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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• Periodically poled crystal을 광매개 매질로 하는 고출력 OPO를 위해서는 출력 극대화를 위한 OPO의 구성 조건에 대한 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 periodically poled LiNbO₃(PPLN)와 periodically poled Mg-doped stoichiometric LiTaO₃(PPMgSLT) 두 결정을 광매개 매질로 사용하여 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저를 펌프 광원으로 하여 1.8μm의 signal파를 출력시키는 OPO를 구성하고 출력특성을 비교하여 OPO의 출력 극대화 조건에 대한 연구를 하였다. OPO 발진을 위한 광매개 매질로는 30mm 길이의 PPLN과 PPMgSLT를 사용하였으며 펌프 광원으로는 10kHz의 반복률, 70ns의 펄스폭을 갖는 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저를 사용하였다.

제안 방법

• OPO 발진을 위한 광매개 매질로는 30mm 길이의 PPLN과 PPMgSLT를 사용하였으며 펌프 광원으로는 10kHz의 반복률, 70ns의 펄스폭을 갖는 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저를 사용하였다. OPO 출력 파장은 signal의 파장이 1.8μm가 되도록 phase-matching 조건을 맞추어 실험을 실시하였다. [그림 1]에 extra-cavity OPO 실험장치를 나타내었다.

대상 데이터

• [그림 1]에 extra-cavity OPO 실험장치를 나타내었다. OPO 공진기 구성은 input coupler는 1.8μm에서 99%의 반사율을 가지고 있는 거울을 사용하였으며 output coupler는 1.8μm에서 70%의 반사율을 가지고 1.064 μm에서 99%의 반사율을 가지고 있는 거울을 사용하였다. [그림 2]에는 extra-cavity OPO의 펌프빛의 출력에 따른 PPLN과 PPMgSLT signal 빛의 출력에 대한 결과를 나타내었다.
• 8μm의 signal파를 출력시키는 OPO를 구성하고 출력특성을 비교하여 OPO의 출력 극대화 조건에 대한 연구를 하였다. OPO 발진을 위한 광매개 매질로는 30mm 길이의 PPLN과 PPMgSLT를 사용하였으며 펌프 광원으로는 10kHz의 반복률, 70ns의 펄스폭을 갖는 다이오드 펌프 Nd:YAG 레이저를 사용하였다. OPO 출력 파장은 signal의 파장이 1.

성능/효과

• 37W로 비선형광학계수를 제외한 모든 실험 조건이 동일하였을때 비선형 광학 계수에 비례하여 signal 출력이 발진되었다. 또한 두 OPO 모두 장시간 발진시 광굴절 변형은 일어나지 않았으며 출력 요동은 ±2%로 안정적이었다. 또한 같은조건으로 intra-cavity OPO를 구성하여 고출력 OPO를 위한 cavity의 구성 조건에 대한 연구도 진행 중에 있다.

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