• 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.

• 한국광학회지
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• 제10권2호
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• pp.95-101
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• 1999

1.06$\mu\textrm{m}$ Nd:YAG 펌프레이저의 반복률 5 Hz 이하에서 라만매질 $CH_4$ 의 압력변화에 따른 전방, 후방 1.54 $\mu\textrm{m}$ 유도라만 산란광 및 후방 1.06 $\mu\textrm{m}$ 유도 Brillouin 산란광의 출력특성을 분석하였다. 전방보다 후방 유도라만 산란광이 더 효율적이고, 후방 유도 Brillouin 산란광보다 전방과 후방 유도라만 산란광의 변환효율이 높게 나타났다. 이는 유도라만 산란광의 생성조건이 정상상태이나 Brillouin 산란광은 transient 상태이기 때문이다. 매질 $CH_4$가 순환되지 않을 때, 반복률 5 Hz에서 후방 유도라만 산란광과 Brillouin 산란광의 출력에너지는 라만매질의 열발생으로 모두 약47% 감소하였다. 그러나, 후방에 의한 펌프광의 소모가 감소하여 전방 유도라만 산란광은 오히려 8.5% 증가하였다. 이는 반복률에 따른 열발생이 후방 산란광 생성영역에서 강하게 발생함을 의미한다. 또, 메니스커스형 이색성 집속렌즈를 사용하여 인가에너지 40 mJ에서 유도라만 산란광은 37% 이상의 변환효율을 보였다.

• 한국광학회지
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• 제23권3호
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• pp.124-127
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• 2012

본 논문에서는 고출력 광섬유 레이저에서 역입사되는 레이저 광으로부터 펌프 LD를 보호하기 위한 반사형 2색 필터를 설계하고 제작하였다. 펌프 LD 발진 파장인 905 nm~925 nm 대역에서 투과율은 0.1%이하, 광섬유 레이저 출력 반사광이나 브릴루앙 산란광 파장대역인 1020 nm~1100 nm 대역에서 투과율은 99.9% 이상이 되도록 필터를 설계하였다. 기판(Substrate)은 $SiO_2$로 사용하고 접착력이 우수한 Oxide 계열 물질인 $SiO_2/Ta_2O_5$를 박막 재료로 사용하였다. 최적화된 설계를 한 후 필터를 제작하였고, 그 특성을 비교하였다. 제작된 필터의 투과율이 905 nm ~ 925 nm 대역에선 0.1%이하, 1020 nm~1100 nm 대역에선 95.5%이상으로 측정되어 공정오차를 고려한 설계범위 안에 들어옴을 확인하였다. 제작된 필터는 레이저 출력 1W이상의 입력광에 대해서도 정상 동작함을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제13권4호
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• pp.340-346
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• 2002

초기투과도 0.48과 0.38인 포화흡수체 $Cr^{4+}$: YAG를 사용한 수동 큐스위칭 Nd:YAG 공진기에서 포화흡수의 초기 광흡수 효과로 낮은 Q-상태에서 나타나는 포화흡수체의 투과 광손실 변화와 더불어 레이저 매질의 펌핑된 밀도반전 상태를 분석하였다. 포화흡수체의 초기 광흡수로 수동 큐스위칭 열림동작때 나타나는 포화흡수체의 투과도는 각각 0.70$\pm$0.01과 0.62$\pm$0.01이었다. 이는 큐스위칭 레이저 공진기의 초기 광손실이 간소함을 의미한다. 큐스위칭 열림동작 시점에서 측정된 두 $Cr^{4+}$:YAG의 기저상태 $Cr^{4+}$ 밀도수는 약 1.4${\times}{10^{17}}$$cm^{-3}$이고 기저상태에 대한 여기상태의 $Cr^{4+}$이온밀도수의 비는 약 44%이었다. 또, 큐스위칭 펄스 발생을 위해 펌핑된 최소 반전밀도수는 각각 3.6${\times}{10^{17}}$과 3.9${\times}{10^{17}}$ $cm^{-3}$이고 양자추출효율은 두 경우 모두 약 0.32였다. 낮은 Q-상태에서 나타나는 포화흡수체의 광흡수 효과를 고려한 수동 큐스위칭 레이저 출력에너지의 수정 이론값은 각각 18과 18.5 mJ로 측정된 실험값 약 17$\pm$1과 18$\pm$1.5mJ과 잘 일치함을 보였다.