본 논문에서는 주 증폭기가 양방향 펌핑 방식인 MOPA (master oscillator power amplifier) 협대역 고출력 광섬유 레이저를 제작하였으며, 제작된 레이저의 출력 특성을 연구하였다. 이터븀이 도핑된 코어 25 ㎛, 클래드 400 ㎛ 편광 유지 광섬유를 사용하여 주 증폭부를 제작하였으며, 신호 광원은 PRBS (pseudo-random binary sequence) 신호에 의해 위상 변조된 3 GHz, 10 GHz의 선폭을 갖는 광원을 사용하였다. 3 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 순방향과 역방향 펌프 비율을 조절하며 SBS (stimulated Brillouin scattering) 특성을 분석하였다. 10 GHz의 선폭을 가진 신호 광원을 이용하여 주 증폭기의 펌핑 비율에 따른 TMI 특성을 분석하였다. 순방향 및 역방향 펌프 비율을 1.6:1로 입사시켰을 때 주 증폭기의 출력을 1 kW까지 증폭하였으며, 기울기 효율과 빔 품질(M2)은 각각 80%, 1.36으로 측정되었다.
Rayleigh Scattering Cross Sections($\sigma$i) of various gases and the temperature distributions of premixes C3H8/O2 flame are measured by high power KrF(248nm) Exci- mer laser and ICCD camera. Results show that $\sigma$i of O2 and Propane(C3H8) gases agree well in the 5% error range, but of H2 has the more or less difference from the calcul- ated value by other groups. This is attributed to the low RS signal of H2 to Nosie level(S/N ratio). The temperature distributions of flame range out between 300K in the air and about 2000K in the burned area. In this temperature range, out system has the about 250K temperature resolution. Because low RS signals in the reaction area with high temperature are affected highly by noises, temperature uncertainty of this area is relatively high to another part of flame. Experimental results show that UV Rayleigh Scattering can be used for the measurement of mixing ratio of mixed gases and the temperature distributions of flame. Especially, this technique can be applied for the measurement of the mixing ratio of air/fuel before the ignition and the flame structure after the ignition inside the Engine.
Two-dimensional laser visualization methods have been used in the study of breakup and atomization processes of non-evaporating diesel sprays. A single-hole spray injected into a quiescent atmospheric environment was visualized by the LIF(Laser Induced Fluorescence) and scattering technique. The LIF technique could be implemented to take the images which are magnified enough to show the shape of liquid ligaments and small droplets. The spontaneous scattering and fluorescent images of sprays were also taken to investigate the atomization of droplets. In the tip and periphery of a spray. the scattering light is bright and the ratio of fluorescent/scattering intensity is lower. This characteristics indicate the very high number density of small droplets which are well atomized.
지표면의 후방 산란 계수를 계산하는 지표면 산란 모델의 입력 변수로는 크게 수분함유량과 지표면 거칠기가 있고, 산란 계수 계산에 있어 지표면 거칠기의 영향이 수분함유량의 영향보다 크다. 본 연구에서는 지표면 거칠기의 정확한 측정 방법을 제기하고, 측정 오차를 분석한다. 이를 위하여 대표적인 지표면 거칠기 측정 장치인 pin-board profiler(1 m, 0.5 cm 간격)와 laser profiler(1 m, 0.25 cm 간격)를 이용하여 실제 지표면을 측정하였다. 두 측정 장치의 평균 차이는 유효 높이(RMS height)가 0.097 cm, 상관 길이(correlation length)가 1.828 cm이었다. 그리고 상관 함수, 상대오차를 분석한 결과, laser-profiler의 반복 측정에 대한 장치의 안전성이 더 좋았다. 두 측정 장치의 차이가 후방 산란 계수에 미치는 영향을 분석하기 위해 지표면 산란 모델을 이용하여 비교한 결과, 입사각 $20{\sim}60^{\circ}$에서 1 dB 이하의 차이를 보였다.
Rayleigh scattering and laser induced predissociative fluorescence are employed for capturing two-dimensional images of temperature and species concentration in a laminar nonpremixed flame of a diluted hydrogen jet. Rayleigh scattering cross-sections are experimentally obtained at 248nm. Dispersed LIPF spectra of OH and O₂ are also measured in a flame in order to confirm the excitation of single vibronic state of OH and O₂are excited on the P₁(8) line of the A ²∑+ (v'=3) - X ²∏(v˝=0) band and R(17) line of the Schumann-Runge band B ³∑u- (v'=0) - X ³∑g-∏(v˝=6), respectively. Fluorescence spectra of OH and Hot O₂ are captured and two-dimensional images of the hydrogen flame field are successfully visualized.
본 연구에서는 Climet사의 백색광원 OPC인 CI226와 PMS사의 laser 광원 OPC인 LAS-X 및 HS-LAS의 응답특성을 측정하여 제작사가 제시한 응답특성과 비교하여 그 정 확성을 논하였으며 아울러 고유량(high flow rate) Clean Room용 OPC인 Climet CI- 7300, Met One 200, Hiac/Royco5120 등 3가지 장치에 관한 오계수의 원인을 박히고자 하였다.
A new experimental approach is proposed to detect a specific polymer dissolved in a liquid. Distinctive optical properties were found using a laser scattering technique when there is a polymer compound with almost no difference in optical properties (index of refraction) in a liquid phase. The index of refraction, which determines the refraction of light, is obtained by dissolving PCL and PLA. The used samples are biodegradable materials with similar properties and dissolved in a mixture of Chloroform 7: Methanol 3. To predict the optical properties, a 632-nm diode laser was used as the light source of the device, and an integrating sphere was used as the light receiver. Although PCL and PLA had a similar index of refraction of 1.46-1.48, the dissolved PCL showed a relative transmittance of 43%, and the dissolved PLA had a relative transmittance of 34%. The difference in optical properties of the pure polymer compound in the solid state or liquid state is not significantly different, and the difference in the dissolved state in the specific solvent is remarkable because the solubility differs in a specific solution and is randomly distributed.
혼탁매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정과 Photodynamic therapy에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 우리는 레이저 광원에서 검출기까지 농도의 함수에 의해 in vitro 시료의 산란과 형광 스펙트라를 측정하였다. 산란계수 ${\mu}_s$는 산란체의 입자가 증가함에 크게 나타났다. 그리하여 Phorphyrin A는 Phorphyrin C보다 산란세기는 증가하였으나, 침투깊이 ${\delta}$는 감소하였다.
무질서 매질에서 형광, 산란과 응집의 영향은 파장과 산란된 형광세기로 나타내는데, laser induced fluorescence(LIF) 분광학에 의한 분자특성으로 나타난다. 산란매질에서 광학적 효과는 광학적 파라미터들(${\mu}_s$, ${\mu}_a$, ${\mu}_t$)에 의해 표현되고 응집은 고-액상 분리공정과 Photodynamic therapy에서 중요하게 활용되고 있다. 따라서 입자가 서로 접근될 때 콜로이드 입자들의 상호작용을 LIF와 응집효과로 분석하였다. 우리는 레이저 광원에서 검출기까지 거리의 함수에 의해 in vitro 시료의 산란과 형광 스펙트라를 측정하였다. 산란계수 ${\mu}_s$는 산란체의 입자가 증가함에 크게 나타났다. 그리하여 purple membrane vesicle과 ${\beta}$-carotene의 혼합물의 매질에서 광원에서 검출기에 의한 거리에 대한 측정된 값(I, ${\delta}$)이 거리가 가까워짐에 따라 크게 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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