초록 ▼

II. 연구개발의 목적 및 필요성
1. 연구개발의 목적
가. 본 연구는 군사용 고에너지 무기체계를 갖추기 위해 사용되는 광섬유 레이저용 펌핑 LD 모듈의 개발에 관한 내용임
나. 레이저 출력을 이용한 무기는 어떤 다른 무기보다도 신속하고 더욱 정밀하며 저렴하여 미래의 전장을 획기적으로 변화시킬 수 있는 가능성이 있음
다. 고에너지 레이저 무기 기술은 정확도와 성능면에서 현재 고가의 정밀 폭탄보다 훨씬 유리하며, 군함, 대형 항공기, 전투기, 전차, 육상 차량 나아가 우주체에도 탑재될 수 있을 것으로 예상됨

II. 연구개발의 목적 및 필요성
1. 연구개발의 목적
가. 본 연구는 군사용 고에너지 무기체계를 갖추기 위해 사용되는 광섬유 레이저용 펌핑 LD 모듈의 개발에 관한 내용임
나. 레이저 출력을 이용한 무기는 어떤 다른 무기보다도 신속하고 더욱 정밀하며 저렴하여 미래의 전장을 획기적으로 변화시킬 수 있는 가능성이 있음
다. 고에너지 레이저 무기 기술은 정확도와 성능면에서 현재 고가의 정밀 폭탄보다 훨씬 유리하며, 군함, 대형 항공기, 전투기, 전차, 육상 차량 나아가 우주체에도 탑재될 수 있을 것으로 예상됨
라. 본 연구는 레이저 무기용 광섬유레이저가 추후 10〜20년 사이에 전장에서 사용시 해외에서 전량 수입하고 있는 펌핑 LD 모듈을 국산화 하고 군에서 요구하는 다양한 특성과 내구성을 만족시킬 수 있는 기반기슬을 확보하는 데에 그 목적이 있음

2. 연구개발의 필요성
가. 레이저 무기는 화약을 사용하지 않아 발사당 비용이 저렴하고 신속하게 근.원거리 정밀 요격이 가능한 친환경의 미래 핵심전력으로 미국, 독일 등 선진국에서 전력화에 주력하고 있음
나. 선진국 중심의 레이저 무기개발로 기술격차가 심화되고 있으며, 특히 광섬유레이저의 핵심 부품인 펌핑 LD 광원은 전량 수입에 의존하고 있음
다. 민수분야의 산업용 레이저 기술을 군사용으로 응용하기 위한 레이저 무기용 고출력 광섬유레이저의 기반 핵심기술 확보 필요
라. 펌핑 LD 광원의 제조기슬을 보유하는 것이 광섬유레이저 시스템의 경쟁력을 확보함에 있어서 매우 중요함

(출처:요약문)

Abstract ▼

[Subject]
Development of pump LD module for high power fiber laser

[Purpose]
A. The purpose of this study is to develop high power pumping LD module for high energy weapon system as a military fiber laser.
B. Weapons using laser power are believed to be faster, more precise, and che

[Subject]
Development of pump LD module for high power fiber laser

[Purpose]
A. The purpose of this study is to develop high power pumping LD module for high energy weapon system as a military fiber laser.
B. Weapons using laser power are believed to be faster, more precise, and cheaper than any other weapons, and will drastically change the future battlefield.
C. High-energy laser weapon technology is far more advantageous in terms of accuracy and performance than current expensive precision bombs, and can be mounted on warships, large aircraft, fighter jets, tanks, land vehicles and even space bodies.
D. This study has the purpose of securing generic technologies about pumping LD module, which has been imported from abroad for 10-20 years in the field of laser weapon, and localizing and developing the parts that can satisfy various characteristics and durability demanded by the military.

[Objective]
Development of 95W pumping LD module for fiber laser for laser weapon
-Output Power ≥95W
-Center wavelength : 976土10nm
-line width(FWHM) ≤5nm
-Internal Volume ≤90cc
-Core Diameter 105um
-Fiber NA 0.22
-Conversion efficiency ≥40
-Life time(MTTF) ≥30,000 hours(25℃ continuous operating condition)
-Operating Temperature 25土10℃
-Temperature Stability ≤0. 3nm/℃

[Contents]
1. Design of pumping LD for high output fiber laser for laser weapon
A. Optical design Optical design for maximum coupling / Design for optical components
B. Electric design Electric and structural design for simultaneously driving multiple LD chips
C. Thermal design Thermal and structural design for heat dissipation and stable operation
D. Fixing process design Process Designing for fixing fiber output part

2. Process development for module assembly
A. Unit process of Module assembly
B. Measurement of Module Characteristics

3. Manufacturing / Analyzing / Evaluating pumping LD modules
A. Making Prototype
(1) 1^st year： single fiber output with multiple LD chips >45W
(2) 2^nd year： single fiber output with multiple LD chips >95W
B. Evaluation of module characteristics
C. Assessment to ensure reliability High temperature storage, temperature cycle, life-time test

(출처:SUMMARY)

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2요 약 문 ... 3SUMMARY ... 6CONTENTS ... 8목차 ... 10제 1 장 서론 ... 12 제 1 절 연구개발의 목적 ... 12 제 2 절 연구개발의 필요성 ... 12 제 3 절 연구개발 범위 ... 14 1. 광섬유 레이저 구성요소 ... 14 2. 광결합 기술 ... 15 3. 연구개발 내용 ... 16 4. 업무분할구조(WBS : Work Breakdown Structure) ... 20제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 21 제 1 절 국내 기술개발 현황 ... 21 제 2 절 국외 기술개발 현황 ... 23 제 3 절 연구결과가 국·내외 기술개발현황에서 차지하는 위치 ... 25 1. 100W급 고출력 레이저 다이오드 모듈 개발 ... 25 2. 976nm 광원모듈 개발 ... 26 3. 내구성이 우수한 광원 모듈 개발 ... 27제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 28 제 1 절 1차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 28 1. 레이저무기용 고출력 광섬유레이저 펌핑 LD 설계 ... 28 2. 펌핑 LD 모듈 조립 공정개발 ... 35 3. 대량생산에 적합한 광학 부품 및 광섬유 고정 공정 개발 ... 36 4. 모듈 특성 측정 연구 ... 37 5. 모듈 양산기술 개발 ... 38 6. 광학정렬 테스트 ... 46 7. 편광 특성 측정 ... 48 8. 시제품 제작 및 측정 ... 50 9. 신뢰성 시험 ... 53 제 2 절 2차년도 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 84 1. 레이저무기용 고출력 광섬유레이저 펌핑 LD 설계 ... 84 2. 펌핑 LD 모듈 조립 공정개발 ... 89 3. 조립 기구물 제작 및 조립공정 개발 ... 98 4. 시제품 제작 및 측정 ... 101 5. 신뢰성 시험 ... 103제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 115 제 1 절 목표달성도 ... 115 1. 연구개발 목표달성도 ... 115 2. 1차년도 목표 및 결과 정리 ... 116 3. 1차년도 목표달성 세부내용 ... 117 4. 2차년도 목표 및 결과 정리 ... 119 5. 2차년도 목표달성 세부내용 ... 120 제 2 절 관련 분야 기여도 ... 125제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 126 제 1 절 추가연구의 필요성 ... 126 제 2 절 타 연구에의 응용 ... 129제 6 장 참고문헌 ... 132종결부 ... 133국방규격서 (안) ... 134부록 ... 139끝페이지 ... 149