• 제목/요약/키워드: Laser Raman Scattering

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Optical investigation of high critical-current $Gd_{1+x}Ba_{2-x}Cu_3O_7$ coated conductors

  • Kim, G.;Jo, W.;Park, D.Y.;Cheong, H.;Shin, G.M.;Yoo, S.I.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.24-26
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    • 2008
  • [ $Gd_{1+x}Ba_{2-x}Cu_3O_7$ ] (GdBCO) coated conductors on IBAD-MgO templates have grown by pulsed laser deposition. Critical current of the films were measured as about 90 A/cm by a four-probe method. The optical response of the films was investigated by Raman scattering spectroscopy. According to the Raman scattering spectra, the peaks at $328\;cm^{-1}$, $451\;cm^{-1}$, $504\;cm^{-1}$ were found and assigned to one $B_{1g}$ mode and two $A_{1g}$ modes, respectively. The high critical-current carrying behaviors of the GdBCO coated conductors are ascribed to their 123-structure without exchange of cation and incorporation of oxygen into the cuprates.

Multi-kilowatt Single-mode Ytterbium-doped Large-core Fiber Laser

  • Jeong, Yoon-Chan;Boyland, Alexander J.;Sahu, Jayanta K.;Chung, Seung-Hwan;Nilsson, Johan;Payne, David N.
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제13권4호
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    • pp.416-422
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    • 2009
  • We have demonstrated a highly efficient cladding-pumped ytterbium-doped fiber laser, generating $>$2.1 kW of continuous-wave output power at 1.1 μm with 74% slope efficiency with respect to launched pump power. The beam quality factor ($M^2$) was better than 1.2. The maximum output power was only limited by available pump power, showing no evidence of roll-over even at the highest output power. We present data on how the beam quality depends on the fiber parameter, based on our current and past fiber laser developments. We also discuss the ultimate power-capability of our fiber in terms of thermal management, Raman nonlinear scattering, and material damage, and estimate it to 10 kW.

PLA법에 의한 Si 미립자 제작 (Fabrication of various Si particle by Pulsed Laser Ablation)

  • 김민성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집 Vol.14 No.1
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    • pp.121-125
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    • 2001
  • We study the feasibility of synthesizing Si particles using PLA method. In the previous studies, it was possible to control the size of Si nanoparticles by the He gas pressure. In this study, we fabricated sub-micron size Si particles with various shapes such as conical, hexagonal, and ring by controlling not only the ambient gas pressure but also the laser energy density. Furthermore, we found that the conical Si particles were uniform-sized and had step shape when observed from FE-SEM and AFM. The conical Si particle has the same crystal structure as the bulk single crystalline Si by the analysis of the Raman scattering. It is shown that the relationship between the laser energy density and the He gas pressure inside the chamber affects the shape of the Si particle.

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PLA법에 의한 Si 미립자 제작 (Fabrication of various Si particle by Pulsed Laser Ablation)

  • 김민성
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.121-125
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    • 2001
  • We study the feasibility of synthesizing Si particles using PLA method. In the previous studies, it was possible to control the size of Si nanoparticles bythe He gas pressure. In this study, we fabricated sub-micron size Si particles with various shapes such as conical, hexagonal, and ring by controlling not only the ambient as pressure but also the laser energy density. Furthermore, we found that the conical Si particles were uniform-sized and had step shape when observed from FE-SEM and AFM. The conical Si particle has the same crystal structure as the bulk single crystalline Si by the analysis of the Raman scattering. It is shown that the relationship between the laser energy density and the He gas pressure inside the chamber affects the shape of the Si particle.

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반복률과 라만매질 압력에 따른 1.54 ${\mu}m$ 전방, 후방 유도라만 및 1.06${\mu}m$ Brillouin 산란광의 출력특성 (Stimulated Raman scattering at 1.54${\mu}m$ and Brillouin scattering at 1.06${\mu}m$ in $CH_4$ under 5 Hz repetition rate)

  • 최영수;전용근;김재기
    • 한국광학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.95-101
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    • 1999
  • 1.06$\mu\textrm{m}$ Nd:YAG 펌프레이저의 반복률 5 Hz 이하에서 라만매질 $CH_4$ 의 압력변화에 따른 전방, 후방 1.54 $\mu\textrm{m}$ 유도라만 산란광 및 후방 1.06 $\mu\textrm{m}$ 유도 Brillouin 산란광의 출력특성을 분석하였다. 전방보다 후방 유도라만 산란광이 더 효율적이고, 후방 유도 Brillouin 산란광보다 전방과 후방 유도라만 산란광의 변환효율이 높게 나타났다. 이는 유도라만 산란광의 생성조건이 정상상태이나 Brillouin 산란광은 transient 상태이기 때문이다. 매질 $CH_4$가 순환되지 않을 때, 반복률 5 Hz에서 후방 유도라만 산란광과 Brillouin 산란광의 출력에너지는 라만매질의 열발생으로 모두 약47% 감소하였다. 그러나, 후방에 의한 펌프광의 소모가 감소하여 전방 유도라만 산란광은 오히려 8.5% 증가하였다. 이는 반복률에 따른 열발생이 후방 산란광 생성영역에서 강하게 발생함을 의미한다. 또, 메니스커스형 이색성 집속렌즈를 사용하여 인가에너지 40 mJ에서 유도라만 산란광은 37% 이상의 변환효율을 보였다.

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(1210) Gallium Nitride 단결정 박막의 결정구조 및 광학적 특성 (Crystal Structure and Optical Property of Single-Phase (1210) Gallium Nitride Film)

  • 황진수;정필조
    • 한국결정학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.33-37
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    • 1997
  • (1012)면 사파이어 기판위에서 성장되는 (12f10)면 GaN 이종적층막의 광학적 특성을 연구하였다. GaN 이종적층막은 $Ga/HC1/NH_3/He$계를 사용한 HVPE(halide vapor phase epitaxy)방법에 의하여 $990^{\circ}C$의 온도에서 성장시켰다. 이종적층막의 표면조직과 결정구조는 XRD, RHEED와 SEM으로 확인하였다. 결정구조가 확인된 (1210)면 GaN 단결정막의 광학적 특성은 PL과 Ra-man으로 관찰하였다. Raman 측정은 광학적포논에 기인된 활성모드를 결정축에 대하여 레이저빔의 편광과 진행방향에 의해 변화하는 것을 관찰하였다. Y(Z, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $A_1(TO)=533\;cm^{-1},\;E_1(TO)=559\;cm^{-1}$$E_2=568\;cm^{-1}$ 모드에 기인된 Raman 스펙트럼을 관찰할 수 있었으며 Z(Y, Y & Z) X 방향에서의 측정은 $E_2$포논 만이 검출되었다.

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비공명펌프 사광자혼합 : 3차 비선형 레이저 분광법을 위한 새로운 위상정합법 (Nonresonant-Pump Four Wave Mixing : New Scheme of Phase Matching for Third Order Nonlinear Laser Spectroscopy)

  • 이은성;최대식;이재용;한재원
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.222-223
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    • 2002
  • 3차 비선형 광학현상을 이용한 레이저 분광학은 코헤런트 반스톡스 라만산란(Coherent Anti-Stokes Raman Scattering, CARS)이나 축퇴 사광자혼합(Degenerate Four-Wave Mixing, DFWM)이 기계공학의 연소진단이나 화학분야에 응용된 이래 활발히 연구되어져왔다.[1] 비선형 광학현상의 특성상, 발생한 신호는 입사 레이저광들과의 위상정합조건이 만족되는 특정한 방향으로만 진행하고 레이저광처럼 가간섭성을 갖는다. (중략)

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The Optical Design of Probe-type Microscope Objective for Intravital Laser Scanning CARS Microendoscopy

  • Rim, Cheon-Seog
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제14권4호
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    • pp.431-437
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    • 2010
  • A stack of gradient-index (GRIN) rod lenses cannot be used for coherent anti-Stokes Raman scattering (CARS) microendoscopy for insertion to internal organs through a surgical keyhole with minimal invasiveness. That's because GRIN lens has large amount of inherent chromatic aberrations in spite of absolutely requiring a common focus for pump and Stokes beam with each frequency of ${\omega}_p$ and ${\omega}_S$. For this endoscopic purpose, we need to develop a long slender probe-type objective, namely probe-type microscope objective (PMO). In this paper, we introduce the structure, the working principle, and the design techniques of PMO which is composed of a probe-type lens module (PLM) and an adaptor lens module (ALM). PLM is first designed for a long slender type and ALM is successively designed by using several design parameters from PLM for eliminating optical discords between scanning unit and PLM. A combined module is optimized again to eliminate some coupling disparities between PLM and ALM for the best PMO. As a result, we can obtain a long slender PMO with perfectly diffraction-limited performance for pump beam of 817 nm and Stokes beam of 1064 nm.

간섭성 반스톡스 라만 산란 현미경 후방 신호지 방사패턴에 관한 이론계산 연구 (Theoretical Calculation on Radiation Patterns of Epi-signal in CARS Microscopy)

  • 유용심;조혁
    • 한국광학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.286-291
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    • 2007
  • 높은 수치구경의 대물렌즈를 사용하는 간섭성 반스톡스 라만 산란 현미경(coherent anti-Stokes Raman scattering microscopy)에서 폴리스틸렌구에서 발생한 신호의 먼거리장 방사패턴에 대한 이론적 계산 연구를 수행하였다. 극초점 조건에서 입사 레이저 광의 전기장 분포를 계산하였고, CARS 신호 생성원인인 비선형 분극(헤르치안 쌍극자) 방사의 간섭성 합을 통하여 먼거리장 방사 패턴을 계산하였다. 폴리스틸렌구의 크기에 따른 후방 방사패턴을 계산하였고, 1100 nm 직경을 가진 폴리스틸렌구와 폴리스틸렌 구껍질의 방사패턴을 비교하였다. 또한, 극초점으로부터 폴리스틸렌구의 중심이 이동함에 따른 방사패턴의 변화를 보였다.

광 계수 방식의 라만 라이다 시스템을 이용한 원격 수소 가스 농도 계측 방법에 대한 연구 (Study of a Method for Measuring Hydrogen Gas Concentration Using a Photon-counting Raman Lidar System)

  • 최인영;백성훈;차정호;김진호
    • 한국광학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.114-119
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    • 2019
  • 본 논문은 원격으로 수소 가스의 계측이 가능한 광 계수 방식의 소형 라만 라이다 시스템 개발에 관한 것이다. 수소 가스에 의한 라만 신호는 매우 미약한 신호로서, 신호 대 잡음비가 매우 낮다. 광 계수기는 광 판별기를 갖고 있어, 레이저에 의하여 발생한 배경 신호의 전기적 잡음을 제거할 수 있는 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 출력이 낮은 레이저와 광 계수기를 이용하여 소형의 라만 라이다 시스템을 개발하였다. 개발된 광 계수 방식의 라만 라이다 시스템의 원격 수소 가스 검출 능력을 증명하기 위하여 수소 가스 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 수소 가스 농도 측정 실험을 수행하였다. 그 결과 10 m 거리에서 최소 0.65 vol.%의 수소 가스 농도 검출이 가능하였다.