KR100945167B1 - 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치 - Google Patents

펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 관한 것이다. 발명에 의하면, 레이저 펄스를 출력하는 펄스 레이저발진부(110); 상기 펄스 레이저발진부(110)에서 출력되는 제1 파장의 레이저 펄스를 제1 파장 길이의 반값을 갖는 제2 조화파(the 2nd harmonic)로 변환하여 출력하는 비선형 결정(120); 상기 비선형 결정(120)으로부터 변환된 제2 조화파 레이저 펄스의 에너지 일부를 흡수하여 보다 낮은 에너지를 갖는 제2 조화파가 출력되도록 하는 광흡수 필터(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 구성에 의하면, PTP 값이 작은 안정된 상태의 높은 에너지를 갖는 기본파를 비선형 결정에 입사시키어 작은 값의 PTP를 갖는, 보다 안정된 다양한 에너지를 갖는 제 2 조화파를 획득할 수 있는 이점이 있다.
레이저 펄스, 비선형 결정, PTP, 광흡수, 방열, 냉각, 열전소자, 워터재킷

Description

펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치{Stabilization device for 2nd harmonic pulse in pulsed laser system}
본 발명은 제2 조화파 펄스의 출력 안정화를 이루는 방법에 관한 것으로, 특히 PTP(Pulse to Pulse) 값이 작은 안정된 상태의 높은 에너지를 갖는 기본파를 비선형 결정에 입사시키어 작은 값의 PTP를 갖는, 보다 안정된 소망하는 다양한 에너지를 갖는 제 2 조화파를 획득할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 레이저 펄스 출력 안정화 장치에 관한 것이다.
도 1에는 펄스 레이저발진부에서 출력되는 레이저 펄스의 파장을 비선형 결정을 이용하여 파장을 반으로 변환하는 과정의 개념도가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 펄스 레이저발진부(미도시)에서 출력되는 레이저 펄스는 KTP(KTiOPO4), LBO(LiB3O5), BBO(BaB2O4) 등의 비선형 결정에 의해서 파장이 반으로 변환되는데(도 1 도시 예에서 1064nm 파장이 532nm 파장으로 변환됨), 이를 주파수 배가 혹은 조화파 발생이라 한다.
이때 변환되기 전의 파장을 기본파(Fundamental wave)라고 하고 변환되어서 파장이 반으로 줄었으면 이를 제2 조화파(the second harmonic)라고 한다.
펄스로 구동되는 레이저들은 출력되는 에너지들 간의 에너지 변화도를 PTP(Pulse to Pulse) 안정도(stability)로 표시하는데, PTP 수치가 낮을수록 안정성이 좋은 레이저임은 물론이다.
일반적으로 레이저들은 특수한 구성을 하지 않는 한 출력 에너지가 낮을 경우에는 PTP 수치가 높고 출력 에너지가 높을수록 PTP의 수치가 낮아진다.
제2 조화파 발생시 제2 조화파는 기본파의 PTP에 비하여 보통 약 2배 정도의 값을 갖게 되어서 PTP 수치가 높아지는 문제점이 있다.
따라서 낮은 에너지의 기본파를 비선형 결정에 입사시키는 경우 기본파의 PTP의 수치가 크므로 매우 높은 PTP를 갖는 제2 조화파를 얻게 되므로 출력 에너지의 변화가 매우 큰 제2 조화파를 얻게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 목적은, 비선형 결정의 후단에 광흡수 필터를 구성함으로써, PTP 값이 작은 안정된 상태의 높은 에너지를 갖는 기본파를 비선형 결정에 입사시키어 작은 값의 PTP를 갖는, 보다 안정된 상태의 소망하는 다양한 에너지를 갖는 제 2 조화파 를 획득할 수 있도록 하고,
또한 비선형 결정으로 입사되어 변환된 큰 에너지의 레이저 펄스를 그대로 출력할 것인지 또는 광흡수 필터를 사용하여 작은 에너지로 출력할 것인지 여부를 사용자가 선택할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치는, 레이저 펄스를 출력하는 펄스 레이저발진부; 상기 펄스 레이저발진부에서 출력되는 제1 파장의 레이저 펄스를 제1 파장 길이의 반값을 갖는 제2 조화파(the 2nd harmonic)로 변환하여 출력하는 비선형 결정; 상기 비선형 결정으로부터 변환된 제2 조화파 레이저 펄스의 에너지 일부를 흡수하여 보다 낮은 에너지를 갖는 제2 조화파가 출력되도록 하는 광흡수 필터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 비선형 결정의 후단에 광흡수 필터를 구성함으로써, PTP가 낮은 높은 에너지의 기본파를 비선형 결정으로 입사시키어 낮은 PTP를 유지할 수 있으면서 동 시에 소망하는 다양한 레벨의 에너지를 갖는 제2 조화파를 획득할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 비선형 결정으로부터 변환된 높은 에너지의 제2 조화파 레이저 펄스를 그대로 출력할 것인지 또는, 보다 작은 에너지로 출력할 것인지 여부를 사용자가 선택할 수 있는 효과가 있다.
다음은 본 발명인 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 기초로 상세하게 설명한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 의한 선형운동수단의 장치 구성도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 의한 선형운동 컨트롤러의 상세 구성도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4에 있어서 에너지 모드 선택부의 상세 블록 구성도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 있어서 펄스 레이저발진부에서 출력되는 레이저 펄스의 파장을 비선형 결정을 이용하여 반으로 변환하는 과정의 개념도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치는, 레이저 펄스를 출력하는 펄스 레이저발진부(110)와, 상기 펄스 레이저발진부(110)에서 출력되는 제1 파장의 레이저 펄스를 제1 파장 길이의 반값을 갖는 제2 조화파(the 2nd harmonic)로 변환하여 출력하는 비선형 결정(120)과, 상기 비선형 결정(120)으로부터 변환된 제2 조화파 레이저 펄스의 에너지 일부를 흡수하여 보다 낮은 에너지를 갖는 제2 조화파가 출력되도록 하는 광흡수 필터(130)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 펄스 레이저발진부(110)는, 예컨대 나노 초대(nano second band), 피코 초대(pico second band), 펨토 초대(femto second band)의 펄스폭을 갖는 펄스 레이저를 발진하는 다양한 종류의 공진기로 구현될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 광흡수 필터(130)를 선형운동시켜서 레이저 경로 상에 선택적으로 삽입하는(즉 선택적으로 삽입하거나 이탈시키는) 선형운동수단과, 상기 선형운동수단의 선형운동을 제어하는 선형운동 컨트롤러(300)가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 선형운동수단은, 공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터(210)와, 상기 모터(210)와 일체로 회전하며 모터(210)의 회전을 전달하는 피니언(pinion)(220)과, 상기 피니언(220)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 랙(rack)(230)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 랙(230)에 고정되어 상기 랙(230)과 일체로 선형 운동하며 상기 광흡수 필터(130)의 위치를 고정하는 홀더(240)가 더 포 함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 선형운동 컨트롤러(300)는, 출력되는 제2 조화파의 에너지를 입력하는 에너지 모드 선택부(310)와, 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 위치하는 경우 제1 위치신호를 출력하는 제1 위치감지센서(320)와, 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로에서 이탈되는 것을 감지하여 제2 위치신호를 출력하는 제2 위치감지센서(330)와, 상기 제1 위치감지센서(320)와 제2 위치감지센서(330)로부터 수신되는 신호를 기초로 오프 구동제어신호를 출력하고 상기 에너지 모드 선택부(310)로부터 입력된 제2 조화파의 에너지를 기초로 온 구동제어신호를 출력하는 제어부(340)와, 상기 제어부(340)로부터 수신된 오프 구동제어신호를 기초로 모터(210)의 구동을 정지하고 상기 제어부(340)로부터 수신된 온 구동제어신호를 기초로 상기 모터(210)를 구동하기 위한 모터구동신호를 출력하는 모터구동부(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 에너지 모드 선택부(310)에는, 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 삽입하도록 하여 낮은(로우 레벨(low level)) 에너지(예컨대 30 ~ 200mJ)의 제2 조화파가 출력되도록 하는 키 명령을 상기 제어부(340)로 입력하는 로우 모드 선택키(311)와, 레이저 경로 상에 삽입되어서 위치한 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로에서 이탈되도록 하여 높은(하이 레벨(high level)) 에너지(예컨대 200 ~ 400mJ)의 제2 조화파가 출력되도록 하는 키 명령을 상기 제어부(340)로 입력하는 하이 모드 선택키(312)가 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 광흡수 필터(130)의 에너지 흡수율은 1%~99%인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 비선형 결정(120)은, KTP(KTiOPO4), LBO(LiB3O5), BBO(BaB2O4) 중에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
도 7에는 본 발명의 다른 실시예에 의한 홀더(241)의 구성도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7의 A-A선 단면도가 도시되어 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의한 경우에 있어서는, 상기 홀더는 광흡수 필터(130)에서 발생하는 열을 원활하게 방열할 수 있도록 열전도도가 우수한 금속재질의 홀더(241)로 구현되고, 상기 광흡수 필터(130)를 내포하여 안착할 수 있도록 상기 금속재질의 홀더(241)에는 삽설홈(241b)이 내부에 형성되어 있으며, 상기 광흡수 필터(130)는 상기 삽설홈(241b)에 밀착되어서 내설됨으로써 금속재질의 홀더(241)를 통해서 원활하게 방열할 수 있도록 하며, 상기 금속재질의 홀더(241)에는 레이저 펄스가 통과할 수 있는 통과공(241a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 광흡수 필터(130)는 제2 조화파가 입사되면 이를 열로 변환하므로 즉, 흡수율(%)에 따라 발열하는 열의 양이 달라지므로 광흡수 필터(130)의 종류에 따라 광흡수 필터(130)의 냉각을 위한 방열판 역할을 하면서도 동시에 취부하는 역할을 동시에 수행하는 금속재질의 홀더(241)가 필요하므로, 본 실시예에서는 광흡수 필터(130)에서 발생하는 열을 방열할 수 있는 구조를 채택하였다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치에 있어서, 상기 금속재질의 홀더(241)의 일측에는 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(241d)가 형성되어 있고 타측에는 냉각수 유출구(241e)가 형성되어 있으며, 상기 냉각수 유입구(241d)를 통해서 유입된 냉각수가 냉각수 유출구(241e)를 통해서 흘러나가도록 금속재질의 홀더(241)의 내부에는 중공부(241c)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각수 유입구(241d)는 외부의 냉각수 공급호스(h1)에 연결되어서 냉각수를 공급받을 것이고, 상기 냉각수 유출구(241e)에는 열교환된 냉각수를 외부로 유출하기 위한 냉각수 유출호스(h2)가 연결될 수 것이다.
상기와 같은 구성에 의하면 냉각수의 공급에 의해서 방열 효율을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 광흡수 필터(130)를 냉각하는 방식은 상기와 같은 금속재질의 홀더에 한정되지 않고, 예컨대 도 9에 도시된 실시예에 의한 방식으로도 구현할 수가 있다.
이하에서 이에 대하여 상세하게 설명한다.
도 9에는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템 에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 요부 구성도가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치는, 상기 광흡수 필터(130)에 접촉 구비되어서, 인가되는 전원에 의하여 상기 광흡수 필터(130)의 열을 흡수한 후 열전소자(251)와, 상기 열전소자(251)에 접촉 구비되고, 공급되는 냉각수에 의하여 상기 열전소자(251)에서 방사되는 열을 방열하기 위한 금속재질의 워터재킷(water jacket)(252)과, 상기 워터재킷(252)으로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부(253)와, 상기 워터재킷(252)과 상기 광흡수 필터(130)를 연결하기 위한 고정밴드(254)가 가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 냉각수공급부(253)는, 냉각수를 저장하는 냉각수저장통(253a)과, 상기 냉각수저장통(253a)과 상기 워터재킷(252)을 연결하는 연결관(253b)과, 상기 연결관(253b)을 통해 냉각수저장통(253a)의 냉각수를 상기 워터재킷(252)으로 강제 공급하기 위한 냉각수펌프(253c)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하면, 열전소자(251)의 동작에 의해서 광흡수 필터(130)에서 발생하는 열을 빼앗고, 냉각수펌프(253c)의 동작에 의해서 냉각수가 워터재킷(252)으로 유입되어서 열전소자(251)를 방열한다.
다음은 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 동작과정에 대하여 기술한다.
먼저, 낮은 에너지(예컨대 30 ~ 200mJ)의 제2 조화파 출력을 획득하고자 하는 경우 로우 모드 선택키(311)를 선택한다.
로우 모드 선택키(311)가 입력되면 제어부(340)는 로우 모드 설정 명령을 인식하여 모터(210)를 A 방향으로 회전시키는 온 구동제어신호를 출력한다.
상기 제어부(340)로부터 모터(210)를 A 방향으로 회전시키는 온 구동제어신호를 수신한 모터구동부(350)는 상기 모터(210)로 모터구동신호를 출력하고, 이때 모터(210)는 A 방향으로 회전하게 된다. 상기 모터구동신호는 예컨대 극성을 가지는 DC 전류임은 물론이다.
상기와 같이 모터(210)가 A 방향으로 회전함에 따라서 피니언(220) 역시 A방햐으로 회전하게 되고, 그 결과 상기 랙(230)은 A 방향으로 직선운동하게 된다.
상기와 같이 랙(230)이 A 방향으로 직선운동함에 따라서 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 위치하게 되고, 이때 상기 제1 위치감지센서(320)는 이를 감지하여 제1 위치신호를 출력한다.
상기 제1 위치감지센서(320)로부터 제1 위치신호를 수신한 제어부(340)는 오프 구동제어신호를 모터구동부(350)로 출력하고, 상기 제어부(340)로부터 오프 구동제어신호를 수신한 모터구동부(350)는 전원공급부(미도시)로부터 모터(210)로 공급되는 전류를 차단하고, 그 결과 상기 모터(210)는 구동이 정지된다.
이때, 상기 랙(230)은 직선운동을 멈추게 되고 상기 광흡수 필터(130)는 레이저 경로 상에 정위치하게 된다.
상기와 같이 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 삽입되면 광흡수 필터(130)가 소정의 흡수율(예컨대 50%)로 레이저 펄스의 에너지를 흡수하게 된다.
도 6의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 펄스 레이저발진부(110)에서 발진된 PTP가 낮고(예컨대 1%, 4%) 높은 에너지 영역(예컨대 800mJ, 400mJ)의 1064nm의 레이저 펄스는 비선형 결정(120)을 통과하면서 파장의 길이가 반인 532nm 파장으로 변환되고, 소정의 흡수율(예컨대 50%)을 갖는 광흡수 필터(130)를 통과하면서 에너지가 각각 200mJ과 60mJ로 에너지 레벨이 낮아진 레이저 펄스를 출력하게 된다.
다음은 PTP 값이 작은 높은 에너지의 제 2 조화파 레이저 펄스를 그 에너지양의 변화가 없이 그대로 출력하는 경우의 동작 모드에 대하여 기술한다.
사용자가 하이 모드 설정키(312)을 누르면, 에너지 모드 선택부 (310)로부터 하이 모드를 수신한 제어부(340)는 모터(210)를 B 방향으로 회전시키는 온 구동제어신호를 모터구동부(350)로 출력한다.
상기 제어부(340)로부터 모터(210)를 B 방향으로 회전시키는 온 구동제어신호를 수신한 모터구동부(350)는 상기 모터(210)로 모터구동신호를 출력하고, 이때 모터(210)와 피니언(220)은 B 방향으로 회전하고 그 결과 상기 랙(230)은 B 방향으로 직선운동하게 된다.
상기와 같이 랙(230)이 B 방향으로 직선운동함에 따라서 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에서 이탈하게 되고, 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에서 완전히 이탈하는 순간 제2위치감지센서(330)가 이를 감지하여 제2위치신호를 출력한다.
상기 제2위치신호를 수신한 제어부(340)는 오프 구동제어신호를 모터구동부(350)로 출력하여 모터(210)로 공급되는 전류를 차단하여 모터(210)의 구동을 정지시킨다.
상기와 같은 과정으로 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에서 제거되면 비선형 결정(120)으로부터 변환된 높은 에너지의 레이저 펄스는 에너지양의 변화없이 출력된다.
따라서, 광흡수 필터(130)를 레이저 경로 상에 선택적으로 정위치 또는 이탈시킬 수 있어서, 비선형 결정에 항상 낮은 PTP를 갖는 큰 에너지의 기본파 레이저 펄스를 입사시키어 낮은 PTP를 갖는 소망하는 작은 또는 큰 에너지 영역의 안정된 제2 조화파 레이저 펄스를 획득할 수 있게 된다.
상기의 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
도 1은, 일반적인 펄스 레이저발진부에서 출력되는 레이저 펄스의 파장을 비선형 결정을 이용하여 반으로 변환하는 과정의 개념도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 블록 구성도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 의한 선형운동수단의 장치 구성도이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 의한 선형운동 컨트롤러의 상세 구성도이다.
도 5는, 도 4에 있어서 에너지 모드 선택부의 상세 블록 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 있어서 펄스 레이저발진부에서 출력되는 레 이저 펄스의 파장을 비선형 결정을 이용하여 반으로 변환하는 과정의 개념도이다.
도 7은, 본 발명의 다른 실시예에 의한 홀더의 구성도이다.
도 8은, 도 7의 A-A선 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치의 요부 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110 ; 펄스 레이저발진부 120 ; 비선형 결정
130 ; 광흡수 필터 210 ; 모터
220 ; 피니언 230 ; 랙
240 ; 홀더 241 ; 금속재질의 홀더
241a; 통과공 241b; 삽설홈
241c; 중공부 241d; 냉각수 유입구
241e; 냉각수 유출구 251 ; 열전소자
252 ; 워터재킷 253 ; 냉각수공급부
253a; 냉각수저장통 253b ; 연결관
253c; 냉각수펌프 254 ; 고정밴드
300 ; 선형운동 컨트롤러 310 ; 에너지 모드 선택부
311 ; 로우 모드 선택키 312 ; 하이 모드 선택키
320 ; 제1 위치감지센서 330 ; 제2 위치감지센서
340 ; 제어부 350 ; 모터구동부

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 레이저 펄스를 출력하는 펄스 레이저발진부(110);
    상기 펄스 레이저발진부(110)에서 출력되는 제1 파장의 레이저 펄스를 제1 파장 길이의 반값을 갖는 제2 조화파(the 2nd harmonic)로 변환하여 출력하는 비선형 결정(120);
    상기 비선형 결정(120)으로부터 변환된 제2 조화파 레이저 펄스의 에너지 일부를 흡수하여 보다 낮은 에너지를 갖는 제2 조화파가 출력되도록 하는 광흡수 필터(130);
    상기 광흡수 필터(130)를 선형운동시켜서 레이저 경로 상에 선택적으로 삽입하는 선형운동수단; 및
    상기 선형운동수단의 선형운동을 제어하는 선형운동 컨트롤러(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 선형운동수단은,
    공급되는 전원에 의하여 회전하는 모터(210);
    상기 모터(210)와 일체로 회전하며 모터(210)의 회전을 전달하는 피니언(pinion)(220);
    상기 피니언(220)의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 랙(rack)(230)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 랙(230)에 고정되어 상기 랙(230)과 일체로 선형 운동하며 상기 광흡수 필터(130)의 위치를 고정하는 홀더가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 선형운동 컨트롤러(300)는,
    출력되는 제2 조화파의 에너지를 입력하는 에너지 모드 선택부(310);
    상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 위치하는 경우 제1 위치신호를 출력하는 제1 위치감지센서(320);
    상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로에서 이탈되는 것을 감지하여 제2 위치신호를 출력하는 제2 위치감지센서(330);
    상기 제1 위치감지센서(320)와 제2 위치감지센서(330)로부터 수신되는 신호를 기초로 오프 구동제어신호를 출력하고, 상기 에너지 모드 선택부(310)로부터 입력된 제2 조화파의 에너지를 기초로 온 구동제어신호를 출력하는 제어부(340);
    상기 제어부(340)로부터 수신된 오프 구동제어신호를 기초로 모터(210)의 구동을 정지하고, 상기 제어부(340)로부터 수신된 온 구동제어신호를 기초로 상기 모터(210)를 구동하기 위한 모터구동신호를 출력하는 모터구동부(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 에너지 모드 선택부(310)에는,
    상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로 상에 삽입하도록 하여 로우 레벨(low level) 에너지의 제2 조화파가 출력되도록 하는 키 명령을 상기 제어부(340)로 입력하는 로우 모드 선택키(311)와,
    레이저 경로 상에 삽입되어서 위치한 상기 광흡수 필터(130)가 레이저 경로에서 이탈되도록 하여 하이 레벨(high level) 에너지의 제2 조화파가 출력되도록 하는 키 명령을 상기 제어부(340)로 입력하는 하이 모드 선택키(312)가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 홀더는 광흡수 필터(130)에서 발생하는 열을 원활하게 방열할 수 있도록 금속재질의 홀더(241)로 구현되고,
    상기 광흡수 필터(130)를 내포하여 안착할 수 있도록 상기 금속재질의 홀더(241)에는 삽설홈(241b)이 내부에 형성되어 있으며,
    상기 광흡수 필터(130)는 상기 삽설홈(241b)에 밀착되어서 내설됨으로써 금속재질의 홀더(241)를 통해서 원활하게 방열할 수 있도록 하며,
    상기 금속재질의 홀더(241)에는 레이저 펄스가 통과할 수 있는 통과공(241a)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 금속재질의 홀더(241)의 일측에는 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구(241d)가 형성되어 있고 타측에는 냉각수 유출구(241e)가 형성되어 있으며,
    상기 냉각수 유입구(241d)를 통해서 유입된 냉각수가 냉각수 유출구(241e)를 통해서 흘러나가도록 금속재질의 홀더(241)의 내부에는 중공부(241c)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 광흡수 필터(130)에 접촉 구비되어서, 인가되는 전원에 의하여 상기 광흡수 필터(130)의 열을 흡수한 후 열전소자(251);
    상기 열전소자(251)에 접촉 구비되고, 공급되는 냉각수에 의하여 상기 열전소자(251)에서 방사되는 열을 방열하기 위한 금속재질의 워터재킷(water jacket)(252);
    상기 워터재킷(252)으로 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부(253)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 열전소자(251) 및 워터재킷(252)을 상기 광흡수 필터(130)에 고정하기 위한 고정밴드(254)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하 는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 냉각수공급부(253)는,
    냉각수를 저장하는 냉각수저장통(253a);
    상기 냉각수저장통(253a)과 상기 워터재킷(252)을 연결하는 연결관(253b);
    상기 연결관(253b)을 통해 냉각수저장통(253a)의 냉각수를 상기 워터재킷(252)으로 강제 공급하기 위한 냉각수펌프(253c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 펄스로 동작하는 레이저 시스템에서의 제2 조화파 펄스 출력 안정화 장치.
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