• Title/Summary/Keyword: CW Nd:YAG 레이저

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Operation characteristics of a diode side-pumped, high power Nd:YAG laser (다이오드 측면여기 고출력 Nd:YAG 레이저의 발진특성)

  • 문희종;이성만;김현수;고도경;차병헌;이종훈
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.11 no.6
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    • pp.434-440
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    • 2000
  • We fabricated a high power Nd:YAG laser pumped by a 1 kW diode laser with a Lambertian-type diffusive reflector. Maximum cw power of 500 W with a slope efficiency of 49%, which corresponds to an optical efficiency of 46.7%, was obtained from a short linear resonator when a 5 mm rod was used. The efficiencies decreased when a 6 mm rod was used, due to the poor quality of the absorption distribution in the rod. The measured beam quality factor of 70, which is slightly smaller than the value calculated from the measured thermal focal lengths, shows that the absorption distribution in the rod is fairly uniform. iform.

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A Study on Development of Laser Welding System for Bellows Outside Ege Using Vision Sensor (시각센서를 이용한 벨로우즈 외부 모서리 레이저 용접 시스템의 개발에 관한 연구)

  • 이승기;유중돈;나석주
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.17 no.3
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    • pp.71-78
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    • 1999
  • The welded metal bellows is commonly manufactured by welding pairs of washer-shaped discs of thin sheet metal stamped from strip stock in thickness from 0.025 to 0.254 mm. The discs, or diaphragms, are formed with mating circumferential corrugations. In this study, the diaphragms were welded by using a CW Nd: YAG laser to form metal bellows. The bellows was fixed on a jig and compressed axially, while Cu-rings were installed between belows edges for intimate contact of edges. The difference between the inner diameter of bellows and jig shaft causes an eccentricity, while the tolerance between motor shaft and jig shaft causes a wobble type motion. A vision sensor which is based on the optical triangulation was used for seam tracking. An image processing algorithm which can distinguish the image by bellows edge from that by Cu-ring was developed. The geometric relationship which describes the eccentricity and wobble type motion was modeled. The seam tracking using the image processing algorithm and the geometric modeling was performed successfully.

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Decrease of Porosity and Cracking in the cw Nd:YAG Laser Welding of SM45C (SM45C의 연속파형 Nd:YAG 레이저 용접시 발생하는 기공과 결함의 감소)

  • 유영태;오용석;노경보;신호준;임기건
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.20 no.10
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    • pp.65-73
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    • 2003
  • The effect of pre-heating on the mechanical properties of laser welding joints has been investigated for the case of SM45C carbon steel welded by a cw Nd:Y AG laser. The occurrence of porosity and cracking was inspected in various welding conditions to find the optimal welding parameters. The results of laser welding experiment with pre-heating technique showed that porosity and cracking can be reduced significantly in most of welding conditions and the welded joints have improved mechanical properties, such as higher tensile strength and better durability.

ITO, PR, 격벽 재료의 레이저 직접 미세가공

  • Lee, Cheon;Lee, Gyung-Chul;Ahn, Min-Young;Lee, Hong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.80-80
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    • 1999
  • 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)의 공정을 간단히 하기 위하여 포토레지스트, ITO, 격벽재료를 Ar+ laser(λ-514 nm, CW)와 Nd:YAG laser(λ=532, 266nm, pulse)로 직접 패터닝 하였다. 레이저에 의한 포토레지스트의 패턴결과, 아르곤 이온 레이저의 포토레지스트 가공의 반응 메카니즘은 레이저 빔의 열에 의한 시료 표면의 국부적인 온도상승에 의한 용융작용이며, 그 결과 식각 후 형성된 패턴의 단면 모양도 레이저빔의 profile과 같은 가우시안 형태를 나타낸다. Nd:YAG 레이저의 4고조파(532nm)를 이용한 경우 200$\mu\textrm{m}$/sce의 주사속도에서 포토레지스트를 패턴하기 위한 임계에너지(threshold energy fluence) 값은 25J/cm2이며, 약 40J/cm2의 에너지 밀도에서 하부기판의 손상이 발생하기 시작하였다. 글미 1은 Nd:YAG 레이저 4고조파를 이용하여 포토레지스트를 식각한 경우 SEM 표면사진(위)과 단차특정기에 의한 단면형상(아래)이다. ITO 막의 레이저에 의한 직접 패턴 결과, ITO 막은 레이저 펄스에 의한 급속 가열 및 증발에 의한 메커니즘으로 식각이 이루어지며, 레이저 파장에 따른 광흡수 정도의 차이에 의해 2고조파 (532nm)에서 ITO 막의 가공 품질이 4고조파(266nm)에 비해 우수하며 패턴의 폭도 출력에 따라 제어가 용이하였다. 그림 2는 Nd:YAG 레이저 2고조파를 이용하여 ITO를 식각한 경우 SEM표면 사진(위)과 단차측정기에 의한 단면형상(아래)이다. 격벽 재료의 레이저에 의한 직접 패턴 결과, Ar+ 레이저(514nm)는 출력 밀도 32NW/cm2에서 격벽을 유리 기판의 경계면까지 식각하였다. Nd:YAG 레이저(532nm)는 laser fluence가 6.5mJ/cm2에서 격벽을 식각하기 시작하였으며, 19.5J/cm2에서 유리기판의 rudraus(격벽 두께 130$\mu\textrm{m}$)까지 식각하였다.

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발진 임계치에서 Nd:YAG 레이저의 발진 특성

  • ;;V. Ivanov;K. Volodchenko
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.142-143
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    • 2000
  • 레이저는 입력을 증가시킴에 따라 레이저의 꺼짐 상태에서 레이저의 켜짐 상태로 전이한다. 그러나 그 전이 현상에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다. 이때까지 이 현상은 처음 자발전이의 빛이 점점 유도전이로 바뀌며 그 빛이 점점 세어져 레이저의 출력이 생기기 시작하고 이것이 레이저 입력의 증가에 따라 연속적으로 발전하는 것으로 알려져 왔다. 그러나 이러한 결과에 반대되는 결과들이 최근 밝혀지고 있다[1-2]. 그것은 이산화탄소 레이저에서 이득을 변조시키면 방전이 불안정해지고 그 결과 레이저의 출력도 불안정해 지는데 특히 발진 문턱 근처에서 레이저의 출력은 불규칙 적으로 레이저의 출력이 사라지는 현상이 생긴다는 것이다[1]. 또 다른 하나는 cw Nd:YAG 레이저를 아크 램프로 여기시켜 발진시키면 발진 문턱 근처에서 이 레이저의 출력도 불규칙적으로 레이저의 출력이 사라지는 것으로 나타난다[2]. 이 현상은 레이저의 입력을 증가시킴에 따라 레이저의 꺼짐 상태에서 발진 상태로 전이할 때 그 중간에 불규칙적인 레이저의 꺼짐 상태가 존재한다는 것이 된다. 이 현상이 비선형 동력학의 특이한 현상 중의 하나인 on-off 간헐성임[3]이 밝혀졌다. (중략)

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Study on the porosity formation in the lap joint CW Nd:YAG laser welds of 6K21 aluminum alloy sheet (6K21 알루미늄 판재의 레이저 겹치기 용접 시 발생하는 기공에 관한 연구)

  • Yang, Hyun-Seok;Lee, Kyoung-Don;Kim, Yong;Park, Ki-Young
    • Laser Solutions
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    • v.11 no.3
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    • pp.16-20
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    • 2008
  • The lap Joint welding of 6K21 aluminum sheets by Nd:YAG laser were performed with an aluminum 5183 filler wire or without a filler wire. The porosity of laser welding beads were observed through an optical microscope and X-ray photography with various levels of welding speed and gap size. The porosity was observed in the gap between upper and lower sheet near a heat affected zone when autogenous welding. Decrease of welding speed and use of AA5183 filler wire reduced porosity significantly.

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Effect of Process Parameters on Laser Weldability of AZ31 Magnesium Alloy (AZ31 마그네슘합금의 레이저 용접성에 미치는 공정변수의 영향)

  • Kim, Jong-Do;Kil, Byung-Lea;Lee, Jung-han
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.32 no.4
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    • pp.570-577
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    • 2008
  • Magnesium alloys are potentially useful as structural materials due to higher strength/weight ratio, heat conductivity and recyclability compared to other alloys. These alloys have attracted the interest of modern manufacturing such as the automobile, computer, communication and consumer electronic appliances industries. Hence welding techniques are required to be developed for these applications. Laser are known to be an excellent tool for them. This paper presents the laser weldability of AZ31 magnesium alloy with CW Nd:YAG laser. The low viscosity and surface tension of the melt pool make magnesium more difficult to weld than steel. As a result of this study, optimal process parameters could be obtained without weld defects. Also it was certain that cutting methods had influence on butt weldability.