단일 Yb:YAG 레이저 공진기에서 1x2 배열 분포를 갖은 공간적 결맞은 Q-스위칭 펄스 발생 연구

Abstract

In this study, we proposed and experimentally implemented a Q-switched Yb:YAG laser that oscillates a coherent 1×2 array beam in a single resonator. In addition, a mode coupling equation was derived to analyze the mode coupling phenomenon between Q-switching pulses oscillating in a 1×2 array, and the solution results showed the same tendency as the experimental results. To prove the coherence between the Q-switching pulses of the oscillated 1×2 array, we experimentally analyzed the change in mode beam distribution and the change in time interval between the two modes of pulses. From the results of the experiment performed, we found that the spatially separated pulse mode within a single resonator could oscillate in a coherent state. It is expected that the noble laser structure capable of generating multiple spatial-coherent Q-switching pulses proposed in this study can be utilized for manufacturing small and high-power Q-switching lasers.|이 연구에서 우리는 단일 공진기에서 결맞은 1x2 배열 분포를 갖는 빔을 발진시키는 Q-스위칭 Yb:YAG 레이저를 제안하고 실험적으로 구현했다. 또한, 1×2 배열로 발진하는 Q-switching 펄스 간의 모드 결합 현상을 분석하기 위해 모드 결합 방정식을 도출하였으며, 도출 결과는 실험 결과와 동일한 경향을 보였다. 발진된 1×2 어레이의 Q-스위칭 펄스 간의 결맞음성을 증명하기 위해 모드 빔 분포의 변화와 두 모드 사이의 펄스 시간 간격의 변화를 실험적으로 분석했다. 수행된 실험 결과로부터 단일 공진기 내에서 공간적으로 분리된 모드가 결맞은 상태에서 발진할 수 있음을 발견했습니다. 본 연구에서 제안한 다중 배열 분포를 갖는 공간적으로 결맞은 Q-스위칭 펄스를 생성할 수 있는 고귀한 레이저 구조는 소형 및 고출력 Q-스위칭 레이저 제조에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.