KR100687303B1 - 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저유리 절단장치 - Google Patents

유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저유리 절단장치 Download PDF

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brillouin scattering
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공홍진
이동원
백두현
윤진우
신재성
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 유리 절단 장치에 있어서, 일방 또는 타방으로 광을 발진시키는 내부 광원; 유리를 기준으로 유리의 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 제 1,2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 및 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함함을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 유도 브릴루앙 산란 위상 거울을 사용함으로 유리 등의 삽입되는 물질에 의한 광경로가 보상이 되어 초점의 위치나 크기 등이 변화없이 일정하게 유지되며 공초점으로 모아진 레이저 광선이 같은 경로를 여러 번 반복되기 때문에 흡수율이 적은 유리라도 흡수하는 광량이 많아져서 유리가 효과적으로 절단되는 효과가 발생된다. 또한 본 발명은 유리의 양쪽 방향에서 절단이 이루어지므로 레이저 빔이 한 방향에서만 집속되는 기존의 레이저 절단 방식보다 절단속도가 빠르다.
유도 브릴루앙 위상 공액 거울, 공초점, 레이저, 유리 절단장치

Description

유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치{A glass cutter using confocal laser beam by stimulated Brillouin scattering phase conjugation mirror}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용 한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유리 21, 22 : 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울
23 : 거울 31, 71, 72 : 내부광원(레이저 헤드)
32 : 외부 광원(레이저)
41 ~ 54 : 집속렌즈 61 : 편광 빔 가르개
62 : 포켈스 셀 73, 74 : 증폭부
본 발명은 유리 절단장치에 관한 것으로, 특히 1개 이상의 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치에 관한 것이다.
현재 유리 가공의 발전에 따라 다양한 분야에서 가공 기술의 중요성이 커지고 있다. 유리 가공 기술 중 기본 공정 중 하나인 절단 기술은 제품의 품질을 결정짓는 가장 중요한 기술 분야이기도 하다. 실질적으로 현재 LCD, OLED, PDP등의 평판 디스플레이 제조공정 분야에 대해 효과적 유리 절단에 관한 연구가 활발히 진행 되고 있으며 이에 따른 유리 절단 기술의 중요성이 크게 대두되고 있는 실정이다. 상기 공정은 실질적으로 제품 수율에 큰 영향을 미친다.
유리 절단 방법 중 현재 가장 많이 활용되고 있는 방법은 다이아몬드 휠을 이용하는 방법이다. 상기 다이아몬드 휠을 이용하는 절단 방법은 비교적 간단한 방법으로 유리 절단이 가능하다는 장점이 있으나 이러한 방법을 사용할 경우 절단면이 고르지 않아 추가적인 연마작업이 필요하며 절단시 발생하는 유리 조각들로 인해 여러 가지 문제점이 발생하는 것으로 알려져 있다. 또한 이러한 연마작업을 수행하면 제품 불량 등의 또 다른 문제점이 야기된다.
이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 최근에는 레이저를 이용한 절단 방법이 사용되고 있다. 상기 레이저를 이용한 절단 방법은 절단면이 다이아몬드 휠을 이용한 방법에 비해 고르다는 장점이 있어 다이아몬드 휠을 이용함에 따른 연마 등의 추가작업이 필요 없다.
또한, 상기 다이아몬드 휠을 이용하는 방식은 휠을 주기적으로 교체해야 하는 반면 레이저 절단 방식은 일단 설치만 되면 10년 정도 사용가능하므로 비용절감 효과가 있다. 이미 레이저를 이용한 유리 절단 분야 개발에 일본, 독일 등이 경쟁적으로 참여하고 있으며, 이에 따라 우리나라 역시 이 분야의 공정 방법 개발이 시급히 요구되고 있다. 하지만 레이저를 이용한 방법은 유리의 에너지 흡수율이 매우 낮기 때문에 절단의 어려움이 있으며 절단면 또한 대부분 유리 한쪽 면으로의 집속으로만 이루어지고 있는 실정이다. 그리고 유리의 양쪽 면에의 집속 방법을 사용할 경우 삽입된 유리로 인해 집속된 초점의 위치나 크기에 변화가 생겨 정확히 절단 될 수 없다는 문제점이 발생한다.
상기 레이저를 이용한 유리 절단 방법은 기존의 다이아몬드 휠을 이용한 방법에 비해 여러 가지 장점이 있음에도 불구하고 이 방법 역시 위에 언급한 문제점들 때문에 아직도 연구가 많이 필요한 공정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 하나 이상의 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울을 사용함으로써 유리 등의 삽입되는 물질에 의한 광경로가 보상되어 초점의 위치나 크기 등의 변화가 없고 공초점으로 모아진 레이저 광선이 유리 사이를 여러 번 반복되기 때문에 흡수율이 적은 유리라도 흡수하는 광량이 많아져서 상기 유리를 효과적으로 절단시킬 수 있는 유리 절단장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 이루기 위해 본 발명은 유리 절단 장치에 있어서, 일방 또는 타방으로 광을 발진시키는 내부 광원; 유리를 기준으로 유리의 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 제 1,2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 및 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함함을 특징으로 한다.
상기 광 전달 수단은 다양하게 구현시킬 수 있는데, 그 첫 번째로는 다음과 같다. 즉, 상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 1 집속렌즈)는 입사된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 2 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 2 집속렌즈는 상기 제 1 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 집속렌즈에 전달시키며; 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 2 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 4 집속렌즈)가 설치되며, 상기 제 4 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 상기 유리에 집속시키도록 할 수 있다.
또한, 상기 광 전달 수단의 두 번째로는 상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 1 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 2 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 2 집속렌즈는 상기 제 1 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키고, 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 집속렌즈에 전달시키며; 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 2 집속 렌즈의 대칭 지점에 제 4 집속렌즈가 설치되고, 상기 제 4 집속렌즈 와 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 제 3 집속렌즈가 설치되되, 상기 제 4 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 3 집속렌즈로 전달시키거나 제 3 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키며, 상기 제 3 집속렌즈는 상기 제 4 집속렌즈를 통해 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 제 4 집속렌즈에 전달시킴으로써 구현할 수 있다.
상기 내부 광원은 상기 제 1 집속렌즈와 제 2 집속렌즈 사이에 위치하여 제 1 집속렌즈 또는 제 2 집속렌즈 방향으로 광을 발진시킬 수 있으며, 또한 상기 제 3 집속렌즈와 제 4 집속렌즈 사이에 위치하여 제 3 집속렌즈 또는 제 4 집속렌즈 방향으로 광을 발진시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 절단 장치는 일방 또는 타방으로 광을 발진시키는 내부 광원; 유리를 기준으로 유리의 일측에 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 상기 유리의 타측에 설치되어 입사된 광을 반사시키는 거울; 및 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키며, 상기 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 거울에 조사시키는 광 전달 수단을 포함함을 특징으로 한다.
상기 광 전달 수단은 다양하게 구현시킬 수 있는데, 그 일례를 들어보면 다 음과 같다.
즉, 상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 5 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 6 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 6 집속렌즈는 상기 제 5 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 5 집속렌즈에 전달시키며; 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 6 집속렌즈의 대칭 지점에 제 7 집속렌즈가 설치되며, 상기 제 7 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 거울에 집속시키거나 상기 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시킬 수 있다.
상기 내부 광원은 상기 제 5 집속렌즈와 제 6 집속렌즈 사이에 위치하여 제 5 집속렌즈 또는 제 6 집속렌즈 방향으로 광을 발진시킬 수도 있으며, 상기 제 7 집속렌즈와 거울 사이에 위치하여 제 7 집속렌즈 또는 거울 방향으로 광을 발진시킬 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 절단 장치는 유리를 기준으로 유리 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 제 1,2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 각각 위치하여 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 상기 유리에 집속시키거나 상기 유리를 통과한 광을 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함하고, 상기 유리와 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 위치하여 입사광이 S 편광이면 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시키는 편광 빔 가르개 및 상기 편광 빔 가르개와 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 위치하여 상기 편광 빔 가르개를 거친 광을 소정 각도 회전시켜 내보내되, 그 광이 유도 브릴루앙 산란 위상 거울을 통해 반사되어 상기 편광 빔 가르개를 다시 통과하기 이전에 P 편광이 되도록 하는 포켈스 셀을 구비하며; 상기 편광 빔 가르개에 광을 조사시키는 외부 광원을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 광 전달 수단은 다양하게 구현시킬 수 있는데, 그 첫 번째로는 다음과 같다. 즉, 상기 유리의 일측에는 1 개의 집속렌즈(제 9 집속렌즈)가 설치되되, 상기 제 9 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시키며, 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 9 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 11 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키며, 상기 포켈스 셀과 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 다른 하나의 집속렌즈(제 10 집속렌즈)가 설치되어 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 포켈스 셀에 전달시키도록 할 수 있다.
또한, 상기 광 전달 수단의 두 번째로는 상기 유리의 일측에는 2 개의 집속 렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 8 집속렌즈)는 입사된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 9 집속렌즈)에 전달하며, 상기 제 9 집속렌즈는 제 8 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 제 8 집속렌즈에 전달하며, 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 9 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 11 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키며, 상기 포켈스 셀과 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 다른 하나의 집속렌즈(제 10 집속렌즈)가 설치되어 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 포켈스 셀에 전달시킴으로써 구현할 수 있다.
상기에서 제 8 집속렌즈와 제 9 집속렌즈 사이에 위치하여 입사된 광을 증폭시키는 증폭부를 더 포함함을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유리 절단 장치는 유리를 기준으로 유리의 일측에 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 상기 유리의 타측에 설치되어 입사된 광을 반사시키는 거울; 및 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키며, 상기 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키 거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함하고, 상기 유리와 거울 사이에 위치하여 입사광이 S 편광이면 상기 거울 방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시키는 편광 빔 가르개 및 상기 편광 빔 가르개와 거울 사이에 위치하여 상기 편광 빔 가르개를 거친 광을 소정 각도 회전시켜 내보내되, 그 광이 거울을 통해 반사되어 상기 편광 빔 가르개를 다시 통과하기 이전에 P 편광이 되도록 하는 포켈스 셀을 구비하며; 상기 편광 빔 가르개에 광을 조사시키는 외부 광원을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 광 전달 수단은 다양하게 구현시킬 수 있는데, 그 첫 번째로는 다음과 같다. 즉, 상기 유리의 일측에는 1 개의 집속렌즈(제 13 집속렌즈)가 설치되되, 상기 제 13 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시키고, 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 13 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 14 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키도록 할 수 있다.
또한, 상기 광 전달 수단의 두 번째로는 상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 12 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 13 집속렌즈)에 전달하고, 상기 제 13 집속렌즈는 제 12 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광 을 제 12 집속 렌즈에 전달시키며, 상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 13 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 14 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시킴으로써 구현할 수 있다.
상기에서 제 12 집속렌즈와 제 13 집속렌즈 사이에 위치하여 입사된 광을 증폭시키는 증폭부를 더 포함함을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하고자 한다.
본 발명에 따른 유리 절단장치는 크게 내부 공진기 형태와 외부 공진기 형태가 있다. 또한, 본 발명에 따른 유리 절단장치는 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 두 개 사용하는 형태와 유도 브릴루앙 위상 공액 거울 1개와 통상적인 거울 1개 사용하는 형태가 있다. 이를, 도 1 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 내부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 1 집속렌즈(41), 내부 광원(31), 제 2 집속렌즈(42), 유리(10), 제 4 집속렌즈(43), 제 3 집속렌즈(44) 및 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리(10)의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
본 발명에서는 상기 내부 광원(31)이 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 집속렌즈(41)와 제 2 집속렌즈(42) 사이에 위치시켜도 무방하고, 제 3 집속렌즈(44)와 제 4 집속렌즈(43) 사이에 위치시켜도 무방하다. 이에 따라, 상기 내부 광원은 제 1 집속렌즈(41) 또는 제 2 집속렌즈(42)로 광을 발진시키거나 제 3 집속렌즈(44) 또는 제 4 집속렌즈(43)로 광을 발진시킨다.
상기 내부 광원(31)에는 그 일례로, 레이저 헤드 등이 있다.
상기 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)(22)은 유리(10)의 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는데, 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)은 제 유리를 기준으로 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)의 반대측에 위치한다. 즉, 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)은 유리를 기준으로 유리의 일측에, 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)은 유리의 타측에 위치한다.
상기 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)(22)에서 일어나는 산란에 의해 반사되는 레이저빔들의 위상차이를 "0"으로 만드는 과정은 본원 출원인이 2003년 9월 3일 출원한 특허(공개번호 10-2005-24559, 발명의 명칭 : 유도 브릴루앙 산란 위상공액거울을 가진 증폭기에서 위상을 자체 제어하는 장치 및 방법)를 참조하면 된다.
본 발명에서는 앞에서도 언급한 바와 같이, 유리(10)의 일측과 타측에 각각 2 개의 집속렌즈가 구비된다. 즉, 유리(10)의 일측에는 제 1 집속렌즈(41), 제 2 집속렌즈(42)가 구비되고, 유리(10)의 타측에는 제 4 집속렌즈(43), 제 2 집속렌 즈(44)가 구비된다.
여기서, 상기 제 2 집속렌즈(42)와 제 4 집속렌즈(43)는 유리를 기준으로 대칭 위치에 있는 것이 바람직하다.
상기 집속렌즈들은 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울(21)(22)에서 반사된 광을 전달받아 유리(10)에 집속시키거나 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울(21)(22)에 집속시키는 광 전달 역할을 수행한다.
또한, 본 발명에서는 유리의 타측에 있는 2개의 집속렌즈(43)(44) 대신 1개의 집속렌즈(43)를 구비시켜도 된다. 즉 하나의 집속렌즈(43)를 이용하여 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울(22)에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울(22)에서 반사된 광을 상기 유리(10)에 집속시키도록 할 수 있다.
상기 집속렌즈의 각각에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 1 집속렌즈(41)는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 제 2 집속렌즈 사이의 광경로상에 위치하여 제 2 집속렌즈(42)에서 전달된 광을 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)에 집속시키고, 상기 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)에서 반사된 광을 상기 제 2 집속렌즈(42)에 전달한다.
제 2 집속렌즈(42)는 제 1 집속렌즈(41)와 유리(10) 사이의 광경로상에 위치하여 제 1 집속렌즈(41)에서 전달된 광을 상기 유리(10)에 집속시키고, 상기 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 제 1 집속렌즈(41)에 전달한다.
제 3 집속렌즈(44)는 제 4 집속렌즈(43)와 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거 울(22) 사이의 광경로상에 위치하여 제 4 집속렌즈(43)에서 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)에 집속시키고, 상기 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)에서 반사된 광을 상기 제 4 집속렌즈(43)에 전달한다.
제 4 집속렌즈(43)는 유리(10)를 기준으로 상기 제 2 집속렌즈(42)와 대칭 지점에 위치하여 제 2 집속렌즈(42)와 같은 역할을 수행한다. 즉, 제 4 집속렌즈(43)는 유리(10)와 제 3 집속렌즈(44) 사이의 광경로상에 위치하여 제 3 집속렌즈(44)에서 전달된 광을 상기 유리(10)에 집속시키고, 상기 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 제 3 집속렌즈(44)에 전달한다.
도 1을 참조하여 광 흐름 상태를 살펴보면 다음과 같다.
즉, 내부 광원(31)로부터 발진된 레이저 빔은 제 1 집속 렌즈(41) 또는 제 2 집속 렌즈(42) 방향으로 진행된다.
먼저, 내부 광원(31)로부터 레이저 빔이 제 1 집속 렌즈(41) 방향으로 발진되면 상기 레이저 빔은 제 1 집속 렌즈(41)에 의해 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 집속되어 유도 브릴루앙 산란을 통한 반사파가 발생된다.
상기 반사파는 제 1 집속 렌즈(41)와 내부 광원(31)을 지난다. 이 펄스는 제 2 집속 렌즈(42)에 의해 유리(10)에 집속된다. 또한 유리(10)를 투과한 펄스는 제 4 집속 렌즈(43)를 거쳐 제 3 집속렌즈(44)에 전달되며, 제 3 집속렌즈(44) 에 의해 상기 펄스는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(22)에 집속된다.
그러면 상기 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(22)에 의해 상기 펄스는 반사되고, 상기 반사된 펄스는 제 3, 4 집속 렌즈(44, 43)를 지나 좀 전과는 반 대 방향에서 유리(10)에 집속된다. 또한, 상기 유리(10)를 통과한 레이저 빔은 제 2 집속렌즈(42), 내부 광원(31), 제 1 집속 렌즈(41)에 전달된다.
한편, 내부 광원(31)로부터 레이저 빔이 제 2 집속 렌즈(42) 방향으로 발진되면 상기 발진된 펄스 또한 제 2 집속 렌즈(42)에 의해 상기 유리(10)에 집속되고, 제 4 집속 렌즈(43), 제 3 집속렌즈(44)를 경유하여 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(22)에 집속되며, 여기에서 반사파가 발생된다. 상기 반사파는 제 3 집속렌즈(44), 제 4 집속렌즈(43)를 지나고, 상기 제 4 집속렌즈(43)에 의해 유리(10)에 집속된다. 또한, 상기 유리(10)를 통과(투과)한 빔은 제 2 집속 렌즈(42), 내부 광원(31), 제 1 집속 렌즈(41)를 지나 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 집속된다. 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 의해 상기 레이저 빔이 반사되어 다시 제 1 집속 렌즈(41), 내부 광원(31), 제 2 집속 렌즈(42)를 지나서 좀 전과는 반대방향에서 상기 유리(10)에 집속된다.
이러한 과정들이 두 개의 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21, 22)사이에서 반복적으로 일어나서 유리(10)로의 집속과정이 초점의 크기나 위치의 변화 없이 반복적으로 일어난다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 1에 도시된 내부 공진기 형태의 유리 절단장치에, 광경로 상을 통과하는 레이저 빔을 증폭시키는 내부 광원, 즉 레이저 헤드(71) 하나를 더 구비시킬 수 있다.
상기 내부 광원(71)는 바람직하게는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22) 사이의 광경로상에 설치하며, 보다 바람직하게는 상기 내부 광원(31)이 제 1 집속렌즈(41)와 제 2 집속렌즈(42) 사이에 위치하는 경우, 제 3 집속렌즈(44)와 제 4 집속렌즈(43) 사이에 위치하며, 상기 내부 광원(31)이 제 3 집속렌즈(44)와 제 4 집속렌즈(43) 사이에 위치하는 경우, 제 1 집속렌즈(41)와 제 2 집속렌즈(42) 사이에 위치한다.
이를 도 2를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 내부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 1 집속렌즈(41), 내부 광원(31), 제 2 집속렌즈(42), 유리(10), 제 3 집속렌즈(44), 다른 내부 광원(71), 제 4 집속렌즈(43) 및 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)을 포함하여 이루어진다.
상기 내부 광원(71)을 제외한 다른 구성 요소들에 대한 설명 및 광 흐름도는 도 1에 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 1에 도시된 유리 절단장치에서, 유리의 타측에 위치한 두 개의 집속렌즈와 하나의 유도 브릴루앙 위상 공액 거울 대신 하나의 집속 렌즈와 하나의 통상적인 거울로 대치시켰다. 상기와 같이 구성시켜도 상기 유리의 일측에 형성된 유도 브릴루앙 위상 공액 거울에 의해 도 1과 같은 유리 절단장치의 역할을 수행할 수 있다.
도 3을 참조하여 본 발명의 다른 일실시예에 따른 유리 절단장치의 구성을 살펴보기로 한다.
즉, 본 발명에 따른 내부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 5 집속렌즈(45), 내부 광원(31), 제 6 집속렌즈(46), 유리(10), 제 7 집속렌즈(47) 및 거울(23)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
상기 유리(10)의 일측에 있는 구성 요소, 즉 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 5 집속렌즈(45), 내부 광원(31) 및 제 6 집속렌즈(46)는 도 1에 도시된 유리의 일측에 있는 구성 요소와 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에서는 상기 제 7 집속렌즈(47)가 유리(10)를 기준으로 유리의 일측에 있는 제 6 집속렌즈(46)와 대칭되는 위치에 있는 것이 바람직하다.
상기 유리(10)의 타측에 있는 구성 요소 중 제 7 집속렌즈(47) 및 거울(23)에 대해 살펴보면 다음과 같다.
상기 제 7 집속렌즈(47)는 상기 거울(23)과 유리(10) 사이의 광경로상에 위치하여 상기 거울(23)에서 반사된 광을 전달받아 유리(10)에 집속시키거나 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 거울(23)에 조사시키는 광 전달 역할을 수행한다.
상기 거울(23)은 유리를 기준으로 상기 유리(10)의 일측에 있는 제 1 브릴루앙 산란 위상 거울(21)과 반대측(타측)에 설치되어 입사된 광을 반사시킨다.
본 발명에서는 상기 내부 광원(31)이 제 7 집속렌즈(47)와 거울(23) 사이에 위치하여도 바람직하지만, 도 3에 도시된 바와 같이 제 5 집속렌즈(45)와 제 6 집속렌즈(46) 사이에 위치하는 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 상기 내부 광원(31)은 제 5 집속렌즈(45) 또는 제 6 집속렌즈(46)로 광을 발진시키거나 제 7 집속렌즈(47) 또는 거울(23)로 광을 발진시킨다.
도 3을 참조하여 광 흐름 상태를 살펴보면 다음과 같다.
즉, 내부 광원(31)로부터 발진된 레이저 빔은 제 5 집속 렌즈(45) 또는 제 6 집속 렌즈(46) 방향으로 진행한다.
먼저, 내부 광원(31)로부터 레이저 빔이 제 5 집속 렌즈(45) 방향으로 발진되면 상기 레이저 빔은 제 5 집속 렌즈(45)에 의해 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 집속되어 유도 브릴루앙 산란을 통한 반사파가 발생된다.
상기 반사파는 제 5 집속 렌즈(45)와 내부 광원(31)을 지난다. 이 펄스는 제 6 집속 렌즈(46)에 의해 유리(10)에 집속된다. 또한 유리(10)를 투과한 펄스는 제 7 집속 렌즈(47)에 의해 거울(23)에 입사된다. 상기 거울(23)에 의해 입사된 펄스는 반사되고, 상기 반사된 펄스는 제 7 집속 렌즈(47)를 지나 좀 전과는 반대 방향에서 유리(10)에 집속된다. 또한, 상기 유리(10)를 통과한 레이저 빔은 제 6 집속렌즈(46), 내부 광원(31), 제 5 집속 렌즈(45)에 전달된다.
한편, 내부 광원(31)로부터 레이저 빔이 제 6 집속 렌즈(46) 방향으로 발진되면 상기 발진된 펄스 또한 제 6 집속 렌즈(46)에 의해 상기 유리(10)에 집속된 후, 제 7 집속 렌즈(47)에 의해 거울(23)에 입사된다. 그러면 거울(23)에 의해 반 사파가 발생되며, 상기 반사파는 제 7 집속 렌즈(47)에 의해 유리(10)에 집속된다. 또한, 상기 유리(10)를 통과(투과)한 빔은 제 6 집속 렌즈(46), 내부 광원(31), 제 5 집속 렌즈(45)를 지나 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 집속된다. 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)에 의해 상기 레이저 빔이 반사되어 다시 제 5 집속 렌즈(45), 내부 광원(31), 제 6 집속 렌즈(46)를 지나서 좀 전과는 반대방향에서 상기 유리(10)에 집속된다.
이러한 과정들이 하나의 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)과 하나의 거울(23)사이에서 반복적으로 일어나서 유리(10)로의 집속과정이 초점의 크기나 위치의 변화 없이 반복적으로 일어난다.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 내부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 3에 도시된 내부 공진기 형태의 유리 절단장치에, 광경로 상을 통과하는 출력을 증가시키기 위해 다른 내부 광원, 바람직하게는 또 다른 레이저 헤드(72)를 더 구현시킬 수 있다.
상기 내부 광원(72)는 바람직하게는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 거울(23) 사이의 광경로상에 설치되며, 보다 바람직하게는 상기 내부 광원(31)이 제 5 집속렌즈(45)와 제 6 집속렌즈(46) 사이에 위치하는 경우, 제 7 집속렌즈(47)와 거울(23) 사이에 위치하며, 상기 내부 광원(31)이 제 7 집속렌즈(47)와 거울(23) 사이에 위치하는 경우, 제 5 집속렌즈(45)와 제 6 집속렌즈(46) 사이에 위치한다.
이를 도 4를 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 내부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 5 집속렌즈(45), 내부 광원(31), 제 6 집속렌즈(46), 유리(10), 제 7 집속렌즈(47), 다른 내부 광원(72) 및 거울(23)을 포함하여 이루어진다.
상기 내부 광원(72)을 제외한 다른 구성 요소들에 대한 설명 및 광 흐름도는 도 3에 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 외부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 8 집속렌즈(48), 제 9 집속렌즈(49), 유리(10), 제 11 집속렌즈(50), 제 10 집속렌즈(51) 및 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리(10)의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
또한, 본 발명에서는 상기 유리(10)의 일측/타측에 설치된 두 개의 집속 렌즈 사이에 편광 빔 가르개(61) 및 포켈스 셀(62)을 더 설치하고, 상기 편광 빔 가르개(61)에 S 편광의 레이저 빔(32a)을 조사시키는 외부 광원(32)을 더 포함한다.
상기 외부 광원에는 그 일례로, 레이저 등이 있다.
편광 빔 가르개(61)는 입사광이 S 편광이면 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시킨다.
포켈스 셀(62)은 가해진 전압에 따라 자유롭게 편광을 바꿀 수 있으며 전압이 가해지는 시간도 조절 가능하다. 본 발명에서의 포켈스 셀은 전압이 가해졌을 때 편광이 45도 회전되며 전압이 가해지지 않았을 때 S 편광이든 P 편광이든 그대로 투과시킨다.
본 발명에서는 상기와 같이 포켈스셀에 가해지는 전압 세기 및 상기 포켈스셀에 가해지는 전압 인가 시간을 적절히 조정하면 된다.
즉, 상기와 같이 포켈스셀이 45도 회전이 이루어지도록 적절한 전압을 인가시키고, 상기 포켈스셀에 가해지는 시간을 그 빔(광)이 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)을 통해 반사되어 다시 포켈스 셀에 지나갈 때까지만 유지되도록 설정하면 된다. 그러면 상기 포켈스 셀을 거친 광은 P 편광이 될 것이며, 이후 포켈스 셀은 작동이 되지 않으므로 두 개의 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)(22)을 왕복운동하여도 상기 편광 빔 가르개를 통과할 수 있다.
또한, 처음에 포켈스셀에 입사되는 광의 편광이 90도 회전이 이루어지도록 전압을 인가하여 P 편광으로 바꾼 후, 곧바로 인가되는 전원을 차단시키면 상기와 같은 동작을 수행시킬 수 있다.
상기 편광 빔 가르개(61) 및 포켈스 셀(62)은 앞에서도 언급한 바와 같이, 제 8 집속렌즈(48)와 제 9 집속렌즈(49)사이 또는 제 11 집속렌즈(50)와 제 10 집속렌즈(51) 사이에 위치시킬 수도 있다.
상기 유리의 일측 및 타측에 구비된 두 개의 집속 렌즈는 상기 유도 브릴루 앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 상기 유리에 집속시키거나 상기 유리를 통과한 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 역할을 수행한다.
상기 집속렌즈의 각각에 대해 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
제 8 집속렌즈(48)는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 제 9 집속렌즈 사이의 광경로상에 위치하여 제 9 집속렌즈(49)에서 전달된 광을 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)에 집속시키고, 상기 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)에서 반사된 광을 상기 제 9 집속렌즈(49)에 전달한다.
제 9 집속렌즈(49)는 제 8 집속렌즈(48)와 유리(10) 사이의 광경로상에 위치하여 제 8 집속렌즈(48)에서 전달된 광을 상기 유리(10)에 집속시키고, 상기 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 제 8 집속렌즈(48)에 전달한다.
제 10 집속렌즈(51)는 유리(10)를 기준으로 상기 제 8 집속렌즈(48)와 반대측에 위치하여 제 8 집속렌즈(48)와 같은 역할을 수행한다. 즉, 제 10 집속렌즈(51)는 제 11 집속렌즈(50)과 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22) 사이의 광경로상에 위치하여 제 11 집속렌즈(50)에서 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)에 집속시키고, 상기 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)에서 반사된 광을 상기 제 11 집속렌즈(50)에 전달한다.
제 11 집속렌즈(50)는 유리(10)를 기준으로 상기 제 9 집속렌즈(49)와 대칭 지점에 위치하여 제 9 집속렌즈(49)와 같은 역할을 수행한다. 즉, 제 11 집속렌즈(50)는 유리(10)와 제 10 집속렌즈(51) 사이의 광경로상에 위치하여 제 10 집속 렌즈(51)에서 전달된 광을 상기 유리(10)에 집속시키고, 상기 유리(10)를 통해 전달된 광을 상기 제 10 집속렌즈(51)에 전달한다.
도 5를 참조하여 광 흐름 상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서는 레이저 발진부(32)에서 S 편광의 레이저 빔(32a)이 출사된다. 상기 S 편광의 레이저 빔(32a)은 제 11 집속 렌즈(50)와 포켈스 셀(62) 사이에 있는 편광 빔 가르개(61)에 입사된다. 그러면 상기 편광 빔 가르개(61)에서는 입사된 S 편광은 반사시키고 P 편광은 투과시키는 특징이 있으므로 상기 입사된 S 편광은 편광 빔 가르개(61)와 제 10 집속 렌즈(51) 사이에 있는 포켈스 셀(62)에 입사된다. 상기 포켈스 셀(62)에서는 입사된 S 편광을 45도 만큼 회전시킨다. 이때, 상기 포켈스 셀에 전압이 가해져 편광이 변하는 것이다.
또한, 상기 45도 회전된 S 편광은 제 10 집속렌즈(51)에 의해 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(22)로 입사되어 유도 브릴루앙 산란을 통한 반사파가 발생된다.
상기 반사파는 다시 제 10 집속렌즈(51)를 지나 아직 온(ON) 상태인 포켈스 셀(62)을 한 번 더 지남으로써 45도의 회전이 다시 한번 발생한다. 따라서 이 펄스는 S 편광의 입사파와 수직인 P 편광 성분의 펄스가 된다. 이후 상기 포켈스 셀은 오프 상태(OFF)가 된다.
상기 P 편광의 펄스는 편광 빔 가르개(61)를 투과해 제 11 집속 렌즈(50)에 의해 유리(10)에 집속된다. 집속 후 상기 P 편광은 유리(10)를 투과하여 제 9 집속 렌즈(49) 및 제 8 집속 렌즈(48)를 지나고 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거 울(21)에 집속되어 반사파가 발생된다.
상기 반사파는 다시 제 8 집속 렌즈(48) 및 제 9 집속 렌즈(49)를 차례대로 지나 유리(10)에 좀 전과는 반대 방향에서 집속된다. 그런 후 상기 편광은 유리(10)를 투과하고 제 11 집속 렌즈(50)를 지난다. 여기서 편광은 P 편광이므로 편광 빔 가르개(61)를 투과한다.
이 후 포켈스 셀(62)을 지나게 되는데 이때의 포켈스 셀(62)은 작동이 멈추어져 있는 상태이다. 왜냐하면 포켈스 셀(62)은 수 또는 수십 나노초 동안만 작동 되도록 할 수 있기 때문이다.
따라서 상기 포켈스 셀은 오프(OFF) 상태이므로 포켈스 셀(62)을 지나더라도 좀 전과는 달리 편광의 회전은 발생되지 않으며 이후 다시 제 10 집속 렌즈(51)를 지나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(22)에서 산란되어 또 제 10 집속 렌즈(51)를 지나 포켈스 셀(62)을 지나게 되는데 이때 역시 입사된 광이 P 편광이므로 그냥 통과한다.
이와 같은 과정들이 반복적으로 일어난다. 즉, 두 개의 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21, 22)사이에서 반복적으로 반사하여 유리(10)에 초점의 크기나 위치의 변화 없이 집중적이고 반복적인 집속과정이 일어난다.
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 5에 도시된 외부 공진기 형태의 유리 절단장치에, 광경로 상을 통과하는 레이저 빔을 증폭시키는 증폭부를 더 포함한다.
상기 증폭부(73)는 바람직하게는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22) 사이의 광경로상에 설치하는 것이 바람직하다.
이를 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 외부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 8 집속렌즈(48), 증폭부(73), 제 9 집속렌즈(49), 유리(10), 제 11 집속렌즈(50), 제 10 집속렌즈(51) 및 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
또한, 본 발명에서는 상기 유리의 일측/타측에 설치된 두 개의 집속 렌즈 사이에 편광 빔 가르개(61) 및 포켈스 셀(65)을 더 설치하고, 상기 편광 빔 가르개(61)에 S 편광을 조사시키는 레이저 발진부(32)를 더 포함한다.
상기 증폭부(73)를 제외한 다른 구성 요소들에 대한 설명 및 광 흐름도는 도 5에 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 7은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 5에 도시된 유리 절단장치에서, 유리의 타측에 위치한 두 개의 집속렌즈와 하나의 유도 브릴루앙 위상 공액 거울 대신 하나의 집속 렌즈와 하나의 통상적인 거울로 대치시켰다. 상기와 같이 구성시켜도 상기 유리의 일측에 형성된 유도 브릴루앙 위상 공액 거울에 의해 도 5과 같은 유리 절단장치의 역할을 수행할 수 있다.
도 7을 참조하여 본 발명의 다른 일실시예에 따른 유리 절단장치의 구성을 살펴보기로 한다.
즉, 본 발명에 따른 외부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 12 집속렌즈(52), 제 13 집속렌즈(53), 유리(10), 제 14 집속렌즈(54), 편광 빔 가르개(61), 포켈스 셀(62) 및 거울(23)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
또한, 본 발명에서는 상기 편광 빔 가르개에 광을 조사시키는 레이저 발진부(32)를 더 포함한다.
상기 유리의 일측에 있는 구성 요소, 즉 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 12 집속렌즈(52) 및 제 13 집속렌즈(53)는 도 5에 도시된 유리의 일측에 있는 구성 요소와 같으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.
상기 유리(10)의 타측에 있는 구성 요소 중 제 14 집속렌즈(54), 편광 빔 가르개(61), 포켈스 셀(62) 및 거울(23)에 대해 살펴보면 다음과 같다.
상기 제 14 집속렌즈(54)는 유리(10)를 통과한 광을 다음 단인 편광 빔 가르개(61)에 전달시키고, 편광 빔 가르개(61)을 통과한 광을 유리(10)에 집속시키는 역할을 수행한다.
상기 편광 빔 가르개(61)는 입사광이 S 편광(레이저 발진부에서 입사된 광 임)이면 상기 거울(23)방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시킨다.
상기 포켈스 셀(62) 및 거울(23)에 대한 설명은 도 5에서 자세히 이루어졌으므로 여기서는 생략하기로 한다.
도 7을 참조하여 광 흐름 상태를 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 본 발명에서는 레이저 발진부(32)에서 S 편광의 레이저 빔(32a)이 출사된다. 상기 S 편광의 레이저 빔(32a)은 제 14 집속 렌즈(54)와 포켈스 셀(62) 사이에 있는 편광 빔 가르개(61)에 입사된다. 그러면 상기 편광 빔 가르개에서는 입사된 S 편광은 반사시키고 P 편광은 투과시키는 특징이 있으므로 상기 입사된 S 편광은 편광 빔 가르개(61)와 거울(23) 사이에 있는 포켈스 셀(62)에 입사된다. 상기 포켈스 셀(62)에서는 입사된 S 편광을 45도 만큼 회전시킨다.
또한, 상기 45도 회전된 S 편광은 거울(23)에 입사되고, 상기 거울(23)에 의해 입사된 펄스는 반사된다.
상기 반사파는 포켈스 셀(62)을 한 번 더 지남으로써 45도의 회전이 다시 한번 발생한다. 따라서 이 펄스는 S 편광의 입사파와 수직인 P 편광 성분의 펄스가 된다.
상기 P 편광의 펄스는 편광 빔 가르개(61)를 투과해 제 14 집속 렌즈(54)에 의해 유리(10)에 집속된다. 집속 후 상기 P 편광은 유리(10)를 투과하여 제 13 집속 렌즈(53) 및 제 12 집속 렌즈(52)를 지나고 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)로 입사되어 반사파가 발생된다.
상기 반사파는 다시 제 12 집속 렌즈(52) 및 제 13 집속 렌즈(53)를 차례대로 지나 유리(10)에 좀 전과는 반대 방향에서 집속된다. 이러한 집속 과정 후 유리(10)를 투과하고 제 14 집속 렌즈(54)를 지난다. 여기서 편광은 P 편광이 유지되어 있는 상태이므로 편광 빔 가르개(61)를 역시 투과하게 된다.
이 후 포켈스 셀(62)을 지나게 되는데 이때의 포켈스 셀(62)은 작동이 멈추어져 있는 상태이다. 왜냐하면 포켈스 셀(62)은 수 또는 수십 나노초 동안만 작동 되도록 할 수 있기 때문이다.
따라서 포켈스셀은 오프(OFF) 상태이므로 포켈스 셀(62)을 지나더라도 좀 전과는 달리 편광의 회전은 발생되지 않으며 이후 상기 편광은 거울에 의해 반사되며, 포켈스 셀(62)을 지나게 되는데 이때 역시 입사된 광이 P 편광이므로 그냥 통과한다.
이와 같은 과정들이 반복적으로 일어난다. 즉, 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울(21)과 거울(23) 사이에서 반복적으로 반사하여 유리(10)에 초점의 크기나 위치의 변화 없이 집중적이고 반복적인 집속과정이 일어난다.
도 8은 본 발명의 제 8 실시예에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치의 외부 공진기 형태의 구성도이다.
본 발명에서는 도 7에 도시된 외부 공진기 형태의 유리 절단장치에, 광경로 상을 통과하는 레이저 빔을 증폭시키는 증폭부를 더 포함한다.
상기 증폭부(74)는 바람직하게는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 거울(23) 사이의 광경로상에 설치하는 것이 바람직하다.
이를 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하면, 본 발명에 따른 외부 공진기 형태의 유리 절단장치는 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21), 제 12 집속렌즈(52), 증폭부(74), 제 13 집속렌즈(53), 유리(10), 제 14 집속렌즈(54), 편광 빔 가르개(61), 포켈스 셀(62) 및 거울(23)을 포함하여 이루어지며, 상기 구성 요소들은 유리의 일측에서 타측 방향의 광경로 상에 위치한다.
또한, 본 발명에서는 상기 편광 빔 가르개에 S 편광의 레이저빔(32a)을 조사시키는 레이저 발진부(32)를 더 포함한다.
상기 증폭부를 제외한 다른 구성 요소들에 대한 설명 및 광 흐름도는 도 7에 설명한 바와 같으므로 여기서는 생략하기로 한다.
본 발명에서는 도 2, 도 4, 도 6 및 도 8과 같이 제 1 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(21)과 제 2 유도 브릴루앙 위상 공액 거울(22){또는 거울(23)} 사이의 광경로 상에 증폭부 또는 다른 레이저 헤드(71~74)를 추가함으로써 보다 높은 출력을 낼 수 있다.
상기와 같이, 본 발명은 1개 이상의 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 사용한 내부 또는 외부 공진기 구조를 가진 유리 절단장치를 제공함으로써 유리에 의한 광경로 변화가 보상되어 초점의 위치나 크기 등의 변화 없이 같은 초점에서 레이저 빔을 모을 수 있다. 그리고 공초점으로 모아진 레이저 빔이 여러 번 반복하여 유리에 집속되므로 흡수율이 적은 유리라도 용이하게 절단할 수 있다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명에서는 상기 실시예를 다양하게 수정, 변형시킬수 있으므로, 본 발명의 일실시예들과 유사한 것들도 본 발명에 포함되는 것은 당연한 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 유도 브릴루앙 위상 공액 거울을 이용한 공초점 레이저 유리 절단장치는 유도 브릴루앙 산란 위상공액 거울을 사용하였기 때문에 유리 등의 삽입되는 물질에 의한 광경로 변화가 보상되어 초점의 위치나 크기 등이 변화없이 일정하게 유지되며 공초점으로 모아진 레이저 광선이 같은 경로를 여러 번 반복되기 때문에 흡수율이 적은 유리라도 흡수하는 광량이 많아져서 효과적으로 상기 유리를 절단할 수 있다. 또한 본 발명은 유리의 양쪽 방향에서 절단이 이루어지므로 레이저 빔이 한 방향에서만 집속되는 기존의 레이저 절단 방식보다 그 속도가 빠르다.

Claims (22)

  1. 유리 절단 장치에 있어서,
    일방 또는 타방으로 광을 발진시키는 내부 광원;
    유리를 기준으로 유리의 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 제 1,2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울; 및
    상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여
    상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 1 집속렌즈)는 입사된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 2 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 2 집속렌즈는 상기 제 1 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 집속렌즈에 전달시키며;
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 2 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 4 집속렌즈)가 설치되며, 상기 제 4 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 상기 유리에 집속시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 1 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 2 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 2 집속렌즈는 상기 제 1 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키고, 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 1 집속렌즈에 전달시키며;
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 2 집속 렌즈의 대칭 지점에 제 4 집속렌즈가 설치되고, 상기 제 4 집속렌즈와 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 제 3 집속렌즈가 설치되되, 상기 제 4 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 3 집속렌즈로 전달시키거나 제 3 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키며, 상기 제 3 집속렌즈는 상기 제 4 집속렌즈를 통해 전달된 광을 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반 사된 광을 제 4 집속렌즈에 전달시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 내부 광원은
    상기 제 1 집속렌즈와 제 2 집속렌즈 사이에 위치하여 제 1 집속렌즈 또는 제 2 집속렌즈 방향으로 광을 발진시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 내부 광원은
    상기 제 1 집속렌즈와 제 2 집속렌즈 사이에 위치하여 제 1 집속렌즈 또는 제 2 집속렌즈 방향으로 광을 발진시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 내부 광원은
    상기 제 3 집속렌즈와 제 4 집속렌즈 사이에 위치하여 제 3 집속렌즈 또는 제 4 집속렌즈 방향으로 광을 발진시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 3 집속렌즈와 제 4 집속렌즈 사이에 다른 내부 광원을 더 설치함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 집속렌즈와 제 2 집속렌즈 사이에 다른 내부 광원을 더 설치함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  9. 유리 절단 장치에 있어서,
    일방 또는 타방으로 광을 발진시키는 내부 광원;
    유리를 기준으로 유리의 일측에 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 유도 브릴루앙 산란 위상 거울;
    상기 유리의 타측에 설치되어 입사된 광을 반사시키는 거울; 및
    상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키며, 상기 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 거울에 조사시키는 광 전달 수단을 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은
    상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈 (제 5 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 6 집속렌즈)에 전달시키며, 상기 제 6 집속렌즈는 상기 제 5 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 제 5 집속렌즈에 전달시키며;
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 6 집속렌즈의 대칭 지점에 제 7 집속렌즈가 설치되며, 상기 제 7 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 거울에 집속시키거나 상기 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 내부 광원은
    상기 제 5 집속렌즈와 제 6 집속렌즈 사이에 위치하여 제 5 집속렌즈 또는 제 6 집속렌즈 방향으로 광을 발진시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 내부 광원은
    상기 제 7 집속렌즈와 거울 사이에 위치하여 제 7 집속렌즈 또는 거울 방향으로 광을 발진시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 7 집속렌즈 또는 거울 사이에 위치하여 다른 내부 광원을 더 설치함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 제 5 집속렌즈와 제 6 집속렌즈 사이에 다른 내부 광원을 더 설치함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  15. 유리 절단 장치에 있어서,
    유리를 기준으로 유리 양측에 각각 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 제 1,2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울;
    상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 각각 위치하여
    상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 상기 유리에 집속시키거나 상기 유리를 통과한 광을 상기 제 1 또는 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함하고,
    상기 유리와 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 위치하여 입사광이 S 편광이면 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시키는 편광 빔 가르개 및
    상기 편광 빔 가르개와 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 위치하여
    상기 편광 빔 가르개를 거친 광을 소정 각도 회전시켜 내보내되, 그 광이 유 도 브릴루앙 산란 위상 거울을 통해 반사되어 상기 편광 빔 가르개를 다시 통과하기 이전에 P 편광이 되도록 하는 포켈스 셀을 구비하며;
    상기 편광 빔 가르개에 광을 조사시키는 외부 광원을 더 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 1 개의 집속렌즈(제 9 집속렌즈)가 설치되되, 상기 제 9 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시키며,
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 9 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 11 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키며, 상기 포켈스 셀과 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 다른 하나의 집속렌즈(제 10 집속렌즈)가 설치되어 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 포켈스 셀에 전달시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 8 집속렌즈)는 입사된 광을 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 제 1 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 9 집속렌즈)에 전달하며, 상기 제 9 집속렌즈는 제 8 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 제 8 집속렌즈에 전달하며,
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 9 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 11 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키며, 상기 포켈스 셀과 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울 사이에 다른 하나의 집속렌즈(제 10 집속렌즈)가 설치되어 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 제 2 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 포켈스 셀에 전달시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제 8 집속렌즈와 제 9 집속렌즈 사이에 위치하여 입사된 광을 증폭시키는 증폭부를 더 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  19. 유리 절단 장치에 있어서,
    유리를 기준으로 유리의 일측에 설치되어 입사된 광의 상대 위상을 '0'으로 만들어 반사시키는 유도 브릴루앙 산란 위상 거울;
    상기 유리의 타측에 설치되어 입사된 광을 반사시키는 거울; 및
    상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키며,
    상기 거울과 유리 사이의 광경로상에 위치하여 상기 거울에서 반사된 광을 전달받아 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 상기 거울에 집속시키는 광 전달 수단을 포함하고,
    상기 유리와 거울 사이에 위치하여 입사광이 S 편광이면 상기 거울 방향으로 반사시키고, 입사광이 P 편광이면 투과시키는 편광 빔 가르개 및
    상기 편광 빔 가르개와 거울 사이에 위치하여 상기 편광 빔 가르개를 거친 광을 소정 각도 회전시켜 내보내되, 그 광이 거울을 통해 반사되어 상기 편광 빔 가르개를 다시 통과하기 이전에 P 편광이 되도록 하는 포켈스 셀을 구비하며;
    상기 편광 빔 가르개에 광을 조사시키는 외부 광원을 더 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 1 개의 집속렌즈(제 13 집속렌즈)가 설치되되, 상기 제 13 집속렌즈는 유리를 통해 전달된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속 시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 유리에 집속시키고,
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 13 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 14 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 광 전달 수단은,
    상기 유리의 일측에는 2 개의 집속렌즈가 설치되며, 그 중 하나의 집속렌즈(제 12 집속렌즈)는 입사된 광을 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에 집속시키거나 상기 유도 브릴루앙 산란 위상 거울에서 반사된 광을 다른 하나의 집속렌즈(제 13 집속렌즈)에 전달하고, 상기 제 13 집속렌즈는 제 12 집속렌즈에서 전달된 광을 유리에 집속시키거나 유리를 통해 전달된 광을 제 12 집속 렌즈에 전달시키며,
    상기 유리의 타측에는 유리를 기준으로 상기 제 13 집속 렌즈의 대칭 지점에 하나의 집속렌즈(제 14 집속렌즈)가 설치되어 유리를 통해 전달된 광을 편광 빔 가르개로 보내거나 편광 빔 가르개를 통해 전달된 광을 상기 유리에 집속시키는 것을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제 12 집속렌즈와 제 13 집속렌즈 사이에 위치하여 입사된 광을 증폭시 키는 증폭부를 더 포함함을 특징으로 하는 유리 절단 장치.
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