• 제목/요약/키워드: optical pulse amplification

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$Tm^{3+}$가 첨가된 광섬유 증폭기의 이득회복 특성 (A Study of the Gain Recovery Properties at the Thulium-doped fiber Amplifier)

  • 이재명;황대석;김규식;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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    • pp.533-534
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    • 2002
  • 본 논문에서는 1.47$\mu\textrm{m}$ 대역에서 증폭 특성을 갖는 TDFA(Thulium-Doped Fiber Amplifier)의 WDM 적용시 short pulse 열을 인가할 경우 발생할 수 있는 이득 포화 및 복구의 시간적 한계를 이론적으로 해석하였다. 펄스열의 간격과 펌프 파워, 그리고 펄스 간격에 따른 이득 포화 및 복구 시간이 광 펄스의 증폭에 미치는 영향을 예측할 수 있었다.

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재생증폭기의 증폭특성에 관한 수치해석 (A Numerical Analysis of the Amplification Properties of the Regenerative Amplifier)

  • 김남희;김병태
    • 한국광학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.67-73
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    • 1994
  • 재생증폭기에서의 gain narrowing 현상, 비선형형상, 에너지 포화상태 등의 증폭특성 해석 및 최적 설계를 위한 시뮬레이션 코드를 개발하였다. 재생증폭기에서 gain narrowing 현상을 줄이기 위해서는 증폭매질의 중심파장에 일치하는 대칭인 펄스를 이득대역폭이 넓은 매질에 입사시켜야 한다. 재생증폭기의 특성을 최대한 활용할 수 있는 증폭매질로는 이득대역폭이 넓고, 비선형굴절율이 작으며, 고에너지를 얻을 수 있는 Ti-Sapphire가 최적매질로 평가되었고, 재생증폭기 설계시 중요한 파라미터에 대하여 해석하였다.

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손실이 주기적으로 보상되는 광섬유에서의 솔리톤 전송에 대한 수치적 분석 (Numerical Analysis of Optical Soliton Transmission in Fibers with Periodically Compensated Loss)

  • 이명우;김란숙;서동선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.1191-1202
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    • 1994
  • 집중 광증폭기에 의해 손실이 주기적으로 보상되는 광섬유에서 광솔리톤 펄스 열의 안정된 전송을 위한 영역을 모의실험을 통하여 조사하였다. 광섬유 손실이 0.2dB/Km이고 증폭기 간의 거리 L이 25km인 경우, 허용 가능한 솔리톤의 초기 크기 A의 범위는 1.2~1.5이었고 이때 솔리톤의 전치반폭으로 정규화된 솔리톤 간의 거리 의 최소값은 대략 6으로 나타났다. 증폭기간의 거리 L이 50km인 경우, 정규화된 솔리톤간의 거리 를 6으로 유지할 때, 허용 가능한 A의 범위는 1.5~1.7로 나타났다. 안정된 솔리톤 전송을 위한 집중 증폭기 각각의 최대 허용가능한 손실 보상의 변화량은 L=25[km], A=1.3 및 -6일 때 +-4%로 나타났으며, L=50[km], A=1.6 및 =는 6일 때는 +-2%로 나타났다. 일반적으로 솔리톤 초기진폭 A 및 증폭기 이득의 허용 가능한 범위는 증폭기간의 거리 L에 반비례 하는 것으로 나타났다.

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신명 레이저와 X-선 발생 연구 (Simmyung Laser System and Study on the X-ray Generation)

  • Kong, Hong-Jin;Han, Ki-Gwan;Kim, Nam-Seong;Kim, Hyun-Soo;Um, Ki-Young;Park, Jong-Rak;Lee, Jae-Youg;Shin, Yun-Sup;Han, Ki-Ho
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 1995년도 광학 및 양자전자학 워크샵 논문집
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    • pp.185-189
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    • 1995
  • A high-power Nb:glass laser system(Simmyung I) has been contructed and tested. In this system, we used a Nb:YLF laser as a master oscillator, a 4-pass amplifier for pre-amplification, 5 stages of rod amplifiers, and spatial filtering and image reaying usits. The system has demonstrated in excess of 80J(2TW) with 40 psec(FWHM) pulse duration. Output energy, gain and spatial were measured at each amplification stage. With this laser system a preliminary X-ray generation experiment was performed. Pinhole images, X-ray diode signals and X-ray speriment were obtained for the irradiated target of copper. Detailed descriptions of the system performance and the X-tay generation experiment are presented.

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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.

CPA Ti:sapphire 레이저의 펄스압축기 제어를 통한 chirped 펄스의 시간적 특성연구 (Temporal characterization of compressor-controlled chirped pulses in a CPA Ti:sapphire laser system)

  • 홍경한;강용훈;차용호;남창희
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.242-243
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    • 2001
  • 고출력 펨토초 레이저 기술은 커렌즈 모드록킹 기술, Ti:sapphire 이득매질의 개발, chirped pulse amplification (CPA) 등의 도움으로 1980년대 후반부터 급속히 발전해 왔다. 생성된 펨토초 펄스의 시간적 특성을 정확히 알아내기 위한 방법들도 많이 연구되어 주파수 분해 괌게이팅(FROG)이나 주파수위상 간섭계(SPIDER) 등의 방법들이 기존의 자체상관계를 대체하게 되었다. 극초단 레이저 펄스는 넓은 스펙트럼을 갖고 첨두출력이 높기 때문에 매질이나 광학계를 지나면서 군지연분산, 자체위상변조 등의 효과에 의한 시간적 위상변화가 쉽게 생긴다. (중략)

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KHz 반복률에서의 Ti:sapphire 이득 스위칭 레이저 발진과 펨토초 처프펄스 재생 증폭 (Kilohertz Gain-Switched Ti:sapphire Laser Operation and Femtosecond Chirped-Pulse Regenerative Amplification)

  • 이용인;안영환;이상민;서민아;김대식
    • 한국광학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.556-563
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    • 2006
  • 1kHz 반복률의 펨토초 펄스를 방출하는 안정된 Ti:sapphire 처프펄스 재생 증폭 시스템의 자체제작 및 최적화를 위해 시스템을 구성하는 각 요소들의 특성을 세부적으로 분석하였다. 사용된 증폭 공진기를 kHz 영역에서 반복률 변환 가능한 이득스위칭 레이저 구조로 변환하여 펄스 생성시간, 펌프출력에 따른 방출출력 특성 및 파괴여부, 펄스의 길이 및 파장가변 영역 등의 다양한 발진특성을 측정 분석하고, 이 결과를 기반으로 증폭 공진기를 설계하였으며, 내부에 설치된 포켈셀의 작동시간, 증폭 시 펄스의 공진횟수 등을 고려하여 증폭단을 최적화하였다. 증폭기의 종자펄스로는 자체제작된 커 렌즈 모드잠금 Ti:sapphire 레이저로부터 방출되는 50fs 펄스가 사용되었다. 종자펄스는 3개의 거울로 구성된 재생 증폭공진기에 입사되기 전에 펄스늘림기를 통해 120ps로 확대되었으며, 증폭 후 펄스길이의 재압축을 통해 815nm 영역에서 85fs, $320{\mu}J$의 극초단 펄스를 방출하는 1kHz 처프펄스 재생 증폭기를 제작하였다.

CPA 시스템 구성을 위한 고효율 투과형 유전체 회절격자 설계 (Design of High Efficiency Transmission Dielectric Grating for Chirped Pulse Amplification)

  • 조현주;정재우;이상현;김수종;이정섭;진대현;정지호;손승현
    • 한국광학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.260-266
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    • 2022
  • 2개의 결합층과 2개의 격자 층으로 구성된 회절격자 구조를 형성하고, 최적화 기법을 통하여 -1차에서 높은 투과 회절 효율을 가지는 회절격자를 설계하였다. 설계된 회절격자는 설계 중심파장에서 99.997%의 transverse electric wave 회절 효율을 가지고 있었으며, 95% 이상의 회절 효율을 유지하는 파장 폭이 80 nm이고 입사각 폭이 20.0°이었다. 회절격자 공차 분석을 수행하여 95% 이상의 회절 효율을 가지기 위한 두께 공차가 최소 60 nm 이상 확보되어 있고, 내부각도 10° 이내의 사다리꼴 모양에서도 회절 효율을 유지할 수 있음을 확인하였다.

XeCl 레이저를 이용한 단일 단펄스 분포궤한 색소레이저의 3단 증폭기 특성 (Three-staged amplifier properties of single-short pulsed distributed feedback dye laser using a XeCl laser)

  • 김성훈;이영우;김용평
    • 한국광학회지
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    • 제10권5호
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    • pp.424-429
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    • 1999
  • 본 연구는 XeCl 레이저를 펌핑원으로 사용하여 파장 616nm, 펄스폭 106 ps의 분포궤환 색소레이저(DFDL)의 발진과 증폭특성을 측정하였다. 소광장치를 구성하여 얻은 DFDL 단일펄스의 효과적인 증폭을 위해 3단 증폭기를 사용하였다. 증폭기I,II는 전치증폭단으로서 이득길이 5 nm, 10 nm의 색소셀에 농도6$\times$10-4 [mol/ι](용매: Methanol)의 Rhodamine 610을 이득매질로 사용하였다. 증폭기 I은 2%의 ASE 발생과 1 mJ 이상의 펌핑 에너지에서 10배의 포화증폭율을 가지며, 증폭기 II는 2.5 mJ 이상의 펌핑 에너지에서 single-pass 증폭을 통하여 28배의 포화증폭율과 함께 15%의 ASE 발생이 측정되었으며, 최적 증폭을 위해 회절격자를 이용한 ASE 제거와 double-pass 증폭을 수행하여 45배의 에너지 증폭율을 얻었다. 최종증폭단인 증폭기III은 상.하.좌.우의 위치에서 여기되는 Bethune 셀에 농도 3$\times$10-4 [mol/ι](용매:Ethanol)의 Rhodamine 610을 이득매질로 사용하였으며, single-pass 증폭, double-pass 증폭에서 각각 168.2 $\mu$J과 471$\mu$J의 출력에너지를 얻었다.

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섬광등 펌프형 100 W급 4 중통과 Nd:YAG 증폭기 시스템의 증폭특성 (100 W class flash lamp pumped single stage Nd:YAG Amplifier)

  • 고광훈;정도영;김재우;박상언;임창환;김철중
    • 한국광학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.515-520
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    • 2003
  • 수 KHz의 반복율로 발진하는 레이저광을 증폭하는 증폭기를 제작하고, 특성을 조사하였다. 증폭기로는 연속 방전하는 섬광등으로 펌핑되는 Nd:YAG 헤드를 사용하였고, 레이저 매질에서 발생하는 열 복굴절을 보상하여 이중통과 증폭기를 구성한 경우, 복굴절에 의한 레이저광 손실을 5%로 감소시켰다. 4 중통과 증폭기를 구성을 하였을 때, 반복율 5-10 KHz에서 이득은 약 3.2이었고, 펄스폭은 40 ns에서 48 ns로. 20%증가하였다.