[레이져공학] 레이저의 작동원리 및 기기장치에 대하여

소개

여러분께 많은 도움이 되었음 합니다.

목차

1 레이저의 파장 변환기술
1.1 색소 레이저에 의한 변환
1.2 비선형 광학
1.3 Raman 변환기술
1.4 파장제어
(1) 레이저 미러
(2) 분산 프리즘
(3) 필터
① 간섭필터
② 흡수필터
(4) Fabry-Perot etalon
① Brewster 법칙
(5) 레이저 렌즈
① 렌즈 기하학
(6) 회절발

2. 검출기
2.1 검출기의 종류
(1) 광 검출기
(2) 광 방출 검출기
(3) 광 전도 검출기
(4) 광전 증배관
(5) 적외선 검출기

3. 펄스 검출계
3.1 Lock-in 증폭기
3.2 단일 펄스계
3.3 Boxcar Integrator

4. 펄스 생성 기술
4.1 Cavity Dumping
4.2 Q-switching
4.3 Mode-locking

5. 레이저 Mode

6. Fourier 변환 방법

7. 레이저 문턱값 조건

8. 편광법

본문내용

1 레이저의 파장 변환기술

1.1 색소 레이저에 의한 변환
색소 레이저는 광원의 파장은 단일파장이나, 색소에서 나오는 형광은 방향족(aromatic group)되어 있기 때문에 넓은 파장범위에서 나온다. 또한 색소의 형광은 여기시키는 레이저 광원보다 더 긴 파장에서 나오게 된다. 따라서 색소를 바꾸어주고 여기시킬 수 잇는 저절한 광학계를 구성하면 원하는 파장을 발전시킬 수가 있다.

1.2 비선형 광학
비선형 광학(nonlinear optics)을 이용하여 주파수를 바꾸는 기술은 분광학 및 홀로그래피에 많이 이용하고 있는 기술이다.
비선형 광학 결정을 이용하여 파장의 2배가인 고주파(high-frequency)를 만들 수 있다. v2로 입사되는 기본파의 주파수인 경우에 v를 발생하는 2배파 또는 제 2고주파(super high frequency ; SHF)라 하고, 출력되는 3배파를 제 3고주파(three high frequency ; RHF), 4배파를 제 4고주파(four high frequency ; FHF)라 한다.
비선형 광학에서 고주파를 발생시키는 가장 좋은 조건은 위상(phase)정합 조건으로서, 온도와 각도의 조건이 최적이어야 한다. 고주파의 발생 효율은 레이저 광의 입력 세기 밀도가 높을수록 효율이 높다. 연속파 발진 레이저에서는 효율이 높은 온도 위상 정합형이 사용되고, 펄스파 레이저에서는 각도 위상 정합형이 많이 사용되고 있다. 주파수 2배가 효율이 높을 때 이것을 연속적으로 이용하면 4X, 8X, 16X.....등 파장이 아주 짧은 영역까지 이용 가능하다. 흔히 주파수 2배가 결정을 색소 레이저에 부착하면 색소 레이저의 파장을 바꿈으로써 주파수 2배가 파장도 바꿀 수 있게 된다.
또한 주파수 변환기술로 많이 이용되는 기술은 주파수 혼합기술이며 이것은 주파수 2배가 현상의 일반적인 형태로 생각하면 된다. 즉 파장은 주파수에 역비례 하므로 방사되는 파장은 1/ '=1/ ₁+ 1/ ₂에 의해서 항상 입사되는 파장보다는 짧게 된다.
색소 레이저에서 주파수 2배가 현상을 이용하면 여러 가지 파장을 얻는 것이 가능하다. 주파수 혼합기술과는 반대로 입사되는 파장의 빛이 signal파와 idler파로 불리되는 현상을 이용하는 것을 광학적 피라미터 진동자(optical parametric oscillator)라고 하며 주파수 변환기술의 한 방법으로 쓰이고 있다.

참고자료

· 없음