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        극초단 펄스 Cr4+:YAG 레이저의 제작 및 동작 특성

        이봉연,이동한,이치원,윤석범,추한태 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.5

        We have developed a mode-locked ultra-short pulse Cr4+:YAG laser, as well as a continuous wave Cr4+:YAG laser. The laser was pumped by a Nd:YAG laser and its characteristics were investigated. In continuous wave mode, we obtained as much as 600 ㎽ at 1.436 ㎛ with pumping power of 6 W, by using an output coupler with a reflectivity of 98%. The power slope efficiency was 10%, when the gain medium was cooled to 19℃. The tuning range was varied from 1.39 ㎛ to 1.55 ㎛ and the maximum power was 400 ㎽ at 1.492 ㎛ with a 3-plate birefringent filter. The Cr4+:YAG laser was mode-locked by a Kerr lens mode locking method. Mode locking at 1.436 ㎛ was initiated by slightly rocking a mirror mount. But the pulses were very unstable because of the strong water absorption at this region. So we shifted the lasing wavelength to 1.492 ㎛ by using a 3-plate birefringent filter. Then we obtained stable state mode-locking with the maximum average power of 280 ㎽ for a pumping power of 6 W. The pulse width of 43 fs was measured using an autocorrelator and the repetition rate was 104.5 ㎒. 1.064 ㎛ 파장의 연속발진 Nd:YAG 레이저를 펌핑 광원으로 하여 적외선 영역에서 광대역으로 파장 가변되는 연속발진 및 극초단 펄스 Cr4+:YAG 레이저를 자체 제작하였다. Cr4+:YAG 레이저의 연속발진 및 펄스의 출력특성과 파장 가변 영역은 다음과 같다. 연속 발진일 경우 1.436 ㎛에서 600 ㎽의 평균출력을 보였으나, 복굴절 필터를 삽입했을 경우는 1.492 ㎛근처에서 400 ㎽의 평균출력을 보였다. 펄스발진일 경우 1.436 ㎛에서 최초로 평균출력 320 ㎽의 모드록킹된 펄스가 발생하였지만 물 흡수대의 영향으로 불안정함 을 피할 수 없었다. 따라서, 복굴절 필터를 사용하여 중심파장을 1.492 ㎛로 이동시켰으며 이 영역에서 안정한 상태의 모드록킹된 43 fs의 극초단 펄스를 생성하였다. 이 때의 평균출력은 280 ㎽이고, 반치폭(FWHM)은 45 ㎚이었다.

      • KCI등재

        극초단 펄스 Cr<sup>4+</sup>:YAG 레이저의 제작 및 동작 특성

        이봉연,이동한,이치원,윤석범,추한태,Lee Bong Yeon,Lee Dong Han,Lee Chi Weon,Yoon Seok Beom,Choo Han Tae 한국광학회 2004 한국광학회지 Vol.15 No.5

        1.064 $\mu\textrm{m}$ 파장의 연속발진 Nd:YAG 레이저를 펌핑 광원으로 하여 적외선 영역에서 광대역으로 파장 가변되는 연속발진 및 극초단펄스 C $r^{4+}$ :YAG 레이저를 자체 제작하였다. C $r^{4+}$ :YAG 레이저의 연속발진 및 펄스의 출력특성과 파장 가변 영역은 다음과 같다. 연속발진일 경우 1.436 $\mu\textrm{m}$에서 600 mW의 평균출력을 보였으나, 복굴절 필터를 삽입했을 경우는 1.492 $\mu\textrm{m}$근처에서 400 mW의 평균출력을 보였다. 펄스발진일 경우 1.436 $\mu\textrm{m}$에서 최초로 평균출력 320 mW의 모드록킹된 펄스가 발생하였지만 물 흡수대의 영향으로 불안정함을 피할 수 없었다. 따라서, 복굴절 필터를 사용하여 중심파장을 1.492 $\mu\textrm{m}$로 이동시켰으며 이 영역에서 안정한 상태의 모드록킹된 43 fs의 극초단 펄스를 생성하였다. 이 때의 평균출력은 280 mW이고, 반치폭(FWHM)은 45 nm이었다. We have developed a mode-locked ultra-short pulse C $r^{4+}$:YAG laser, as well as a continuous wave C $r^{4+}$:YAG laser. The laser was pumped by a Nd:YAG laser and its characteristics were investigated. In continuous wave mode, we obtained as much as 600 mW at 1.436 ${\mu}{\textrm}{m}$ with pumping power of 6 W, by using an output coupler with a reflectivity of 98%. The power slope efficiency was 10%, when the gain medium was cooled to 19$^{\circ}C$. The tuning range was varied from 1.39 ${\mu}{\textrm}{m}$ to 1.55 ${\mu}{\textrm}{m}$ and the maximum power was 400 mW at 1.492 ${\mu}{\textrm}{m}$ with a 3-plate birefringent filter. The C $r^{4+}$:YAG laser was mode-locked by a Kerr lens mode locking method. Mode locking at 1.436 ${\mu}{\textrm}{m}$was initiated by slightly rocking a mirror mount. But the pulses were very unstable because of the strong water absorption at this region. So we shifted the lasing wavelength to 1.492 ${\mu}{\textrm}{m}$ by using a 3-plate birefringent filter. Then we obtained stable state mode-locking with the maximum average power of 280 mW for a pumping power of 6 W. The pulse width of 43 fs was measured using an autocorrelator and the repetition rate was 104.5 MHz.

      • SCOPUSKCI등재

        소결 조건이 스크린 인쇄법으로 제조한 PZT계 후막의 물성에 미치는 영향

        이봉연,천채일,김정석,김준철,방규석,이형규,Lee, Bong-Yeon,Cheon, Chae-Il,Kim, Jeong-Seog,Kim, Jon-Chul,Bang, Kyu-Seok,Lee, Hyeung-Gyu 한국세라믹학회 2001 한국세라믹학회지 Vol.38 No.10

        스크린 인쇄법으로 알루미나 기판 위에 PZT 후막을 제조하였으며, 공기 또는 Pb 분위기의 $750{\sim}1050^{\circ}C$에서 1시간 동안 소결하여 소결 조건이 후막의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 공기 중에서 $950^{\circ}C$ 이상의 온도로 소결한 PZT 후막에는 파이로클로 상이 제 2상으로 존재하고 있었으며, Pb분위기에서 소결한 PZT 후막이 공기 중에서 소결한 후막보다 치밀한 미세구조와 큰 유전상수 그리고 잘 발달된 P-E 이력특성을 보였다. $900^{\circ}C$의 Pb 분위기에서 소결한 PZT 후막은 잘 포화된 전형적인 강유전 P-E 이력곡선 모양을 보였으며, 잔류분극과 항전계가 각각 $29.8{\mu}C/cm^2$, 48.4 kV/cm이었다. PZT thick films were fabricated on alumina substrates by a screen printing method. They were sintered at $750^{\circ}C{\sim}1050^{\circ}C$ for 1 h under air or Pb atmosphere. Pyrochlore was observed as a second phase in PZT thick films sintered in air at temperatures of $950^{\circ}C$ and higher. PZT thick films sintered under Pb atmosphere showed denser microstructure, higher dielectric constant, and better-developed P-E hysteresis curve than the films sintered in air. PZT thick films sintered at $900^{\circ}C$ under Pb atmosphere showed the typical ferroelectric hysteresis with remanent polarization of $29.8{\mu}C/cm^2$ and coercive field of 48.4 kV/cm.

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      • KCI등재

        Cr<sup>4+</sup> : YAG 레이저에서 열 렌즈 효과에 따른 공진기의 안정영역과 빔 허리 및 비점수차의 보상

        이봉연,Lee, Bong-Yeon 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.5

        Brewster 각으로 양면이 가공된 $Cr^{4+}$ : YAG 결정이 장치된 Z자형 공진기의 안정영역에 대하여 열 렌즈 효과를 고려하지 않았을 때와, 고려하였을 때의 경계값의 해석적 해를 구하였다. 또한 수차 변환 행렬들을 사용하여 공진기의 안정성, 빔 허리, 그리고 비점수차 보상에 대한 열 렌즈 효과가 미치는 영향도 알아보았다. 결정이 오목거울 사이의 중간 위치에 놓이고, 오목거울과 반사거울 및 출력거울의 거리가 같을 때에는 공진기의 안정영역에 미치는 열 렌즈 효과의 영향은 적으나, 빔 허리는 반사거울에서 구결면보다 자오면에서의 영향이 더 크므로 열 렌즈 효과가 있을 때의 비점수차 보상은 더 어려워진다. 이러한 결과는 Kerr 렌즈 모드 잠금에서도 열 렌즈 효과가 고려되어야 함을 보인다. We obtained analytic solutions of boundary conditions to the stable region of Z-fold $Cr^{4+}$ : YAG laser cavity when the conditions are with and without thermal tensing effect. Also we investigated the influence of the thermal tensing effect on the stability of cavity, beam waist, and astigmatic compensation using aberration transformation matrices. The thermal tensing effect almost has no influence on the stable region of the cavity when the crystal is located in the middle of two concave mirrors and when the distances from the concave mirror to the reflecting mirror and the output coupler are the same. The beam waist, however, is affected more in a tangential plane than in a sagittal plane, and so it is difficult to have astigmatic compensation when the thermal tensing effect exists. This result means that the thermal tensing effect should be considered even for the Kerr-lens mode-locking.

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        종방향 여기 방식과 표면방전에 의한 질소레이저의 동작 특성

        이봉연,Lee, Bong-Yeon 한국광학회 2005 한국광학회지 Vol.16 No.5

        본 논문에서는 기존의 TE(transverse excitation) 방식과 달리 LE(longitudinal excitation) 방식을 사용하여 유전체 표면을 따라 발생하는 미끄럼 방전에 의해서도 질소레이저 발진이 가능함을 보였다. 이는 방전여기 방식인 엑시머 레이저 등의 기체 레이저에서도 미끄럼 방전을 이용한 레이저 발진이 가능함을 의미한다. 또한, 레이저빔의 형상이 공진기의 원둘레를 따라 발진이 되어 빔이 환 모양으로 출력이 됨을 보임에 따라 직사각형이나 타원형의 빔 등 폐곡선을 이루는 어떤 특정한 형태의 질소레이저 빔도 만들어 낼 수 있다는 가능성을 보였다. 레이저의 동작특성인 출력과 안정성은 TE 방식에 비해서도 뒤떨어지지 않는 다는 것을 알 수 있었으며, 공진기의 지름이 2배 증가하면 미끄럼 방전이 일어나는 표면이 2배, 체적은 4배 증가하여 그에 따른 방전간극과 유동률이 비례관계에 있음을 알 수 있었다. We have studied on operational characteristics of the nitrogen laser with sliding discharge and longitudinal excitation. We could observe radiation of nitrogen laser excited by a sliding discharge along the surface of a dielectric. The shape of the beam was a ring type which had 2 mm or 4mm in diameter depending on the sliding discharge tube shape. In this experiment, We show the possibilities to make other shapes of laser beam, for example, rectangle, ellipse, and to excite another gas laser system like an excimer laser.

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        펄스형 고전압 전원에 의한 선전리 현상의 관측과 질소레이저의 동작 특성

        이봉연,Lee, Bong-Yeon 한국광학회 2006 한국광학회지 Vol.17 No.1

        본 논문에서는 I자형과 U자형의 변압기를 각각 사용한 펄스형 고전압 전원에 의해 대기압에서 동작되는 파장 337.1 nm인 질소레이 저의 방전간극과 레이저 관에 각각 광섬유를 설치하고, 이를 통해 나오는 빛을 핀 다이오드를 이용하여 선전리 현상을 직접 관측하고 출력특성을 조사하였다. 레이저 출력이 안정되고 높아질수록 선전리 현상을 뚜렷이 관측할 수 있었고, 레이저 출력은 I자형 변압기보다는 U자형의 변압기를 사용하였을 때 높은 출력과 안정성을 얻었으며, 또한 펄스 방전의 예비동작 시간도 U자형이 1/3 정도 짧았다. U자형의 변압기를 사용하고 출력창의 반사율 $40\%$, 반복율 10 Hz, 레이저 관내에서 질소기체의 유동률이 4 ${\iota}$/min, 방전간극 내에서 질소기체의 유동율이 1500 cc/min, 방전간극 전극 거리 3.0 mm, 레이저 관 내 전극거리 5.0 mm 일 때, 안정성이 $2.7\%$인 $36{\mu}J$의 출력을 얻었다. We constructed a TEA $N_2$ laser which consists of spark gap, pulse type high voltage power supply, Blumlein transmission line circuit, laser tube with Ernst electrode. We observed the self-preionization with an optical fiber in the spark gap and laser tube. The higher voltage power supplied to the Blumlein transmission line circuit, the better preionization was. An U-type transformer yielded better stability and output power than an I-type transformer. The discharge time after triggering a spark gap for the U-type transformer was also short. We obtained the stability of $2.7\%$ and output power of $36{\mu}J$ when the optimum conditions of the laser operation were spark gap distance of 6.0 mm, electrode distance in laser tube of 5.0 mm, $N_2$ gas flow rate in spark gap of 1500 cc/min, $N_2$ gas flow rate in laser tube of 4 ${\iota}$/min, output window reflectivity of $40\%$ and repetition rate of 10 Hz.

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        Synchronously-pumped Optical Parametric Oscillator Generating 1.0 – 3.0 μm Femtosecond Pulses with a Single Set of Cavity Mirrors

        이봉연,이기주 한국물리학회 2009 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.55 No.4

        The generation of femtosecond pulses tunable from 1 μm to 3 μm is demonstrated with a single set of cavity mirrors for an optical parametric oscillator that is synchronously pumped by using a mode-locked Ti:sapphire laser. The output coupling of the intra-cavity pulses was done by inserting a BK7 window in the cavity, and a periodically-poled MgO-doped lithium niobate crystal was used for quasi-phase matching. The signal branch is tunable from 1 μm to 1.6 μm while the idler beam can be tuned in the range from 1.6 μm to 3.0 μm. The dependencies of the signal and the ilder tunings on the pump wavelength and the cavity length adjustments are discussed, and the spectrum and the pulse width measurements are described. The generation of femtosecond pulses tunable from 1 μm to 3 μm is demonstrated with a single set of cavity mirrors for an optical parametric oscillator that is synchronously pumped by using a mode-locked Ti:sapphire laser. The output coupling of the intra-cavity pulses was done by inserting a BK7 window in the cavity, and a periodically-poled MgO-doped lithium niobate crystal was used for quasi-phase matching. The signal branch is tunable from 1 μm to 1.6 μm while the idler beam can be tuned in the range from 1.6 μm to 3.0 μm. The dependencies of the signal and the ilder tunings on the pump wavelength and the cavity length adjustments are discussed, and the spectrum and the pulse width measurements are described.

      • KCI등재

        요추부 최소침습적 시술 후 길랑-바레 증후군: 증례보고

        이봉연,윤서라,류수라,최유리 대한근전도전기진단의학회 2018 대한근전도 전기진단의학회지 Vol.20 No.2

        Guillain-Barre syndrome (GBS) after trauma and general orthopedic surgery is rare. A 74-year-old woman showed ascending paralysis symmetrically, dysarthria, dysphagia and areflexia on 14 days after minimally invasive endoscopic thermoannuloplasty on L4-5 level. Brain and lumbar magnetic resonance imaging demonstrate no abnormal findings. The electrodiagnostic study showed prolonged distal motor, sensory latencies and F-wave latencies and reduced amplitude of compound muscle action potential in nerves of upper and lower extremities. In the cerebrospinal fluid (CSF) examination, total protein and IgG were increased. We diagnosed Guillain-Barre Syndrome based on clinical features, electrodiagnostic study and CSF examination and the patient improved symptoms after immunoglobulin injection and rehabilitation. Because the occurrence of GBS after minimally invasive procedure has not been reported, we report a case of GBS after minimally invasive procedure with literature review.

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