KR100790707B1 - 분산조절 공초점 레이저 현미경 - Google Patents

분산조절 공초점 레이저 현미경 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 지지부, 레이저 광원, 공초점 렌즈, 검출부, 핀홀, 광 지향 장치와, 레이저 펄스 빔의 광 경로에 위치하며, 펄스 빔의 펄스 폭을 조절하기 위한 광 펄스 압축기(pulse compressor), 및 상기 레이저 펄스 빔의 광 경로에 위치하며, 펄스 빔의 파장에 따른 위상이나 세기를 조절하기 위한 광 펄스 모양 조절부(pulse shaper)를 포함하는 분산조절 공초점 레이저 현미경을 제공한다.
공초점(confocal), 펄스 압축기(pulse compressor), 펄스 모양 조절기(pulse shaper)

Description

분산조절 공초점 레이저 현미경{DISPERSION CONTROL CONFOCAL LASER MICROSCOPE}
도1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 공초점 레이저 현미경의 구조도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2광자 공초점 레이저 현미경의 원리를 설명하기 위한 대상물의 밴드다이어그램이다.
도3은 지속시간이 짧은 레이저 펄스에서의 GVD(Group Velocity Dispersion)효과를 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 광 펄스 압축기의 구조도 이다.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 펄스 모양 조절부의 구조도 이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
21 : 레이저 광원 22 : XY 주사기
23a: 집광렌즈 23b : 공초점 렌즈
24 : 광지향 장치 25 : 핀홀
26a : 단색화 장치 26b : 검출기
27 : 지지부 28 : 광 펄스 모양 조절부
29 : 광 펄스 압축기 31 : 제어 장치
32 : 표시장치
본 발명은, 공초점 현미경에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 깊이 방향의 분해능을 향상시키기 위한 분사조절 다광자 공초점 레이저 현미경에 관한 것이다.
공초점 레이저 주사 현미경(confocal laser scanning microscope: CLSM)은, 점상인 레이저 광원을 대상물의 표면에 주사하고 투과 도는 반사된 광을 집광하여 그 광으로부터 대상물의 정보를 얻는 현미경을 말한다.
이러한 공초점 레이저 주사 현미경은 레이저 광원의 에너지에 의해 여기 가능한 형광물질로 제공된 바이오 물질의 정보를 판독하는데 주로 사용되어 왔다. 일반적으로, 주사 현미경에 사용되는 레이저 광원은 단일광자에 의해 형광물질이 여기 가능하도록 여기파장보다 짧은 파장의 광을 갖는 광원이 이용된다.
하지만, 이러한 레이저 광원의 사용으로 인해, 목적물의 두께 방향에 따른 분해 성능이 저하되는 문제가 있다. 즉, 레이저 광원의 에너지 조건에 의해 주사되는 광은 목적물의 두께에 따라 흡수되므로, 깊은 위치에서는 분해 성능이 크게 저 하되는 문제가 있다. 특히, 두께에 따른 분해 성능 저하 문제는 세포와 같은 겔상의 바이오 물질보다 에너지 흡수 물질이 고밀도로 분포하는 고체 상태의 물질에서 심각해진다.
이와 같이, 종래의 공초점 레이저 주사 현미경은 두께 방향에 따른 분해 성능 저하 문제로 인해 고밀도 물질인 반도체 웨이퍼와 같은 고체물질의 3차원 정보를 분석하는 장비로서 적절히 활용되지 못하여 왔다.
한편, 바이오 물질에서 두께 방향의 깊이에 따른 분해 성능의 향상을 위해 다광자 공초점 레이저 현미경이 사용되기도 한다.
이러한 다광자 공초점 레이저 현미경의 경우에는, 펨토초 영역의 짧은 레이저 펄스를 사용하기 때문에 현미경 내부의 광학 부품 및 고밀도 물질에 의해 그룹 속도 분산(Group Velocity Dispersion, GVD) 현상이 나타나게 되고 이는 정교한 깊이 분해능의 구현을 어렵게 하는 문제가 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 GVD 현상을 상쇄하고 정교한 깊이 분해능을 갖는 다광자 공초점 레이저 현미경을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 제1 에너지의 광자에 의해 여기 가능한 물질을 포함한 대상물을 지지하는 지지부와, 상기 대상물을 여기 시키기 위한 펄스 빔을 조사하는 레이저 광원과, 상기 지지부의 상부에 배치되며, 상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 지지부 상의 대상물의 측정면에 결상시키고, 상기 대상물로부터 방출되는 광을 수광하기 위한 공초점렌즈와, 상기 공초점 렌즈의 상부에 배치되어, 상기 대상물로부터 방출되는 광에 대한 에너지 분포를 검출하는 검출부와, 상기 공초점 렌즈와 상기 검출부의 사이에 배치되어, 상기 대상물의 목표면에 형성되는 공초점에 대한 발광신호만을 통과시키는 핀홀과, 상기 공초점 렌즈와 상기 핀홀의 사이에 위치하여 상기 레이저 광원으로부터의 빔을 상기 대상물로 지향시키고, 광자에 의해 여기된 상기 대상물로부터 발생된 빛을 상기 검출부로 지향시키는 광 지향장치와, 상기 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 펄스 빔의 펄스 폭을 조절하기 위한 광 펄스 압축기(pulse compressor), 및 상기 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 펄스 빔의 파장에 따른 위상이나 세기를 조절하기 위한 광 펄스 모양 조절부(pulse shaper)를 포함하는 분산조절 공초점 레이저 현미경을 제공한다.
바람직하게는, 상기 분산조절 공초점 레이저 현미경은, 상기 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 상기 대상물의 목표면을 따라 공초점을 이동시키기 위한 XY 주사기를 더 포함할 수 있다.
상기 분산조절 공초점 레이저 현미경은, 상기 검출부에서 검출되는 신호를 상기 광 펄스 모양 조절부에 피드백 시키기 위한 제어장치를 더 포함할 수 있다.
상기 레이저 광원은, 상기 제1 에너지의 1/n(여기서, n은 2보다 큰 정수)인 제2 에너지의 광자를 갖는 서브 피코초의 펄스 빔을 조사하는 극초단 펄스 레이저 광원일 수 있다.
상기 광 지향 장치는, 2색성 빔 분배기(dichromatic beam splitter)일 수 있다.
상기 검출부는, 상기 대상물로부터 수광된 광자를 파장별로 분산시키는 광학계를 포함하는 단색화 장치, 및 상기 단색화장치로부터 나오는 신호의 에너지 분포를 측정할 수 있는 검출기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 펄스 압축기 및 상기 광 펄스 모양 조절부는, 서로 인접하여 상기 레이저 광원과 상기 광 지향장치 사이에 배치될 수 있다.
상기 광 펄스 압축기는, 입력되는 펄스 빔이 반사에 의해 펄스 폭이 짧아지도록 서로 대향 하게 배치된 한 쌍의 분산성 거울일 수 있다.
상기 광 펄스 모양 조절부는, 서로 대향 하도록 배치되어 입력되는 펄스 빔을 분산시키는 제1 회절격자와, 상기 분산된 펄스빔의 파장에 따른 위상이나 세기를 변화시키는 광 변조기, 및 상기 광 변조기를 통과한 펄스 빔을 반사시켜 출력하 는 제2 회절격자를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 광 변조기는, 액정 배열판 또는 음향-광학 변환기(Acoustic-Optic Modulator,AOM)일 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하겠다.
도1은, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 분산 조절 다광자 공초점 레이저 현미경의 구조도이다.
도1을 참조하면, 본 실시형태에 따른 분산조절 공초점 레이저 현미경은 펨토초 레이저 주사 광원(21), 펄스 압축기(29), 펄스 모양 조절부(28), XY 주사기(22), 이색거울(24), 지지부(27), 공초점 렌즈(23b), 핀홀(25), 검출부(26) 및 제어장치(31)를 포함한다.
펨토초 레이저 광원(21)은 펨토초(10-15 second) 레이저를 사용하여 대상물의 여기 에너지의 1/n의 에너지를 가하여 대상물을 여기 시킨다.(여기서 n은 2 이상의 정수이다.) 즉,여기 조건에 해당하는 파장보다 장파장인 펄스 레이저 빔을 이용한다. 따라서, 본 발명에서 사용되는 펄스 레이저빔은 대상물의 두께 방향에 따라 빔이 거의 흡수되지 않으므로, 반도체 웨이퍼 같은 고밀도 물질에서 두께에 의한 손실 없이 정확한 광정보를 취득할 수 있다. 이러한 원리는 도2를 참조하여 상세히 설명하겠다.
상기 레이저 광원(21)으로부터 방사된 레이저 펄스는 펄스 압축기(29) 및 펄스 모양 조절부(28)를 통과하여 펄스의 시간영역 및 파장영역에서 펄스 모양이 바뀌게 된다. 펄스 압축기 및 펄스 모양 조절기에 대해서는 도4 및 도5에서 상세히 설명하겠다.
상기 펄스 모양 조절부(28)를 통과한 레이저 빔은 공초점 렌즈(23b)에 의해 대상물의 측정면에 초점을 형성한다. 상기 공초점 렌즈(23b)를 통해 집광된 빔에 의해 대상물이 여기 되고 광을 방출하게 된다.
상기 대상물이 여기 되어 방출하는 광은 상기 공초점 렌즈(23b)에 의해 수광되어 핀홀(25)을 통과하게 된다. 상기 핀홀(25)은 상기 대상물의 측정면에 생긴 초점과 공초점을 이루게 되어 상기 대상물의 특정점에서 방출된 광만을 받아들일 수 있게 하여 공초점 현미경의 이미지 분해능을 향상시킨다.
본 실시예에서는, 상기 공초점 렌즈(23b)를 통과한 광을 상기 핀홀(25)에 집광 시키기 위해 렌즈(23a)를 사용하였다.
상기 핀홀(25)을 통과한 광은 검출부(26)로 전달된다.
상기 검출부(26a,26b)는 수광된 광자를 파장별로 분산시키는 단색화 장치(26a)와 상기 파장별로 분산된 광의 분포를 측정하는 검출기(26b)로 구성된다. 상기 검출기(26b)에서 검출된 광 분포는 제어장치(31)로 전달된다.
상기 단색화 장치(26a)는 내부에 프리즘이나 회절발 같은 분산 광학계가 배치되어 있어 상기 핀홀(25)을 통과한 빛을 파장대별로 분산시킨다.
이렇게 분산된 빛을 검출기(26b)로 검출하는데, 분산된 파장중 일부 영역을 검출하도록 검출기(26b)를 조절하면, 상기 대상물의 목표면에 생긴 초점영역에서의 전기 발광 스펙트럼을 얻을 수 있다.
상기 제어장치(31)는 상기 검출기(26b)에서 검출된 신호를 펄스모양 조절부(28)로 피드백시켜 상기 펄스모양 조절부(28)를 조절하게 된다. 상기 펄스 모양의 조절에 의해 최적화된 광 펄스를 얻을 수 있다. 상기 검출기(26b)에서 검출되는 신호가 최적화되면 상기 제어장치(31)는 신호를 표시장치(32)로 전달한다.
이러한 피드백에 의해 광 펄스 모양 조절기를 조절하므로, 대상물의 광 발광 현상에서 나타날 수 있는 특이점을 추적하는 것이 가능하다. 즉, 광 발광 스펙트럼에 특이한 파장의 발광이 있는 경우, 광 펄스 모양을 최적화하여 특이 파장의 신호가 최대화 되도록 조절이 가능하며 이때의 광 펄스 모양을 측정하면 시간 및 파장영역에서의 광 펄스 모양의 변화를 통해 역으로 특이한 발광의 원인 규명이 가능하다.
상기 레이저 빔을 공초점 렌즈(23b)에 지향시키고, 상기 대상물(27)로부터 방출된 광을 상기 핀홀(25)에 지향시키기 위해 이색거울(24)을 사용할 수 있다. 상기 이색거울(24)은 파장 선택성을 가지고 있으며, 본 실시예에서는 레이저 광원(21)으로부터 들어오는 광은 반사시키고, 대상물(27)로부터 발생된 광은 통과시 키는 특성을 갖는다.
또한, 본 실시예에서는, 상기 공초점 렌즈(23b)에 의해 상기 대상물의 측정면에 형성되는 초점을 상기 대상물의 측정면을 따라 이동시키기 위한 XY 주사기(22)가 더 포함된다.
상기 XY 주사기(22)는 대상물(27)의 측정면의 표면에서 일정한 궤적을 따라 상기 대상물의 측정면을 스캐닝한다. 이러한 2차원적인 스캐닝 과정은 상기 XY 주사기가 없는 경우에는 상기 대상물이 탑재된 지지부(27) 또는 공초점 렌즈등의 광학구조를 이동시킴으로써 실현될 수 있다. 바람직하게는, 상기 XY 주사기로서 공지된 갈바노 스캐너가 사용될 수 있다.
이러한 대상물의 측정면의 표면을 따라 스캐닝이 종료된후에, 대상물의 깊이 방향을 따라 초점을 이동시켜 다른 목표면에 대한 광정보를 얻을 수 있다. 이러한 수직이동수단은 상기 공초점 렌즈(23b)를 상기 대상물의 표면에 수직방향으로 이동시켜 공초점 수직위치를 조절함으로써 얻어질 수 있다.
이와 같이, 일 목표면에서의 2차원적인 스캐닝과 다른 목표면을 선택하여 추가적인 2차원 스캐닝하는 과정을 반복함으로써 3차원적인 공간에 대한 정보해석이 가능하다. 특히 질화물 반도체 웨이퍼에 대한 측정을 실시하는 경우에는, 활성층에 대해 3차원적인 분석을 실시할 수 있어서 높은 3차원적인 분해능에 기초하여 전체 활성층영역에서의 발광파장을 평가할 수 있다.
도2는, 다광자 흡수 현상에 대한 고체 반도체 대상물의 밴드 다이어그램이다.
측정 대상물인 반도체는 전도대(Ec)와 가전자대(Ev) 사이의 에너지 밴드 갭(Eg)을 갖는다. 전도대(Ec)로부터 전자(e-)가 가전자대(Ev)로 여기 되는데 필요한 광자의 에너지는 적어도 에너지 밴드 갭(Eg)에 해당하는 hυ1 보다 큰 에너지를 가져야 한다. 따라서, 본 발명에서는 여기에 필요한 광자에너지(hυ1)의 1/2에 해당하는 hυ2 인 광자 에너지를 갖는 펄스 레이저 광원이 이용되므로, 두께 방향에 따른 광 흡수를 발생시키지 않고 측정 대상물을 통과할 수 있다. 하지만, 도3에서 보는 바와 같이, 펄스 빔의 2개의 광자가 동시에 흡수되면 가전자대(Ev)로부터 전도대(Ec)로 전하를 여기 시킬 수 있다.
상기한 2개의 광자가 동시에 흡수될 확률은 에너지 밴드갭에 해당하는 한 개의 광자에 의해 여기 될 확률보다 낮으므로, 충분히 높은 빔의 세기가 요구된다. 즉, 전자가 여기 되도록 2개의 광자가 흡수될 수 있는 조건은 빔의 세기에 의존한다. 빔의 세기는 공간에서 정규 분포와 유사한 분포를 가지기 때문에 빔의 특정 공간 영역에서만 2광자 흡수가 진행되며, 따라서 더 높은 공간 분해능의 구현이 가능하다.
도3은 지속시간이 짧은 레이저 펄스에서의 GVD(Group Velocity Dispersion)효과를 나타내는 그래프이다.
도3을 참조하면, 본 발명에서 사용되는 펨토초 수준의 짧은 지속시간을 갖는 레이저 펄스는 불확정성의 원리에 의해 파장 영역에서는 넓은 분포를 가지게 된다. 이때, 레이저 펄스가 유리나 용매 등의 물질을 통과하는 경우, 물질의 굴절율이 빛의 파장에 따라 다른 값을 지니게 되므로 서로 다른 투과 속도를 갖게 되어 시간영역에서 레이저 펄스가 길어지는 현상이 나타나게 된다. 이를 GVD 효과라고 한다.
이러한 GVD 효과에 의해 다광자 공초점 레이저 현미경에서 대상물에 도달하는 펄스의 길이는 현미경에 입사할 때의 펄스 길이보다 길어지게 되며 다광자 흡수 효율 및 분해능 등에 영향을 미치게 된다.
본 발명에서는 광 펄스 압축기 및 광 펄스 모양 조절기를 적용하여 현미경 및 대상물에 의해 나타나는 광펄스 길어짐 효과를 보정 하여 현미경에 입사시킴으로써 측정 효율 및 분해능을 향상시킬 수 있다.
도4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 광 펄스 압축기의 구조도 이다.
도4를 참조하면, 한 쌍의 분산거울(59a, 59b)이 서로 마주보도록 배치되어 있다.
상기 분산거울 쌍(59a, 59b)에 레이저 펄스(51a)가 입사되면, 입사된 레이저 펄스를 수회 반사시키게 된다. 이러한 반사에 의해 레이저 펄스의 짧은 파장의 성분은 빠르게 통과하고, 긴 파장 쪽의 성분은 느리게 통과하게 된다. 이는 레이저 펄스가 물질을 통과할 때 발생하는 GVD 효과와 반대되는 현상이다. 즉, 음(-)의 GVD 효과가 발생한다.
이렇게 상기 분산거울(59a,59b)을 통과한 펄스(51b)를 물질에 입사하면 물질 내에서 나타나는 GVD 효과가 상쇄되어 원래의 짧은 펄스가 형성된다.
이러한 GVD 상쇄를 위한 펄스 압축은 광학 프리즘이나 회절 격자 쌍을 사용할 수 있다. 본 실시예의 경우 분산거울을 사용하였으며, 이에 의해 보다 넓은 범위의 GVD 상쇄 효과를 가져올 수 있다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 광 펄스 모양 조절부의 구조도 이다.
도5를 참조하면, 한 쌍의 회절격자쌍(62a, 62b)이 서로 마주보도록 배치되고, 상기 회절격자쌍 사이에 광변조기(64)가 배치된다.
광 펄스 압축기를 이용한 GVD 상쇄는 펄스의 시간 영역에서의 지속시간을 조절할 수 있지만, 시간영역 및 파장영역에서의 펄스 모양을 조절할 수는 없다. 다광자 흡수 현상이 일어나는 최적화된 펄스 모양은 GVD 효과가 완전히 상쇄된 펄스가 아닌 시간 및 파장 영역에서 특정한 모양을 가지는 펄스인 경우가 많다. 본 실시예에서는 광 펄스 모양 조절기를 적용하여 측정된 현미경 이미지의 분해능과 대비도 등을 피드백하여 최적화된 광 펄스를 만들 수 있다.
본 실시예에서는, 제1 회절격자(62a)에 입사된 펄스 빔은 각 파장대 별로 분산되고, 상기 분산된 파장은 렌즈(63a)를 통과하여 광 변조기(64)에 입사하게 된다.
상기 광 변조기(64)는 액정 배열판이나 음향-광학 변환기(Acoustic- Optic Modulator, AOM)를 사용할 수 있다. 전기신호를 이용하여 상기 액정 배열판이나 음 향-광학 변환기의 공간 구조를 변화시키면 상기 회절격자(62a)에 의해 분산된 레이저 펄스의 파장에 따른 구성성분의 위상이나 세기를 변화시킬 수 있다. 이에 따라 광 펄스의 파장영역 및 시간영역에서의 모양이 변화하게 된다. 이러한 변화는 컴퓨터 프로그래밍을 통해 조절이 가능하며 현미경 이미지의 피드백(feedback)을 통해 대상물에 최적화된 펄스 모양을 만들어 낼 수 있다.
상기 광 변조기(64)를 통과한 파장대별 펄스 빔은 렌즈(63b)에 의해 집광되어 제2 회절격자(62b)에 전달되고, 상기 제2 회절격자(62b)는 전달된 신호를 반사시켜 레이저 펄스빔의 광경로를 유지한다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 즉, 레이저 및 주사기의 배치, 반사거울 및 집광렌즈 등은 다양하게 구현될 수 있다.
첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
본 발명에 따르면, 고밀도 대상물에 대한 광 발광 신호에 대해 3차원 영역에서 정교한 깊이 분해능으로 측정이 가능하고, 물질의 광 화학적 반응경로를 추적하여 특이한 발광의 원인 규명이 가능한 분산조절 공초점 레이저 현미경을 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 제1 에너지의 광자에 의해 여기 가능한 물질을 포함한 대상물을 지지하는 지지부;
    상기 대상물을 여기 시키기 위한 펄스 빔을 조사하는 레이저 광원;
    상기 지지부의 상부에 배치되며, 상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 펄스 빔을 상기 지지부 상의 대상물의 측정면에 결상시키고, 상기 대상물로부터 방출되는 광을 수광하기 위한 공초점렌즈;
    상기 공초점 렌즈의 상부에 배치되어, 상기 대상물로부터 방출되는 광에 대한 에너지 분포를 검출하는 검출부;
    상기 공초점 렌즈와 상기 검출부의 사이에 배치되어, 상기 대상물의 목표면에 형성되는 공초점에 대한 발광신호만을 통과시키는 핀홀;
    상기 공초점 렌즈와 상기 핀홀의 사이에 위치하여 상기 레이저 광원으로부터의 빔을 상기 대상물로 지향시키고, 광자에 의해 여기된 상기 대상물로부터 발생된 빛을 상기 검출부로 지향시키는 광 지향장치;
    상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 펄스 빔의 펄스 폭을 조절하기 위한 광 펄스 압축기(pulse compressor); 및
    상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 펄스 빔의 파장에 따른 위상이나 세기를 조절하기 위한 광 펄스 모양 조절부(pulse shaper)를 포함하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 광원으로부터 조사된 레이저 펄스빔의 광경로에 위치하며, 상기 대상물의 목표면을 따라 공초점을 이동시키기 위한 XY 주사기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 검출부에서 검출되는 신호를 상기 광 펄스 모양 조절부에 피드백 시키기 위한 제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 광원은,
    상기 제1 에너지의 1/n(여기서, n은 2보다 큰 정수)인 제2 에너지의 광자를 갖는 서브 피코초의 펄스 빔을 조사하는 극초단 펄스 레이저 광원인 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 지향 장치는,
    2색성 빔 분배기(dichromatic beam splitter)인 것을 특징으로 하는 분산조 절 공초점 레이저 현미경.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 검출부는,
    상기 대상물로부터 수광된 광자를 파장별로 분산시키는 광학계를 포함하는 단색화 장치, 및 상기 단색화장치로부터 나오는 신호의 에너지 분포를 측정할 수 있는 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 광 펄스 압축기 및 상기 광 펄스 모양 조절부는,
    서로 인접하여 상기 레이저 광원과 상기 광 지향장치 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 광 펄스 압축기는,
    입력되는 펄스 빔이 반사에 의해 펄스 폭이 짧아지도록 서로 대향하게 배치된 한 쌍의 분산성 거울인 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 광 펄스 모양 조절부는,
    서로 대향 하도록 배치되어 입력되는 펄스 빔을 분산시키는 제1 회절격자;
    상기 분산된 펄스빔의 파장에 따른 위상이나 세기를 변화시키는 광 변조기; 및
    상기 광 변조기를 통과한 펄스 빔을 반사시켜 출력하는 제2 회절격자를 포함하는 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광 변조기는,
    액정 배열판 또는 음향-광학 변환기(Acoustic-Optic Modulator,AOM)인 것을 특징으로 하는 분산조절 공초점 레이저 현미경.
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