초록 ▼

연구개요 (정의, 중요성, 연구목표 및 성과, 독특성 및 발견사항)
- 빔 결합 레이저란 복수로 나누어진 sub빔을 그 파면과 위상을 정확히 맞추어 결합해 고출력/고반복률의 레이저를 개발하는 방식임
- 빔 결합 레이저는 레이저 매질이나 펌핑 방법등에 의한 한계가 없이 출력을 높일 수 있는 방법임
- 특히, 본 연구실의 SBS-PCM을 이용한 빔 결합 방식은 SBS의 위상공액성을 이용해 파면왜곡을 보상하고 독자적인 self-phase locking을 이용해 손쉽게 위상을 고정, 조정하는 획기적인 방식임
- 본 과

연구개요 (정의, 중요성, 연구목표 및 성과, 독특성 및 발견사항)
- 빔 결합 레이저란 복수로 나누어진 sub빔을 그 파면과 위상을 정확히 맞추어 결합해 고출력/고반복률의 레이저를 개발하는 방식임
- 빔 결합 레이저는 레이저 매질이나 펌핑 방법등에 의한 한계가 없이 출력을 높일 수 있는 방법임
- 특히, 본 연구실의 SBS-PCM을 이용한 빔 결합 방식은 SBS의 위상공액성을 이용해 파면왜곡을 보상하고 독자적인 self-phase locking을 이용해 손쉽게 위상을 고정, 조정하는 획기적인 방식임
- 본 과제의 연구 목표는 빔 결합 레이저의 개발에 있어 레이저의 빔 품질을 개선하고 관련 연구를 진행하는 데 있음
- 이를 위해 Spatial filtering(공간주파수 필터링), Serrated aperture(톱니 경계를 가진 구경), Image relay(이미지 전달) 등의 기술을 빔 결합 레이저에 적용하는 것을 검토하고 이를 적용해 실험하는 데 있음
- Spatial filtering을 통해 현재의 입사 레이저빔을 Gaussian 빔에 가깝게 변형하는 것을 전산모사 및 실험을 통해 검증하였고 빔 결합 시스템에 적용하였음
- Serrated aperture를 파면 분리 방식의 빔 결합 레이저의 개구에 적용하는 것을 고려하였으며 톱니의 개수 및 길이, 밀도에 대한 최적값을 구하였음
- 진공 spatial filter를 제작하고 테스트했으며 이를 통해 빔 세기분포가 개선되고 SBS의 반사율이 상승함
- Spatial filter를 적용한 빔 결합 시스템 setup 및 비증폭 상황에서 실험
- 총괄 : SBS-PCM을 이용한 고출력 고반복률 빔 결합 레이저 개발에 있어 빔 품질 개선 노력을 성공적으로 수행했으며 향후 핵융합 발전용 레이저 드라이버 등의 고에너지화로 가는 기반을 닦음

Abstract ▼

[Description: about 10 lines]
● A beam combination laser, which combines multiple subbeams with no wavefront and phase error, is the method of developing high power/high repetition rate laser.
● The beam combination laser could increase its output energy without restrictions given by the laser

[Description: about 10 lines]
● A beam combination laser, which combines multiple subbeams with no wavefront and phase error, is the method of developing high power/high repetition rate laser.
● The beam combination laser could increase its output energy without restrictions given by the laser material or the pumping method.
● Especially, the beam combination laser using SBS-PCM, developed by Prof. Kong et al., can compensate the wavefront error of the sub-beams using the phase conjugate feature of the SBS-PCM and can fix the phase of the subbeams using original “self-phase locking” method.
● Target of the research is improving a beam quality of the beam combination laser.
● For this purpose, we investigated various beam quality improvement methods, including spatial filtering, serrated aperture, image relaying.
● We verified that the spatial filter modifies the original beam intensity pattern to the one that is similar to the Gaussian beams, with a computer simulation and an experiment
● We considered an application of the serrated aperture technique to the wavefront dividing beam combination laser, and investigated parameters like the number and the length of the tooth, teeth density, etc.
● We build the vacuum spatial filter system and experimentally verified that it improves the spatial beam pattern and increases the SBS reflectivity.
● The beam combination laser with spatial filtering was set up and we obtained its result. (without amplifiers)
● Conclusion: We successfully improved the beam quality of the beam combination laser using SBS-PCM and it will help us developing the future high power lasers like the laser driver of the commercial inertial fusion power plant.

목차 Contents

• EEWS Research 2010 Final Report ... 1
• Summary (English) ... 2
• 국문 요약문 ... 4
• 1. 연구목적 ... 6
• 2. 연구목표와 성과 ... 7
• 3. 연구방법 ... 8
• 4. 연구결과 및 고찰 ... 10
• (1) 연구결과 ... 10
• (2) 수반되어야 할 (후행)연구내용 ... 58
• (3) 보도할 만한 내용 ... 58
• 5. 연구결과물 발표실적 ... 59
• (1) 학회발표 ... 59
• (2) 논문 ... 61
• (3) 특허 ... 63
• (4) 대형 신규과제 발굴의 기여 ... 63
• 6. 참고문헌 ... 64
• 끝페이지 ... 64