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제안 방법
- 6에 결과가 나와 있다. 구동 전류가 바뀌면 최소 10분이상 두어서 어느 정도 안정된 다음에 측정하였다. 얇은 에탈론을 사용한 경우의 최대 출력은 에탈론이 없는 경우에 비하여 75% 정도이었다.
- 단일 발광면을 갖는 LD로 Nd:YVO4 결정을 여기하고 제2 고조파를 발생시키는 공진기를 구성한 다음에 출력 특성을 조사하였다. 제2고조파(532 nm) 레이저의 최대 출력은 출력경의곡률이 100 mm, 공진기 길이가 45 mm인 때 80 mW이었다.
- 이러한 구조에서는 LD의 입사각, 위치, 레이저 결정의 기울기 조절이 불가능하다. 따라서 광학마운트를 정밀하게 가공하여 조절이 필요 없도록 하였다. LD 와 결정의 위치가 완전히 고정되고, 냉각용 몸체에 먼지가 유입되지 못하게 완전히 감싸져 있어 안정성은 훨씬 증가한다.
- 비교해 보았다. 또한 레이저 출력이 요동하는 정도를 측정하고 그 원인을 규명하였다. 레이저 결정은 Nd:YV>4를 사용하였다.
- 출력 변화를 기록하면서 에탈론의 간섭 무늬 변동을 계속 관측하였다. 또한, 레이저의 시간적 파형을 오실로스코프로 관측하였다. 모드의 수가 변할 때는 모드 사이의 간섭 (beating)에 변화가 생겨 수 Jis 동안 출력이 20~30% 정도 간헐적으로 매우 빠르게 진동하는 모습이 관측되었다.
- 9 W이었다. 렌즈로만 구성된 집 속 광학계를 사용하여 LD를 Nd:YVO4 결정 (Casix product) 의단면에 강하게 집속시켰다. LD가 부착된 몸체는 열전 (TE: thermoelectric) 냉각기에 의하여 일정한 온도로 유지되도록 조절되며 구리재질의 냉각용 몸체와 연결되어 있다.
- 구리 몸체는 하단의 구리판에 열전도 에폭시로 부착시켰다. 상단의 구리판은 하단의 구리판과 2장의 4X4 cm2 크기의 TE 냉각기로 연결되어 있어 온도가 신속하게 제어되도록 하였다.
- 실험에서 레이저의 공진기 길이를 45 mm와 65 mm 두 가지로 변경시켜가며 출력을 측정하였다. 출력경의 한쪽 면에는 1064 nm 파장에서 99% 이상 반사가 되고 532nm에서 95% 이상 투과가 되도록 코팅하였으며, 반대편 면에는 532nm에서 무반사가 되도록 코팅하였다.
- 우리는 지금까지 개발된 대표적인 방법인 복굴절 필터를 사용하는 방법과 에탈론을 사용하는 방법을 시험해보고 그 결과를 비교해 보았다. 또한 레이저 출력이 요동하는 정도를 측정하고 그 원인을 규명하였다.
- 조정을 거쳐 단일모드로 발진하게 한다음에 출력의 요동을 측정하였으며, 그림 5에 그 결과가 나와있다. 이 때, 공기의 흐름에 의한 영향을 감소시키기 위하여실험 테이블을 아크릴 상자로 차단하고 빔의 일부를 갈라서에탈론으로 보내어 모드의 변화도 동시에 관측하였다. 단일모드를 계속 유지하도록 능동 제어를 하지 않았으므로 중심 파장이 이동하거나 2개의 모드가 동시에 발진하는 등의 변화를겪으면서 그림 5의 하단 그래프와 같이 출력이 변화하였다.
- 초기에 출력이 0에서 증가하는 것은 레이저의 스위치를 올리면서 출력이 증가하는 과정을 보이고 있다. 출력 변화를 기록하면서 에탈론의 간섭 무늬 변동을 계속 관측하였다. 또한, 레이저의 시간적 파형을 오실로스코프로 관측하였다.
- 출력 안정화를 위하여 단일모드 발진 실험을시도하였으며, 복굴절 필터를 사용하는 방법〔이이과 에탈론을 사용하는 방법[5-10]을 순차적으로 적용해보고 결과를 비교하였다. 에탈론으로는두께 15 卩이의 커버글라스(cover glass)와 두께 1 mm의 BK7 유리판을 표면의 코팅이 없이 사용하여 보았다.
- 출력경의 한쪽 면에는 1064 nm 파장에서 99% 이상 반사가 되고 532nm에서 95% 이상 투과가 되도록 코팅하였으며, 반대편 면에는 532nm에서 무반사가 되도록 코팅하였다. 출력경의 곡률 또한 50, 100, 200 mm로 변화시키면서 출력의 변동을 기록하였다. 측정 결과 공진기 출력경의 곡률이 100 mm인 때 80 mW의 가장 큰 출력을 보였다.
대상 데이터
- 1°C 이내로 안정화시키기 위하여 별도의 TE 냉각기를 사용하였다. 사용한 KTP는 type-II이었으며(크기는 5X5X5 mm3), 발생한 녹색광의 편광은 지면에 대하여 45도의 각을 가졌다.
- 에탈론으로는두께 15 卩이의 커버글라스(cover glass)와 두께 1 mm의 BK7 유리판을 표면의 코팅이 없이 사용하여 보았다. 표면의 반사율이 4%에 불과하여 피네스가 매우 작고 자유대역폭이 각각 6, 600 ㎓, 100 ㎓로 공진기의 자유대역폭 2.
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