대한민국 국방부

고에너지 레이저 종류

고에너지 레이저 종류

빔을 발생시키는 원리와 매질에 따라 화학 레이저, 고체 레이저,자유전자 레이저 등으로 구분함

고에너지 레이저 종류
  • - 공진기 내부에 화학물질을 주입하여 이들의 화학적 반응에 의하여 원자나 분자가 여기상태로되면서 레이저 빔을 방출하는 것
  • ※ 여기상태(勵起狀態) : 에너지가 가장 안정된 상태인 基底狀態 보다 에너지가 높은 상태로서 일반적으로 가열, 전자기파 또는 복사선․입자선의 조사(照射), 화학적.전기적 자극등을 통해 발생됨
  • - 레이저를 발생시키는데 이용되는 화학물질에 따라 HF(Hydrogen Fluoride 불화수소) 레이저, DF (Deuterium Fluoride 불화중수소) 레이저, COIL(Chemical Oxygen Iodine Laser 화학산소 요오드 레이저)로 구분
고에너지 레이저 종류 안내
종류 파장 대기투과도 용도 화학레이저 특성
HF 2.7㎛ 불량 우주용 ㅇ MW급의 고출력 레이저
ㅇ 우수한 빔품질
ㅇ 크기 및 무게 과다
ㅇ 독성 화학물질
DF 3.8㎛ 우수 지상용
COIL 1.3㎛ 보통 항공기용

- HF 레이저 : 공진기에서 불화 원자가 수소분자와 반응하면 여기된 불화수소분자가 형성되면서 발생되는 약 2.7㎛ 파장의 레이저로 고출력 발진이 용이하나 대기권에 쉽게 흡수됨으로 대기권 밖에서 유용함

  • - DF 레이저 : HF 레이저와 원리는 동일하나 수소분자 대신 중수소가 불화원소와 반응하여 발생되며 파장은 다소 긴 3.8㎛로서 빔 모양을 조절/접속시키는데 상대적으로 큰 광학적 표면이 요구되고 수소에 비해 가격이 다소 비싸나, HF 레이저보다 대기 투과력이 우수하여 지상용으로 적합함
  • - COIL 레이저 : 여기된 산소 분자가 요오드 원자와 충돌하면서 에너지를 전달하면 요오드 원자가 여기상태로 되며, 여기된 요오드 원자로부터 발생되는 1.3㎛ 파장의 레이저로서 파장이 짧기 때문에 다른 화학 레이저 보다 작은 광학계를 사용할 수 있고, HF 레이저 보다 수증기 등에 의한 대기 손실이 적어 항공기용으로 개발됨

고체 레이저

고체상태의 레이저 활성매질을 이용하는 것으로 레이저 발생 원리는 레이저를 발생시키는 고체매질(Nd : YAG, Nd : GGG 등과 같은 Crystal)에 외부에서 섬광등으로 광에너지를 주입하여, Nd 원자를 높은 에너지 상태로 만들고, 이 높은 에너지 상태의 원자가 낮은 에너지 상태로 변하면서 레이저를 발생

※ Nd : Neodymium(네오디뮴). 레이저 발진을 일으키는 원자
YAG : Yttrium Aluminum Garnet. Crystal 일종
GGG : G adolinium Gallium Garnet. Crystal 일종

종류 및 특성

종류 및 특성 안내
종류 파장 대기투과도 용도 화학 레이저 특성
HF 2.7㎛ 불량 우주용 ㅇ MW급의 고출력 레이저
ㅇ 우수한 빔품질
ㅇ 크기 및 무게 과다
ㅇ 독성 화학물질/td>
HF 3.8㎛ 우수 지상용
COIL 1.3㎛ 보통 항공기용

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