본 연구에서는 단일 모드 2 kW급 고출력 광섬유 증폭기에서 발생한 광섬유 용융 현상을 융착점 냉각 특성에 따라 실험적으로 분석한 결과를 소개한다. 레이저 출력에 따른 펌프 광 결합기와 주증폭기 이득 광섬유 사이의 융착점 온도를 레이저 출력에 따라 측정하였다. 융착점 온도는 레이저 출력 1.2 kW까지는 20℃에서 32℃까지 온도 상승 기울기 0.01℃/W로 증가율이 작았으나 1.2 kW 이후부터 온도 상승 기울기 0.08℃/W로 융착점 온도가 급격하게 증가하였고 1.96 kW 출력에서 동작 중 광섬유 용융 현상에 의해 광섬유 증폭기가 손상되었다. 손상된 펌프 광 결합기의 전송 광섬유 코어에는 광섬유 용융의 전형적인 탄환모양손상 형상이 나타났다. 이후 수냉식 냉각판을 적용하여 융착점 부위의 냉각 성능을 향상시킨 후 레이저 출력 특성 변화를 조사하였다. 최대 출력 2.05 kW에서 광섬유 융착점 온도는 35.8℃였고 레이저 출력에 따른 온도 상승 기울기는 0.007℃/W로서 급격한 증가 없이 일정하게 유지되었다. 광섬유 증폭기에서 광섬유 용융 현상은 발생하지 않았으며 최대 출력 2.05 kW에서 모드 불안정성 역시 발생하지 않았다. 최대 출력 2.05 kW까지 빔 프로파일은 안정적인 가우시안 형태였으며 빔 품질 1.3 이하를 유지하였다.
본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저의 핵심 부품인 대구경 광섬유 엔드캡을 제작하는 장비를 설계 및 제작하였으며, 제작장비를 이용하여 대구경 광섬유 엔드캡을 제작하였다. 대구경 광섬유 엔드캡 제작장비는 레이저 광을 조사하여 접속 열원으로 사용하기 위한 CO2 레이저 광원부, 대구경 광섬유와 엔드캡의 위치를 이송하기 위한 정밀 스테이지 조립체, 스테이지 조립체와 연동되어 융착 시 정렬에 사용되는 비전 시스템으로 구성되어 있다. 레이저 광원의 출력은 스테이지 조립체와 연동되어 출력을 제어하며, 비전 시스템으로 대구경 편광유지 광섬유의 편광축을 정렬할 수 있도록 제작되었다. 자체 제작한 장비를 이용하여 클래드 직경이 400 ㎛인 대구경 편광유지 광섬유와 10(W)×5(D)×2(H) ㎣의 엔드캡을 레이저 융착하여 대구경 광섬유 엔드캡을 제작하였다. 제작된 대구경 광섬유 엔드캡의 신호광 삽입손실, 소광률 및 빔품질(M2)은 각각 0.6%, 16.7 dB, M2x=1.21, M2y=1.22로 측정되었다.
반도체 레이저의 직접 변조 시에 발생하는 레이저의 주파수 처핑(chirping) 현상을 감소시켜 직접 변조를 하는 레이저 다이오드의 변조 특성을 향상시키기 위하여 이중 전극을 가진 구조의 반도체 레이저를 제안하였다. 이중 전극 레이저는 일반적인 측면 방출형 반도체 레이저와 달리 하나의 광이득 매질에 대하여 전기적으로 전극을 분리한 구조이다. 본 논문에서는 이중 전극 구조의 반도체 레이저를 이용하여 직접 변조시 발생하는 처핑(chirping)과 이에 따른 광신호의 선폭을 감소시킴으로써 단일 전극 구조의 레이저 다이오드와 비교하여 10-Gbps NRZ(non-return-to zero) 신호의 80-km 광전송에 대하여 2.5 dB의 광링크 수신감도 향상을 달성하였다.
Diode laser absorption sensors are advantageous because they may provide fast, sensitive, absolute, and selective measurements of species concentration. These systems are very attractive for practical applications owing to its compactness, resonable cost, robustness, and ease of use. In addition, diode lasers are fiber-optic compatible and thus enable simultaneous measurements of multiple species along a line-of-sight. Recent advances of room-temperature, near-IR and visible diode laser sources for telecommunication, optical data storage applications make it possible to be applied for combustion diagnostics based on diode laser absorption spectroscopy. Therefore, combined with fiber-optics and high sensitive detection strategies, compact and portable sensor systems are now appearing for variety of applications. The objectives of this research are to develope a new gas sensing system and to verify feasibility of this system. Wavelength and power characteristics as a function of injection current and temperature are experimentally found out. Direct absorption spectroscopy has been demonstrated in these experiments and has a bright prospect to this diode laser system.
본 논문에서는 측면이 연마된 단일모드 광섬유와 폴리머 다중 평면도파로가 결합했을 때 발생하는 모드 결합현상을 이용한 능동형 광결합기를 연구하였다. 제안된 소자는 파장가변 광필터나 광변조기로 이용할 수 있을 뿐만 아니라, 광도파로 물질의 굴절률, 복굴절, 전기광학 계수, 열광학 계수 등을 측정하는 도구로 응용할 수 있다. BPM으로 최적화된 결합기를 설계하였고, 열광학 폴리머를 능동 평면 도파로층으로 이용하여 결합기를 제작하였다. 제작된 소자는 -0.5dB 이하 손실, 공진파장 -13dB 소멸비. 그리고 열광학 효과에 의해 -1.5nm/$^{\circ}C$ 정도의 파장 가변성을 보였다. 본 연구의 결과로 볼 때 열광학 능동형 광결합기는 광변조기, 파장가변 광필터, 광센서 등으로 이용될 가능성이 높다.
A new scheme for bi-directional HDTV/Gigabit Ethernet/CATV transmission over a hybrid dense-wavelength-division-multiplexing passive optical network (DWDM-PON) is proposed and demonstrated. It is based on injection-locked vertical-cavity surface-emitting lasers and distributed-feedback laser diodes as transmitters. Services with 129 HDTV channels, a 1.25 Gbps Gigabit Ethernet connection, and 77 CATV channels are successfully demonstrated over 40 km single-mode fiber links. Good performance of bit error rate, carrier-to-noise ratio, composite second order, and composite triple beat is achieved in our proposed bidirectional DWDM-PON.
Suh, Yun Suk;Lee, Eun Jung;Kim, Min Ki;Choi, Hong-Shik
대한후두음성언어의학회지
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제27권1호
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pp.51-53
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2016
Surgical fires require an ignition source, oxidizer, and fuel. The pulsed dye laser (PDL) has been shown to be effective in the treatment of hypertrophic scars and keloids in dermatology. With the increasing number of applications of $CO_2$, laser as ignition source has been associated with operating room fires in the otorhinolaryngologic field. There have been many case reports on PDL-induced fires in dermatology, but until now, there were no reports in the larynx. We describe a 57-year-old patient diagnosed with laryngeal hyperkeratosis treated by PDL-assisted laryngomicrosurgery. In this case, we experienced incidental PDL tip flaring during pulsed dye laser vaporization.
Laser-gas metal arc hybrid welding has been considered as an alternative process of gas metal arc welding for offshore pipe laying. Fiber delivered high power lasers which enable deep penetration welding were recently developed but high power welding characteristics were not fully understood yet. In this study, the influence of shielding gas composition on welding phenomena in high power laser welding was investigated. Bead shapes, melt ejection and dropping were observed after autogenous laser welding with 100% Ar, Ar-20% $CO_2$, Ar-50% $CO_2$, and 100% $CO_2$ shielding gas. Process parameter window was widest with Ar-50% $CO_2$ shielding gas and the penetration was deepest with 100% $CO_2$ shielding gas. The melt dropping was not observed when Ar-50% $CO_2$ or 100% $CO_2$ shielding gas was supplied.
레이저를 의료에 응용하는데 있어서 그 근본원리는 일반적인 레이저 응용기술과 차이가 없다고 할 수 있으나 응용대상이 인체라는 점에서 특수한 연구분야라 할 수 있다. 레이저를 의료에 응용하는 경우 종래의 의료기술과는 근본원리에 있어서 다른 경우가 보통이므로 새로운 의학기술로서의 연구개발이 수행되어야 할 것이다. 본 논문은 레이저 기초물리학을 비롯하여 레이저광과 생체조직의 상호작용, 치료 및 진단기술, 의료용 레이저와 광파이버 기술, 레이저 안전등에 관해 기술하고 있으며 레이저의 의학에의 전망에 대해 논의하고 있다.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제4권1호
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pp.74-81
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2004
We propose a novel scheme to transmit high center frequency RF signals using electroabsorption devices (EADs) as frequency converters at the transmitter and the receiver. In this approach frequency heterodyning is employed for obtaining high center frequency. With the EAD as a detector/mixer at the receiver we demonstrated a smaller conversion loss than that of the conventional modulator/mixer. With EAD as a modulator/mixer at the transmitter and with two heterodyned lasers to generate an optical local oscillator (LO), we demonstrated a large reduction (${\sim}23dB$) in conversion loss, and the transmission is not limited by the optical saturation of the EAD. This transmission scheme has optical single-side-band transmission feature which greatly relieves the fiber dispersion effect.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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