광대역 광통신 시스템에 사용되는 레이저는 우수한 주파수 선택성과 모드 안정성을 가져야한다. DFB(Distributed Feedback) 레이저는 고주파로 전류 변조를 하더라도 발진 주파수의 변화가 적다. 본 연구에서는 무반사 코팅을 하지 않은, 두 거울 면을 가진 1.55um의 파장을 갖는 DFB 레이저에서 이득 격자와 굴절률 격자가 동시에 존재할 때, 시뮬레이션 소프트웨어를 개발하여 종 방향으로의 발진 모드의 빔 분포를 해석하였다. 굴절률 격자와 이득 격자가 거울 면에서 갖는 위상 값의 변화에 따라서 DFB 레이저의 발진 모드에 대한 빔 분포 |R(z)|와 |S(z)|, 그리고 방사전력비 Pl/Pr를 비교 검증하였다. 거울 면에서의 격자 위상에 관계없이 발진 모드의 문턱 전류를 낮추고 주파수 안정성을 높이기 위해서는, κL이 8보다 커야한다.
본 연구에서는 킬로와트 급 고출력 레이저의 대기 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판의 개수를 분석하였다. 킬로와트 급 레이저가 대기 중에 전파될 때, 주로 대기 난류와 열적 블루밍 효과에 영향을 받는다. 이에 따라 split step 방법을 사용하여 대기의 흡수 및 산란에 의한 손실, 그리고 난류와 열적 블루밍으로 인한 빔의 왜곡 현상을 구현할 때, 위상판의 개수는 시뮬레이션의 정확성 및 소요 시간을 결정짓는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 광범위한 대기 난류 조건에서 많은 수의 위상판(예: 150개)을 사용하여 시뮬레이션을 진행하고, 레이저 출력 밀도 2.5×106 W/m2 (50 cm 직경 레이저 빔의 경우 500 kW 출력) 미만의 고출력 레이저 빔 전파 시뮬레이션에 필요한 위상판 개수에 대한 새로운 가이드 라인을 제시한다.
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.
New lasers such as high power, high brightness and short wavelength laser are using diverse industry. Also new technologies are developing actively to solve various issues such as spattering, process monitoring, deep penetration and key-hole stability. ICALEO is the international congress where recent technology for laser material processing and laser system are present. At 2014, it was held at San Diego in USA and more than 260 papers were presented from 28 country. The effect of the laser beam shape such as Gaussian like and top-hat was investigated on acoustic emission signal and pore formation in welding. Inline penetration depth was measured with ICI(Inline Coherent Imaging) technique and the data was verified with real time X-ray image on laser welding. The laser welding performance at low pressure environment was evaluated for the thick plate alloy steel. UV laser was used to weld various metals such as Cu, Aluminum, steel and stainless steel. The effect of the wavelength of the laser on the formation of the wave at the wall of the key-hole front and the absorptivity was investigated.
Intense quasi-monochromatic x-ray irradiation from the linear plasma target is described. The plasma x-ray generator employs a high-voltage power supply, a low-impedance coaxial transmission line, a high-voltage condenser with a capacity of about 200 nF, a turbo-molecular pump, a thyristor pulse generator as a trigger device, and a flash x-ray tube. The high-voltage main condenser is charged up to 55 kV by the power supply, and the electric charges in the condenser are discharged to the tube after triggering the cathode electrode. The x-ray tube is of a demountable triode that is connected to the turbo molecular pump with a pressure of approximately 1 mPa. As electron flows from the cathode electrode are roughly converged to the molybdenum target by the electric field in the tube, the weakly ionized plasma, which consists of metal ions and electrons, forms by the target evaporating. In the present work, the peak tube voltage was almost equal to the initial charging voltage of the main condenser, and the peak current was about 20 kA with a charging voltage of 55 kV. When the charging voltage was increased, the linear plasma x-ray source grew, and the characteristic x-ray intensities of K-series lines increased. The quite sharp lines such as hard x-ray lasers were clearly observed. The quasi-monochromatic radiography was performed by a new film-less computed radiography system.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제33권8호
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pp.1220-1225
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2009
본 논문에서는 사냑 루프 필터와 광섬유 격자 기반의 파장가변 궤환 레이저를 제안하고 있다. 다중파장을 제공하기 위하여 복굴절을 이용한 사냑 루프를 적용하였고 0.33nm의 인접 채널간격을 가지도록 제작하였다. 광섬유 격자의 열 광학 효과에 의한 파장가변을 유도하기 위하여 니크롬선을 격자위에 감았다. 파장가변과 분리에 대한 특성을 측정하기 위하여 길이가 다른 니크롬선으로 두 종류의 광섬유 격자 소자를 제작하였으며, 열 저항으로 파장가변이 되게 하였다. 광섬유격자의 반사파장이 사냑루프 다중파장의 특정 파장과 일치하면 모드 잠김현상에 의해서 공진하고 발진하게 된다. 공진파장의 이동도는 1.75pm/mW이다. 이 시스템은 전력 시스템의 전력 변동을 모니터링하는 분야에 적용할 수 있다.
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.
최근 고체 레이저 출력측에 비선형 광학재료를 설치하여 적외선에서 자외선에 이르기까지 넓은 대역의 파장을 가진 레이저광이 요구된다. 비선형 광학소자는 고조파발생기와 파라메터 발생기와 같은 레이저원을 이용한 주파수 전 영역까지 확장 할 수가 있다. 주파수 변환은 고전력 레이저를 이용한 확장기술에 많이 이용하고있다. 새로운 각 주파수 대역에서 광학 매개체의 비선형 광학의 응답 등을 이용할 수가 있다. 이러한 과정들은 자외선영역에서 적외선까지 고전력 방사발생을 이용할 수가 있다. 광학 파라메터발생기와 증폭기는 저주파수에서 2가지 파장 등을 발생한다. 싱글 주파수원으로부터 발생하여 몇몇의 경우에는 가시광선 영역에서 거의 자외선 영역까지 이용할 수가 있다. 결과적으로 녹색광을 얻기 위해서, 펄스형Nd:YAG 레이저는 다단펄스 포밍회로를 이용하였고 비선형광학(KTP)소자를 채택하여 적용하였다. 따라서 본 연구에서는 펄스 중첩법을 이용하여 기본파로서 직접 설계 제작 후 SHG 장치를 장착하여 녹색광을 얻고 각 중첩 메쉬에 같은 에너지를 인가했을 때의 레이저 출력과 녹색광 출력간의 상관관계와 메쉬 수에 따른 변환효율을 조사하였다.
Kim, Ha-Na;Park, Seong Hee;Kim, Kyung Nam;Han, Byungheon;Shin, Jae Sung;Lee, Kitae;Cha, Yong-Ho;Jang, Kyu-Ha;Jeon, Min Yong;Miginsky, Sergei V.;Jeong, Young Uk;Vinokurov, Nikolay A.
Journal of the Optical Society of Korea
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제18권4호
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pp.382-387
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2014
An all-reflective, simple noncollinear second harmonic (SH) autocorrelator is described for monitoring the shot-to-shot behavior of ultrashort high-power laser pulses. Two mirrors are used for the dispersion-free splitting of a pulse into two halves. One of the mirrors is able to adjust the delay time and angle between two halves of the laser pulse in a nonlinear crystal. We present the possibility of real-time measurement of the pulse duration, peak intensity (or energy), and the pointing jitters of a laser pulse, by analyzing the spatial profile of the SH autocorrelation signal measured by a CCD camera. The measurement of the shot-to-shot variation of those parameters will be important for the detailed characterization of laser accelerated electrons or protons.
Today, there is considerable evidence to support a cause-effect relationship between microbial colonization and the pathogenesis of implant failures. The presence of bacteria on implant surfaces may result in an inflammation of the peri-implant mucosa, and, if left untreated, it may lead to a progressive destruction of alveolar bone supporting the implant, which has been named as peri-impantitis. Several maintenance regimens and treatment strategies for failing implants have been suggested. Recently, in addition to these conventional tools, the use of different laser systems has also been proposed for treatment of peri-implant infections. As lasers can perform excellent tissue ablation with high bactericidal and detoxification effects, they are expected to be one of the most promising new technical modalities for treatment of failing implants. It is introduced that Er,Cr:YSGG laser, operating at 2780nm, ablates tissue by a hydrokinetic process that prevents temperature rise. We studied the change of the titanium implant surface under scanning electron microscopy after using Er,Cr:YSGG laser at various energies, irradiation time. In this study, Er,Cr:YSGG laser irradiation of implant fixture showed different effects according to implant surface. Er,Cr:YSGG laser in TPS surface with RBM not alter the implant surface under power setting of 4 Watt(W) and irradiation time of 30sec. But in TPS surface with $Ca_3P$ coating alter above power setting of 2W and irradiation time of 10sec. TPS surface with RBM showed microfracture in 4W, 30sec and TPS surface with $Ca_3P$ coating showed destruction of fine crystalline structure, melting in excess of 2W, 10sec. We concluded that proper power setting, air, water of each implant surface must be investigated and implant surface must be irradiated under the damaged extent.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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