어븀 이온이 도핑된 이중 클래딩(cladding) ZBLAN 광섬유를 이용한 연속발진 레이저를 구현하고 이득 매질로 사용된 ZBLAN 광섬유 내에서 어븀 이온의 에너지 준위별 이온수를 위치와 시간에 따라 분석하였다. 먼저 이득 매질에서의 형광 특성을 측정하였다. 이후 전반사 거울과 색선별 거울을 이용해 자유공간 상에서 레이저 캐비티(cavity)를 구성하였다. 실험 결과 2.7um 대역에서 중심파장을 갖는 연속발진 레이저를 관찰하였으며, 976nm 펌프의 세기가 증가함에 따라 레이저의 중심파장이 장파장 대역으로 천이되었으며 Inhomogeneous broadening 현상에 의해 다중 파장의 레이저가 동시 발진하는 것을 확인하였다. 각각의 에너지 준위 별 ...
어븀 이온이 도핑된 이중 클래딩(cladding) ZBLAN 광섬유를 이용한 연속발진 레이저를 구현하고 이득 매질로 사용된 ZBLAN 광섬유 내에서 어븀 이온의 에너지 준위별 이온수를 위치와 시간에 따라 분석하였다. 먼저 이득 매질에서의 형광 특성을 측정하였다. 이후 전반사 거울과 색선별 거울을 이용해 자유공간 상에서 레이저 캐비티(cavity)를 구성하였다. 실험 결과 2.7um 대역에서 중심파장을 갖는 연속발진 레이저를 관찰하였으며, 976nm 펌프의 세기가 증가함에 따라 레이저의 중심파장이 장파장 대역으로 천이되었으며 Inhomogeneous broadening 현상에 의해 다중 파장의 레이저가 동시 발진하는 것을 확인하였다. 각각의 에너지 준위 별 반응 속도식의 해를 구하기 위해 4차 Runge-Kutta 수치해석법을 적용하였으며 입사한 펌프빔이 광섬유를 따라 진행하면서 세기가 감소하고 2.7um 파장의 신호 세기는 증가하는 경향성을 확인하였다. 키워드: 어븀, ZBLAN, 레이저, 이중 클래딩 광섬유, 에너지 레벨, Inhomogeneous Broadening
어븀 이온이 도핑된 이중 클래딩(cladding) ZBLAN 광섬유를 이용한 연속발진 레이저를 구현하고 이득 매질로 사용된 ZBLAN 광섬유 내에서 어븀 이온의 에너지 준위별 이온수를 위치와 시간에 따라 분석하였다. 먼저 이득 매질에서의 형광 특성을 측정하였다. 이후 전반사 거울과 색선별 거울을 이용해 자유공간 상에서 레이저 캐비티(cavity)를 구성하였다. 실험 결과 2.7um 대역에서 중심파장을 갖는 연속발진 레이저를 관찰하였으며, 976nm 펌프의 세기가 증가함에 따라 레이저의 중심파장이 장파장 대역으로 천이되었으며 Inhomogeneous broadening 현상에 의해 다중 파장의 레이저가 동시 발진하는 것을 확인하였다. 각각의 에너지 준위 별 반응 속도식의 해를 구하기 위해 4차 Runge-Kutta 수치해석법을 적용하였으며 입사한 펌프빔이 광섬유를 따라 진행하면서 세기가 감소하고 2.7um 파장의 신호 세기는 증가하는 경향성을 확인하였다. 키워드: 어븀, ZBLAN, 레이저, 이중 클래딩 광섬유, 에너지 레벨, Inhomogeneous Broadening
In Mid-IR applications, ZBLAN fiber shows a low loss transmission spectrum. Due to this characteristics, In this thesis, a free space continuous wave(CW) laser cavity is presented. The CW laser was implemented using a double cladding ZBLAN fiber doped with erbium ions, and the number of ions for eac...
In Mid-IR applications, ZBLAN fiber shows a low loss transmission spectrum. Due to this characteristics, In this thesis, a free space continuous wave(CW) laser cavity is presented. The CW laser was implemented using a double cladding ZBLAN fiber doped with erbium ions, and the number of ions for each energy level of erbium ions in the ZBLAN fiber used as a gain medium was analyzed according to the location and time. First, the fluorescence properties in the gain medium were measured. Afterwards, a laser cavity was constructed in a free space using a total reflection mirror and a color-selecting mirror. As a result of the experiment, a continuous laser with a central wavelength was observed in the 2.7um band. As the intensity of the 976nm pump increased, the laser's central wavelength shifted to the long wavelength band was confirmed[22]. In order to solve the reaction rate equation for each energy level, the 4th-order Runge-Kutta numerical analysis was applied. As the incident pump beam proceeded along the optical fiber, the intensity decreased and the signal intensity of 2.7um wavelength . Finally, the hole burning of the inhomogeneous effect of erbium doped ZBLAN fiber is experimentally observed. As the pump power increases, another longitudinal modes increased. Which result in the dual-wavelength CW laser operation. Keyword : Erbium, ZBLAN, Laser, Double-Cladding Fiber, Energy Level
In Mid-IR applications, ZBLAN fiber shows a low loss transmission spectrum. Due to this characteristics, In this thesis, a free space continuous wave(CW) laser cavity is presented. The CW laser was implemented using a double cladding ZBLAN fiber doped with erbium ions, and the number of ions for each energy level of erbium ions in the ZBLAN fiber used as a gain medium was analyzed according to the location and time. First, the fluorescence properties in the gain medium were measured. Afterwards, a laser cavity was constructed in a free space using a total reflection mirror and a color-selecting mirror. As a result of the experiment, a continuous laser with a central wavelength was observed in the 2.7um band. As the intensity of the 976nm pump increased, the laser's central wavelength shifted to the long wavelength band was confirmed[22]. In order to solve the reaction rate equation for each energy level, the 4th-order Runge-Kutta numerical analysis was applied. As the incident pump beam proceeded along the optical fiber, the intensity decreased and the signal intensity of 2.7um wavelength . Finally, the hole burning of the inhomogeneous effect of erbium doped ZBLAN fiber is experimentally observed. As the pump power increases, another longitudinal modes increased. Which result in the dual-wavelength CW laser operation. Keyword : Erbium, ZBLAN, Laser, Double-Cladding Fiber, Energy Level
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