초록 ▼

본 연구에서는 주로 Ti:sapphire 레이저를 펌핑하기 위한 다이오드 펌핑 Nd:YAG 레이저를 개선하고 이 레이저로 펌핑되는 Ti:sapphire 레이저를 설계 제작하였다. AO Q-switch를 이용하여 연속발진 형의 Nd:YAG 레이저를 고반복률의 펄스형으로 만들고, 레이저빔의 quality를 좋게 하기 위하여 cavity 내에 두 개의 헤드를 설치하였다. 레이저빔의 출력과 quality에 큰 영향을 주는 열렌즈 효과, cavity 길이 및 구조를simulation에 의해 최적화 함으로써 Nd:YAG 레이저의 개선을 완료하

본 연구에서는 주로 Ti:sapphire 레이저를 펌핑하기 위한 다이오드 펌핑 Nd:YAG 레이저를 개선하고 이 레이저로 펌핑되는 Ti:sapphire 레이저를 설계 제작하였다. AO Q-switch를 이용하여 연속발진 형의 Nd:YAG 레이저를 고반복률의 펄스형으로 만들고, 레이저빔의 quality를 좋게 하기 위하여 cavity 내에 두 개의 헤드를 설치하였다. 레이저빔의 출력과 quality에 큰 영향을 주는 열렌즈 효과, cavity 길이 및 구조를simulation에 의해 최적화 함으로써 Nd:YAG 레이저의 개선을 완료하였다. 개선 후 5kHz의 반복률에서 30W의 532nm 레이저빔을 발진하는데 성공하였다. 또한 Nd:YAG 레이저로 펌핑되는 분광용으로 사용할 Ti:sapphire 레이저를 설계 완료하였다. 레이저 발진을 위한 기초실험으로서 기본적인 파장가변 영역을 조사한 결과 730 - 850 nm의 넓은 영역에서 파장가변이 가능함을 확인할 수 있었다. 분광을 위한 Ti:sapphire 레이저는 선폭이 좁아야 하므로 Grating을 이용한 self-seeding 형식의 파장가변 레이저를 제작할 계획이다.

Abstract ▼

In this study, Ti:sapphire laser which is pumped by the enhanced Nd:YAG laser using laser diode, was designed and manufactured. The AO Q-switched CW Nd:YAG laser was converted into a high repetition pulse-type laser using the AO Q-switch, and two heads were installed inside the cavity in order to im

In this study, Ti:sapphire laser which is pumped by the enhanced Nd:YAG laser using laser diode, was designed and manufactured. The AO Q-switched CW Nd:YAG laser was converted into a high repetition pulse-type laser using the AO Q-switch, and two heads were installed inside the cavity in order to improve the laser beam quality. The Nd:YAG laser enhancement was completed by optimization using a simulation for the cavity length, structure and thermal lens effect that greatly effected the laser beam output and quality. As the result of the enhancement, a 30W laser at 532nm and at 5kHz was successfully made. Also, the Ti:sapphire laser that will be used for atomic spectroscopy which is pumped by the Nd:YAG laser, was completely designed. As a basic experiment for laser oscillation, we measured the tunability of the laser, and it turned out that the wave tunability range was 73 - 850 nm. A self-seeding type tunable laser using grating for marrow line width, is planned to be designed due to the fact that the Ti:sapphire laser should be should be of narrow line width for spectroscopy use.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...5
• 목차...8
• 그림목차...9
• 표목차...10
• 제1장 서론...11
• 제2장 연구개발수행 내용 및 결과...12
• 제1절 Nd:YAG 레이저 개선...12
• 1. Nd:YAG 레이저의 기본적 성질...12
• 2. DPSSL의 공진기...14
• 3. Nd:YAG 레이저 매질의 열효과...16
• 4. 레이저 공진기 내에서의 열효과에 대한 전산시늉...26
• 5. 열효과를 고려한 DPSSL의 개선...37
• 제2절 Ti:sapphire 레이저 설계 및 제작...46
• 1. Ti:sapphire 레이저의 특성...47
• 2. Ti:sapphire 레이저의 공진기...48
• 3. 자기 파종형 Ti:sapphire 레이저...53
• 제3절 Yb 원자의 분광학적 특성...58
• 1. Yb 원자의 물리적 성질...58
• 2. Yb 원자의 에너지 준위와 이온화 경로...59
• 3. 공명 이온화 실험 장치...61
• 제3장 연구개발목표 달성도 및 대외 기여도...63
• 제4장 참고문헌...65
• 서지정보양식(국문)...66
• 서지정보양식(영문)...67