Plan Omega to Alpha - POA

  Ti: Al2O3 Laser (Titanium-doped sapphire)  티타늄 도핑 사파이어  티타늄 도핑 사이파이어는 레이저의 이득물질로 사용되는 결정입니다.  사파이어는 알루미늄 산화물로 구성되어 있으며, 사파이어는 일반적으로 파란색으로 알려져 있지만 자연에서는 노란색, 보라색, 주황색, 녹색 등 다양한 색상의 사파이어도 발견이 됩니다.  알루미늄 산화물에 일정량 이상의 티타늄 불순물이 섞이면 붉은색을 띄게 되며,  티타늄 도핑 사파이어의 흡수스펙트럼과 포토루미네선스를 측정하면 아래와 같은 스펙트럼을 얻을 수 있습니다.  펌프 밴드(Pump Band)는 흡수 스펙트럼을 나타내고 발광 밴드(Enission Band)는 포토루미네선스 스펙트럼을 보여줍니다. 흡수 스펙트럼은 중심파장 약 500 nm에서 반치폭 130 nm 영역을 가지고 있으며, 형광 스펙트럼 (발광 밴드)은 760 nm을 중심으로 660 nm ~ 1100 nm의 영역에서 반치폭 약 200 nm를 가지고 있습니다. 이러한 티타늄 도핑 사파이어는 아래 표에서 결정 종류에 따른 발광 스펙트럼의 영역을 표시한 표를 통해서 확인해 보면 매우 넓은 영역 및 가시광선에서의 발광영역을 가지고 있습니다.  이러한 넓은 발광영역은  660 nm ~ 1100 nm 영역에서 발진하는 레이저의 이득물질로 사용할 수 있으며, 파장가변레이저로 사용하기에 유리한 점을 가지고 있습니다. 이러한 특성으로 인해서 넓은 영역에서 발진하는 레이저를 제작하는데 많이 사용하고 있으며, 추후에 다룰 펄스 레이저를 제작하는데 있어서 매우 큰 장점을 가지고 있습니다. 또한, 알루미늄 산화물로 매우 높은 열내구성을 가지고 있어 안정적인 레이저를 제작하는데 유리한 점을 가지고 있습니다.

  에탈론 (Etalon) 오늘 언급할 단어는 에탈론(etalon)이다. 광학, 물리에서 이야기하는 단어로 쉽게 많이 든는 단어는 아니다. 접미사 -on 입자를 정의 할때 붙이는 접미사 예를 들어 electron, photon, phonon, exiton 등 입자가 아닌 에너지를 입자 처럼 이해하기 위해 붙이는 접미사 에너지를 파동과 입자 두 가지로 표현하는 이중성과 관련이 있지 않을까 한다. 다시 원래의 주제로 돌아오면 에탈론도 어떤 에너지의 상태를 입자처럼 표현하고 이를 에탈론이라는 이름을 붙였다. 즉, 에탈론이란 광자가 특정 공간에 집약되어 있는 상태를 입자 처럼 표현했다는 것이다. 위 그림이 두 개의 미러 사이에 빛이 통과할때 반사가 중첩되어 미러 사이에 높은 밀도의 광자가 존재하고 있는 상태를 만들 수 있으며 이러한 상태를 에탈론이라고 한다. 하지만 이러한 에탈론은 항상 만들어 지는 것이 아니라 특정 조건이 필요하다. 이 조건은 내부 이득이 0보다 클때를 의미하는데 미러 사이의 광자가 계속적으로 증가할 조건은 외부에서 들어오는 포톤의 수가 빠져나가는 포톤의 수보다 클때이다. 이러한 현상은 두개의 미러 사이, 박막 사이, 특히, 레이저 시스템에서 존재한다.

   이번 글은 DPSSL (Diode Pumped Solid State Laser)에 관련된 내용입니다. DPSSL레이저는 1998년 처음 개발된 이후 대표적인 고체레이저로 사용되고 있습니다. 레이저는 펌프 광원으로 무엇을 사용하느냐에 따라서 이름이 붙여지게 되는데 당연하게도 Diode를 이용하여 이득매질을 펌프시키기 때문에 다이오드 펌프드 고체레이저 라고 불립니다. 다른 고체레이저 중에서 램프(Lamp)를 이용하여 이득매질을 펌프 할 경우 LP (Lamped-Pumped) 라고 붙여 LPSSL이라고 불립니다. 다시 DPSSL레이저로 돌아와서 이레이저는 고효율, 긴 수명, 안정성, 가볍다는 장점이 있어 1998년 이전 레이저를 대부분 대체되었습니다. DPSS 레이저라고도 불리는 이 레이저는 산업용으로 많이 사용되는데 대표적으로 만드는 회사로는 COHERENT, SPECTRA-PHYSICS, PHOTONICS INDUSTRY, JDSU 등이 있다. 간단하게 DPSS를 만드는 레이저 회사와 DPSS 레이저의 이름에 대해서 알아보았습니다. 지금 부터는 DPSS 레이저에 대해서 기본적으로 알아야 하는 내용에 대해서 언급해 보겠습니다. 우선적으로 DPSS 레이저는 1064 nm 파장이 출력되는 레이저를 기본으로 합니다. ------------------------------------------------------------------------ 레이저의 종류 (산업용 레이저) https://dingadinga88.blogspot.com/2021/03/1.html ------------------------------------------------------------------------ 이전 글에서 언급한 내용을 살펴보면 1064 nm 에서 효율이 좋은 이득매질들이 존재하기 때문에 경제적인 측면에서 가장 가격이 싸고 효율이 좋은 레이저가 발진하는 파장인 1064 nm가 기반이 되는 레이저 입니다. 1064 nm 레이저를 비선형 효과에 ...

레이저에 대한 첫번째 글입니다. 제가 알고 있는 내용을 정리하면서  공부삼아 블로그에 올려 봅니다. 레이저를 하면서 가장 많이 사용하게 되는 레이저의 종류를 파장으로 나누어 보면                                                   1. 1064 nm (NIR; Near Infra Red)                                                   2. 532 nm (Visible; Green)                                                   3. 355 nm (UV) 이렇게 크게 3가지로 나눌 수 있습니다. 위의 그림을 보면 넓은 파장영역에서 레이저로 사용되는 영역은 매우 좁은 영역 임을 알 수 있습니다. 사실 다양한 파장에서 발진하는 레이저들이 존재하지만 산업용에서 가장 중요한 경제성 낮은 가격으로 높은 효율의 레이저를 만들어야 하기 때문에  산업용 레이저로 가장 많이 쓰이는 레이저의 종류는 정해 져 있습니다. 보통은 레이저를 발진에 사용되는 이...