초록 ▼

■ 환경관측 중적외선 레이저 개발
○ 1064 nm 펌프 광매개 공진기 방식으로 중적외선 광원 개발함.
○ 비선형광학 물질로 PPMgO:LN을 이용함.
○ 중적외선 파장 및 출력 : 발진 문턱 2.9 W, 3.5 um 중적외선의 최대 출력 1.82W(펌프 출력 13.83W), 변환 효율 13.2%, 기울기 효율 16.8%, 파장 변화 >141nm
○ 에탈론 있는 공진기 연구: 에탈론의 반사율이 높을수록 중적외선인 아이들러의 기울기 효율이 오히려 증가하는 사실 발견함.
■ CARS 기반 정밀환경분석 기술 개

■ 환경관측 중적외선 레이저 개발
○ 1064 nm 펌프 광매개 공진기 방식으로 중적외선 광원 개발함.
○ 비선형광학 물질로 PPMgO:LN을 이용함.
○ 중적외선 파장 및 출력 : 발진 문턱 2.9 W, 3.5 um 중적외선의 최대 출력 1.82W(펌프 출력 13.83W), 변환 효율 13.2%, 기울기 효율 16.8%, 파장 변화 >141nm
○ 에탈론 있는 공진기 연구: 에탈론의 반사율이 높을수록 중적외선인 아이들러의 기울기 효율이 오히려 증가하는 사실 발견함.
■ CARS 기반 정밀환경분석 기술 개발
○ 10⁸ 배 수준의 표면증강효과 갖는 은 나노기판 개발
○ 환경위해가스 분석 위한 소형 가스셀 개발
○ 벤젠 가스에 대하여 1 ppm 수준의 분석감도 구현
■ 고감도 분광소자 및 레이저 광원용 광섬유 소재소자기술 개발
○ 광섬유 도파로 구조 및 광학유리 조성설계
○ 광학유리 및 광섬유 모재 제작
○ 광학유리 및 광섬유의 분광특성 분석
■ 단일 광자 제어 비선형 광학
○ 단일 광자 정보 병렬 스위칭 기술 개발
○ High Optical Density 냉각원자 생성 기술 개발

Abstract ▼

IV. Results
A. Development of the mid-IR light source for environment monitoring
○ Generation of IR beam with wavelength of 3.5 um: oscillation threshold 2.9 W, maximum output power of 3.5 um mid-IR 1.82 W (input pump power 13.83 W), conversion efficiency 13.2%, slope efficiency 16.8%, wavelen

IV. Results
A. Development of the mid-IR light source for environment monitoring
○ Generation of IR beam with wavelength of 3.5 um: oscillation threshold 2.9 W, maximum output power of 3.5 um mid-IR 1.82 W (input pump power 13.83 W), conversion efficiency 13.2%, slope efficiency 16.8%, wavelength tunability > 141 nm
○ OPO with intracavity etalon: We found that the higher-reflectance etalon can increase the slope efficiency of mid-IR idler.
B. Development of ultra-short pulse laser source for spectroscopy study
○ Setup of real-time micro-domain visualization system for in-situ monitoring of QPM device fabrication process.
○ Development of diffraction -pattern analysis for quality evaluation of QPM devices
○ Set-up of ns and fs tunable light source in FIR range
C. High sensitive environmental monitoring technique based on CARS
○ Fabrication of silver nanorod array having 10⁸ level of surface enhancement factor
○ Development of a compact gas cell with fast 2-axis scanning system
○ Detection of benzene gas with sub-ppm level sensitivity
D. Development of fiber-optic materials and devices technology for highly sensitive
spectroscopic devices and laser sources
○ Optical absorption spectrum DB of environmental gas in NIR range
○ Design of optical fiber structure with high evanescent field fraction
○ Fabrication of optical fiber preform and optical fibers for spectroscopic devices
○ Optical characterization of glass optical fibers and evaluation on measurement sensitivity for environmental gas sensing
○ Design and fabrication of optical glass for laser sources
○ Optical characterization of optical glass for laser sources
○ Optical characterization of transition and rare-earth elements incorporated glasses for laser gain mediums
○ Emission and time resolved PL properties of optical glass for laser sources
E. Photon control by using nonlinear optics
○ All-optical image switching
○ Fast photon developement

목차 Contents

• 표 지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 초록 ... 3
• 요 약 문 ... 4
• S U M M A R Y ... 8
• C O N T E N T S ... 11
• 목 차 ... 12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 13
• 가. 광대역 극초단 분광용 펄스레이저 개발 ... 13
• 나. 환경관측 중적외선 레이저 개발 ... 13
• 다. CARS 기반 정립환경분석 기술 개발 ... 14
• 라. 고감도 분광소자 및 레이저 광원용 광섬유 소재소자기술 개발 ... 14
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 15
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 17
• 가. 광대역 극초단 분광용 펄스레이저 개발 ... 17
• 가. 환경관측 중적외선 레이저 개발 ... 25
• CARS 기반 정립환경분석 기술 개발 ... 37
• 나. 고감도 분광소자 및 레이저 광원용 광섬유 소재소자기술 개발 ... 46
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 57
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 59
• 제 6 장 참고문헌 ... 61
• 끝페이지 ... 62