• 제목/요약/키워드: Frequency stabilized laser

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게이지 블록 간섭계의 선진화 및 완전 자동화 (Advancing the Gauge Block Interferometer and Automating the Gauge Block Calibration)

  • 강주식;김재완;서호성;이원규;김종안
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.547-550
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    • 2005
  • Gauge blocks are the most widely used material measure in length field in industry. The gauge block interferometer, which is the gauge block measuring system, comprises Twyman-Green type interferometer optics and light sources having precisely known wavelengths. This paper describes the work done for advancing the measurement system and automating the measurement process. The advancing of the system was done mainly by exchanging the spectral lamp with the frequency stabilized lasers, and the automation of measurement was achieved by modifying the hardware and developing the automatic measuring software. As the results of this work, the contrast of interferometric fringes of gauge blocks longer than 100 mm s enhanced about 20 times, and the measurement time has reduced down to 50% by automation.

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초공진기를 이용한 노란색 레이저의 선폭 축소 및 초공진기의 예리도 측정 (Linewidth Reduction of a Yellow Laser by a Super-cavity and the Measurement of the Cavity Finesse)

  • 이원규;박창용;박상언;유한영;유대혁;문종철;서호성
    • 한국광학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.123-128
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    • 2010
  • 이터븀 광격자 시계의 검색 레이저로 쓰기 위하여, WG-PPLN를 사용하여 1319 nm 파장의 Nd:YAG 레이저와 1030 nm 파장의 Yb 도핑된 광섬유 레이저의 합주파수 (578.4 nm)를 발생시켰다. 이터븀 광격자에서 시계 전이선을 분광하기 위해서는 1 Hz 수준의 선폭을 가지는 검색 레이저가 필요하기 때문에, 합주파수로 발생된 노란색 레이저의 주파수를 초공진기에 안정화하여 선폭을 축소하였다. 초공진기는 선팽창 계수가 낮은 ULE로 제작되었고, 진동으로 인한 영향이 작은 받침점에서 능동형 제진대 위에 설치되었다. 공기 굴절률의 영향을 제거하기 위하여 이 초공진기를 진공 체임버 내부에 설치하고, 온도를 1 mK 수준에서 안정화 하였다. 또한, 이 장치들을 방음 체임버 안에 설치하여, 소리로 인한 잡음을 막아 주었다. 실험에 사용된 초공진기의 광자 수명시간으로부터, 그 예리도가 380 000으로 측정되었다.

속도선택 포화흡수분광을 이용한 분산형 신호의 관측 및 반도체 레이저의 주파수안정화 (Observation of dispersion-like signal based on velocity-selsctive saturated absorption spectroscopy and frequency stabilization of diode laser)

  • 박상언;조혁;권택용;양성훈;이호성
    • 한국광학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.158-164
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    • 2001
  • 세슘 $D_1$전이선에 해당하는 파장 894 nm의 레이저시스템을 제작하여 포화흡수광 실험을 하였다. 포화흡수증기셀 내에서 조사광을 펌프광에 대해 일정한 각도로 교차시켜서 속도선택적인 포화흡수분광신호를 관찰하였다. 이신호는 펌프광과 조사광의 교차하는 각도와 위치에 따라 변했다. 이때 두 개의 조사광에 의해 만들어진 속도선택 포화흡수분광신호들의 차이를 측정함으로써 분산모양의 주파수 분별신호를 만들 수 있었다. 이를 이용하여 주파수 변조없이 반도체 레이저의 주파수를 안정화할수 있었다. 그 결과 주파수 안정도$\sigma_y(\tau=1s)=7$\times10^{-12}$, $\sigma_f(\tau=1s)=2.4kHz$ 이었다.

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금속에서의 광음향 신호 분석 (An Analysis of The Photoacoustic Signal in Metals)

  • 이종호;전계석
    • 한국음향학회지
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    • 제13권6호
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    • pp.24-30
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    • 1994
  • 본 논문에서는 금속에서의 광음향신호를 분석하기 위해 CW $CO_{2}$ 레이저를 사용하여 광음향 신호검출 시스템을 구성하였으며 알루미늄, 탄소강 및 활동을 샘플로 선택하고 레이저 변조주파수, 록인앰프의 시정수를 변화시키면서 샘플의 종류 및 두께에 따른 수 nA정도의 광음향 신호를 검출하여 신호처리 기법에 의해 금속에서의 광음향 신호의 특성을 분석하였다. 실험결과 시정수를 조정하여 광음향 신호를 안정화시킬 수 있었고 광음향 신호는 금속고유의 열팽창계수에 대한 열용량에 비례하여 증가하고 샘플두께 및 변조주파수에 대하여 지수함수적으로 감소함을 확인하였다.

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헤테로다인검파방식을 이용한 광통신시스템에 관한 연구 (LD의 주파수안정화를 위한 항온기설계 에 관하여) (A Study on the Optical Communication System using Heterodyne Detection Method(Design of Thermal Chamber for LD Frequency Stabilization))

  • 임명섭;홍완희;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.168-174
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    • 1985
  • 半導體 레이저의 出力 및 波長은 溫度에 대단히 敏感하다. 특히 헤테로다인光通信 씨스템이다. 光學用積密 度量衡器, 高分解能 스텍트로스코프 等測量 및 通信에서 發光源으로 使用하기 爲해서는 適當한 安定化 技術이 要求된다. 이 때 溫度의 安定은 絶對的이다 .따라서 本 硏究에서는 桓溫器의 溫度를 -27$-50^{\circ}$에서 +73$^{\circ}C$까지 임의 設定이 可能하게 하였으며 溫度 安定은 ${\pm}2m{\circ}K$보다 좋은 結果를 얻었다.

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두 종모드 레이저 빛 사이의 맥놀이 신호를 이용한 간섭계에 의한 유효 광학 두께 측정 (Measurement of the effective optical thickness of optical media using intermode beat interferometer scheme)

  • 윤신영;조규만;이용산
    • 한국광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.26-30
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    • 1997
  • 서로 수직으로 편광되고 두개의 종모우드로 발진하는 주파수가 안정화된 He-Ne 레이저를 이용하여 넓은 측정 범위를 갖는 헤테로다인 간섭계를 구성하였다. 두 모우드 사이의 맥놀이 주파수인 684MHz에 대한 라디오 주파수 간섭을 이용하여 약 .+-.1.74.mu.m의 분해능으로 광학매질의 광학두께를 측정할 수 있는 장치를 구성하였다. 이와 같은 측정장치를 이용하여 Nd:YAG 레이저의 수동형 Q-스위칭에 포화흡수체로 사용되고 있는 유기염료 박막의 두께와 국부적인 광학두께의 변화에 대한 map을 구할 수 있었다.

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아세칠렌가스($^13C_2H_2$)분자의 흡수선을 이용한 기준 광신호 및 광섬유 파브리-페로 필터에 의한 등간격 다중채널의 안정화 (Equi-spaced multichannel stabilization with a reference frequency from ($^13C_2H_2$) molecules and optical fiber fabry-perot filter)

  • 이현재;류갑열;이동호;박창수
    • 한국광학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.68-72
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    • 1997
  • $^{13}$C$_{2}$H$_{2}$ 분자의 빛살 흡수선 중 분산천이 광섬유의 영분산 파장에 가까운 1549.49 nm 파장의 흡수선에 DFB-LD (distributed feedback laser diode)의 주파수를 안정화시켰다. 이 주파수 안정화된 DFB-LD와 광섬유 파브리-페로 필터의 투과 및 반사특성을 이용하여 광섬유 파브리-페로 필터의 중심주파수를 안정화시켰다. 자유분광너비(free spectral range)가 100 GHz인 안정화된 광섬유 파브리-페로 필터의 공진 조건에 파장이 다른 3개의 DFB-LD 빛살을 투과시켜 DFB-LD들을 안정화시킴으로써 주파수분할 다중을 하였다. 또한 레이저를 디더링(dithering) 방법으로 안정화시켰을 때 디더링 전류에 따른 레이저의 선폭변화는 600 MHz/mA였다.

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Development of High Spectral Resolution Lidar System for Measuring Aerosol and Cloud

  • Zhao, Ming;Xie, Chen-Bo;Zhong, Zhi-Qing;Wang, Bang-Xin;Wang, Zhen-Zhu;Dai, Pang-Da;Shang, Zhen;Tan, Min;Liu, Dong;Wang, Ying-Jian
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제19권6호
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    • pp.695-699
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    • 2015
  • A high spectral resolution lidar (HSRL) system based on injection-seeded Nd:YAG laser and iodine absorption filter has been developed for the quantitative measurement of aerosol and cloud. The laser frequency is stabilized at 80 MHz by a frequency locking system and the absorption line of iodine cell is selected at the 1111 line with 2 GHz width. The observations show that the HSRL can provide vertical profiles of particle extinction coefficient, backscattering coefficient and lidar ratio for cloud and aerosol up to 12 km altitude, simultaneously. For the measured cases, the lidar ratios are 10~20 sr for cloud, 28~37 sr for dust, and 58~70 sr for urban pollution aerosol. It reveals the potential of HSRL to distinguish the type of aerosol and cloud. Time series measurements are given and demonstrate that the HSRL has ability to continuously observe the aerosol and cloud for day and night.

이중공명 광펌핑을 이용한 1.5μm 반도체 레이저 주파수 안정화 (Frequency stabilization of 1.5μm laser diode by using double resonance optical pumping)

  • 문한섭;이원규;이림;김중복
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.193-199
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    • 2004
  • 우리는 이중공명 광펌핑(double resonance optical pumping; DROP)효과를 이용하여 루비듐($^{87}$ Rb) 원자의 5P$_{3}$2/-4D$_{3}$2/와 5P$_{3}$2/-4D$_{5}$ 2/ 전이선에서 DROP 스펙트럼을 관측하고, 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수를 무변조 안정화하였다. 관측한 DROP 스펙트럼은 기존의 광-광이중공명(optical-optical double resonance; OODR) 스펙트럼보다 높은 신호대잡음비를 가지며, 약 10 MHz의 좁은 선폭을 갖고 있다. DROP 스펙트럼의 상대적인 세기는 자발방출에 의한 광펌핑 정도로 설명할 수 있었다. DROP스펙트럼에 안정화된 1.5 $\mu\textrm{m}$ 레이저의 주파수 흔들림은 샘플링 시간 0.1초에서 0.2 MHz로 측정되었고, 상대주파수 흔들림은 평균시간 100초에서 약 1${\times}$$10^{-11}$이었다.

I/Q 변조 풀이 방식의 헤테로다인 간섭계를 이용한 미소 전기장 및 복굴절 측정 (A new, hybrid, heterodyne, fiber-optic electric field sensor scheme and its applications)

  • 윤신영;조규만;이용산
    • 한국광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.161-164
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    • 1997
  • 편광유지 광섬유를 이용한 주파수가 안정화된, 두 개의 서로 수직으로 편광된 종모우드를 갖는 He-Ne레이저 빛을 LoTa $O_{3}$ 위상변조기로 구성된 센서부(sensor head)로 전달해 줌으로써 원격에서 전기장을 측정할 수 있는 hybrid, heterodyne 간섭식 센서를 구성하였다. In/quadrature-phase위상변조풀이 방식을 이용하여 전기광학 효과에 의해 서로 수직으로 편광된 두 모우드 사이에 유도된 위상차이를 측정함으로써 항상 높은 검지율을 유지할 수 있는 전기장 센서를 구성하고, 이를 이용하여 광학 물질에 유도된 복굴절도 측정을 할 수 있었다.

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