Terahertz (THz) wave generation from bulk and periodically poled $LiTaO_3$ (PPLT) with a Cherenkov phase matching scheme is numerically investigated. It is shown that by using the crystal birefringence of bulk $LiTaO_3$ and a grating vector of PPLT, THz waves can be efficiently generated by difference frequency generation (DFG) with a Cherenkov phase matching scheme. The frequency tuning characteristics of the THz wave via varying wavelength of difference frequency waves, phase matching angle, poling period of PPLT and working temperature are theoretically analyzed. The parametric gain coefficient in the low-loss limit and the absorption coefficient of the THz wave during the DFG process in the vicinity of polariton resonances are numerically analyzed. A THz wave can be efficiently generated by utilizing the giant second order nonlinearities of $LiTaO_3$ in the vicinity of polariton resonances.
Borate nonlinear optical crystals have been used as frequency conversion devices in many fields due to their unique transparency and nonlinearity from ultraviolet to visible spectral range. In this study, we theoretically and numerically investigate the properties of broadband second harmonic generation (SHG) in the recently reported Pna21-Ba3Mg3(BO3)3F3 (BMBF) crystal. The technique is based on the simultaneous achievement of birefringence phase matching and group velocity matching between interacting waves. We discussed all factors required for broadband SHG in the BMBF in terms of two types of phase matching and group velocity matching conditions, the beam propagation direction and the corresponding effective nonlinearity and spatial walk-off, and the spectral responses. The results show that bandwidths calculated in the broadband SHG scheme are 220.90 nm (for Type I) and 165.85 nm (for Type II) in full-width-half-maximum (FWHM). The central wavelength in each case is 2047.76 nm for Type I and 1828.66 nm for Type II at room temperature. The results were compared with the non-broadband scheme at the telecom C-band.
${\mu}-PD KLN$법에 의해 육성한 KLN 단결정은 적색 레이저를 이용한 제2 고조파 발생(SHG) 특성 평가에 의해 noncritical phase-matching(NCPM)의 파장의 균일성과 우수한 온도 특성을 갖고 있음을 확인하였다. 또한 융액의 조성을 변화시키면서 성장된 결정의 NCPM 파장 측정에 의해 조성과 SHG 특성 사이에는 민감한 상호관계가 있음을 알 수 있었다. 이로부터 원료의 조성제어를 통한 ${\mu}-PD KLN$은 청색에서 녹색파장을 걸치는 넓은 범위에서의 선택적인 SHG 응용이 기대된다.
Background and Objectives Due to changes in diet and lifestyle, the number of obese people worldwide is steadily increasing. Obesity has an adverse effect on a healthy life, so it needs treatment and improvement. Research related to this is continuously being conducted. Materials and Methods The laser system to compact designed using 808 nm laser diode and Neodymium Yttrium orthovanadate generates a 1064 nm wavelength, the periodically polarized nonlinear crystal pumping laser beam. The pulsed 1064 nm wavelength beam passing through the AO Q-switch is used as the pumping light of the nonlinear optical crystal and is irradiated to the periodic polarized nonlinear optical crystal with a quasi-phase matching period. Nonlinear optical crystals use an oven to control the temperature to generate the desired 1980 nm and 2300 nm wavelengths. Results The 1980 nm and 2300 nm wavelengths generated by temperature control of nonlinear optical crystals are effective for lipolysis. A fiber catheter was used so that the laser could be directly irradiated to the fat cells. In particular, the new wavelength (1980 nm, 2300 nm) can increase the fat reduction effect with low energy (1.3 W). When a laser with a combination wavelength of 1980 nm and 2300 nm was used, an average lipolysis effect of 20% was obtained. Conclusion A mid-infrared lipolysis laser system with excellent absorption of fat and water has been developed. We conducted a princlinical study to confirm the efficacy and safety of the lipolysis laser system, and obtained good results for lipolysis with low energy.
본 논문에서는 유한한 도체 두께를 갖는 결합선로를 이용하여 1/4파장 역방향 방향성 결합기를 설계하였다. 방향성 결합기를 구성하는 유한 도체 두께를 갖는 결합선로를 해석하기 위한 방법으로 간단하고 빠른 수치해석 방법인 모드정합법을 사용하였다. 본 논문의 해석 결과는 도체 두께를 고려한 역방향 방향성 결합기의 설계가, 도체 두께를 고려하지 않고 설계한 경우 기존에 알려졌던 단점들인 약한 결합특성, 낮은 지향성, 그리고 비현실적인 결합선로의 폭을 극복할 수 있음을 보여준다. 또한, 수치해석 결과로부터 l/4파장 역방향 방향성 결합기에서는 도체 두께의 고려로 강한 결합특성을 만드는 것이 가능하지만, 결합길이가 약간 길어진다는 사실을 확인하였다. 본 논문에서 해석한 유한한 도체 두께는 역방향 방향성 결합기의 새로운 설계 변수로서 사용이 가능하며, 아울러 다양한 마이크로파 집적회로의 설계에도 응용이 가능함을 보여준다.
유도초음파의 현장적응에 있어 전파모드를 규명하는 것은 매우 어렵지만 중요한 과제이다. 본 연구에서는 분산성이 적은 단일모드를 발생시키고 검출할 수 있는 기법에 대해 다루고 있으며, 현장 적용성과 자동화를 위해 비접촉식의 기법을 적용하였다. 모드 선택성을 강화한 비접촉식의 유도초음파 기법으로는 선배열 슬릿을 이용한 레이저빔을 이용하였으며, 에어커플 변환기를 수신자로 사용하였다. 선배열의 레이저 조명은 파장과 일치하여 특정한 모드를 발생시킬 수 있다 또한, 에어커플 변환기는 공기 중으로 누설되는 유도초음파를 수신각도를 조절하여 선택적으로 모드를 수신할 수 있다. 1mm 두께의 알루미늄 판에 덕 기법을 적용한 실험결과로부터 제안하는 기법의 유용성을 검증하였고, 특히 단일한 $a_0$모드의 발생 및 수신에 효과적인 기법으로 나타났다.
스마트 디바이스를 이용한 다양한 게임들이 증가하고 있는데, 음소인식은 스마트 디바이스를 사용한 효율적인 입력 방법은 음성이 될 수 있다. 게임에서 음성인식은 매우 빠르게 인식되면서 구동 되어야하는데, 본 연구에서는 게임 분야에서 유용하게 활용할 수 있는 최적화된 음소 인식 방법을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 음소 인식 방법은 음성 파장을 FFT로 전환하고, 해당 값을 Z평면에 도시한 후, 영역 데이터를 추출한 후 데이터베이스에 저장한다. 그리고 해당 값을 가중치 있는 두 갈래 그래프 최대 흐름 정합을 사용하여 음소 인식을 한다. 제안된 방법은 게임 또는 로봇과 같은 분야에서 빠른 음소 인식을 하고자 할 때 매우 유용한 방법이다.
주기적으로 분극 반전된 비선형 결정 중에 하나인 PPLN(Periodically Poled MgO(5%) doped Lithium Niobate)과 수 W급의 고출력 연속발진형 파장가변 적외선 레이저 시스템인 DOFA(Diode Laser Oscillator & Fiber Amplifier) 시스템을 이용하여, 이 결정에서 펌핑광을 한번 통과시키는 단일통과와 두 번 통과시키는 이중통과에서의 효율적인 제2고조파 발생 조건을 실험적으로 구하였다. 단일통과에서는 최적의 위상정합온도 $108.9^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 245 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었고, 이때의 주파수 변환 효율은 10%였다. 또한 제 2고조파 발생의 효율을 증가시키기 위해서 되 반사용 오목거울과 위상보정을 위한 쐐기유리판을 이용하여 이중통과의 제2고조파 발생장치를 구성하였다. 이때 최적의 위상정합온도 $108.5^{\circ}C$에서 최대 출력 2.45 W의 적외선(파장 = 1070 nm) 펌핑광을 사용하여 최대 383 mW의 녹색광원(파장 = 535 nm)인 제 2고조파를 만들었다. 이때의 변환 효율은 15.6%로써 단일통과에서의 제 2고조파 발생 효율보다 크게 증가함을 확인하였다.
본 논문에서는 다이오드를 주기적으로 배열한 구조를 이용한 전압 제어형 전송 선로를 제안한다. 주기적 다이오드 선로 구조를 이용한 전송 선로의 경우, 주기적인 용량에 의해 종래의 전송 선로에 비해 선로 파장이 대폭 축소되며, 인가 전압을 조절하여 전송 선로의 특성 임피던스를 쉽게 제어할 수 있다. 구체적으로는, GaAs MMIC상에 선로 폭 $20{\mu}m$인 전송 선로에 주기적으로 배열된 다이오드가 접속된 경우, $0{\sim}1.05V$ 사이의 전압 조정에 의해 $80{\sim}20{\Omega}$ 범위의 특성 임피던스 조절이 가능하며, 20 GHz에서의 선로 파장이 종래의 전송 선로가 5.3mm인 반면, 주기적 다이오드 선로 구조의 경우에는 선로 파장이 1.5mm 밖에 되지 않는다. 그리고, 본 논문에서는 주기적 다이오드 선로 구조를 이용하여 K 밴드 정합용 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 GaAs MMIC상에 온칩으로 제작하였다. 상기 ${\lambda}/4$ 임피던스 변환기를 사용하는 경우, $0.25{\sim}0.75V$ 사이의 전압 조정에 의해 $30{\sim}100{\Omega}$의 다양한 범위의 임피던스를 가지는 RF 소자간의 임피던스 정합이 가능하다.
광파가 사각으로 입사할때 유전체층과 금속층에서 발생하는 편광상태의 변화를 분석하고 이것을 이용하여 금속박칵 양쪽에 각 한 층의 유전체 matching layer를 두어 넓은 대역에서 편광상태의 변화를 최소화기키는 박막계를 설계하였다. 45도 입사에 대하여 기준파장$(\lambda=550nm)$을 중심으로 기준파장의 10% 파장대역$(\DELTA\lambda/\lambda= 10%)$에서 목표 반사율을 0.5와 0.6으로 하여 입사광파의 편광상태의 변화를 최소화시키는 광학박막계를 설계하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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