I. 제목

위상공액거울 방식의 결맞음 빔을 이용한 고품질 빔 결합 기술

II. 연구개발의 목적 및 필요성

고출력, 고반복률 레이저는 레이저 무기 등의 군사, 안보적인 용도로 쓰일 뿐 아니라, 2D 레이저 가공을 비롯한 다양한 산업적인 용도로 사용 가능하다. 현재 레이저 기술로는 레이저 매질의 열 문제와 비선형 효과 및 기생발진으로 인하여 출력의 한계가 필연적으로 존재한다. 따라서 이러한 문제를 해결하고 그 한계 이상의 출력을 얻기 위하여 고출력 레이저 빔 결합 기술이 가장 바람직한 방법으로 대두되고 있다. 이에 SBS-PCM을 이용한 고출력 레이저 빔 결합 기술을 개발하고자 한다. 또한 이를 이용한 2D 레이저 가공 기술은 기존의 scanning 방법을 이용한 레이저 가공 방식이 가지고 있는 속도 한계를 뛰어넘는 기술로 기대되고 있어 이에 대한 연구도 수행하는 것을 목표로 한다.

III. 연구개발의 내용 및 범위

(주관기관 KAIST) 4 kW / 10 kHz / 400 mJ 출력의 SBS-PCM을 이용한 4빔 결합 고출력 레이저 개발 연구와 이를 이용한 2D 레이저 가공시험 연구

(참여기관 (주)프로텍) 2D 레이저 가공을 위한 가공기 모듈 개발 연구

(위탁기관 한동대학교) LD pumped Nd:YAG 레이저 main amplifier 모듈 설계 및 개발 연구

IV. 연구개발결과

1. 고출력 레이저를 위한 Front End, preamp, main amp 모듈 개발을 통해 10 kHz / 100 mJ / 10 ns 고출력 레이저 모듈 시스템 4 개 개발 완료

2. 고출력 레이저용 SBS-PCM 6 가지 방식들의 개발 완료

3. 고출력 SBS-PCM을 이용한 위상 안정된 빔 결합 기술 개발 완성

4. Conventional mirror를 이용한 고출력 빔 결합 기술 완성

5. 2D 가공용 홀로그램 개발 및 시험 완료

V. 연구개발결과의 활용계획

레이저 소형화 추가 연구를 통한 2D 레이저 가공기 개발