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레이저 빔의 파면 측정을 통한 비축 포물 거울의 성능 평가 및 정렬 오차 민감도에 관한 연구
정태문,최일우,고도경,이종민,Jeong, Tae-Moon,Choi, Il-Woo,Ko, Do-Kyeong,Lee, Jong-Min 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.3
본 논문에서는 비축 포물 거울을 통과한 레이저 빔의 파면을 측정하는 방식으로 국내 및 국외에서 제작된 비축 포물 거울을 평가하였으며, 이로부터 비축 포물 거울의 집속 성능 및 정렬 민감도를 측정하였다. 국외에서 제작된 비축 포물 거울은 직경 약 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차(higher-order aberration)의 rms 값이 $0.03{\mu}m$ 정도로 작아 광학적으로 좋은 품질을 갖는 것으로 판명되었다. 국내에서 제작된 비축 포물 거울은 같은 34 mm의 레이저 빔에 대해 고차 파면 수차의 rms 값이 $2.01{\mu}m$나 관측되어 아직 개선이 필요한 것으로 보인다. 또한, 비축 포물 거울의 회전 정렬 오차에 대한 비점수차(astigmatism)의 민감도를 측정한 결과 회전 정렬 오차에 대한 비점수차의 민감도는 $0.371{\mu}m/mrad$인 것으로 관측되었다. 이는 광선 추적 소프트웨어를 사용하여 계산한 값과 거의 같은 양으로 이러한 비점수차의 정렬 민감도 측정은 비축 포물 거울을 정렬하는데 도움을 줄 것으로 생각된다. Wavefront aberrations of a laser beam that was reflected from an off-axis parabolic (OAP) mirror were measured to evaluate the optical performance of the OAP mirror. For a diamond turned OAP mirror, the root-mean-square (rms) value of higher-order aberrations was only $0.03{\mu}m$ for the laser beam size of about 34 mm. The other OAP mirror which was polished at a domestic company had the rms value of higher-order aberrations of $2.07{\mu}m$ for the same beam size. Although the diamond turned OAP mirror was well fabricated to have a small amount of aberrations, the aberrations were induced by the misalignment of the OAP mirror. Especially, 0 degree astigmatism increased with the sensitivity of $0.372{\mu}m/mrad$ when the OAP mirror was tilted in the tangential plane, which agreed well with the calculated results using a commercial ray tracing software.
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Cr⁴+ : YAG 포화 흡수체를 이용한 레이저 다이오드 뒷면 여기 Nd : YAG 레이저의 들뜸 효율 및 Q-switching 특성 연구
정태문(Tae-Moon Jeong),김광석(Kwang-Suk Kim),문희종(Hee-Jong Moon),이종훈(Jong-Hoon Yi),김철중(Cheol-Jung Kim),이종민(Jongmin Lee) 한국광학회 1998 한국광학회지 Vol.9 No.4
레이저 다이오드 뒷면 여기 방식을 이용한 Nd:YAG 레이저를 제작하고, 뒷면 여기 방식을 이용하였을 때, 들뜸 효율을 측정하였다. 포화 흡수체로 Cr⁴+:YAG를 레이저 공진기 내부에 설치하여 수동형 Q-switching을 수행하였고, 그 때, 평균 출력, 펄스폭 및 반복율 특성등을 조사하였다. 수동형 Q-switching된 레이저의 펄스폭 및 반복율은 평균 출력 및 Cr⁴+:YAG결정의 낮은 강도 투과율(low intensity transmission)에 따라 변화하였으며, 평균 출력은 최고 1W, 펄스폭은 최저 51 nsec까지 얻을 수 있었고 최고 약 40㎑의 고반복율로 동작하는 것을 관찰하였다. Passively Q-switched, laser diode(LD) end-pumped Nd:YAG laser was demonstrated by using Cr⁴+:YAG as a saturable absorber. In addition, we could calculate an excitation efficiency, which is an important parameter to evaluate the pumping geometry, directly by measuring the absorbed power in Nd:YAG at threshold condition. We found that output parameters such as average power, pulse duration, and repetition rate strongly depended on the low intensity transmission of Cr⁴+:YAG and driving current of laser diode. The maximum Q-switched output power of 1 W was obtained with 40㎑ repetition rate. The pulse duration was varied from 50 ns to 200 ns.
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