무손실 삽입 회전 미러 Q스위칭은 좁은 펄스와 높은 피크 전력 출력을 얻는 직접적인 방법입니다. 나노초 펄스는 고속 회전 미러 Q스위칭을 사용해야 하며, 레이저 매질의 에너지 준위 입자 수 반전을 최대화하여 최대 레이저 에너지 출력을 얻기 위해 모터 속도 및 제논램프 방전 지연을 정밀 제어해야 합니다. 본 논문에서는 Arduino mega 2560 마이크로컨트롤러를 중심으로 한 고속 회전 미러 Q스위칭 제어 시스템을 설계하였으며, 정밀한 마이크로컨트롤러 시리얼 포트 명령 해석을 통해 레이저 전원의 충·방전과 고속 모터의 기동·정지를 제어하였습니다. 또한 회전 미러 펄스 신호 통합 저주파 제어를 통해 제논램프 방전 시점을 구현함으로써 지연 시간의 정밀 제어를 실현하였으며, 램프 구동 Er, Cr:YSGG 레이저의 나노초 협펄스 Q스위칭 출력을 구현하였습니다. 5 Hz 반복 주파수에서 회전 미러 속도가 650 r/s일 때, 얻어진 최고 단일 펄스 레이저 에너지는 45.7 mJ이고, 펄스 폭은 86.2 ns이며, 해당 피크 전력은 530.2 kW입니다.

회전 미러 Q스위칭; 고체 레이저; Er, Cr:YSGG 레이저; Arduino; 제논램프 펌핑