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본 논문에서는 대기외란에 따른 SPGD 위상제어 알고리즘 기반 결맞음 빔결합 시스템의 위상제어 동작성능을 논의한다. 대기의 외란에 대한 통계적 이론을 바탕으로 전산모사를 통해 대기외란에 의한 레이저빔의 위상 및 파면 왜곡에 대한 분석과 왜곡된 빔을 통해 얻게 되는 7채널 및 19채널 결맞음 빔결합 결과를 도출하고, 이를 통해 대기외란의 정도에 따른 빔결합 시스템의 위상 제어 동작성능 및 효율을 수치적으로 비교분석한다. 분석 결과, 7채널 결맞음 빔결합의 경우, 대기외란 파라미터 ??값이 ? 까지 증가한 상황에서도 SPGD 위상제어 알고리즘을 적절히 적용할 경우 90% 이상의 빔결합 효율로 시스템의 위상잠금이 가능하다는 것을 확인하였다 19채널 결맞음 빔결합의 경우, 동일한 대기외란 조건에서도 대기의 굴절률 비균질성.(refractive index inhomogeneity)의 영향이 더 커서 빔결합 효율이 60% 수준으로 급격하게 감소할 수 있음을 확인하였다. 또한,대기외란이 있는 상황에서 위상잠금시점까지 요구되는 알고리즘의 반복연산 횟수와 대기현상의 변화간격 비교분석함으로써, 다채널 결맞음 빔결합 시스템이 μs의 간격을 가지는 대기외란 상황에서도 정상동작을 하기 위해서는 SPGD 위상제어 알고리즘의 연산대역폭이 수백 MHz에서 수 GHz까지 확장되어야 한다는 것을 확인하였다. 향후, 대기외란이 SPGD 위상제어 알고리즘 기반 결맞음 빔결합 시스템의 위상제어 동작성능에 미치는 영향을 정량적으로 분석하고 예측하는 데 있어서 본 논문의 결과가 유용하게 활용될 수 있을 것이라 기대된다.
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Y. Jeong / 2004 / Ytterbiumdoped large-core fiber laser with 1.36 kW continuous-wave output power / Opt. Express 12:6088~6092
D. J. Richardson / 2010 / High power fiber lasers: current status and future perspectives / J. O pt. Soc. Am. B 27:B63~B92
A. V. Smith / 2011 / Mode instability in high power fiber amplifiers / Opt. Express 19:10180~10192
T. Y. Fan / 2005 / Laser beam combining for high-power, highradiance sources / IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron 11:567~577
C. Wirth / 2011 / High average power spectral beam combining of four fiber amplifiers to 8. 2 kW / Opt. Lett 36:3118~3120
D. J. Richardson / 2010 / High power fiber lasers: current status and future perspectives / J. O pt. Soc. Am. B 27:B63~B92
A. V. Smith / 2011 / Mode instability in high power fiber amplifiers / Opt. Express 19:10180~10192
T. Y. Fan / 2005 / Laser beam combining for high-power, highradiance sources / IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron 11:567~577
C. Wirth / 2011 / High average power spectral beam combining of four fiber amplifiers to 8. 2 kW / Opt. Lett 36:3118~3120
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