• 제목/요약/키워드: Femtosecond laser pulses

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Ultrashort Pulsed Laser Machining for Biomolecule Trapping

  • Choi, Hae-Woon;Farson, Dave F.;Lee, L.James;Lee, Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권3호
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    • pp.335-340
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    • 2009
  • Ultrashort pulse laser drilling of polycarbonate track-etched membrane (pTEM) material was used to fabricate a mouse embryo cell trapping device. Holes with a diameter of $2{\mu}m$ to $5{\mu}m$ were fabricated on a $10{\mu}m$ thick membrane using a femtosecond laser with a 150 fs pulse width and 775 nm wavelength and multiple-pulse irradiation. In cell trapping tests, the overall cell occupancy of the machined holes in the fabricated pTEM was found to be more than 80%. The results of a single pulse and multiple pulse irradiation were compared in terms of the surface quality. It was generally found that a single pulse with high energy was less desirable than irradiation with multiple pulses of lower energy.

Application of Micromachining in the PLC Optical Splitter Packaging

  • Choi, Byoung-Chan;Lee, Man-Seop;Choi, Ji-Hoon;Park, Chan-Sik
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제7권3호
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    • pp.166-173
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    • 2003
  • This paper presents micromachining results on planar-lightwave-circuit (PLC) chips with Si substrate and the quartz substrate by using Ti:Sapphire femtosecond-pulsed laser. The ablation process with femtosecond laser pulses generates nothing of contamination, molten zone, microcracks, shock wave, delamination and recast layer. We also showed that the micromachine for PLC using femtosecond pulsed lasers is superior to that using nanosecond pulsed lasers. The insertion loss and the optical return loss of the 1 ${\times}$ 8 optical power splitters packaged with micromachined input- and output-port U-grooves were less than 11.0 ㏈ and more than 55 ㏈, respectively. The wavelength dependent loss (WDL) was distributed within $\pm$0.6 ㏈ and the polarization dependent loss (PDL) was less than 0.2 ㏈.

펨토초 레이저를 이용한 식품포장 필름의 표면 패터닝 및 특성 (Surface Patterning and Characterization of Food Packaging Films Using Femtosecond Laser)

  • 조영진
    • 한국포장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.111-118
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    • 2023
  • 본 연구에서 연속형 레이저와 나노초 레이저의 경우에는 고분자와 물성 조건이 맞지 않아서, 고분자 필름 표면에 특정 패터닝이 구현되지 않았다. 그러나, 펨토초 레이저를 활용하여 HDPE, PP, PET 등의 식품포장 필름의 표면에 패터닝이 구현됨을 확인하였다. 따라서, 본 연구에서 식품포장 필름에서 펨토초 레이저 패터닝 공정 조건을 확립하였고, 싱글 펄스에 의한 대면적 원형 패턴, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패턴, 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패턴, 직선 패터닝을 교차하여 격자 패턴 등의 표면 패터닝 필름을 제작하였다. 또한, 표면 패턴 구조와 크기에 따른 패터닝 HDPE, PP, PET 필름은 SEM, AFM, 접촉각 분석을 통하여 그 특성을 확인하였다. 펨토초 레이저 패터닝을 하지 않은 각 대조군 필름의 표면 대비 대면적 원형 패터닝 HDPE 및 PP 필름, 싱글 펄스를 30%를 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 및 직선 패터닝을 중첩한 대면적 거칠기 패터닝 PET 필름의 표면은 27.1-37.5°의 접촉각을 나타냄으로써, 패터닝 후에 HDPE, PP, PET 필름은 친수성 표면으로 변화되었다. 반면, 나노-마이크로 크기의 돌기 표면구조를 갖고 있는 대면적 격자 패터닝 HDPE 필름의 경우에는 120.4°의 접촉각을 보임으로써, 패터닝 후에 소수성 표면으로 변화되었다. 따라서, 패터닝을 통해 친수성 표면으로 바뀐 필름들은 단백질, 세포, 바이러스 등을 비롯하여 식품의 물질들이 달라붙지 못하거나, 쉽게 떨어지는 엔티파울링 응용분야에 활용이 가능하다. 또한, 향후 좀더 정밀한 나노 및 마이크로 돌기 구조를 갖는 격자 패터닝을 통해 150° 이상의 초소수성 표면을 제작하게 된다면, 자가 청소(Self-cleaning) 등의 초소수성 표면 응용분야에 활용 가능할 것이다.

Wideband Flat Optical Frequency Comb Generated from a Semiconductor Based 10 GHz Mode-Locked Laser with Intra-cavity Fabry-Perot Etalon

  • Leaird, Daniel E.;Weiner, Andrew M.;Seo, Dongsun
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.19-24
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    • 2014
  • We report stable, wideband, flat-topped, 10 GHz optical frequency comb generation from a semiconductor-based mode-locked ring laser with an intra-cavity high finesse Fabry-Perot etalon. We demonstrate a stable 10 GHz comb with greater than 200 lines within a spectral power variation below 1 dB, which is the largest value obtained from a similar mode-locked laser in our knowledge. Greater than 20 dB of the spectral peak to deep ratio at 0.02 nm resolution, ~92 femtosecond timing jitter over 1 kHz to 1 MHz range, and non-averaged time traces of pulses confirm very stable optical frequency comb lines.

Femtosecond Laser Application to Optical Memory and Microfluidics

  • Sohn Ik-Bu;Lee Man-Seop;Woo Jeong-Sik;Lee Sang-Man;Chung Jeong-Yong
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제9권3호
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    • pp.92-94
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    • 2005
  • We present a novel method for three-dimensional optical memory and microchannel embedded in fused silica glass. Three-dimensional dot patterning with a femtosecond laser pulse and observation with optical microscope are performed. Dot patterns are created by use of a 0.42 N.A. objective to focus 100 fs laser pulses inside the material. We demonstrate data storage with $2{\mu}m$ dot pitch and $7{\mu}m$layer spacing $(36 Gbit/cm^3)$. A three-dimensional microchannel acting as microfluidic and microoptical components is directly fabricated inside a silica glass. The optical micrographs of the microchannel are obtained by a digital camera of a microscope.