• 제목/요약/키워드: laser beam width

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절삭공구 플랭크 마모의 광전자학적 측정 시스템 개발 (An Optoelectronical Flank Wear Monitoring Technique of Cutting Tools)

  • 전종업;김승우
    • 한국정밀공학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.60-68
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    • 1987
  • An optoelectronical method for in process monitoring of flank wear of cutting tools is presented. The method is based upon real-time vision technology in which the tool is illuminated by a beam of laser and then the image of wear zone is taken by a vidicon camera. The image is converted to a series of digital pixel data and processed through an algorithm specially developed for measurement of the wear land width. Detailed aspects of the prototype measurement system byilt for experiment are described, and test results are discussed. As conclusions, it is proved that the methods are effec- tive especially for-in situ application with a measuring accuracy of 0.01mm.

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병렬 메쉬 및 교번 충.방전 방식에 의한 펄스형 Nd:YAG 레이저의 고반복 동작특성에 관한 연구 (The high repetition operating characteristics of pulsed Nd:YAG laser by parallel mesh and alternating charge-discharge system)

  • 박구렬;김병균;홍정환;김휘영;김희제;조정수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 추계학술대회 논문집 학회본부 C
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    • pp.1060-1062
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    • 1999
  • Pulsed Nd:YAG laser is used widely for materials processing and instrumentation. It is very important to control the laser energy density in materials processing by a pulsed Nd:YAG laser. A pulse repetition rate and a pulse width are regarded as the most dominant factors to control the energy density of laser beam. In this study, the alternating charge-discharge system was designed to adjust a pulse repetition rate. And the parallel mesh is added to increase laser output power. This system is controlled by one chip microprocessor and allows to replace an expensive condenser for high frequency to a cheap condenser for low frequency. In addition, we have investigated the current pulse shape of flashlamp and the operating characteristics of a pulsed Nd:YAG laser. As a result, it is found that the laser output of the power supply using the parallel mesh and the alternating charge-discharge system is not less than that of typical power supply. As the pulse repetition rate rises from 10pps to 110pps by the step of 20pps at 1000V and 1200V, it is found that the laser efficiency decreases but the laser output power increases about 5W at each step.

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Picosecond Mid-Infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN Optical Parametric Oscillator Laser with High Peak Power

  • Chen, Bing-Yan;Wang, Yu-Heng;Yu, Yong-Ji;Jin, Guang-Yong
    • Current Optics and Photonics
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    • 제5권2호
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    • pp.186-190
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    • 2021
  • In this study, a compact, picosecond, mid-infrared 3.8 ㎛ MgO:PPLN optical parametric oscillator (OPO) laser output with high peak power is realized using a master oscillator power amplifier (MOPA) 1 ㎛ solid-state laser seeded by a picosecond fiber laser as the pump source. The pump source was a 50 MHz and 10 ps fiber seed source. After AOM pulse selection and two-stage solid-state amplification, a 1,064 nm laser output with a repetition frequency of 1-2 MHz, pulse width of 9.5 ps, and a maximum average power of 20 W was achieved. Furthermore, a compact short cavity with a unsynchronized pump is adopted through the design of an OPO cavity structure. When the injection pump power was 15 W and the repetition frequency was 1 MHz, the average output power of idler light was 1.19 W, and the corresponding peak power was 119 kW. The optical conversion efficiency was 7.93%. When the repetition frequency was increased to 2 MHz, the average output power of idler light was 1.63 W, the corresponding peak power was 81.5 kW, and the optical conversion efficiency was 10.87%. At the same time, the output wavelength was measured at 3,806 nm, and the beam quality was MX2 = 3.21 and MY2 = 3.34.

12개 다이오드 레이저를 활용하는 레이저 복사출력계 교정시스템 개발 (Development of Laser Power Meter Calibration System with 12-diode Laser Sources)

  • 이강희;유재근;배인호;박성종;이동훈
    • 한국광학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.61-70
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    • 2024
  • 400 nm부터 1,600 nm까지의 파장 영역에서 단일모드 광섬유에 결합된 12개의 다이오드 레이저 광원를 기반으로 하는 레이저 복사출력계 교정시스템을 소개한다. 본 시스템은 복사출력 측정위치에서 레이저 출력요동을 최소화하였고 모든 광원에 대해 비슷한 빔 크기를 갖는다. 또한 감응도의 비균일도 및 비선형성을 최소화하기 위해 적분구 기준기를 사용하였다. 이 교정시스템의 최소 측정불확도는 대부분의 레이저 파장에서 1.1% (k=2)로 추정된다.

DH LD의 Gain/Refractive Index Guiding해석에 관한 연구 (A Study on the Analysis of Gain/Refractive index Guiding of DH LD)

  • 김은수;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.120-124
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    • 1982
  • 本論文에서는 스트라입 構造型 DH LD의 lateral waveguiding mechanism에 대한 理論的解析이 시도되었다. 解析過程에서 실제에 아주 근사한 활성충의 利得 및 屈折率變化에 대한 數學的모델을 이용하여 섭동이론에 의한 DH LD의 2차원적 waveguiding을 해석하고 미소굴절률변화(n), 활성층두께(d), cavity length(L)에 대한 빔폭 의존성을 해석하였다.

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니오븀의 전자빔 용접성 (Electron beam weldability of Niobium)

  • 안병훈;윤종원;김숙환
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.15-19
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    • 2008
  • Electron beam (EB) weldability of pure grade Nb sheet was studied. One of Nb sheets was as-annealed and the other was cold rolled. Microstructures, Vickers hardness, and transverse weld tensile test were carried out for the base metal, the heat affected zone (HAZ) and weld metal. In the case of the EB welds made using the annealed Nb sheeet, fine equiaxed grains and coarse grains were dominant at the base metal and the HAZ, respectively, and columnar grains were observed at the weld metal. For the EB welds made using the cold rolled Nb sheet, elongated grains in the rolling direction at the base metal, and the microstructures of the weld metal and the HAZ are similar to those of the EB welds made using the annealed Nb sheet, respectively. For both annealed and cold rolled Nb sheet, the width of the HAZs are unusually wide in spite of using high density heat source, i.e. electron beam, and the grain sizes of both HAZs are similar. When tensile test was carried out using the transverse weld specimens, the failure occurred at the HAZ for both EB welds made using Nb sheets annealed and cold rolled, respectively and the tensile strengths of both specimens were 161MPa. Vickers hardness of EB welds made using annealed Nb was 56-57 Hv at both base metal and weld metal, 52-53 Hv at the HAZ. On the other hand, Vickers hardness of EB welds made using cold rolled Nb was 97-99 Hv at the base metal, but the hardness values of weld metal were similar to those obtained at the weld metal of annealed Nb.

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펄스형 Nd:YAG 레이저의 교번 충.방전 방식에 의한 고반복 동작특성 (The high repetition operating characteristics of pulsed Nd:YAG laser by alternating charge-discharge system)

  • 김휘영;박구렬;김병균;홍정환;강욱;김희제
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 E
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    • pp.2204-2206
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    • 1999
  • Pulsed Nd:YAC laser is used widely for materials processing and instrumentation. It is very important to control the laser energy density in materials processing by a pulsed Nd:YAG laser. A pulse repetition rate and a pulse width are regarded as the most dominant factors to control the energy density of laser beam. In this study, the alternating charge-discharge system was designed to adjust a pulse repetition rate. This system is controlled by one chip microprocessor and allows to replace an expensive condenser for high frequency to a cheap condenser for low frequency. In addition. we have investigated the current pulse shape of flashlamp and the operating characteristics of a pulsed Nd:YAG laser. As a result, it is found that the laser output of the power supply using the alternating charge-discharge system is not less than that of typical power supply. As the pulse repetition rate rises from 30pps to 120pps by the step of 30pps at 1200V, it is found that the laser efficiency decreases but the laser output power increases about 6W at each step.

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레이저 여기 표면파의 음향비선형성을 이용한 Al6061 합금의 소성변형 평가 (Assessment of Plastic Deformation in Al6061 Alloy using Acoustic Nonlinearity of Laser-Generated Surface Wave)

  • 김정석;남태형;최성호;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.20-26
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 비접촉식 레이저 여기 표면파의 비선형성 계측을 통하여 소성 변형된 알루미늄 합금의 소성변형을 평가하고자 하는 데 있다. 슬릿마스크와 고출력 펄스 레이저를 통한 선배열 레이저빔을 이용하여 협대역의 표면파를 발생 시켰으며, 표면파의 음향 비선형 특성을 이용하기 위하여 슬릿 마스크의 열림 폭과 간격을 변화시킴으로써 레이저 여기 표면파의 주파수 특성을 제어하였다. 스트로크 제어를 통한 인장시험을 통하여 단계별 인장 소성변형 정도를 달리하는 시험편을 제작하였다. 실험결과 인장 소성 변형율이 커짐에 따라 음향 비선형 파라미터는 증가하였으며, 경도 및 EBSD 측정결과 손상의 정도와 매우 밀접한 관계를 보였다. 결과적으로 본 연구에서의 레이저 여기 표면파의 비선형 평가기법은 알루미늄 합금의 소성변형 평가에 매우 유용할 것으로 판단된다.

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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펄스형 Nd:YAG 레이저의 출력특성과 이득계수 측정 (Output characteristics and measurement of the gain coefficient of a pulsed Nd:YAG laser)

  • 박대윤
    • 한국광학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.53-57
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    • 1999
  • 국재에서 성장 가공시킨 Nd:YAG 결정을 사용한 발진기를 설계제작하였다. 이로부터 발진동작, Q-스위칭, 출력광속의 위상파면 등을 조사하였으며, 다음으로 단일 경로 이득을 측정하였다. 츨력경의 반사율의 변화에 따르는 문턱 입력에너지를 결정하고 이로부터 단일 경로 이득을 계산하였다. 한편 레이저와 발진기 증폭기를 사용하는 보편적인 방법에 의하여 단일 경로 이득을 측정하여 비교 검증하였다. Q-스위칭 레이칭 레이저 최대출력은 1.5MW이고, 펄스폭은 30ns이었으며, 문턱 에너지에서 이득은 0.0958 cm-1 이었다. 실험과정에서 똑같은 사양의 외국산 Nd:YAG 결정에 의한 비교실험을 동시에 수행하였으며, 이로부터 국산 레이저 Nd3+:YAG결정의 레이저 발진 특성이 우수함을 확신할 수 있었다.

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