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Er³+ : LaF₃와 Er³+ : YAlO₃에서의 적외선으로부터 가시광선으로의 상방전환
임기수(Ki-Soo Lim),이수천(Soo Cheon Lee),오유미(Yoo Mi Oh),W. M. Yen 한국광학회 1996 한국광학회지 Vol.7 No.2
1 at.% Er³+:LaF₃와 1 at.% Er³+:YAlO₃ 결정체에 대해 780~820 ㎚에서 펌핑하여 적색, 녹색 및 청색의 상방전환 형광 발생을 상온과 14 K에서 연구하였다. 두 재료에 대해 Er³+ 이온의 ⁴I_(9/2) 준위를 펌핑하기 위해 연속 출력의 티타늄 사파이어 레이저를 사용하였다. 이러한 ⁴F_(9/2), ⁴S_(3/2), ²P_(3/2)로부터의 상방전환의 형광 발생 과정이 다단계 흡수와 교차 완화의 에너지 전달에 의한 것임을 스펙트럼의 분석을 통해 밝혀내었다. We studied the red, green and blue upconverted emission in 1 at.% Er³+:LaF₃ and 1 at.% Er³+:YAlO₃ crystals by pumping in 780-820 ㎚ range at 14 K and 295 K. A cw titanium-sapphire laser was used to pump the ⁴I_(9/2) level in two materials. The spectral analysis of the emission from ⁴F9/2, ⁴S_(3/2). and ²P_(3/2) levels allowed to reveal the upconversion process with multi-step absorption and cross-relaxation energy transfer.
포토폴리머와 희토류이온이 첨가된 유리에서의 이광자흡수를 이용한 광정보저장
이명규,김은경,임기수,Lee, Myeong-Kyu,Kim, Eun-Kyoung,Trinh Minh-Tuan,Lim, Ki-Soo 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.1
펨토초 레이저 펄스에 의한 포토폴리머의 투과율 변화와 Eu 이온과 Sm 이온이 첨가된 sodium borate 유리의 형광파장의 변화를 이용하여 3차원 광메모리 가능성을 연구하였다. 780 nm의 모드잠금 타이사파이어 레이저를 이용하여 이광자흡수에 의해 DuPont 포토폴리머에서는 투과율을 변화시켰으며 이로 인해 $0.6{\mu}m$ 크기의 비트를 형성하였다. Sm 이온이 첨가된 재료에서는 이광자흡수로 인한 Sm 이온의 광환원을 이용하여 $4{\mu}m$ 크기의 형광 비트를 얻을 수 있었고 다층구조에서의 비트 형성을 시도하였다. We studied feasibility of three-dimensional optical memory by utilizing femtosecond laser-induced changes of transmission in photopolymers and photoluminescence in Eu and Sm ion doped sodium borate glasses. We produced transmission change by two photon absorption and obtained sub-Um size spots in photopolymers using 780 nm modelocked Ti-sapphire laser pulses. We also changed valence state of Eu and Sm ions by multi-photon absorption and achieved $\~{\mu}m$ sized spot formation in Sm-doped glasses.
Ce³+ : YAlO₃ 단결정의 5d 상태 흡수 및 비발광 천이
김지병(Ji-Byung Kim),임기수(Ki-Soo Lim),이건준(Geon Jun Lee),김동호(Dongho Kim),한재민(Jae-Min Han) 한국광학회 1995 한국광학회지 Vol.6 No.1
Ce:YAlO₃ 단결정 재료에 대한 5d 준위로부터 전도대로의 여기상태 흡수스펙트럼을 최초로 측정하였다. 이를 위해 XeCl 레이저의 308 ㎚와 색소레이저의 400~650 ㎚의 빔을 사용하였고 555 ㎚와 465 ㎚에서 최대치를 갖는 흡수띠를 얻었으며, 이로부터 여기상태 흡수 cross section과 oscillator strength를 계산하였다. 또한 5d 준위로부터 비발광 천이과정 연구를 위해 300~700 K의 온도영역에서 형광수명시간을 측정하였고, 5d 준위로부터의 ESA와 천이를 배위좌표를 사용하여 설명하였다. We have measured the excited state absorption in Ce:YAlO₃ crystals for the first time and assigned it for a 5d→conduction band transition. Two broad absorption bands were observed at 555 ㎚ and 465 ㎚ fowllowing the 308 ㎚ XeCl laser excitation and their cross sections and oscillator strengths were calculated. We have also measured the fluorescence lifetimes in between 300 K and 700 K to study the nonradiative relaxation from the lowest 5d state of Ce³+ ions and explained ESA and the transition process from the state in terms of a configurational coordinate.
신현권 ( Hyun Kwon Shin ),이형재 ( Hyeong Jae Lee ),유형근 ( Hyeong Geun Yoo ),임기수 ( Ki Soo Lim ),이명규 ( Myeong Kyu Lee ) 대한금속·재료학회 2010 대한금속·재료학회지 Vol.48 No.2
We here describe the laser-direct patterning of nanostructured metal thin films. This method involves light-matter interaction in which a pulsed laser beam impinging on the film generates a thermoelastic force that plays a role to detach the film from the substrate or underlying layers. A moderate cohesion of the nanostructured film enables localized desorption of the material upon irradiation by a spatially-modulated laser beam, giving good fidelity with the transfered pattern. This photoresist-free process provides a simple high-resolution scheme for patterning metal thin films.
적외선 영역에서 광대역으로 파장 가변되는 연속 발진 Cr⁴+ : YAG 레이저 개발
추한태(Han Tae Choo),이봉연(Bong Yeon Lee),양준묵(Joon Mook Yang),이동한(Dong Han Lee),임기수(Ki Soo Lim),이치원(Chi Weon Lee) 한국광학회 1999 한국광학회지 Vol.10 No.3
연속 발진 Nd:YAG 레이저를 펌핑 광원으로 하여 보다 조밀하고 견고하며, 안정된 연속 발진 파장 가변 Cr⁴+:YAG 레이저를 개발하여 레이저 출력 특성, 파장 가변성 및 발진 레이저 선폭 등을 조사하였다. 공진기 구조는 공진기 안정 조건을 계산하여 비점수차가 보상된 Z 자형 접힘 공진기를 구성하였다. 공진기 출력 거울의 투과율이 1%일 때, 결정의 온도를 20℃로 유지하며 6 W로 펌핑하였을 경우, 중심 파장이 1.45 ㎛에서 최대 400 mW의 평균 출력을 갖는 매우 안정된 연속 발진 Cr⁴+:YAG 레이저를 얻을 수 있었으며, 출력 기울기 효율은 8%였다. 또한 공진기 내에 복굴절 필터를 삽입하여 1.399 ㎛에서 1.532 ㎛까지의 파장 가변 영역을 얻었고, 1.4903 ㎛에서 최대 340 mW의 평균 출력을 얻을 수 있었으며, 이때의 레이저 발진 선폭은 0.21 ㎚였다. We have investigated the output power performance of a continuous-wave chromium-doped YAG laser (Cr⁴+: YAG laser), pumped by a Nd : YAG laser. With an output coupler of 1% transmission, we obtained as much as 400 mW of the average output power at 1.450 ㎛. The power slope efficiency of 8%, when the gain medium was cooled to 20℃. We tuned the wavelength of the Cr+⁴: YAG laser, at pump power of 6 W, by using birefringent filter. As a result, lasing wavelength was tuned from 1.399 ㎛ to 1.532 ㎛, with the maximum output power of 340 mW at 1.4903 ㎛ and the linewidth was 0.21 ㎚.