• 제목/요약/키워드: Q-switching

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Nd:YAG Laser를 위한 포켓셀 Q-스위치특성 연구 (A study on the characteristic of Pockel cell Q-switch for Nd:YAG laser)

  • 김휘영
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.199-207
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    • 2009
  • Q-스위칭은 셔터나 다른 광학소자를 레이저 광 공진기 내에 넣어 광이 공진기 내에서 발진하는데 손실을 유발하고, 충분한 반전분포가 활성 매질 내에서 생성되면 순간적으로 셔터를 열어 공진기 내에 축적된 에너지가 매우 강한 빛으로 방출되게 하는 것이다. 이와 같이 Q-스위칭은 레이저 공진기의 Q--factor를 감소시켰다가 갑자기 증가시키는 것이다. 레이저 Q-스위칭의 방법에는 mechanical switching 방법, electro-optic switching 방법, switching by saturable absorber 방법, acousto-optic switching 방법 등 크게 4가지가 쓰이고 있다. 이들 중 전기광학적인 효과에 의한 전기적인 전환은 짧은 펄스폭의 Q-스위칭 펄스를 생성할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다. 따라서, 전기광학효과의 특성을 가진 Pockel cell은 Q--switch로 사용하기 적합한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 포켈스 셀 Q-스위치용 구동 장치를 스위칭 소자인 FET와 PIC 마이크로프로세서 및 펄스 트랜스로 설계, 제작하고, 펄스형 Nd:YAG 레이저 시스템에 적용하여 Q-스위치의 동작 특성을 조사, 연구하였다. 또한, 이 Q-스위치를 통하여 출력된 Nd:YAG 레이저 빔의 측정치를 이론적 계산에 의해 구해진 예상치와 비교하여 Q-스위칭 된 레이저 빔의 특성을 분석하였다.

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의료용 고출력 레이저에서 Q-스윗칭 (Q-switching in Medical High Power Laser)

  • 조창호;박종대;김운일;조길환;윤현식
    • 자연과학논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.9-16
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    • 2007
  • 의료용 고출력 단일 레이저 펄스를 만들기 위한 전기광학적인 Q-스윗칭 방법은 밀도 반전과 Q-스윗칭 시간과의 관계에 영향을 받는다. Q-스윗치로서 $LiNbO_3$ 결정을 사용할 때 발생하는 난점을 해결하기 위하여 각 결정에 대한 인가 전압에 대한 편광실험이 필요하다.

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Cr4+:YAG 포화 흡수체를 이용한 Ti:sapphire 레이저 여기 Nd:YAG 레이저의 수동형 Q-switching 특성 (Characteristics of Nd:YAG Laser Pumped by cw Ti:sapphire Laser and Its Passive Q-switching with Cr4+:YAG as Saturable Absorber)

  • 안범수;추한태;김규욱
    • 한국광학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.263-267
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    • 2004
  • Ti:sapphire 레이저로 펌핑하는 연속발진 Nd:YAG 레이저의 출력 특성과 Cr$^{4+}$:YAG 결정을 포화 흡수체로 이용하는 수동형 Q-switching된 Nd:YAG 레이저의 평균 출력, 펄스폭 및 반복률 등의 특성을 조사하였다. 그 결과 Nd:YAG 결정에 입사되는 Ti:sapphire 레이저의 펌핑 출력이 850 ㎽일 때, 연속 발진 Nd:YAG 레이저의 출력이 450 ㎽로 측정되어 출력 기울기 효율이 약 56%로 계산되었다. 또한, 초기 투과율이 90%인 Cr$^{4+}$:YAG 결정을 이용하여 수동형 Q-switching된 Nd:YAG 레이저 출력이 200㎽로 측정되었고, 이때의 펄스 반복률 및 펄스폭은 각각 23.8 KHz 및 17.0 ns로 측정되었다.되었다.

3상 6펄스 PWM 정류기의 D-Q 제어 기반 출력전압 제어 알고리즘 및 EMTP-RV 시뮬레이션 연구 (A Study on the D-Q Control based Output Voltage Control Algorithm and EMTP-RV Simulation of Three-phase 6-Pulse PWM Rectifier)

  • 고윤석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.45-52
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    • 2021
  • 3상 PWM 정류기에 대한 공간벡터제어 기반 전압제어방식은 스위칭 구간에 대한 스위칭 패턴을 설계해야하기 때문에 최적한 스위칭 패턴을 설계하는데 많은 노력이 요구된다. 본 연구에서는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 위한 D-Q 제어에 기반 한 SPWM 출력전압 제어 알고리즘을 연구하였다. 출력전압제어 알고리즘에서 3상 기준신호들은 공간벡터 표시법에 기반 한 D-Q 변환으로부터 얻어지며 스위칭 패턴 대신에 SPWM 방식을 이용하여 정류기 스위칭 제어 신호들을 생성하도록 하였다. 다음으로, EMTP-RV를 이용하여 D-Q 제어기반 SPWM 방식을 가지는 3상 6펄스 전압형 PWM 정류기를 모델링하였다. 끝으로, EMTP-RV 시뮬레이션을 통해 얻어지는 출력전압파형을 기준 값과 비교, 출력전압이 기준전압을 정확하게 추종함을 확인함으로서 D-Q 제어기반 SPWM 전압제어 알고리즘의 유효성을 확인할 수 있었다.

$Cr^{4+}$:YAG 포화 흡수체를 이용한 레이저 다이오드 뒷면 여기 Nd:YAG 레이저의 들뜸 효율 및 Q-switching 특성 연구 (Measurement of excitation efficiency and passively Q-switched characteristics of laser diode end-pumped Nd:YAG laser by using $Cr^{4+}$:YAG as a saturable absorber)

  • 정태문;김광석;문희종;이종훈;김철중;이종민
    • 한국광학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.231-235
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    • 1998
  • 레이저 다이오드 뒷면 여기 방식을 이용한 Nd: YAG 레이저를 제작하고, 뒷면 여기 방식을 이용하였을 때, 들뜸 효율을 측정하였다. 포화 흡수체로 $Cr^{4+}$:YAG를 레이저 공진기 내부에 설치하여 수동형 Q-switching을 수행하였고, 그 때, 평균 출력, 펄스폭 및 반복율 특성등을 조사하였다. 수동형 Q-switching된 레이저의 펄스폭 및 반복율은 평균 출력 및 $Cr^{4+}$:YAG 결정의 낮은 강도 투과율(low intensity trasmission)에 따라 변화하였으며, 평균 출력은 최고 1 W, 펄스폭은 최저 51 nsec 까지 얻을 수 있었고 최고 약 40kHz의 고반복율로 동작하는 것을 관찰하였다.

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Current Decoupling Control for the Three-level PWM Rectifier with a Low Switching Frequency

  • Yuan, Qing-Qing;Xia, Kun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권1호
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    • pp.280-287
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    • 2015
  • Three-level PWM rectifiers applied in medium voltage applications usually operate at low switching frequency to keep the dynamic losses under permitted level. However, low switching frequency brings a heavy cross-coupling between the current components $i_d$ and $i_q$ with a poor dynamic system performance and a harmonic distortion in the grid-connecting current. To overcome these problems, a mathematical model based on complex variables of the three-level voltage source PWM rectifier is firstly established, and the reasons of above issues resulted from low switching frequency have been analyzed using modern control theory. Then, a novel control strategy suitable for the current decoupling control based on the complex variables for $i_d$ and $i_q$ is designed here. The comparisons between this kind of control strategy and the normal PI method have been carried out. MATLAB and experimental results are given in detail.

글라스 레이저 발진기의 출력펄스특성의 개선에 관한 연구 (Improvement of pulse characteristics of glass laser oscillator)

  • 강형부
    • 전기의세계
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    • 제29권5호
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    • pp.321-328
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    • 1980
  • The Q-switching oscillator of TE $M_{00}$ mode was constructed in order to improve the properties of energy focusing and amplification, and prevent laser materials from breakdown. The Q-switching was done by means of electro-optical effect using Glan prism and KDP Pockels cell. Sharp laser pulse of risetime-1 ns and variable pulse width 2-10 ns was obtained from Q-switching laser pulse by PTM method using a laser triggered spark gap (LTSG), Glan prism and Pockels cell. A single ultra-short pulse (picosec order in pulse width) was obtained from mode-locked pulse train in combination of a mode-locked oscillator using saturable dye cell with pulse shaping system using PTM method.d.

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2모드 색소레이저 출력의 switching과 First-Passage-Time(FPT) 분포 (Switching and first-passage-time distributions in a two-mode ring dye laser)

  • 박구동;신종태;김태수
    • 한국광학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.245-251
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    • 1994
  • 고리형 공진기의 색소레이저에서 시계방향 모드와 반시계 방향 모드 사이에 나타나는 switching 현상을 펌프 매개변수 a, 폄프요동의 세기 Q 및 진동수폭 등을 변화시켜 Monte Carlo 방법으로 수치 계산하여 고찰하였다. 덧셈형 noise만 고려할 때와 이 noise에다 여기요동을 나타내는 곱셈형 색 noise를 포함시켰을 때 FPT분포에 미치는 영향을 조사하였다. 두 경우에 있어서 FTP의 분포는 짧은 시간영역에서는 0에서 상승하여 최대값에 도달하고, 긴 시간영역에서는 지수함수적으로 감소하는 경향은 같았으나 덧셈의 noise만 존재할 때에 비하여 곱셈의 색 noise가 포함될 때는 FPT가 감소하였다. 한편, 평균 FTP는 펌프매개변수 a의 증가와 더불어 증대하였으며 곱셈형 noise의 세기Q 및 진동수폭 $\GAMMA$가 증가할 때는 감소함을 알 수 있었다.

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