• Title/Summary/Keyword: Q-Switched Pulsed Laser

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Pulsed-laser-diode Intermittently Pumped 2-㎛ Acousto-optic Q-switched Tm:LuAG Laser

  • Wen, Ya;Jiang, Yan;Zheng, Hao;Zhang, Hongliang;Wang, Chao;Wu, Chunting;Jin, Guangyong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제4권3호
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    • pp.238-246
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    • 2020
  • The heat distribution in crystals in a 2-㎛ acousto-optic Q-switched Tm:LuAG laser pumped by pulsed-laser-diode (pulsed-LD) intermittent-pumping technology was analyzed using COMSOL software. The thermal lensing effect of the Tm:LuAG crystal can be mitigated by pulsed-LD intermittent-pumping techniques. An experimental setup using this kind of approach achieved maximum output energy of 8.31 mJ, minimum pulse width of 101.9 ns, and highest peak power of 81.55 kW, reached at a Q-switched repetition rate of 200 Hz. It offers significant improvement of performance of the output laser beam, compared to pulsed-LD double-ended pumping technology at the same repetition rate.

포화 흡수체의 투과변조깊이 조절을 통한 다양한 펄스상태 조작 방법에 관한 전산 모사 (Simulation of Manipulating Various Pulsed Laser Operations Through Tuning the Modulation Depth of a Saturable Absorber)

  • 진진화;염동일;김병윤
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.351-355
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    • 2017
  • 본 논문에서는 포화흡수체의 투과변조깊이 조절을 통해 다양한 펄스 상태를 한 공진기 안에서 구현하는 방법에 관한 전산 모사를 진행하였다. 포화흡수체의 투과변조깊이의 크기 변화만으로 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 모드 잠금 레이저, 모드 잠금 레이저 등 원하는 펄스 레이저 상태로 전환이 가능하다는 실험적 연구가 있어 왔으며, 이러한 연구가 이론적으로 부합하는 내용임을 확인하기 위해 Haus master 식을 사용하여 전산 모사를 진행하였다. 큐스위칭된 광 파워를 모사하기위해 이득 값은 시간 의존성을 가지도록 반응속도식을 적용하였다. 그 결과 투과변조깊이가 증가함에 따라 모드 잠금 레이저에서부터, 큐스위치드 레이저, 큐스위치드 레이저로 동작함을 확인하였고, 이는 이론적으로 예측된 경향성과 일치하였다.

Evanescent-field Q-switched Yb:YAG Channel Waveguide Lasers with Single- and Double-pass Pumping

  • Bae, Ji Eun;Choi, Sun Young;Krankel, Christian;Hasse, Kore;Rotermund, Fabian
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.180-185
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    • 2021
  • A femtosecond-laser inscribed Yb:YAG surface channel waveguide (WG) laser with single-walled carbon nanotubes deposited on the top surface of the WG was passively Q-switched by evanescent field interaction. Q-switched operation of the 14-mm-long compact Yb:YAG WG laser was achieved near 1031 nm with two different pumping schemes (single- and double-pass pumping) with an output coupling transmission of 91%. The Q-switched pulse characteristics depending on the absorbed pump power were investigated for both pumping geometries and analyzed in detail based on theoretical modeling. The best performances (energy/pulse duration) for each configuration were 204.4 nJ/75 ns at a repetition rate of 1.87 MHz, and 201.1 nJ/81 ns at 1.75 MHz for single- and double-pass pumping, respectively.

Compact, Wavelength-selectable, Energy-ratio Variable Nd:YAG Laser at Mid-ultraviolet for Chemical Warfare Agent Detection

  • Kim, Jae-Ihn;Cho, Ki Ho;Lee, Jae-Hwan;Ha, Yeon-Chul
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권3호
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    • pp.243-247
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    • 2019
  • We have developed a compact, wavelength-selectable, Q-switched Nd:YAG laser at mid ultraviolet for chemical warfare agent detection. The fundamental wave at 1064 nm is delivered by a pulsed solid state laser incorporating with a square-type Nd:YAG rod in a resonator closed by two crossed Porro prisms for environmental reliability. The output energy at 213 nm ($5{\omega}$) and 266 nm ($4{\omega}$) by ${\chi}^{(2)}$ process in the sequentially disposed BBO crystals are measured to be 6.8 mJ and 15.1 mJ, respectively. The output wavelength is selected for $5{\omega}$ and $4{\omega}$ by a motorized wavelength switch. The energy ratio of the $5{\omega}$ to the $4{\omega}$ is varied from 0.05 to 0.85 by controlling the phase matching temperature of the nonlinear crystal for sum-frequency generation without change of the output pulse parameters.

Thermomechanical Effect on the Water Wet Dental Hard Tissue by the Q-switched Er : YAG Laser

  • Y. H. Kwon;Ky0-han Kim
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.231-236
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    • 1999
  • Q-switch된 Er:YAG 레이저를 이용해서 치아표면에 뿜어준 외부의 물로 인해 유도된 열 및 역학적인 효과를 이해하는 것은 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭효과를 이해하는데 대단히 중요하다. 이는 (파장 하나의 길이가 250 $\mu\textrm{s}$인) free-running 레이저에 의한 한 거 대효과가 본 실험에서 이용한 (파장 하나의 길이가 1 $\mu\textrm{s}$인) Q-switch된 레이저에 의한 미소효과들의 축적이기 때문이다. 치아표면에 물이 있을 때 Q-Switch된 레이저에 의한 절삭률은 그렇치 않은 때에 비해 증가되었다. 치아표면에 물을 뿜어주는 횟수는 절삭률에 영향을 미쳐서 저에너지에서는 더디게 물을 뿜어줄때 놀은 절삭률을 얻었다. 반동압력의 세기는 치아표면 조건에 의존하는데. 표면이 젖을수록 그리고 뿜어준 물의 양이 증가 할 수록, 반동압력의 세기 또한 증가하였다. 이 연구로부터 우리는 1-$\mu\textrm{s}$-길이의 pulsed 레이저에 의해 유도된 열 및 역학적인 효과가 외부에 물이 있을 때 free-running Er:YAG 레이저에 의한 절삭을 이해하는데 중요한 정보를 제공해 준다는 것을 알았다.

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압밀 금속 마이크로 입자의 펄스 레이저 ABLATION에 의한 나노입자 합성 (Nanoparticle Synthesis by Pulsed Laser Ablation of Consolidated Microparticles)

  • 장덕석;오부국;김동식
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.31-38
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    • 2002
  • This paper describes the process of nanoparticle synthesis by laser ablation of consolidated microparticles. We have generated nanoparticles by high-power pulsed laser ablation of Al, Cu and Ag microparticles using a Q-switched Nd:YAG laser (wavelength 355 nm, FWHM 5 ㎱, fluence 0.8∼2.0 J/㎠). Microparticles of mean diameter 18∼80 ㎛ are ablated in the ambient air The generated nanoparticles are collected on a glass substrate and the size distribution and morphology are examined using a scanning electron microscope and a transmission electron microscope. The effect of laser fluence and collector position on the distribution of particle size is investigated. The dynamics of ablation plume and shock wave is analyzed by monitoring the photoacoustic probe-beam deflection signal. Nanosecond time-resolved images of the ablation process are also obtained by laser flash shadowgraphy. Based on the experimental results, discussions are made on the dynamics of ablation plume.

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Development of Ultrasonic Wave Propagation Imaging System

  • Chia, Chen-Ciang;Lee, Jung-Ryul;Kim, Jong-Heon
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.283-292
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    • 2009
  • Laser-based ultrasonic sensing requires the probe with fixed fecal length, but this requirement is not essential in laser-based ultrasonic generation. Based on this fact, we designed a pulsed laser-based ultrasonic wave propagation imaging (UWPI) system with a tilting mirror system for rapid scanning of target, and an in-line band-pass filtering capable of ultrasoaic mode selection. 1D-temporal averaging, 2D-spatial averaging, and 3D-data structure building algorithms were developed far clearer results allowing fur higher damage detectability. The imaging results on a flat stainless steel plate were presented in movie and snapshot formats which showed the propagation of ultrasound visible as a concentric wavefield emerging from the location of an ultrasonic sensor. A hole in the plate with a diameter of 1 mm was indicated by the scattering wavefields. The results showed that this robust UWPI system is independent of focal length and reference data requirements.

연속 발진 다이오드 레이저로 여기된 수동형 Q-스위치 Nd:YVO4 레이저의 출력 펄스 안정화 (Stabilization of Output Pulses from a Passively Q-switched Nd:YVO4 Laser Pumped by a Continuous-wave Laser Diode)

  • 안승인;박윤배;여환섭;이준호;이강인;이종훈
    • 한국광학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.276-280
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    • 2009
  • Cr:YAG 결정을 포화흡수체로 사용하여 수동형 Q-스위치시킨 다이오드 레이저 여기 Nd:$YVO_4$ 레이저를 제작하였다. Cr:YAG 결정의 한 면에 여기 빛 파장(808 nm)에 대해 고반사 코팅을 한 후, Nd:$YVO_4$ 결정과 접촉시켜 공진기를 구성하였다. Cr:YAG의 한 면에 여기 다이오드 레이저를 반사시키는 코팅을 입혀 공진기의 광변환 효율을 높임과 동시에, 여기빔에 의한 포화흡수체의 표백현상을 방지하여 안정된 출력이 나오게 하였다. 레이저 이득 매질 및 포화흡수체의 온도는 열전 냉각기와 냉각수를 사용하여 안정화 시켰다. 온도안정화를 시킨 상태에서 발진되는 펄스의 첨두 출력 요동(peak to peak)은 4%였다. 다이오드 레이저의 출력이 1 W일 때, 출력 펄스의 반복률은 평균 9 KHz 였으며, 최소 펄스폭은 7.11 ns, 최고 출력은 16.27 mW였다.

기사광선 펄스 레이저에 의해 제작된 $YBa_2{Cu_3}O_{7-X}$초전도체 박막의 특성 (Properties of $YBa_2{Cu_3}O_{7-X}$ superconducting thin films prepared by visible light pulsed laser)

  • 신현용
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권4호
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    • pp.289-293
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    • 1994
  • Thin films of YB $a_{2}$C $u_{3}$$O_{7-x}$ supercondYB $a_{2}$C $u_{3}$$O_{7-x}$uctor were prepared on (100) SrTi $O_{3}$ substrates by pulsed laser deposition using visible light laser. Q-switched Nd:YAG(532 nm, 30 ns) pulsed laser was used for deposition. The effects of substrate temperature and oxygen pressure during deposition on films were studied. Critical current density of 2.93*10$^{6}$ A/c $m^{2}$ at 77K and Tc(zero)=91.7K were obtained from the film prepared with Tsub=745.deg. C and $P_{02}$=200 mTorr. XRD analysis showed that the grown film has c-axis normal orientation to the substrate surface and has single phase. Surface morphology of the film has been improved by interfering the plume ejected from YB $a_{2}$C $u_{3}$$O_{7-x}$ target.arget.t.

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