본문 바로가기
HOME> 논문 > 논문 검색상세

논문 상세정보

미량 기체의 밀도 측정을 위한 외부 공진기 반도체 레이저 광학공동 적분 투과 분광법
Integrated Cavity Output Spectroscopy Using an External Cavity Diode Laser for the Density Absorption Measurement of Trace Gases

류훈철   (연세대학교 기계공학과UU0000936  ); 유용심   (한국표준과학연구원 나노광계측그룹CC0187000  ); 이재용   (한국표준과학연구원 나노광계측그룹CC0187000  ); 한재원   (연세대학교 기계공학과UU0000936  );
  • 초록

    광학공동 적분 투과 분광법(integrated cavity output spectroscopy, ICOS)은 파장가변 레이저와 광학공동을 이용해 미량기체의 절대 밀도를 고감도로 측정할 수 있는 실시간 흡수 분광계측 기법이다. 이 기법은 압전 소자를 이용해 길이가 변조되는 고 피네스(high finesse) 파브리-페로 공동(Fabry-Perot cavity)을 공명 투과하는 연속파 파장 변조 레이저의 적분 출력으로 부터 공동 내부 시료의 분광 흡수량을 측정하는 원리를 이용한다. 본 연구에서는 764,7nm 파장 근처에서 파장이 변조되는 외부 공진기 반도체 레이저를 광원으로 사용하고, $99.997\%$ 의 높은 반사율을 갖는 거울로 구성된 파브리-페로 공동을 이용해 파장에 따른 투과 감쇠 신호를 발생시키는 실험 장치를 구성하였다. 산소 기체에 대한 측정 실험을 수행한 결과, 최소 흡수계수 $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$ 에 해당하는 미량기체 밀도를 측정할 수 있는 성능을 얻었다.


    Integrated cavity output spectroscopy(ICOS) is a simple, non-intrusive absorption measurement technique that can detect and quantify trace-level gas species. The spectral absorbance of a gas is quantified from the integrated optical output of the modulated high-finesse cavity containing the sample which is irradiated by a wavelength-swept laser source. We constructed an experimental setup by using a tunable single mode external cavity diode laser operating at the wavelength near 765 nm and a Fabry-Perot cavity with length modulation achieved by a piezoelectric transducer where one of the cavity mirrors sat on. In the experiment performed on minute oxygen gas at the wave-length near 764.5nm, we demonstrated the minimum detectable absorption of $8.45\times10^{-8}cm^{-1}$ .


  • 주제어

    광학공동 적분 투과 분광법 .   흡수 분광 .   외부 공진기 반도체 레이저 .   파브리-페로 공동 .   산소.  

  • 참고문헌 (9)

    1. R. Engeln, G. Berden, E. Berg, and G. Meijer, J. Chem. Phys. 107, 4458 (1997) 
    2. T. G. Spence, C. C. Harb, B. A. Paldus, and R. N. Zare, Rev. Sci. Instrum. 71. 347 (2000) 
    3. A. O'Keefe, J. J. Scherer, and J. B. Paul, Chem. Phys. Lett. 307, 343 (1999) 
    4. G. Berden, R. Peeters, and G. Meijer, Int. Rev. Phys. Chem. 19, 565 (2000) 
    5. D. S. Baer, J. B. Paul, M. Gupta, and A. O'Keefe, Appl. Phys. B 75, 261 (2002) 
    6. D. H. Lee, Y. Yoon, B. Kim, J. Y. Lee, Y. S. Yoo, and J. W. Hahn, Appl. Phys. B 74, 435 (2002) 
    7. J. W. Kim, J. W. Hahn, Y. S. Yoo, J. Y. Lee, H. J. Kong, and H. W. Lee, Appl. Opt. 38, 1742 (1999) 
    8. R. D. Van Zee, J. T. Hodges, and J. P. Looney, Appl. Opt. 38, 3951 (1999) 
    9. A. O'Keefe, Chem. Phys. Lett. 293, 331 (1998) 

 저자의 다른 논문

  • 류훈철 (2)

    1. 2006 "레이저 유도 백열법을 이용한 단기통 커먼레일 디젤 엔진 배기에서의 PM 크기 계측에 관한 연구" 한국자동차공학회논문집 = Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers 14 (3): 95~102    
    2. 2006 "PID 제어기법을 이용한 펄스 레이저 출력 안정화에 관한 연구" 한국레이저가공학회지 = Journal of Korean Society of Laser Processing 9 (2): 17~22    
  • 유용심 (4)

  • 이재용 (0)

 활용도 분석

  • 상세보기

    amChart 영역
  • 원문보기

    amChart 영역

원문보기

무료다운로드
  • NDSL :
  • 한국진공학회 : 저널
유료다운로드

유료 다운로드의 경우 해당 사이트의 정책에 따라 신규 회원가입, 로그인, 유료 구매 등이 필요할 수 있습니다. 해당 사이트에서 발생하는 귀하의 모든 정보활동은 NDSL의 서비스 정책과 무관합니다.

원문복사신청을 하시면, 일부 해외 인쇄학술지의 경우 외국학술지지원센터(FRIC)에서
무료 원문복사 서비스를 제공합니다.

NDSL에서는 해당 원문을 복사서비스하고 있습니다. 위의 원문복사신청 또는 장바구니 담기를 통하여 원문복사서비스 이용이 가능합니다.

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠
이 논문과 함께 출판된 논문 + 더보기