• 제목/요약/키워드: Linear cavity laser

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차세대 가속기용 공동형 빔위치 측정기 개발 (Cavity-type Beam Position Monitors for Future Accelerators)

  • 김승환;박용정;황운하;황정연
    • 한국진공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.331-337
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    • 2006
  • 국제 직선형 충돌 가속기 (ILC; International Linear Collider). 자유전자 레이저 (FEL: Free Electron Laser)와 같은 차세대 가속기에 사용 할 공동형 빔위치 측정기 ( 공동형 BPM: cavity-type beam position monitor)를 일본 고에너지 연구소 (KEK; High Energy Accelerator Research Organization)와 공동으로 개발하였다. ILC 및 FEL의 운전을 위해서는 빔 기반 정렬 (beam-based alignment)과 되먹임 장치 (feedback system)가 필수적으로 요구되는데, 이를 위해서는 적절한 위치에 서브마이크론의 분해능을 지닌 빔위치 측정기를 설치하여야 한다 [1]. 공동형 BPM은 기계적인 정밀도에 매우 민감하므로 정밀한 제작과 미세한 기계적 조정을 통하여 성능을 달성하게 된다. 우리는 제작 오차를 줄이기 위하여 공진 공동, 빔 튜브, 도파관, 전기도입기 등 모든 부품을 조립 후 한꺼번에 진공 브레이징 하였다. 공동의 외주면에는 네 개의 튜닝 핀을 두어 공진주파수 및 x-y 격리도 (x-y isolation between coupled waveguide)를 미세 조정할 수 있도록 하였다. 현재 개발된 공동형 BPM 은 공진주파수는 6.422 GHz 이며, 공동 내경은 53.822 mm, 빔의 위치 측정 범위는 ${\pm}250 {\mu}m$이다. network analyzer를 관측하면서 튜닝핀을 이용하여 x-y 격리도를 -40 dB 이하로 조정할 수 있었다. 실제 KEK ATF2에서의 전자빔을 이용한 시험에서 신호의 모양, x-y 격리도, 민감도 등에서 만족한 결과를 얻었다.

광전류 효과를 이용한 $Co_2$ 레이저 도플러 속도 측정기 (Laser doppler velocimetry using the optogalvanic effect of $Co_2$ laser)

  • 최종운;김용평;김윤명
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.482-485
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    • 1997
  • CO$_{2}$ 레이저의 광전류 효과를 이용한 간단한 구조의 레이저 도플러 속도계를 제작하였다. 단일파장의 레이저 광을 움직이는 물체에 조사하여 발생한 도플러 이동된 산란광의 일부를 CO$_{2}$ 레이저 공진기 속으로 되먹임시켜 레이저 고유주파수와 자체혼합시켰다. 자체혼합에 의해서 도플러 주파수로 변조된 공진기 속의 광전류 변화를 측정하였다. 광전류의 변화 주파수는 최고 60 kHz까지 발생하였고, 외부 산란물체의 속도벡터와 레이저 빔과 광축 사이의 코사인에 선형적으로 변화함을 확인하였다.

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Photoacoustic Laser Doppler Velocimetrv Using the Self - mixing Effect of RF - excited CO2 Laser

  • Choi, Jong-Woon;You, Moon-Jong;Choi, Sung-Woong;Woo, Sam-Young
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제8권4호
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    • pp.188-191
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    • 2004
  • A new laser Doppler velocimeter employing a $CO_2$ laser has been developed by using its photoacoustic effect. A change in the pressure of a discharge, induced by mixing of a returned wave with an originally existing wave inside the cavity, is employed to detect the Doppler frequency shift. We found that a Doppler frequency shift as small as 50 kHz was detected, and also a good linear relationship between the velocity and the Doppler frequency shift was obtained.

Nano-Second Periodically Poled Lithium Niobate Optical Parametric Oscillator with Planar Cavity Mirrors

  • Kim, Hong-Ki;Rhee, Bum--Ku
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제5권4호
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    • pp.136-139
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    • 2001
  • We investigated a high-output ower, periodically poled lithium niobate(PPLN) optical parametric oscillator(OPO) pumped by a Q-switched Nd:YAG laser. Given the low optical damage threshold and the limited aperture (0.5mm thick) of PPLN, we tried to maximize the signal output power in a linear cavity consisting of two flat mirrors with a loosely focused pump beam. It is found that this simple cavity structure allowed a robust OPO operation, which was not sensitive to alignment compared with the conventional ones using concave mirrors. A maximum energy of 100$\mu$J/pulse was achieved for the signal at 1.36${\mu}{\textrm}{m}$, while the oscillation threshold was 0.3 mJ/pulse for the pump at 1064 nm.

Analysis of Acetone Absorption Spectra Using Off-axis Integrated Cavity Output Spectroscopy for a Real-time Breath Test

  • Lim Lee;Yonghee Kim;Byung Jae Chun;Taek-Soo Kim;Seung-Kyu Park;Kwang-Hoon Ko;Ki-Hee Song;Hyunmin Park
    • Current Optics and Photonics
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    • 제7권6호
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    • pp.761-765
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    • 2023
  • We analyzed the absorption spectra of acetone in the 3.37 ㎛ mid-infrared range using the off-axis integrated cavity output spectroscopy technique to develop a real-time, in-line breath analysis device. The linear relationship between acetone concentration and absorption increase was confirmed as 0.32%/ppm, indicating that the developed device allows for a quantitative analysis of acetone concentration in exhaled breath. To further confirm the feasibility of using our device for breath analysis, we measured the acetone concentration of human breath samples at the sub-ppm level.

선형공진기를 갖는 DPSSL의 Intracavity SHG 특성 (Characteristics of Intracavity SHG for the DPSSL with Linear Cavity)

  • 석성수;박덕규;이성만;윤미정;김용기;김선국;정도영;차병헌;김철중
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2002년도 하계학술발표회
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    • pp.70-71
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    • 2002
  • 다이오드 여기 고체레이저(DPSSL, Diode-Pumped Solid State Laser)는 레이저 마킹기, 미세가공기, Ti:sapphire 및 각종 레이저 매질 여기, 의료기기, 그리고 군사용 계측기 등에 다양하게 사용되고 있다. 이러한 응용분야들에 효과적으로 사용되기 위해서는 레이저 출력, 빔모드, 펄스폭, 파장 등이 응용분야에 적합하도록 설계되어야 하며, 고반사율을 갖는 금속의 가공 및 마킹, 그리고 몇가지 레이저 매질의 여기원으로 사용되기 위해서는 짧은 펄스폭과 고품질을 갖는 녹색 파장의 DPSSL 개발이 필요하다. (중략)

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파장 가변 단일 주파수 어븀 첨가 광섬유 선형 공진기 레이저 (Widely Tunable Single-Frequency Er-doped Fiber Linear-Cavity Laser)

  • 장순혁;용재철;김병윤
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2000년도 제11회 정기총회 및 00년 동계학술발표회 논문집
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    • pp.234-235
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    • 2000
  • 1.55$mu extrm{m}$의 파장 영역에서 동작하는 파장 가변 단일 주파수 레이저는 파장 분할 방식(WDM) 광통신 시스템, 분광학 또는 광센서 등에서의 응용 가능성을 가지고 있다. 특히, 파장 가변 단일 주파수 광섬유 레이저는 선폭이 좁고, 세기 잡음이 작으며, 출력 파워가 큰 한편, 광섬유로의 집적이 간단하다는 등의 장점을 가지고 있어 이에 관한 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 주파수 변환기와 광섬유 흡수 격자를 이용하여 긴 길이의 선형 공진기에서 구현된 파장 가변 단일 주파수 어븀 첨가 광섬유 레이저의 동작에 관하여 기술하였다. (중략)

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되먹임 효과를 이용한 회전체의 속도측정 (Measurement of angular velocity using the self-mixing effect of semiconductor laser)

  • 이병욱
    • 한국광학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.250-254
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    • 2000
  • 반도체 레이저 광원의 되먹임 효과를 이용하여 레이저 도플러 속도계를 구현하였다. 움직이는 물체의 표면에 조사된 레이저광이 산란될 때 산란광은 물체의 속도에 비례한 도플러 변이를 일으킨다. 산란광의 일부를 레이저 공진기 내부로 입사키면 공진기 안에서는 발진광과 입사된 산란광이 혼합되어 두 개 광 사이의 차주파수로 레이저 전류가 변조되는 원리를 이용한 것이다. 본 실험에서는 원형 회전체에 레이저를 조사할 때 발생하는 산란광을 사용하여 회전 속도와 도플러 편이 주파수와의 관계를 비교하였다. 또한 회전면에 대한 레이저 입사 각도에 따른 도플러 주파수의 변화를 관찰하였다. 이로부터 도플러 주파수와 회전체 각속도 사이의 비례 관계 및 측정광의 입사 각도와의 선형성을 확인하였다.

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광섬유 레이저의 편광 특성들에 미치는 뒤틀림(twist)에 의해 유도되는 원 복굴절의 효과 (The effects of twist-induced circular birefringence on the polarization properties of fiber lasers)

  • 김호영;김병윤
    • 한국광학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.128-133
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    • 1997
  • 선형 공진기로 구성된 Nd, Er 첨가 광섬유 레이저에서 광섬유에 뒤틀림을 가하여 유도되는 원 복굴절에 의해 발진되는 레이저들의 편광 특성 변화를 조사 연구하였다. 뒤틀림의 크기가 커짐에 따라 레이저의 편광 고유 모드들은 언제나 선 편광이었고, 편광모드들의 주파수 차는 감소하였으며 편광 방향이 뒤틀림 크기 변화의 대략 절반으로 회전하였다.

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