Kim, Cheol-Woo;Yoo, Hyo-Sang;Cho, Kyun-Taek;Jeon, Jae-Yeol;Choi, Se-Weon;Kim, Young-Chan
한국재료학회지
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제31권11호
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pp.601-607
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2021
Laser cladding a surface treatment process that grants superior characteristics such as toughness, hardness, and corrosion resistance to the surface, and rebuilds cracked molds; as such, it can be a strong tool to prolong service life of mold steel. Furthermore, compared with the other similar coating processes - thermal spray, etc., laser cladding provides superior bonding strength and precision coating on a local area. In this study, surface characteristics are studied after laser cladding of low carbon steel using 18%Cr-2.5%Ni-Fe powder (Rockit404), known for its high hardness and excellent corrosion resistance. A diode laser with wavelength of 900-1070 nm is adopted as laser source under argon atmosphere; electrical power for the laser cladding process is 5, 6, and 10 kW. Fundamental surface characteristics such as crossectional microstructure and hardness profile are observed and measured, and special evaluation, such as a soldering test with molten ALDC12 alloy, is conducted to investigate the corrosion resistance characteristics. As a result of the die-soldering test by immersion of low carbon alloy steel in ALDC12 molten metal, the clad layer's soldering thickness decreases.
본 논문은 최적의 고출력용 (GaAl) As/GaAs CSP-LOC 레이저 다이오드 구조를 설계하기 위하여 컴퓨터 시뮬레이션 하였다. 실험 데이터를 근거로한 레이저다이오드의 설계변수로 각 층의 두께, 흡수계수, 스트라이프 폭등이 사용되었고 활성층(d2)와 광 도파로층(d3)의 두께가 각각 0.08um, 0.5um일때와 0.1um, 0.4um일때 최적의 안정된 고출력용 CSP-LOC 구조를 얻었다. 따라서 본 노문에서는 실용적인 반도체레이저의 컴퓨터 시뮬레이션 프로그램을 개발하였고 임의의 재료를 갖는 CSP-LOC 구조에 이 프로그램의 적용이 가능하다.
배경 : 최근 하지 정맥류 치료에 정맥 내 레이저 치료가 도입되어 비침습적이면서도 좋은 치료 결과들이 많이 보고되고 있다. 저자들은 대복재정맥 역류로 인한 하지 정맥류 환자에서 980-nm 다이오드레이저를 이용하여 대복재정맥 폐쇄술을 시행하였으며 그 치료 효과를 분석하였다. 대상 및 방법: 2003년 9월부터 2006년 2월까지 대복재정맥 역류로 인한 하지 정맥류 환자 238명(332예)을 대상으로 980-nm 다이오드 레이저를 이용하여 정맥 내 레이저 치료를 시행하였다. 수술은 레이저 치료와 동시에 보행적 정맥류 제거술을 시행하였다. 수술 전 임상 양상과 수술 합병증, 그리고 수술 후 1개월과 3개월의 추적 듀플렉스 초음파 검사 결과를 분석하였다. 결과 : 수술 후 합병증으로는 대부분의 환자에서 반상 출혈이 발생하였고, 감각 이상이 68예(20.5%), 피부화상이 3예(0.9%) 발생하였다. 추적 초음파 검사에서 수술 1개월 후 26예, 3개월 후에는 10예에서 추가로 대복재 정맥 역류 혹은 부분 혈류재개가 확인되어 치료성공률은 각각 91.3%, 87.9%였다. 결론: 레이저를 이용한 대복재정맥 폐쇄술이 기존의 대복재정맥 발거술에 비하여 비침습적이기는 하지만 저자들은 다소 높은 대복재정맥의 재개통을 경험하였다. 이는 적절치 않은 레이저 강도나 적용 시간(속도), 과도하게 확장된 대복재정맥 등이 원인일 것으로 생각되며 시술 후 정맥의 재개통을 줄이기 위한 많은 연구 노력과 함께 초음파 검사를 통한 정확한 추적 관찰이 필요할 것으로 생각한다.
정확하게 control된 pulse의 용도는 과학과 공업이 발달될수록 날로 많아져 가고 있는데 그의 일부는 대전력을 취급하는 경우로서, Radar에 대한 응용을 들 수 있다. 한편, 요지음 gallium-arsenide등 반도체 diode를 사용해서 Laser action을 일으킬 수 있다는것이 발견되어 G.E. 및 IBM등에서 개발되고 있다. 이 경우에, continuous emission도 가능하지만 흔히, intermittent operation을 시켜야 할 때가 많기 때문에 timed pulse source가 필요하게 된다. 또 한편, spot welding의 경우에도 이러한 pulse source가 필요하게 된다. 이들을 크게 나누어 source를 AC로 할 경우와 DC로 할 경우가 있는데, 전자의 경우는 thyratron을 사용할 경우가 많게 될 것이다. DC의 경우나 AC의 경우에나 잘 shape되고 time된 pulse source를 만들어 놓으면 진공관이나 thyratron이나 같은 모양으로 drive할 수 (thyratron의 경우는 trigger)있을 것이기 때문에, 이러한 pulse source를 만들 필요가 있게 된다.
간섭계의 광원으로 현재 레이저를 주로 사용하고 있다. 이러한 간섭계용 레이저의 조건은 선폭(linewidth) 이 좁아야 하고, 중심 주파수가 안정화 되어야 한다. 특히 거리용 간섭계의 경우, 주파수 안정화되어 있는 레이저가 사용되어 측정 불확도를 낮춘다. 그러나 점차 다축을 측정하기 위한, 또는 보다 넓은 영역을 측정하기 위해서는 보다 높은 출력의 레이저를 요하고 있다. 그러나 현재의 간섭계용 레이저는 헬륨네온 레이저로서 단일 모드 기준으로 2 mW 이하의 출력을 보이고 있어서 응용 면에 있어서 제약을 받는다. (중략)
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제35권8호
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pp.1041-1047
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2011
본 연구에서는 거의 모든 기반산업에서 필수적인 생산기술로 사용되고 있는 금형의 기계적 성질을 향상시키기 위해 고출력 다이오드 레이저를 이용하여 두 종류의 금형재료용 주철을 표면경화처리하였다. 우선, 구상흑연 주철인 FCD550 소재에 대하여 열처리 특성을 파악한 후, 편상흑연 주철인 HCI350 소재를 열처리하여 두 소재의 표면경화 특성을 비교하였다. 경화부의 경도는 두 시험편 모두 모재에 비해 3배 이상의 경도 상승을 보였지만, 재료에 포함된 흑연의 함유량 및 형상의 차이에 의한 재료의 열전도도에 따라서 FCD550 소재에 비해 HCI350이 열처리하는데 있어서 더 많은 입열이 요구되었다.
본 논문에서는 초고압 전력설비에서의 대전류 측정을 위한 광CT(optical current transformer)개발을 목적으로한 기초 연구를 하였다. 자기장에 의해서 광신호의 편광특성이 변화되는 Faraday 효과를 기본 이론으로 하며, 1310[nm] Laser Diode를 광원으로 사용하고 5[m], 10pm], 20[m]의 길이가 서로 다른 광섬유로 센싱부를 구성하였다. 전류의 측정은 400[A]에서 1300[A]까지의 범위에서 측정하였으며 센싱부를 구성한 광섬유의 길이에 따른 출력 특성을 파악하기 위한 실험을 하였다. 동일한 실험환경에서 각각의 출력의 크기 및 선형성은 인가 전류 및 광섬유의 길이에 비례하여 증가하였으며, 5[m]광섬유를 센싱부로 사용한 것은 최대 -11.1%의 오차율을, 10[m], 20[m]의 경우 각각 최대 -3.5%, 1.7%의 오차율을 나타냈다.
The power of semiconductor laser diodes has been limited primarily by the heating effects which occur at high optical intensities. The actual limiting event can take one of a number of forms such as. catastrophic optical damage or filamentation. A general approach to this problem is to design a heterostructure which creates a high powered output while maintaining low internal optical intensities. A graded index separate confinement heterostructure (GRIN-SCH) is one such structure that accomplishes the above task. Here, the active region is sandwiched between graded index layers where the index of refraction increases nearer to the active layer. This structure has been shown to yield a high efficiency due to the confinement of both the optical power and carriers, thereby reducing the optical intensity required to achieve higher powers. The optical confinement also reinforces the optical beam quality against high power effects. Quantum dots have long been a desirable option for laser diodes due to the enhanced optical properties associated with the zeroth dimensionality. In our work, we use PICS3D software created by Crosslight Software Inc. to simulate the performance of In0.67A10.33As/A10.2Ga0.8AsquantumdotsusedwithaGRIN-SCH. The simulation tools are used to optimize the GRIN-SCH structure for high efficiency and optical beam quality.
Recently, from general machine parts and automobile parts using carbon steel to a mold, there has been efforts for improving durability and attrition resistance of these parts. Especially, heat treatment with laser which works fast and automatically can be used for the mass production with high quality. Moreover, local heat treatment can be used to handle with complex and precise parts. Accordingly, we analyzed hardening characteristics of carbon steel using the finite element method and compare the experimental results to have more reliability. We also proved the cause of thermal deformation with temperature and stress distribution by heat treatment. After these analysis and experimental, we found that each maximum hardness of the two tests was 728 Hv and 700 Hv, on condition of $1050^{\circ}C$ heating temperature, and 2 mm/sec laser speed. We also found that difference of surface stress-distribution was occurred, and this makes deformation mode up after heat treatment.
An optical transmitter, which is a key component of the optical transmission system, converts the electrical signal to optical signal and consists of a high-speed current-pulse driver for laser diode and low-speed feedback loops that stabilize optical power against aging, power supply voltage fluctuations, and ambient temperature changes. In this paper, the power-stabilizing part, which forms the bulk of the optical transmitter circuitry was designed in integrted circuits. Operational amplifiers and reference voltage generation circuits, which were identified as key building blocks for the power-stabilizing feedback loops, were designed and were subsequently verified through HSPICE simulations. The designed operational amplifier consists of a two-stage folded cascode amplifier and class AB output stage, whereas the reference voltage is obtained by bandgap reference circuits. Finally the power-stabilizing circuitry was laid out based on 3\mu$m CMOS design rules for fabrication.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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