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Micro-Chip Yb:YAG 레이저의 발진 특성
Output Charateristics of an End-Pumped Micro-Chip Yb:YAG Laser 원문보기

한국전기전자재료학회 2001년도 하계학술대회 논문집, 2001 July 01, 2001년, pp.365 - 368  

임창환 (한국원자력연구소, 양자광학연구실)

초록
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입사면에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위하여 Yb:YAG 결정의 표면에 sapphire 창을 부착하여 레이저를 발진 시켰다. Yb:YAG 결정에서 발생하는 열이 sapphire 창을 통하여 구리판으로 전달되는 경우 와 Yb:YAG 결정의 측면에서 냉각하는 경우의 레이저 출력을 측정하여 각각의 레이저 발진 특성을 비교하여 보았다. 여기면을 sapphire 창으로 냉각하는 micro-chip Yb:YAG 레이저의 레이저 에너지 전환 효율은 38%였으며 레이저 발진 문턱값은 4 kw/mm$^2$, slope efficiency는 56%로 측정되었다. Sapphire 창을 사용하는 경우 표면에서의 열전달도는 10 W/mm$^2$이상으로 관측되었다. Yb:YAG의 도핑율, 출력경의 반사율 등을 레이저 변수를 최적화할 경우 같은 구조에서 50 W급 레이저도 발진 가능할 것으로 예상된다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • LD 출력은 4장의 cylindrical lens를 사용하여 결 정에 집광하였으며 이때 여기광의 단위면적당 출력 은 30 kW/mm2 이었다. 본 실험에서는 결정의 측면 에서만 냉각하는 경우와 결정의 표면을 냉각하는 경우를 비교하기 위하여, sapphire 창이 없는 경우, 단 면만 설치한 경우, 양면에 설치한 경우 각각의 레이 저 발진 특성을 비교하여 보았다. 그림 4는 LD 출력 에 따른 레이저의 출력 특성이다.
  • 이는 Nd:YAG의 도핑 한계치(-2%)의 수 십배에 해당하는 것으로 레이저 발진에 필요한 광학 적 거리(optical length: Nt (1))를 유지하면서 레이저 결정의 길이를 수십배 이상 줄일 수 있게 하였다. 본 연구에서는 Yb가 20% 도핑된 0.8 mm 두께의 micro-애dp Yb:YAG 레이저를 발진시켰으며 이 레 이저의 발진 특성을 조사하였다.
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