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다채널 광섬유 레이저 및 다중 빔 정렬 기술 개발

Development of Multi-channel Fiber Laser and Beam Alignment Method

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주제분류물리학

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타일형 결맞음 빔결합 연구를 위하여 시드 공유형 다채널 광섬유 레이저 및 출력단, 다중 빔 정렬 기술을 개발하였다. 광섬유 레이저는 7개의 채널을 갖고, 각각의 채널당 출력 10 W 이상으로 시드, 전치 증폭기, 광 분배기, 주 증폭기로 구성된 master oscillator power amplifier (MOPA) 구조이다. 레이저 빔 시준 및 정렬을 위하여 틸팅 기능이 가능한 출력단을 개발하였다. 출력단은 채움값(fill-factor)을 높이기 위하여 원통형 구조로 제작하였으며, 광섬유 엔드캡의 결합이 가능하게 하였고, 출력단 내부에 PZT를 장착하여 틸팅 기능을 구현하였다. 다중 채널 레이저의 각 채널 빔을 표적의 한점으로 정렬하기 위하여 stochastic parallel gradient decent (SPGD) 알고리즘을 적용하였다. SPGD 알고 리즘을 이용한 PZT 제어를 통해 다중 빔 정렬을 성공적으로 구현하였다. 다중 빔 정렬 기술을 이용한 결맞음 빔결합 기술 개발이 기대된다.

Abstract

We have developed a multi-channel fiber laser for tiled laser beam combining, and a laser output array system for multi-beam alignment. The fiber laser is a master oscillator power amplifier (MOPA) configuration that has a common seed, preamplifier and 7-channel amplifier. The output power of each channel is more than 10 W. The laser output array system is a packed cylindrical configuration for a high fill-factor, and it has capabilities forcollimation and tilt control with built-in PZT. Multi-beam alignment to a target is successfully implemented using PZT controlled with a stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm.

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