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한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics v.13 no.2, 2002년, pp.140 - 145   피인용횟수: 1

파장가변 티타늄 사파이어 레이저로 펌핑하는 연속발진 Nd:YVO4/KTP 레이저의 출력 특성
Output power characteristics of a CW Nd:YVO4/KTP laser pumped by a tunable Ti:Sapphire laser

추한태   (금오공과대학교 자연과학부UU0000297  ); 안범수   (금오공과대학교 자연과학부UU0000297  ); 김규욱   (금오공과대학교 자연과학부UU0000297  ); 이치원   (공주대학교 영상정보공학부UU0000178  );
  • 초록

    선폭 0.2nm인 파장가변 티타늄 사파이어 레이저를 펌핑 레이저로 사용하여 펌핑 레이저의 5편광(E┴ $\pi$ )과 P-편광(E∥ $\pi$ ) 그리고 파장 변화 등에 따라 두께 1 mm인 Nd:YVO $_4$ 결정의 흡수율 및 연속 발진 Nd:YVO $_4$ /KTP 레이저의 출력 특성을 측정하였다. 그 결과 S-편광 및 P-편광 펌핑 레이저의 파장에 따른 Nd:YVO $_4$ 결정의 최대 흡수율은 각각 809.4 nm일 때 82% 및 808.8 nm일 때 98%로 측정되었으며, 기본파인 Nd:YVO $_4$ 레이저(1064 nm) 출력의 기울기 효율은 각각 43% 및 52%로 측정되어 1000 mW 출력의 P-편광 펌핑 레이저에 대하여 최대 516 mW의 Nd:YVO $_4$ 레이저 출력을 얻을 수 있었다. 또한 P-편광 펌핑 레이저에 대한 내부공진기 진동수 배가된 제2고조파 Nd:YVO $_4$ /KTP 녹색 레이저(532 nm)출력 기울기 효율은 23%로 측정되었으며 1000 mW 펌핑 출력에 대하여 빔질 파라메터 M $^2$ =1.4 1.42인 최대 205 mW의 출력을 얻을 수 있었다.


    We measured the absorption rate of a Nd:YVO $_4$ crystal with a thickness of 1 mm and the output power characteristics of a cw Nd:YVO $_4$ /KTP laser with respect to the change of wavelength and the polarizations of a tunable Ti:sapphire pump laser with a linewidth of 0.2 nm. In the case of S-polarization (E┴ $\pi$ ) and P-polarization (E∥ $\pi$ ) of a pump laser, the maximum absorption rate of the crystal was 82% at 809.4 nm and 98% at 808.8 nm, and slope efficiencies for the output power of the Nd:YVO $_4$ laser (1064 nm) were 43% and 52%, respectively. The maximum Nd:YYO $_4$ laser output power of 516 mW was obtained from the P-polarization pump laser of 1000 mW. As a result of an intracavity frequency-doubling, slope efficiency for the output power of the Nd:YVO $_4$ /KTP green laker (532nm) was 23% and the maximum output power of 205 mW with the beam quality (M $^2$ ) of 1.42 was obtained from the P-polarization pump laser of 1000 mW.


  • 주제어

    Laser principles .   Solid-state laser .   Nonlinear optics.  

  • 참고문헌 (16)

    1. Internally folded Nd:YAG and Nd:YVO₄lasers pumped by laser diodes , R. Scheps;J. F. Myers;G. Mizell;K. Yates , IEEE J. Quantum Electron. / v.30,pp.2132-2135,
    2. W. Koechner , Solid-state Laser Engineering(4th ed.) / v.,pp.98,
    3. Effcient operation of an intracavity-doubled Nd:$YVO_4$/KTP laser and pumped by a high-brightness laser diode , D. Shen;A. Liu;J. Song;K. I. Ueda , Appl. Opt. / v.37,pp.7785-7788,
    4. Compact and effcient 3.2-W diode-pumped Nd:$YVO_4$/KTP green laser , Y.-F. Chen;T.-M. Huang;C.-L. Wang;L.-J. Lee , Appl. Opt. / v.37,pp.5727-5730,
    5. W. Koechner , Solid-state Laser Engineering(4th ed.) / v.,pp.198,
    6. Single-frequency operation in solid-state laser materials with short absorption depths , G. J. Kintz;T. Baer , IEEE J. Quantum Electron / v.26,pp.1457-1459,
    7. Modeling of longitudinally pumped cw Ti:sapphire laser oscillators , A. J. Alfrey , IEEE J. Quantum Electron. / v.25,pp.760-766,
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    9. High-power diode-pumped Q-switched and mode-locked Nd:YVO₄laser with a $Cr^{4+}$:YAG saturable absorber , Y.-F. Chen;S. W. Tsai;S. C. Wang , Opt. Lett. / v.25,pp.1442-1444,
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    12. Passively Q-switched Nd:YVO₄laser with a $Cr^{4+}$:YAG crystal saturable absorber , Y. Bai;N. Wu;J. Zhang;J. Li;S. Li;J. Xu;P. Deng , Appl. Opt. / v.36,pp.2468-2472,
    13. Highly efficient Nd:YVO₄diode-laser end-pumped laser , R. A. Fields;M. Birnbum;C. L. Fincher , Appl. Phys. Lett. / v.51,pp.1885-1886,
    14. Laser-diode-pumped Nd:YAG active laser , T. Kasamatsu;H. Sekita , Appl. Opt. / v.39,pp.1879-1881,
    15. Singlemode oscillation of laser-diode-pumped Nd:YVO₄microchip laser , T. Taira;A. Mukai;G. Mizell;T. Kobayashi , Opt. Lett. / v.16,pp.1955-1957,
    16. Efficient cw end-pumped, end-cooled Nd:YVO₄diode-pumped laser , D. C. Brown;R. Nelson;L. Billings , Appl. Opt. / v.36,pp.8611-8613,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Park, Cha-Gon ; Choo, Han-Tae ; Kim, Gyu-Ug 2007. "Output Characteristics of the Longitudinally Pumped 946 nm Nd:YAG Laser with Laser Diode" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics, 18(4): 270~273     

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    1. 1995 "질소레이저의 제작과 질소기체의 온도변화에 따른 출력특성 연구" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 6 (2): 122~129    
    2. 1996 "다극형 스파크 간격을 사용한 질소레이저의 제작과 그 동작 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 7 (1): 28~36    
    3. 1999 "적외선 영역에서 광대역으로 파장 가변되는 연속 발진 $Cr^{4+}$:YAG 레이저 개발" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 10 (3): 226~232    
    4. 2001 "Lithium Triborate$(LiB_3O_5, LBO)$ 결정을 이용한 파장가변 티타늄 사파이어 레이저의 내부공진기 진동수 배가" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 12 (2): 143~149    
    5. 2002 "반도체 레이저로 펌핑하는 Nd:YAG 레이저의 내부 발생형 제2차 고조파의 On-Off간헐성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 13 (1): 73~78    
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    7. 2004 "Cr4+:YAG 포화 흡수체를 이용한 Ti:sapphire 레이저 여기 Nd:YAG 레이저의 수동형 Q-switching 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 15 (3): 263~267    
    8. 2004 "극초단 펄스 Cr4+:YAG 레이저의 제작 및 동작 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 15 (5): 455~460    
    9. 2007 "반도체 레이저로 종펌핑하를 946 nm Nd:YAG 레이저의 출력 특성" 한국광학회지 = Korean journal of optics and photonics 18 (4): 270~273    
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