• Current Optics and Photonics
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• 제6권4호
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• pp.407-412
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• 2022

We report on a diode-laser-pumped mode-locked Yb:KGW laser system, which delivers ultrashort pulses down to 89 fs at a repetition rate of 63 MHz, with an average power of up to 5.6 W. A fiber-coupled diode laser at 981 nm, operated with a compact driver, is used to optically pump the gain crystal via an off-axis parabolic mirror. A semiconductor saturable-absorber mirror is used to initiate the pulsed operation. Laser characteristics such as the pulse duration, spectrum bandwidth, and output power are investigated by varying the intracavity dispersions via changing the number of bounces between negative-dispersive mirrors within the cavity. Short pulses with a duration of 89 fs, a center wavelength of 1,027 nm, and 3.6 W of output power are produced at a group-velocity dispersion (GVD) of -3,300 fs². As the negative GVD increases, the pulse duration lengthens but the output power at the single-pulse condition can be enhanced, reaching 5.6 W at a GVD of -6,600 fs². Because of pulse broadening at high negative GVDs, the highest peak intensity is achievable at a moderate GVD with our system.

• 한국광학회지
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• 제25권6호
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• pp.340-345
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• 2014

본 논문에서는 금이 증착된 측면연마 광섬유를 $2{\mu}m$ 대역 편광기로 이용하여 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 기반 링 캐비티로부터 모드 잠금 레이저를 구현할 수 있음을 실험적으로 보였다. 모드 잠금 현상은 광섬유로 구성된 공진기 내부에서 진행하는 빔이 겪는 Nonlinear Polarization Rotation 현상에 기반하여 삽입된 금 증착 측면연마 광섬유에서 발생되는 Nonlinear Transmission 반응에 의해 유도되었다. 또한 공진기로부터 발생되는 출력 $1.93{\mu}m$ 파장의 광펄스를 Thulium/Holmium 첨가 광섬유 증폭기를 통과시켜 Higher Order Soliton Effect를 통해 압축시킴으로써 최대 첨두 출력 ~6.7 kW를 갖는 펄스폭 ~558 fs의 고출력 펨토초 펄스를 얻을 수 있음을 실험적으로 보였다.

• 한국광학회지
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• 제11권5호
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• pp.360-364
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• 2000

반도체 포화 흡수거울 (Semiconductor Saturable Absorber Mirror:SESAM)을 이용하여 Cr:LiSAF 레이저를 제작하고 이를 모드록킹 시켰다. 펌핑 레이저는 파장이 667 nm이고, 출력이 500mW인 두 대의 고출력 레이저(Coherent S-67-500C-100-H)가 사용되었으며, 레이저 결정은 Brewster-Brewster 모양인 $Cr^{+3}$의 농도가 1.5%이고 길이가 6mm인 것을 사용하였다. 공진기는 X-형 구조로, 곡률반경이 10cmdls 오목거울과, 군속도 보상을 위한 SF10 프리즘, 투과율이 1%의 출력거울을 사용하였다. 포화흡수체로 사용되는 SESAM의 구조는 맨위층에 10nm의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$ 양자우물과 30쌍의 $AlAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As/GaAs/Al_{0.15}Ga_{0.85}As$반사경으로 구성되어 있다. 펌핑 레이저의 출력이 800mWdlfEo 레이저 출력은 3mW였고, 중심파장은 833nm이었으며 스펙트럼 대역폭은 4nm, 레이저 펄스폭은 220fs 였다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.347-355
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• 2002

티타늄 사파이어 레이저에 대한 활용도를 높기 위하여 4개의 거울로 구성된 Z-형태의 대칭형 레이저 공진기를 구성하여 넓은 파장가변성을 갖는 고효율 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저를 제작하였다. 또한 Kerr-렌즈 모드-록킹(KLM)을 일으키기 위한 KLM 강도 및 공진기 모드 크기가 Kerr 매질을 포함하는 Z-형태의 대칭형 공진기에 대하여 공진기 내의 위치, 내부 공진기 레이저 출력 및 안정 파라메터 등에 의존함을 확인하였고, 이를 근거로 하여 펌핑 효율이 높고 KLM 강도가 강한 KLM 티타늄 사파이어 레이저를 제작하여 출력 특성, 펄스폭 및 스펙트럼 반치폭 등을 측정하였다. 그 결과 연속 발진 티타늄 사파이어 레이저의 출력에 대한 기울기 효율은 31.3%이고, 5W의 Ar-이온 펌핑 레이저 출력에 대해 최대 1420㎽의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 파장가변 영역은 730㎚~908㎚까지 모두 700㎽ 이상의 평균 출력을 보였다. 자체-조리개 효과에 의한 KLM 동작 또한 쉽게 얻을 수 있었으며, KLM된 티타늄 사파이어 레이저로부터 출력에 대한 기울기 효율은 16%이고, 5W 펌핑 출력에 대해 최대 500㎽의 평균 출력을 얻었다. 또한 중심 파장 807㎚에서 스펙트럼 반치폭이 33㎚이며, 펄스 반복률이 82㎒인 27fs의 안정된 짧은 펄스를 얻을 수 있었다.

• 한국안광학회지
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• 제4권2호
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• pp.45-49
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• 1999

고리형 증폭 공진기를 이용하여 $LiIO_3$ 결정에서 최대 출력 35mW의 연속발진 레이저 다이오우드에 대한, 제2조화파(파장 397 nm)를 발생시켰다. 사용된 비선형 결정은 두께 5mm, 10mm의 $LiIO_3$로 광축에 대해 $43.21^{\circ}$ 각도로 절단된 것이며, 양면은 파장 794nm에 대해 AR코팅(anti-reflection coating)을 하였다. 공진기 안에 결정이 들어갔을 경우, 펌핑광에 대해 최적의 모드매칭(mode matching)이 이루어지는 곡률 거울간 거리의 적정조건을 찾아내었다. 고리형 증폭 공진기에 의한 펑핑광의 공진증폭(resonant enchancement)으로 제2조화파 변화효율을 향상시킬 수 있었으며, 결정으로부터의 산란광에 의한 역진모드(counter-propagation mode)를 이용하여 레이저 다이오드의 주파수를 고리형 증폭 공진기의 공진 주파수에 locking 시켰다. 공진증폭율은 결정이 없을 때 약 45배, 결정이 있을 때에는 결정의 투과 손실로 인하여 약 14배이었다. 펌프 레이저 출력에 대한 제2조화파의 출력을 측정하였고, 28mW의 입사 출력에 대해 두께 5mm와 10mm에서 각각 $1.5{\mu}W$와 $6.6{\mu}W$ 이상의 출력을 얻을 수 있었으며, 그에 해당하는 변환효율(conversion efficiency)은 각각 $(6.584{\pm}0.56){\times}10^{-3}$%, $(2.6{\pm}0.21){\times}10%{-2}$%이었다.

• 한국광학회지
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• 제16권6호
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• pp.535-541
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• 2005

$Cr^{4+}:YAG$ 레이저 매질을 사용하여 실온영역에서 안정적으로 수동 모드 잠금된 근적외선 펨토초 레이저를 제작하고, 그 특성을 분석하였다. 공진기 내부에 설치된 프리즘의 조절만으로 손쉬운 파장 조절이 가능하였으며, 연속 발진시 1400 nm부터 1510 nm까지 110 nm 정도, 모드 잠금 경우 1500 nm 부근에서 30 nm 정도의 파장 조절이 가능함을 확인하였다. $1.5 \%$의 투과율을 지닌 출력거울을 사용하였으며, 연속 발진시 흡수 파워가 7.6 W 일 때 최대 810 mW 이상의 출력을 측정하였다. 공진기 내에서 발생된 분산을 보상하기 위하여 적외선용 프리즘 쌍을 사용하였으며, 100 MHz의 반복률에서 푸리에 변환한계에 근접한 64 fs의 극초단 펄스 방출이 가능하였다. 레이저의 중심파장이 1510 nm 일 때 스펙트럼의 반치폭은 44 nm였다. 모드 잠금이 꺼지지 않고 장시간 안정적으로 작동이 가능한 레이저 제작을 위해 공진기 내부의 광 경로에 관을 설치하고 질소가스를 순환시켰으며, 평균출력 250 mW로 최적화하였다.