• 제목/요약/키워드: Saturable

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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.

Vector Passive Harmonic Mode-locking Fiber Laser Based on Topological Insulator Bi2Se3 Interacting with Fiber Taper

  • Li, Jian Ping
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권1호
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    • pp.135-139
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    • 2016
  • I propose a vector passive harmonic mode-locked fiber laser based on topological insulator Bi2Se3 interacting with a fiber taper with a diameter of 7 μm. The particles of topological insulator are deposited uniformly onto the fiber taper with light pressure effect. By incorporating the fabricated saturable absorber into an Er-doped fiber laser cavity, stable mode-locked fiber is obtained. Due to the intense evanescent field of the fiber taper, strong confinement of light enhances the nonlinearity of the laser cavity, and passive harmonic mode-locking is performed. I observe a maximum harmonic mode-locking of 356th, corresponding to a frequency of 3.57 GHz. The pulse duration is 824 fs, and the full width at half maximum of the spectrum is about 8.2 nm. The polarization dependent loss of the saturable absorber is ~ 2.5 dB in the wavelength range of the C band. As the cavity contains no other polarization dependent device, the mode-locked laser is functioning in the vector state. The harmonic order vs pump power is investigated. To the best of our knowledge, this report is the highest frequency mode-locked fiber laser based on Bi2Se3. Experimental results indicate that the topological insulator Bi2Se3 functioning with a thin fiber taper is effective for vector harmonic mode-locking.

Passively Q-switched Erbium Doped All-fiber Laser with High Pulse Energy Based on Evanescent Field Interaction with Single-walled Carbon Nanotube Saturable Absorber

  • Jeong, Hwanseong;Yeom, Dong-Il
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권3호
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    • pp.203-206
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    • 2017
  • We report a passive Q-switching of an all-fiber erbium-doped fiber laser delivering high pulse energy by using a high quality single-walled carbon nanotube saturable absorber (SWCNT-SA). A side-polished fiber coated with the SWCNT is employed as an in-line SA for evanescent wave interaction between the incident light and the SWCNT. This lateral interaction scheme enables a stable Q-switched fiber laser that generates high pulse energy. The central wavelength of the Q-switched pulse laser was measured as 1560 nm. A repetition rate frequency of the Q-switched laser is controlled from 78 kHz to 190 kHz by adjusting the applied pump power from 124 mW to 790 mW. The variation of pulse energy from 51 nJ to 270 nJ is also observed as increasing the pump power. The pulse energy of 270 nJ achieved at maximum pump power is 3 times larger than those reported in Q-switched all-fiber lasers using a SWCNT-SA. The tunable behaviors in pulse duration, pulse repetition rate, and pulse energy as a function of pump power are reported, and are well matched with theoretical expectation.

100 ns급 대용량 자기펄스 압축시스템의 최적화 (Optimization of the Large Scale Magnetic Pulse Compression System of 100 ns-order)

  • 이용우;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2003년도 추계종합학술대회
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    • pp.442-445
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    • 2003
  • 본 연구에서는 엑시머 레이저 여기용으로 40 J급 자기펄스압축시스템(WC : magnetic pulse compression system)을 개발하고, MPC의 각단에서 최적조건을 구하였다. MPC 시스템은 DC 전원 공급기, 펄스 트랜스, 네 단의 포화인덕터로 이루어져 있다. MPC 각 단에서 포화인덕터의 회전수는 140회, 26회, 5회와 1회이며, 각단에서의 최적 용량는 각각 34 nF, 28.9 nF, 22.1 nF, 22.1 nF이다. MPC 시스템의 개선으로 우리는 43 kV의 전압, 8.25 kA의 전류와 360 ns의 펄스폭을 얻을 수 있었으며, 이때 최대 펄스 압축율은 77.7, 전류 이득은 71.7이었다.

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반도체 포화 흡수체 반사경에 의해 모드 잠금된 Yb:YAG 레이저 출력의 공진기 모드 크기에 대한 의존성 연구 (Dependence of CW Mode Locking on Resonator Mode Size in a Yb:YAG Laser Mode-Locked by a Semiconductor Saturable Absorber Mirror)

  • 김현철;임한범;채동원;김현수
    • 한국광학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.312-317
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    • 2015
  • 레이저 공진기 모드 크기가 반도체 포화 흡수체 거울(SESAM)을 이용하여 모드 잠금된 Yb:YAG 레이저의 출력에 주는 영향을 조사하였다. SESAM과 Yb:YAG 매질 위치에서 공진 모드들 크기를 곱한 값이 작을수록 모드 잠금이 안정적으로 발생함을 실험적으로 보였다. 수치적으로 레이저 매질의 열 렌즈 효과와 무관하게 모드 잠금이 이루어지는 공진기 길이 조건이 있음을 확인하였다.

무손실 스너버 셀을 갖는 고주파 컨버터의 일반화 (A Generalization of High Frequency Converter with Lossless Snubber Cell)

  • 정규범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.478-484
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    • 2004
  • 본 논문에서는 두 개의 무손실 스너버 셀을 제안하여 고주파에서 동작할 수 있는 컨버터를 일반화하였다. 컨버터 구현 시 스너버 셀의 선택은 컨버터 구조에 따라서 결정된다. 스너버 셀의 구성은 한 개의 포화 인덕터와 LC 공진회로, 두 개의 다이오드로 구성된다. 인덕터는 컨버터 주 다이오드의 역회복 손실을 저감시키는 역할을 하는데 포화 인덕터를 사용하면 셀 내의 공진 에너지를 감소시켜 컨버터가 고주파에서 동작될 수 있는 특성을 갖는다. 컨버터의 일반화는 무손실 스너버 셀을 벅(Buck), 부스트(Boost), 벅-부스트(Busk-Boost), 척(Cuk), 제타(ZETA) 및 세픽(SEPIC)에 추가하여 실현하였다. 제안된 컨버터의 고주파 동작 및 고효율 특성은 400 kHz, 125 W 부하에서 실험하여 기존의 PWM 컨버터에 비하여 고효율로 동작함을 확인하였다.

$Cr^{4+}$: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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BIOLOGICALLY-BASED DOSE-RESPONSE MODEL FOR NEUROTOXICITY RISK ASSESSMENT

  • Slikker, William Jr.;Gaylor, David W.
    • Toxicological Research
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    • 제6권2호
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    • pp.205-213
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    • 1990
  • The regulation of neurotoxicants has usually been based upon setting reference doses by dividing a no observed adverse effect level (NOAEL) by uncertainty factors that theoretically account for interspecies and intraspecies extraploation of experimental results in animals to humans. Recently, we have proposed a four-step alternative procedure which provides quantitative estimates of risk as a function of dose. The first step is to establish a mathematical relationship between a biological effect or biomarker and the dose of chemical administered. The second step is to determine the distribution (variability) of individual measurements of biological effects or their biomarkers about the dose response curve. The third step is to define an adverse or abnormal level of a biological effect or biomarker in an untreated population. The fourth and final step is to combine the information from the first three steps to estimate the risk (proportion of individuals exceeding on adverse or abnormal level of a biological effect or biomarker) as a function of dose. The primary purpose of this report is to enhance the certainty of the first step of this procedure by improving our understanding of the relationship between a biomarker and dose of administered chemical. Several factors which need to be considered include: 1) the pharmacokinetics of the parent chemical, 2) the target tissue concentrations of the parent chemical or its bioactivated proximate toxicant, 3) the uptake kinetics of the parent chemical or metabolite into the target cell(s) and/or membrane interactions, and 4) the interaction of the chemical or metabolite with presumed receptor site(s). Because these theoretical factors each contain a saturable step due to definitive amounts of required enzyme, reuptake or receptor site(s), a nonlinear, saturable dose-response curve would be predicted. In order to exemplify this process, effects of the neurotoxicant, methlenedioxymethamphetamine (MDMA), were reviewed and analyzed. Our results and those of others indicate that: 1) peak concentrations of MDMA and metabolites are ochieved in rat brain by 30 min and are negligible by 24 hr, 2) a metabolite of MDMA is probably responsible for its neurotoxic effects, and 3) pretreatment with monoamine uptake blockers prevents MDMA neurotoxicity. When data generated from rats administerde MDMA were plotted as bilolgical effect (decreases in hippocampal serotonin concentrations) versus dose, a saturation curve best described the observed relationship. These results support the hypothesis that at least one saturable step is involved in MDMA neurotoxicity. We conclude that the mathematical relationship between biological effect and dose of MDMA, the first step of our quantitative neurotoxicity risk assessment procedure, should reflect this biological model information generated from the whole of the dose-response curve.

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