Tm 광섬유 레이저를 이용한 Ho:YAG 레이저

Abstract

레이저는 산업, 의료, 군사 등 많은 분야에서 필수 광원으로 사용되고 있다. 그 중에서 2μm의 파장을 가지는 레이저의 경우 눈에 안전하며 물에 흡수가 잘되고 대기 중의 투과율이 높다는 특징으로 인해 의료 및 LIDAR 등의 응용분야에 적합하다. 이러한 2μm 파장 영역의 레이저에는 대표적으로 thulium 첨가 레이저와 holmium 첨가 레이저가 있는데 특히 LIDAR와 같은 응용분야에서 2097nm 파장의 매우 높은 대기 투과율로 인해 thulium 첨가 레이저보다 상대적으로 더 긴 파장을 갖는 holmium 첨가 레이저의 활용도가 더 크다고 알려져 있다. 또한 광섬유 레이저는 레이저 이득 물질이 광섬유라는 특성으로 인해 열 방출이 잘 되어 고출력 레이저 발진에 유리하고 빛이 갇혀 진행하기 때문에 레이저의 모드가 외부 환경에 영향을 받지 않으며 레이저 시스템을 소형화 할 수 있는 큰 장점들을 가지고 있어 기존의 고체 레이저를 빠르게 대체해 나가고 있는 추세이다. 따라서 본 논문에서는 광섬유 레이저 시뮬레이션을 통하여 광섬유 레이저의 특성에 대해서 알아보고 Tm 첨가 광섬유 레이저를 펌프 광원으로 이용하여 Ho:YAG 레이저를 발진시켜 보았다.