KR102592888B1 - laser apparatus and diagnostic system including the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 장치 및 그를 포함하는 진단 시스템을 개시한다. 그의 장치는 펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스와, 상기 펌프 광을 흡수하여 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질과, 상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함한다. 공진기는 상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부와, 상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부와, 상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상으로 변화시키는 파장 가변 부를 포함한다.The present invention discloses a laser device and a diagnostic system including the same. The device includes a pump light source that generates pump light, a gain medium that absorbs the pump light and has a gain of laser light, and a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light. A resonator has an input reflection portion disposed between the pump light source and the gain medium, an output reflection portion of the gain medium opposite the input reflection portion, and a resonator disposed adjacent to the input reflection portion or the output reflection portion, It includes a wavelength variable part that changes the wavelength of the laser light to 100 nm or more.

Description

레이저 장치 및 그를 포함하는 진단 시스템{laser apparatus and diagnostic system including the same}Laser apparatus and diagnostic system including the same}

본 발명은 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 파장의 레이저 광을 제공하는 레이저 장치 및 그를 포함하는 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a diagnostic system, and more specifically, to a laser device that provides laser light of multiple wavelengths and a diagnostic system including the same.

급격한 고령화 사회의 도래와 더불어 웰빙 산업과 첨단 의료 산업이 각광을 보이고 있다. 그 중 의료 산업의 암(cancer)의 진단 시스템은 눈부시게 발전되고 있다. 예를 들어, 유방암은 조기 발견 시 95%의 완치 율을 가질 수 있기 때문에 정밀 진단 시스템의 필요성이 절실할 수 있다. 일반적으로 유방암은 초음파 진단 시스템에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 초음파 진단 시스템의 초음파는 인체 내의 진단 시스템의 노이즈를 생성시킬 수 있다. 최근 초음파 진단 시스템을 보완하기 위한 광 음향 기술 기반의 진단 시스템이 활발히 연구 개발되고 있다.With the advent of a rapidly aging society, the wellness industry and cutting-edge medical industry are in the spotlight. Among them, the cancer diagnosis system in the medical industry is making remarkable progress. For example, breast cancer can have a 95% cure rate when detected early, so the need for a precise diagnostic system may be urgent. In general, breast cancer can be detected by an ultrasound diagnostic system. However, the ultrasound waves of the ultrasound diagnosis system may generate noise in the diagnosis system within the human body. Recently, diagnostic systems based on photoacoustic technology to complement ultrasound diagnostic systems are being actively researched and developed.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저 광의 파장을 100nm이상 가변시킬 수 있는 레이저 장치를 제공하는 데 있다. The problem to be solved by the present invention is to provide a laser device that can change the wavelength of laser light by more than 100 nm.

또한, 본 발명의 다른 해결 과제는 복수의 암들을 진단할 수 있는 진단 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, another problem of the present invention is to provide a diagnostic system capable of diagnosing multiple cancers.

본 발명은 레이저 장치를 개시한다. 그의 장치는 펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스; 상기 펌프 광을 흡수하여 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및 상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함한다. 여기서, 상기 공진기는: 상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부; 상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및 상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상으로 변화시키는 파장 가변 부를 포함할 수 있다. The present invention discloses a laser device. His device includes a pump light source that generates pump light; a gain medium that absorbs the pump light and has a gain of laser light; and a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light. Here, the resonator includes: an input reflection portion disposed between the pump light source and the gain medium; an output reflection portion of the gain medium opposite the input reflection portion; and a wavelength variable unit disposed adjacent to the input reflection unit or the output reflection unit and changing the wavelength of the laser light to 100 nm or more.

본 발명의 일 예에 따른 진단 시스템은 시료에 레이저 광을 제공하는 레이저 장치; 및 상기 레이저 광에 의해 상기 시료로부터 생성된 초음파를 검출하는 광 음향 검출 장치를 포함한다. 여기서, 레이저 장치는, 펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스; 상기 펌프 광을 흡수하여 상기 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및 상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함할 수 있다. 상기 공진기는: 상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부; 상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및 상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상의 가변 범주로 변화시키는 파장 가변 부를 포함할 수 있다.A diagnostic system according to an example of the present invention includes a laser device that provides laser light to a sample; and a photoacoustic detection device that detects ultrasonic waves generated from the sample by the laser light. Here, the laser device includes: a pump light source that generates pump light; a gain medium that absorbs the pump light and has a gain of the laser light; and a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light. The resonator includes: an input reflection portion disposed between the pump light source and the gain medium; an output reflection portion of the gain medium opposite the input reflection portion; and a wavelength variable part disposed adjacent to the input reflection part or the output reflection part and changing the wavelength of the laser light into a variable range of 100 nm or more.

본 발명의 개념에 따른 레이저 장치는 공진기 내의 프리즘으로부터 분광된 레이저 광의 일부를 분사하는 복수개의 미러들을 구비한 파장 가변 부를 포함할 수 있다. 복수개의 미러들은 레이저 광의 파장을 100nm 이상 가변시킬 수 있다. 진단 시스템은 100nm 이상으로 가변되는 파장의 레이저 광을 사용하여 복수의 암을 진단할 수 있다. A laser device according to the concept of the present invention may include a wavelength variable unit having a plurality of mirrors that emit a portion of laser light split from a prism in a resonator. A plurality of mirrors can change the wavelength of laser light by more than 100 nm. The diagnostic system can diagnose multiple cancers using laser light with a wavelength variable to 100 nm or more.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 광 음향 검출 장치의 초음파의 검출 신호의 이미지를 보여준다.
도 3은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 레이저 광의 파장에 따른 세기를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.Figure 1 is a diagram showing a diagnostic system 100 according to the concept of the present invention.
Figure 2 shows an image of the detection signal of ultrasonic waves of the photoacoustic detection device of Figure 1.
FIG. 3 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 4 is a graph showing the intensity according to the wavelength of the laser light of FIG. 1.
FIG. 5 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 6 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 7 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 8 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 9 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.
FIG. 10 is a diagram showing an example of the laser device of FIG. 1.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 동일한 구성 요소들은 동일한 참조번호를 이용하여 인용될 것이다. 유사한 구성 요소들은 유사한 참조번호들을 이용하여 인용될 것이다. 아래에서 설명될 본 발명에 따른 테스트 장치, 및 그것에 의해 수행되는 동작은 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다. Hereinafter, in order to explain in detail enough to enable those skilled in the art to easily implement the technical idea of the present invention, embodiments of the present invention will be described with reference to the attached drawings. Identical elements will be cited using the same reference numerals. Similar elements will be referred to using like reference numerals. The test device according to the present invention, which will be described below, and the operations performed by it are merely described as examples, and various changes and modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)를 보여준다.Figure 1 shows a diagnostic system 100 according to the concept of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)은 암 진단 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진단 시스템(100)은 유방암 및 폐암을 진단할 수 있다. 이와 달리, 진단 시스템(100)은 혈액 암 또는 피부암을 진단할 수 있다. 일 예에 따르면, 레이저 장치(110), 제 1 렌즈(120), 및 광 음향 검출 장치(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a diagnostic system 100 according to the concept of the present invention may include a cancer diagnosis device. For example, the diagnostic system 100 can diagnose breast cancer and lung cancer. Alternatively, the diagnostic system 100 may diagnose blood cancer or skin cancer. According to one example, it may include a laser device 110, a first lens 120, and a photoacoustic detection device 150.

레이저 장치(110)는 제 1 렌즈(120)에 레이저 광(130)을 제공할 수 있다. 레이저 광(130)은 약 700nm 내지 약 900nm의 파장을 가질 수 있다. 제 1 렌즈(120)는 레이저 광(130)을 시료(140)에 다시 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 렌즈(120)는 시료(140)에 인접하여 배치될 수 있다. 시료(140)는 안토시아닌 그린 또는 금 나노 입자들을 포함할 수 있다. 시료(140)는 레이저 광(130)을 흡수하여 열팽창될 수 있다. 예를 들어, 시료(140)는 열팽창에 따른 초음파(142)를 생성할 수 있다. 안토시아닌 그린은 약 740nm 내지 780nm 파장의 레이저 광(130)을 흡수하여 초음파(142)를 생성할 수 있다. 안토시아닌 그린은 유방암 진단 시약으로 사용될 수 있다. 금 나노 입자들은 약 840nm 내지 약 880nm 파장의 레이저 광(130)을 흡수하여 초음파(142)를 생성할 수 있다. 금 나노 입자들은 폐암 진단 시약으로 사용될 수 있다.The laser device 110 may provide laser light 130 to the first lens 120. Laser light 130 may have a wavelength of about 700 nm to about 900 nm. The first lens 120 may provide laser light 130 back to the sample 140. For example, the first lens 120 may be placed adjacent to the sample 140. Sample 140 may include anthocyanin green or gold nanoparticles. The sample 140 may absorb the laser light 130 and thermally expand. For example, the sample 140 may generate ultrasonic waves 142 due to thermal expansion. Anthocyanin green can generate ultrasound 142 by absorbing laser light 130 with a wavelength of about 740 nm to 780 nm. Anthocyanin green can be used as a breast cancer diagnostic reagent. Gold nanoparticles can generate ultrasound 142 by absorbing laser light 130 with a wavelength of about 840 nm to about 880 nm. Gold nanoparticles can be used as a lung cancer diagnostic reagent.

광 음향 검출 장치(150)는 초음파(142)를 검출할 수 있다. 광 음향 검출 장치(150)는 장치센서(152)와 제어 부(154)를 포함할 수 있다. 센서(152)는 초음파(142)을 감지할 수 있다. 일 예에 따르면, 센서(152)는 레이저 장치(110) 및 제 1 렌즈(120)와 다른 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(152)는 제 1 렌즈(120)와 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 센서(152)는 마이크로 폰을 포함할 수 있다. 제어 부(154)는 초음파(142)의 감지 신호를 센서(152)로부터 수신할 수 있다. 제어 부(154)는 초음파(142)의 감지 신호를 이미지 신호로 출력할 수 있다.The photoacoustic detection device 150 may detect ultrasonic waves 142. The photoacoustic detection device 150 may include a device sensor 152 and a control unit 154. The sensor 152 can detect ultrasonic waves 142. According to one example, the sensor 152 may be arranged in a different direction from the laser device 110 and the first lens 120. For example, the sensor 152 may be arranged in a direction perpendicular to the first lens 120. Sensor 152 may include a microphone. The control unit 154 may receive a detection signal of ultrasonic waves 142 from the sensor 152. The control unit 154 may output the detection signal of the ultrasonic waves 142 as an image signal.

도 2는 도 1의 광 음향 검출 장치(150)의 초음파(142)의 검출 신호의 이미지를 보여준다.FIG. 2 shows an image of a detection signal of ultrasonic waves 142 of the photoacoustic detection device 150 of FIG. 1 .

도 1 및 도 2를 참조하면, 광 음향 검출 장치(150)는 광 음향 신호(144)를 검출할 수 있다. 광 음향 신호(144)는 시료(140)로부터 생성된 초음파(142)에 대응될 수 있다. 시료(140)는 주로 암 발생부위에 집중적으로 퇴적될 수 있다. 예를 들어, 안토시아닌 그린의 시료(140)는 인체의 유방암 발생 부위에 집중될 수 있다. 금 나노 입자들은 인체의 폐암 발생 부위에 집중될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the photoacoustic detection device 150 may detect the photoacoustic signal 144 . The photoacoustic signal 144 may correspond to the ultrasonic wave 142 generated from the sample 140. The sample 140 may be mainly deposited at the cancer site. For example, the anthocyanin green sample 140 may be concentrated in a breast cancer development site in the human body. Gold nanoparticles can be concentrated in areas where lung cancer occurs in the human body.

레이저 장치(110)는 시료(140)가 주입된 인체에 레이저 광(130)을 제공하고, 광 음향 검출 장치(150)의 제어 부(154)는 광 음향 신호(144)를 검출할 수 있다. 진단 시스템(100)은 광 음향 신호(144)의 검출 깊이에 따라 유방암 및 폐암을 동시에 진단할 수 있다. The laser device 110 provides laser light 130 to the human body into which the sample 140 has been injected, and the control unit 154 of the photoacoustic detection device 150 can detect the photoacoustic signal 144. The diagnostic system 100 can simultaneously diagnose breast cancer and lung cancer according to the detection depth of the photoacoustic signal 144.

도 3은 도 1의 레이저 장치(110)의 일 예를 보여준다.FIG. 3 shows an example of the laser device 110 of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 레이저 장치(110)는 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 이득 매질(30), 및 공진기(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the laser device 110 may include a pump light source 10, a second lens 20, a gain medium 30, and a resonator 40.

펌프 광 소스(10)는 펌프 광((12)을 제 2 렌즈(20)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 펌프 광 소스(10)는 DPSS 레이저, LD 소자, LED 소자를 포함할 수 있다. 펌프 광(12)은 약 500nm 내지 약 600nm의 파장을 가질 수 있다.Pump light source 10 may provide pump light 12 to second lens 20. For example, pump light source 10 may include a DPSS laser, an LD device, and an LED device. . The pump light 12 may have a wavelength of about 500 nm to about 600 nm.

제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 이득 매질(30)에 제공할 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 이득 매질(30)에 집중(focus)시킬 수 있다. The second lens 20 may provide pump light 12 to the gain medium 30 . The second lens 20 may include a convex lens. The second lens 20 may focus the pump light 12 on the gain medium 30.

이득 매질(30)은 레이저 광(130)의 이득을 얻을 수 있다. 예를 들어, 이득 매질(30)은 티타늄 사파이어를 포함할 수 있다. 이득 매질(30)은 공진기(40) 내의 레이저 광(130)을 투과할 수 있다.The gain medium 30 can obtain the gain of the laser light 130. For example, gain medium 30 may include titanium sapphire. The gain medium 30 may transmit the laser light 130 within the resonator 40.

공진기(40)는 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 공진기(40)는 입력 반사 부(42), 출력 반사 부(44), 및 파장 가변 부(46)를 포함할 수 있다. The resonator 40 may resonate the laser light 130. According to one example, the resonator 40 may include an input reflection unit 42, an output reflection unit 44, and a wavelength variable unit 46.

입력 반사 부(42)는 제 2 렌즈(20)와 이득 매질(30) 사이에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 입력 반사 부(42)는 중심 홀(41)을 가질 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 중심 홀(41) 내에 제공할 수 있다. 펌프 광(12)은 중심 홀(41)을 통과하여 이득 매질(30)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 입력 반사 부(42)는 미러를 포함할 수 있다. 입력 반사 부(42)는 레이저 광(130)을 이득 매질(30)로 반사할 수 있다. The input reflection unit 42 may be disposed between the second lens 20 and the gain medium 30. According to one example, the input reflection unit 42 may have a central hole 41. The second lens 20 may provide the pump light 12 into the central hole 41. The pump light 12 may pass through the central hole 41 and be provided to the gain medium 30. For example, input reflector 42 may include a mirror. The input reflection unit 42 may reflect the laser light 130 to the gain medium 30.

출력 반사 부(44)는 입력 반사 부(42)에 대향하는 이득 매질(30)의 타측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 출력 반사 부(44)는 하프 미러를 포함할 수 있다. 출력 반사 부(44)는 레이저 광(130)의 일부를 이득 매질(30)로 반사하고, 상기 레이저 광(130)의 일부를 시료(140)로 투과시킬 수 있다.The output reflection unit 44 may be disposed on the other side of the gain medium 30 opposite the input reflection unit 42. For example, the output reflection portion 44 may include a half mirror. The output reflection unit 44 may reflect part of the laser light 130 to the gain medium 30 and transmit part of the laser light 130 to the sample 140.

파장 가변 부(46)는 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 파장 가변 부(46)는 레이저 광(130)의 파장을 약 100nm이상으로 변화시킬 수 있다. 파장 가변 부(46)는 출력 반사 부(44)로부터 반사되는 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 파장 가변 부(46)는 제 1 프리즘(45), 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)을 포함할 수 있다. The wavelength variable unit 46 can change the wavelength of the laser light 130. For example, the wavelength variable unit 46 can change the wavelength of the laser light 130 to about 100 nm or more. The wavelength variable unit 46 may change the wavelength of the laser light 130 reflected from the output reflection unit 44. According to one example, the wavelength variable unit 46 may include a first prism 45 and first and second mirrors 47 and 49.

제 1 프리즘(45)은 이득 매질(30)과 출력 반사 부(44) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 프리즘(45)은 레이저 광(130)을 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)로 분광시킬 수 있다. The first prism 45 may be disposed between the gain medium 30 and the output reflection portion 44. The first prism 45 may split the laser light 130 into the first and second mirrors 47 and 49.

제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 미러(47)와 제 2 미러(49)는 제 1 프리즘(45)에 대해 서로 다른 방향으로 기울어질 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 분광된 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)으로 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 미러(47)는 장파장 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)로 반사할 수 있다. 제 2 미러(49)는 단파장의 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)로 반사할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 미러(49)는 출력 반사 부(44)일 수 있다. 이와 달리, 제 1 미러는 단파장 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. 제 2 미러(49)는 장파장의 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. The first and second mirrors 47 and 49 may resonate the laser light 130 of multiple wavelengths. According to one example, the first mirror 47 and the second mirror 49 may be tilted in different directions with respect to the first prism 45. The first and second mirrors 47 and 49 may reflect the split laser light 130 to the first prism 45. For example, the first mirror 47 may reflect the long-wavelength laser light 130 to the first prism 45. The second mirror 49 may reflect the short-wavelength laser light 130 to the first prism 45. According to one example, the second mirror 49 may be the output reflection unit 44. Alternatively, the first mirror may reflect short-wavelength laser light 130. The second mirror 49 may reflect the long-wavelength laser light 130.

도 4는 도 1의 레이저 광(130)의 파장에 따른 세기를 보여준다.FIG. 4 shows the intensity of the laser light 130 of FIG. 1 according to the wavelength.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 약 780nm 및 약 880nm의 다중 파장(multi-wavelength)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 미러(47)는 약 780nm의 제 1 피크 파장(52)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 제 2 미러(49)는 약 880nm의 제 2 피크 파장(54)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 4 , the first and second mirrors 47 and 49 may resonate multi-wavelength laser light 130 of about 780 nm and about 880 nm. For example, the first mirror 47 may resonate the laser light 130 with a first peak wavelength 52 of about 780 nm. The second mirror 49 may resonate the laser light 130 with a second peak wavelength 54 of about 880 nm.

도 5는 도 1의 레이저 장치(110a)의 일 예를 보여준다.Figure 5 shows an example of the laser device 110a of Figure 1.

도 5를 참조하면, 레이저 장치(110a)의 파장 가변 부(46a)는 입력 반사 부(42)와 이득 매질(39) 사이에 배치될 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44)는 도 3과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, the wavelength variable part 46a of the laser device 110a may be disposed between the input reflection part 42 and the gain medium 39. The pump light source 10, the second lens 20, and the output reflection unit 44 of the resonator 40 may have the same configuration and arrangement as those in FIG. 3.

제 1 프리즘(45a)은 입력 반사 부(42)와 이득 매질(39) 사이의 레이저 광(130)을 분광시킬 수 있다. 제 1 미러(47a)는 입력 반사 부(42)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 2 미러(49a)는 입력 반사 부(42)일 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47a, 49a)은 이득 매질(30)로 다중 파장의 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. The first prism 45a may split the laser light 130 between the input reflection unit 42 and the gain medium 39. The first mirror 47a may be disposed adjacent to the input reflection unit 42. The second mirror 49a may be the input reflection unit 42. The first and second mirrors 47a and 49a may reflect the multi-wavelength laser light 130 into the gain medium 30.

따라서, 파장 가변 부(46a)는 제 1 및 제 2 미러들(47a, 49a)을 이용하여 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. Accordingly, the wavelength variable unit 46a can resonate the laser light 130 of multiple wavelengths using the first and second mirrors 47a and 49a.

도 6은 도 1의 레이저 장치(110b)의 일 예를 보여준다.FIG. 6 shows an example of the laser device 110b of FIG. 1.

도 6을 참조하면, 레이저 장치(110b)의 파장 가변 부(46b)는 입력 반사 부(42)로부터 반사된 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44)는 도 5와 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, the wavelength variable unit 46b of the laser device 110b can change the wavelength of the laser light 130 reflected from the input reflection unit 42. The pump light source 10, the second lens 20, and the output reflection unit 44 of the resonator 40 may have the same configuration and arrangement as those in FIG. 5.

파장 가변 부(46b)는 제 3 미러(48)를 더 포함할 수 있다. 제 3 미러(48)는 제 1 프리즘(45b)로부터 반사된 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45b)으로 다시 반사시킬 수 있다. 레이저 광(130)은 제 3 미러(48)에 의해 공진될 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47b, 49b)은 제 1 프리즘(45b)에 투과된 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45b)으로 다시 반사시킬 수 있다. 제 5 미러(38)는 제 1 및 제 2 미러들(47b, 49b)에 의해 공진된 다중 파장의 레이저 광(130)의 공진 효율을 증가시킬 수 있다. The wavelength variable portion 46b may further include a third mirror 48. The third mirror 48 may reflect a portion of the laser light 130 reflected from the first prism 45b back to the first prism 45b. Laser light 130 may be resonated by the third mirror 48. The first and second mirrors 47b and 49b may reflect a portion of the laser light 130 transmitted through the first prism 45b back to the first prism 45b. The fifth mirror 38 may increase resonance efficiency of the multi-wavelength laser light 130 resonated by the first and second mirrors 47b and 49b.

도 7은 도 1의 레이저 장치(110c)의 일 예를 보여준다.FIG. 7 shows an example of the laser device 110c of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 파장 가변 부(46c)는 제 3 미러(48c)와 제 2 프리즘(43)을 더 포함할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44), 파장 가변 부(46c)의 제 1 프리즘(45c), 제 1 미러(47c), 제 2 미러(49c)는 도 6과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7, the wavelength variable unit 46c may further include a third mirror 48c and a second prism 43. Pump light source 10, second lens 20, output reflection unit 44 of resonator 40, first prism 45c, first mirror 47c, second mirror of wavelength variable unit 46c (49c) may have the same configuration and arrangement as in FIG. 6.

제 2 프리즘(43)은 입력 반사 부(42)와 제 1 프리즘(45c) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 프리즘(43)은 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45c)로 분광시킬 수 있다. 제 2 프리즘(43)은 레이저 광(130)의 분광 효율을 증가시킬 수 있다. The second prism 43 may be disposed between the input reflection unit 42 and the first prism 45c. The second prism 43 may split the laser light 130 into the first prism 45c. The second prism 43 may increase the spectral efficiency of the laser light 130.

제 3 미러(48b)는 제 2 프리즘(43)으로부터 반사된 레이저 광(130)의 일부를 상기 제 2 프리즘(43)으로 다시 반사시킬 수 있다. 제 3 미러(48c)는 레이저 광(130)의 공진 효율을 증가시킬 수 있다. The third mirror 48b may reflect a portion of the laser light 130 reflected from the second prism 43 back to the second prism 43. The third mirror 48c may increase the resonance efficiency of the laser light 130.

도 8은 도 1의 레이저 장치(110d)의 일 예를 보여준다.FIG. 8 shows an example of the laser device 110d of FIG. 1.

도 8을 참조하면, 파장 가변 부(46d)는 브래그 반사기의 제 2 미러(49d)를 포함할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44), 파장 가변 부(46d)의 제 1 프리즘(45d), 및 제 1 미러(47d)는 도 7과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 8, the wavelength variable unit 46d may include a second mirror 49d of a Bragg reflector. The pump light source 10, the second lens 20, the output reflection unit 44 of the resonator 40, the first prism 45d of the wavelength variable unit 46d, and the first mirror 47d are shown in FIG. 7 It may have the same configuration and arrangement structure as.

제 2 미러(49d)는 레이저 광(130)의 일부를 난반사 시킬 수 있다. 제 2 미러(49d)는 레이저 광(130)의 파장을 가변시킬 수 있다. The second mirror 49d may diffusely reflect a portion of the laser light 130. The second mirror 49d can change the wavelength of the laser light 130.

도 9는 도 1의 레이저 장치(110e)의 일 예를 보여준다.FIG. 9 shows an example of the laser device 110e of FIG. 1.

도 9를 참조하면, 레이저 장치(110)의 파장 가변 부(46e)의 제 1 프리즘(45e)은 레이저 광(130)의 일부를 출력 반사 부(44)로 반사시킬 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 입력 반사 부(42), 및 출력 반사 부(44)는 도 3과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 9, the first prism 45e of the wavelength variable unit 46e of the laser device 110 may reflect a portion of the laser light 130 to the output reflection unit 44. The pump light source 10, the second lens 20, the input reflection unit 42 of the resonator 40, and the output reflection unit 44 may have the same configuration and arrangement as those in FIG. 3.

제 1 프리즘(45e)은 레이저 광(130)의 일부를 제 1 및 제 2 미러들(47e, 49e)로 분광시킬 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47e, 49e)은 레이저 광(130)의 파장을 가변시킬 수 있다.The first prism 45e may split a portion of the laser light 130 into the first and second mirrors 47e and 49e. The first and second mirrors 47e and 49e may change the wavelength of the laser light 130.

도 10은 도 1의 레이저 장치(110f)의 일 예를 보여준다.FIG. 10 shows an example of the laser device 110f of FIG. 1.

도 10을 참조하면, 파장 가변 부(46f)의 제 2 미러(49f)는 출력 반사 부(44a)를 투과한 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45f)으로 반사할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 및 공진기(40)의 입력 반사 부(42)는 도 3 및 도 9와 동일할 수 있다. Referring to FIG. 10, the second mirror 49f of the wavelength variable unit 46f may reflect a portion of the laser light 130 that has passed through the output reflection unit 44a to the first prism 45f. The pump light source 10, the second lens 20, and the input reflection portion 42 of the resonator 40 may be the same as those in FIGS. 3 and 9.

제 2 미러(49f)는 제 1 프리즘(45f)에 대향하는 제 1 프리즘(45f)의 타측에 배치될 수 있다. 제 1 프리즘(45f)으로부터 분광된 레이저 광(130)의 일부는 출력 반사 부(44a)를 투과하여 제 2 미러(49f)에 제공될 수 있다. 제 1 미러(47f)와 제 2 미러(49f)는 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다.The second mirror 49f may be disposed on the other side of the first prism 45f, which is opposite to the first prism 45f. A portion of the laser light 130 split from the first prism 45f may pass through the output reflection unit 44a and be provided to the second mirror 49f. The first mirror 47f and the second mirror 49f can resonate the laser light 130 of multiple wavelengths.

공진기(40)는 입력 반사 부(42)와 출력 반사 부(44a) 사이의 제 4 미러(41f)를 더 포함할 수 있다. 제 4 미러(41f)는 레이저 광(130)을 입력 반사 부(42)로부터 출력 반사 부(44a) 방향의 반사할 수 있다. 출력 반사 부(44a)는 레이저 광(130)의 일부를 제 4 미러(41f)로 반사할 수 있다. 이와 달리, 출력 반사 부(44a)는 레이저 광(130)의 일부를 시료(140)로 투과시킬 수 있다. 제 2 미러(49f)로부터 반사된 레이저 광(130)과 제 4 미러(41f)로 반사된 레이저 광(130)은 교차할 수 있다.The resonator 40 may further include a fourth mirror 41f between the input reflection unit 42 and the output reflection unit 44a. The fourth mirror 41f may reflect the laser light 130 from the input reflection unit 42 toward the output reflection unit 44a. The output reflection unit 44a may reflect a portion of the laser light 130 to the fourth mirror 41f. In contrast, the output reflection unit 44a may transmit a portion of the laser light 130 to the sample 140. The laser light 130 reflected from the second mirror 49f and the laser light 130 reflected from the fourth mirror 41f may intersect.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As above, embodiments are disclosed in the drawings and specifications. Although specific terms are used here, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the meaning or scope of the present invention described in the patent claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and other equivalent embodiments are possible. Therefore, the true scope of technical protection of the present invention should be determined by the technical spirit of the attached patent claims.

Claims (15)

펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스;
상기 펌프 광을 흡수하여 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및
상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함하되,
상기 공진기는:
상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부;
상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및
상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상으로 변화시키는 파장 가변 부를 포함하되,
상기 파장 가변 부는:
상기 레이저 광을 투과하여 상기 레이저 광을 분산하는 제 1 프리즘; 및
상기 제 1 프리즘에 인접하여 배치되어 상기 제 1 프리즘에 투과된 상기 레이저 광을 상기 제 1 프리즘으로 반사하는 복수개의 미러들을 포함하는 레이저 장치.a pump light source that generates pump light;
a gain medium that absorbs the pump light and has a gain of laser light; and
Includes a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light,
The resonator is:
an input reflection portion disposed between the pump light source and the gain medium;
an output reflection portion of the gain medium opposite the input reflection portion; and
A wavelength variable part disposed adjacent to the input reflection part or the output reflection part and changing the wavelength of the laser light to 100 nm or more,
The wavelength variable blowing is:
a first prism that transmits the laser light and disperses the laser light; and
A laser device comprising a plurality of mirrors disposed adjacent to the first prism and reflecting the laser light transmitted through the first prism to the first prism. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 복수개의 미러들은:
제 1 미러; 및
상기 제 1 미러에 인접하여 배치되고, 상기 제 1 프리즘에 대해 상기 제 1 미러의 방향과 다른 방향으로 기울어진 제 2 미러를 포함하는 레이저 장치.According to claim 1,
The plurality of mirrors are:
first mirror; and
A laser device comprising a second mirror disposed adjacent to the first mirror and inclined in a direction different from the direction of the first mirror with respect to the first prism. 제 3 항에 있어서,
상기 출력 반사 부는 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러 중 어느 하나인 레이저 장치.According to claim 3,
The output reflection unit is one of the first mirror and the second mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 입력 반사 부는 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러 중 어느 하나인 레이저 장치.According to claim 3,
The input reflection unit is one of the first mirror and the second mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 미러들 중 어느 하나는 브래그 미러를 포함하는 레이저 장치.According to claim 3,
A laser device wherein one of the first and second mirrors includes a Bragg mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 공진기는 상기 입력 반사 부로부터 제공되는 상기 레이저 광을 상기 출력 반사 부로 반사하는 제 4 미러를 더 포함하되,
상기 제 2 미러는 상기 제 1 프리즘에 대향하는 상기 출력 반사 부의 타측에 배치되어 상기 출력 반사 부로 투과된 상기 레이저 광의 일부를 상기 제 4 미러로부터 반사되는 상기 레이저 광과 교차하는 방향으로 반사하는 레이저 장치.According to claim 3,
The resonator further includes a fourth mirror that reflects the laser light provided from the input reflection unit to the output reflection unit,
The second mirror is disposed on the other side of the output reflection unit opposite the first prism and reflects a portion of the laser light transmitted through the output reflection unit in a direction intersecting the laser light reflected from the fourth mirror. . 제 1 항에 있어서,
상기 파장 가변 부는 상기 제 1 프리즘에 반사된 상기 레이저 광을 상기 제 1 프리즘으로 반사하는 제 3 미러를 포함하는 레이저 장치.According to claim 1,
The wavelength variable unit includes a third mirror that reflects the laser light reflected by the first prism to the first prism. 제 1 항에 있어서,
상기 파장 가변 부는 상기 제 1 프리즘과 상기 입력 반사 부 사이의 제 2 프리즘을 더 포함하는 레이저 장치.According to claim 1,
The laser device wherein the wavelength variable unit further includes a second prism between the first prism and the input reflection unit. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 프리즘은 상기 레이저 광을 상기 출력 반사 부로 반사하는 레이저 장치.According to claim 1,
A laser device wherein the first prism reflects the laser light to the output reflection unit. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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