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일체형 YAG/Yb:YAG/Cr:YAG 레이저 공진기에서 1×2 Q-스위칭 펄스 배열 빔의 시간 동기화에 관한 연구

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Author(s)
박성태
Issued Date
2023
Keyword
Q-Switching, Yb:YAG, Solid-State laser, pulse laser, multi Beam array
Abstract
In this study, we investigate the temporal-synchronization of the 1×2 Q-switching pulse array beam oscillating inside the laser resonator composed of a composite YAG/Yb:YAG/Cr:YAG laser medium, and the stabilization of the laser output power by a Fabry-Perot etalon. And, the simple laser rate equation was derived to analyze the coupling effect between the two Q-switching pulses in the array. As a result of the theoretical and experimental analysis, it was found that the time delay between the two pulses varied according to the distance between two gain waveguides. The closer the distance between the two gain waveguides is, the stronger the coupling effect between the two Q-switching pulses. The experimental results show the same tendency as the theoretical results. In order to stabilize the output power of the designed laser, we reduced the number of longitudinal resonator modes by inserting an Faby-Perot etalon inside the resonator. We shown that the laser output power was stable when only two longitudinal modes were lased by the etalon.
Alternative Title
Study on the Temporal Synchronization of 1×2 Q-switching Pulse Array Beam in a Composite YAG/Yb:YAG/Cr:YAG Laser Resonator
Alternative Author(s)
Sung Tae Park
Affiliation
조선대학교 일반대학원
Department
일반대학원 광기술공학과
Advisor
김현수
Awarded Date
2023-02
Table Of Contents
제1장 서 론 1

제2장 이 론 3
제1절 수동형 Q-스위칭 레이저 3
1-1. 수동형 Q-스위칭 포화흡수체 3
1-2. 수동형 Q-스위칭 레이저 동작 6
1-3. 수동형 Q-스위칭 레이저 율 방정식 8
제2절 이득에 의해 유도된 1×2 배열 빔 결합에 대한 Q-스위칭 레이저 율 방정식 유도 11
제3절 광선 전달 행렬과 q-파라미터 15
3-1. 광선 전달 행렬 15
3-2. q-파라미터와 광선 전달 행렬을 이용한 빔 크기 계산 18
제4절 Fabry-Perot etalon을 이용한 종모드 제어 20
4-1. Fabry–Perot etalon 투과 특성 20
4-2. Fabry–Perot etalon 투과 특성을 이용한 종모드 제어 22
4-3. Fabry–Perot 간섭계 24

제3장 실험 및 결과 27
제1절 펌프 광원 출력 조사 27
1-1. 광선 전달 행렬을 이용한 YAG/Yb:YAG/Cr:YAG에 집속되는 펌프 빔 크기 계산 29
제2절 1×2 빔 배열 분포를 갖은 시간 동기화된 Q-스위칭 펄스 발생 31
2-1. 1×2 빔 배열 분포를 갖은 Q-스위칭 레이저 설계 31
2-2. 1×2 빔 배열 분포를 갖은 Q-스위칭 레이저 출력 빔 분포도 분석 33
2-3. 공진기 길이와 반사율, 두 펌프 빔 사이 간격에 따른 두 Q-스위칭 출력 펄스 분석 41
제3절 Fabry-Perot etalon을 이용한 레이저 출력 안정화 46
3-1. Fabry-Perot 간섭계를 이용한 레이저 종모드 분석 46
3-2. Fabry-Perot etalon 유무에 따른 출력 안정화 54

제4장 결 론 58

[참고문헌] 59
Degree
Master
Publisher
조선대학교 대학원
Citation
박성태. (2023). 일체형 YAG/Yb:YAG/Cr:YAG 레이저 공진기에서 1×2 Q-스위칭 펄스 배열 빔의 시간 동기화에 관한 연구.
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/17668
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000650795
Appears in Collections:
General Graduate School > 3. Theses(Master)
Authorize & License
  • AuthorizeOpen
  • Embargo2023-02-24
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