분률에 대해서 비선형 흡수를 비교하였다. (중략)

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.13 no.4
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• pp.340-346
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• 2002

To understand the characteristics of the passively Q-switched Nd:YAG laser output energy with $Cr^{4+}$:YAG saturable absorbers, the transmissions of $Cr^{4+}$:YAG and the inversion population densities of Nd:YAG at the onset of Q-switch were experimentally analysed. The measured transmissions at the onset of Q-switch were 0.70$\pm$0.02 and 0.62$\pm$0.02 for the 0.48 and 0.38 of initial transmission, respectively. It means that the initial transmission loss of $Cr^{4+}$:YAG absorber is reduced in a low Q-state due to the initial absorbing effect of $Cr^{4+}$:YAG. In pumping stage, $Cr^{4+}$:YAG has absorbing processes due to the fluorescence and amplified spontaneous emissions of the Nd:YAG even if there is no laser oscillation. The minimum population inversion densities for Qswitch were approximately 3.7${\times}{10^{17}}$ and 4.0${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$, respectively. At the beginning of Q-switch, the number density of $Cr^{4+}$ions in the ground state of $Cr^{4+}$:YAG was approximately 1.4${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$ and the ratio of the ground to the excited state of absorbing $Cr^{4+}$ions was 0.44 both. The modified theoretical output energies with the initial absorbing effect were 18 and 18.5 mJ. The measured output energies were 17$\pm$1 and 18$\pm$1.5 mJ, respectively. The quantum extraction efficiencies of Q-switch were 0.32 both. The theoretical Q-switched output results with the initial absorbing effect of the saturable absorber are a good agreement with the experimental results.

• Korean Journal of Optics and Photonics
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• v.12 no.3
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• pp.158-164
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• 2001

We observed a velocity-selective saturated absorption spectrum when the pump beam intersects the probe beam at a finite angle with a saturated absorption spectroscopic configuration in the cesium vapor cell. And we also observed a dispersion-like signal by measuring the difference between two velocity-selective absorption spectra produced by two parallel probe beams intersected by one pump beam. The dispersion-like signal was changed with the crossing angle and the crossing position of the pump and probe beams and compared with the calculated result. The dispersion-like signal was used as a frequency discriminator, and the laser could be frequency-stabilized without any frequency modulation. As a result, the square root of Allan variance was $\sigma_y(\tau=1s)=7$\times10^{-12}$, for the sampling time of 1 s.of 1 s.