KR101342976B1 - Shot pulse laser apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 초단 펄스 레이저 장치는 출구를 가지는 리플렉터, 상기 리플렉터에 설치되어 상기 출구측으로 에너지를 공급하는 램프, 상기 출구에 설치되어 상기 램프에서 공급하는 에너지를 투과하는 필터, 상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급하는 에너지를 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 1모듈, 상기 제 1모듈의 설치 위치와 다른 위치에 상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급되는 에너지를 이용하여 상기 제 1모듈과 다른 파장의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 2모듈을 구비한다. The ultrashort pulse laser device according to the present invention has a reflector having an outlet, a lamp installed at the reflector to supply energy to the outlet side, a filter installed at the outlet and transmitting energy supplied from the lamp, and installed in contact with the filter. A first module for generating an ultra-short pulse laser using energy supplied from the lamp, and installed in contact with the filter at a position different from an installation position of the first module, and using the energy supplied from the lamp and the first module; And a second module for generating ultra-short pulsed lasers of different wavelengths.

Description

초단 펄스 레이저 장치{Shot pulse laser apparatus}Ultrashort pulse laser apparatus {Shot pulse laser apparatus}

본 발명은 초단 펄스 레이저 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 하나의 램프로부터 복수개의 초단 펄스 레이저를 발생시키도록 하는 초단 펄스 레이저 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultrashort pulse laser device, and more particularly, to an ultrashort pulse laser device for generating a plurality of ultrashort pulse lasers from one lamp.

일반적으로 나노초 또는 마이크로초의 초단 펄스 레이저(shot pulse laser)는 롱 펄스 레이저(long pulse laser)에 비하여 멜트 존(melt zone), 마이크로크렉(microcracks), 충격파(shock wave), 리캐스트 층(recast layer)이 최소화되기 때문에 보다 정밀한 가공이 가능하고, 레이저의 입사 표면이 매끈한 효과가 있다. 이러한 초단 펄스 레이저는 반도체 제조공정에서 얼라인 마크 형성, 홀 가공, 광 파이버의 절개와 같은 산업용으로 사용될 수 있고, 안과수술, 초정밀 레이저 치료기와 같은 의료용으로도 사용될 수 있다.In general, nanosecond or microsecond shot pulse lasers have melt zones, microcracks, shock waves, and recast layers compared to long pulse lasers. Since the) is minimized, more precise processing is possible, and the incident surface of the laser has a smooth effect. Such ultra-short pulse lasers can be used in industries such as alignment mark formation, hole processing, and optical fiber incisions in semiconductor manufacturing processes, and can also be used for medical applications such as ophthalmic surgery and ultra-precision laser therapy.

한편, 종래의 소형레이저 모듈을 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 방법은 펌핑 광원으로 다수의 반도체 레이저 다이오드(laser diode)를 이용하는 방법이 있다. 종래의 반도체 레이저를 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 장치에 대한 선행특허로 한국공개특허 10-2010-0012837, "반도체 레이저 및 그 구동 방법, 및 반도체 레이저 장치"가 있다. 상기 선행특허에서는 언급한 바와 같이 다수의 반도체 레이저를 사용하여야 하기 때문에 제조 비용이 상대적으로 높은 문제점이 있다.
On the other hand, there is a method for generating an ultra-short pulse laser using a conventional small laser module using a plurality of semiconductor laser diode (laser diode) as a pumping light source. As a prior patent for a device for generating an ultra-short pulse laser using a conventional semiconductor laser, Korean Patent Publication No. 10-2010-0012837, "Semiconductor laser and its driving method, and a semiconductor laser device". As mentioned in the above patent, there is a problem in that the manufacturing cost is relatively high because a plurality of semiconductor lasers must be used.

본 발명의 목적은 하나의 램프로부터 복수개의 초단 펄스 레이저를 발생시키도록 하는 초단 펄스 레이저 장치를 제공하기 위한 것이다.
It is an object of the present invention to provide an ultra short pulse laser apparatus for generating a plurality of ultra short pulse lasers from one lamp.

본 발명에 따른 초단 펄스 레이저 장치는 출구를 가지는 리플렉터, 상기 리플렉터에 설치되어 상기 출구측으로 에너지를 공급하는 램프, 상기 출구에 설치되어 상기 램프에서 공급하는 에너지를 투과하는 필터, 상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급하는 에너지를 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 1모듈, 상기 제 1모듈의 설치 위치와 다른 위치에 상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급되는 에너지를 이용하여 상기 제 1모듈과 다른 파장의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 2모듈을 구비한다.The ultrashort pulse laser device according to the present invention has a reflector having an outlet, a lamp installed at the reflector to supply energy to the outlet side, a filter installed at the outlet and transmitting energy supplied from the lamp, and installed in contact with the filter. A first module for generating an ultra-short pulse laser using energy supplied from the lamp, and installed in contact with the filter at a position different from an installation position of the first module, and using the energy supplied from the lamp and the first module; And a second module for generating ultra-short pulsed lasers of different wavelengths.

상기 필터는 상기 램프에서 공급하는 에너지에 포함된 자외선을 차단하는 자외선 차단 필터로 구비할 수 있다.The filter may be provided as a UV blocking filter for blocking ultraviolet rays contained in the energy supplied from the lamp.

상기 제 1모듈은 상기 필터에 접하여 소정 파장의 레이저를 발생시키는 발진부, 상기 발진부에 접하는 공진부, 상기 공진부에 접하며 초단 펄스 레이저를 발생시키는 포화 흡수체, 상기 포화 흡수체에서 발진하는 초단 펄스 레이저를 집광하는 렌즈를 구비할 수 있다.The first module condenses an oscillator for contacting the filter to generate a laser of a predetermined wavelength, a resonator for contacting the oscillator, a saturated absorber for contacting the resonator, for generating an ultrashort pulse laser, and an ultrashort pulse laser for oscillating from the saturable absorber. A lens can be provided.

상기 포화 흡수체의 상기 렌즈와 마주 하는 면은 미러 코팅될 수 있다.The surface facing the lens of the saturated absorber may be mirror coated.

상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 Cr4+:YAG로 구비할 수 있다.The oscillator may be provided as Nd: YAG, the resonator may be provided as YAG, and the saturated absorber may be provided as Cr 4+ : YAG.

상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface in contact with the filter of the oscillation part may be provided with a coating film that is totally reflected about 1064nm, anti-reflective about 770 ~ 900nm.

상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 V3+:YAG로 구비될 수 있다.The oscillator may be provided as Nd: YAG, the resonator may be provided as YAG, and the saturable absorber may be provided as V 3+ : YAG.

상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface in contact with the filter of the oscillation portion may be provided with a coating film that is totally reflected about 1338nm, anti-reflective about 770 ~ 900nm.

상기 제 2모듈은 상기 필터에 접하여 소정 파장의 레이저를 발생시키는 발진부, 상기 발진부에 접하는 공진부, 상기 공진부에 접하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 포화 흡수체, 상기 포화 흡수체에서 소정 간격 이격되어 있고 상기 포화 흡수체에서 발진하는 상기 소정 파장의 초단 펄스 레이저에 대한 이차 조화파를 발생시키는 비선형 결정, 상기 비선형 결정에서 조사되는 상기 이차 조화파를 집광하는 렌즈를 구비할 수 있다.The second module includes an oscillator for contacting the filter to generate a laser of a predetermined wavelength, a resonator for contacting the oscillation, a saturated absorber for generating an ultrashort pulse laser in contact with the resonator, and a saturation absorber spaced apart from the saturation absorber for a predetermined interval. A nonlinear crystal for generating a second harmonic wave for the ultra-short pulsed laser of the predetermined wavelength oscillated by the absorber, and a lens for condensing the second harmonic wave irradiated from the nonlinear crystal.

상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 Cr4+:YAG로 구비될 수 있다.The oscillator may be provided as Nd: YAG, the resonator may be provided as YAG, and the saturated absorber may be provided as Cr 4+ : YAG.

상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface in contact with the filter of the oscillation part may be provided with a coating film that is totally reflected about 1064nm, anti-reflective about 770 ~ 900nm.

상기 비선형 결정의 상기 포화 흡수체와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 무반사되고, 1064nm의 상기 이차조화파인 532nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface facing the saturable absorber of the non-linear crystal may be provided with a coating film that is antireflected for 1064 nm and totally reflected for 532 nm, the secondary harmonic wave of 1064 nm.

상기 비선형 결정의 상기 렌즈와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 90% 이상의 반사율을 갖고, 1064nm의 상기 이차조화파인 532nm에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.A surface of the non-linear crystal facing the lens may be provided with a coating film having a reflectivity of 90% or more for 1064nm and antireflective for 532nm, the second harmonic wave of 1064nm.

상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 V3+:YAG로 구비될 수 있다.The oscillator may be provided as Nd: YAG, the resonator may be provided as YAG, and the saturable absorber may be provided as V 3+ : YAG.

상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface in contact with the filter of the oscillation portion may be provided with a coating film that is totally reflected about 1338nm, anti-reflective about 770 ~ 900nm.

상기 비선형 결정의 상기 포화 흡수체와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 무반사되고, 1338nm의 상기 이차조화파인 669nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.The surface facing the saturable absorber of the nonlinear crystal may be provided with a coating film that is antireflected for 1338 nm and totally reflected for 669 nm, the secondary harmonic wave of 1338 nm.

상기 비선형 결정의 상기 렌즈와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 90% 이상의 반사율을 갖고, 1338nm의 상기 이차조화파인 669nm에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비될 수 있다.A surface of the nonlinear crystal facing the lens may be provided with a coating film having a reflectivity of 90% or more for 1338 nm and an antireflection for 669 nm, the secondary harmonic wave of 1338 nm.

상기 제 1모듈과 상기 제 2모듈은 각각이 복수개가 상기 필터에 배열되어 설치되고, 각각의 상기 제 1모듈과 상기 제 2모듈들에는 광파이버가 개별적으로 연결될 수 있다.
Each of the first module and the second module may be provided in a plural number to be arranged in the filter, and an optical fiber may be individually connected to each of the first module and the second module.

본 발명에 따른 초단 펄스 레이저 장치는 하나의 플래쉬 램프를 광원으로 사용하여 다수의 초단 펄스 레이저 및 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발생시키도록 함으로서 기존의 반도체 레이저 모듈을 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 장치에 비하여 레이저 발생장치의 제조원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
The ultrashort pulse laser device according to the present invention generates a short pulse laser using a conventional semiconductor laser module by generating a plurality of ultrashort pulse lasers and a second harmonic ultrashort pulse laser using one flash lamp as a light source. Compared with this, the manufacturing cost of the laser generator is reduced.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I - I 선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치의 제 1모듈의 구성을 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치의 제 2모듈의 구성을 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing an ultra-short pulse laser device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing the configuration of a first module of an ultrashort pulse laser device according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing the configuration of a second module of the ultrashort pulse laser device according to the embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 초단 펄스 레이저 장치에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.Hereinafter, an embodiment of an ultrashort pulse laser device according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, To be fully informed.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 I - I 선에 따른 단면도이다.1 is a perspective view illustrating an ultrashort pulse laser device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 1.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치는 출구를 가지는 리플렉터(100)를 구비한다. 리플렉터(100)는 세라믹 재질로 제조될 수 있다. 리플렉트의 내부에는 반사 공간이 형성되고, 이 반사 공간의 일측에 출구가 형성된다. 반사 공간의 내부에는 펌핑 에너지를 제공하는 플래쉬 램프(140)가 설치된다. 1 and 2, the ultrashort pulse laser device according to the embodiment of the present invention includes a reflector 100 having an outlet. The reflector 100 may be made of a ceramic material. A reflection space is formed inside the reflection, and an outlet is formed on one side of the reflection space. A flash lamp 140 is installed inside the reflective space to provide pumping energy.

반사 공간의 내면에는 반사층이 형성될 수 있다. 또한 반사 공간의 내부로는 냉각수가 채워져 유통한다. 냉각수의 유통을 위하여 리플렉터(100)에는 반사 공간과 연통되는 냉각수 입구(110)와 냉각수 출구(120)가 각각 형성된다. 냉각수는 탈이온수(deionized water)가 사용된다. 다른 실시예로 리플렉터(100)는 금속 재질로 제조될 수 있다.A reflective layer may be formed on the inner surface of the reflective space. In addition, the cooling water is filled and flows into the reflection space. In order to distribute the coolant, the reflector 100 is provided with a coolant inlet 110 and a coolant outlet 120 communicating with the reflective space, respectively. As the cooling water, deionized water is used. In another embodiment, the reflector 100 may be made of a metal material.

반사 공간의 출구에는 자외선 차단 필터(130)(Ultraviolet blocking filter)가 설치된다. 필터(130)는 램프(140)에서 발생하는 자외선이 외부로 방출되는 것을 차단한다. 플래쉬 램프(140)의 이온에는 자외선을 차단하는 이온이 첨가되어 있지만 완벽하게 자외선이 방출되는 것을 차단하지 못한다. 따라서 필터(130)는 램프(140)에서 발생하는 자외선을 2차적으로 차단하는 기능을 한다. 필터(130)는 산화아연(ZnO: Zinc oxide) 또는 이산화 티타늄(TiO2: Titanium dioxide) 입자가 코팅된 렌즈를 사용할 수 있다. An ultraviolet blocking filter 130 is installed at the exit of the reflective space. The filter 130 blocks ultraviolet rays generated from the lamp 140 from being emitted to the outside. Ions of the flash lamp 140 are added with ions that block ultraviolet rays, but do not completely block the emission of ultraviolet rays. Therefore, the filter 130 functions to block ultraviolet rays generated from the lamp 140 secondaryly. The filter 130 may use a lens coated with zinc oxide (ZnO) or titanium dioxide (TiO 2) particles.

필터(130)의 외측표면에는 초단 펄스 레이저를 발진시키는 제 1모듈(200)과 제 2모듈(300) 다수개가 필터(130) 표면에 병렬로 배열되어 설치된다. 그리고 각각의 제 1모듈(200)과 제 2모듈(300)에는 광파이버(250)(360)가 연결되어 있다. 따라서 제 1모듈(200)에 연결된 광파이버(250)들은 바인딩되어 하나의 출력광을 제공하거나 각각이 출력광을 제공하도록 사용될 수 있다. 그리고 제 2모듈(300)의 경우에도 제 1모듈(200)과 마찬가지로 광파이버(360)들이 바인딩되거나 독립적으로 사용될 수 있다. On the outer surface of the filter 130, a plurality of the first module 200 and the second module 300 for generating the ultra-short pulse laser are arranged in parallel on the surface of the filter 130. In addition, optical fibers 250 and 360 are connected to each of the first module 200 and the second module 300. Therefore, the optical fibers 250 connected to the first module 200 may be bound to provide one output light or each may provide the output light. In the case of the second module 300, the optical fibers 360 may be bound or used independently, similarly to the first module 200.

다음으로 제 1모듈(200)과 제 2모듈(300)에 대한 실시예를 설명한다. 펄스 레이저를 발생시키는 방법은 Q-스위칭 방식(Q-switching)과 모드 잠금 방식(mode-locking)이 있다. 본 발명의 실시예에서 펄스 레이저의 발생은 Q-스위칭 방식을 사용한다. Next, an embodiment of the first module 200 and the second module 300 will be described. There are two methods for generating a pulsed laser: Q-switching and mode-locking. In the embodiment of the present invention the generation of the pulsed laser uses a Q-switching scheme.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치의 제 1모듈(200)의 구성을 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 제 1모듈(200)은 필터(130)에 접하도록 본딩되어 소정 파장의 레이저를 발생시키는 발진부(210)와 이 발진부(210)에 접하게 본딩된 공진부(220) 그리고 공진부(220)에 접하도록 본딩되어 펄스 레이저를 발생시키는 포화 흡수체(230) 및 포화 흡수체(230)에서 조사되는 펄스 레이저를 집광하는 렌즈(240)와 렌즈(240)에서 집광되는 광을 수광하는 광파이버(250)를 구비한다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of the first module 200 of the ultra-short pulse laser apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the first module 200 is bonded to contact the filter 130 to generate a laser having a predetermined wavelength, a resonator 220 bonded to contact the oscillator 210, and The lens 240 and the light absorbed by the lens 240 and the lens 240 for condensing the saturable absorber 230 and the pulsed laser irradiated from the saturable absorber 230 is bonded to contact the resonator 220 to generate a pulse laser An optical fiber 250 is provided.

제 1모듈(200)은 포화 흡수체(230)의 재질에 따라 서로 다른 파장의 초단 펄스 레이저를 발진시킬 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 제 1모듈(200)은 나노초 또는 피코초 초단 펄스 레이저를 발진시키는 기능을 한다. The first module 200 may oscillate ultra-short pulse lasers having different wavelengths depending on the material of the saturable absorber 230. In an embodiment of the present invention, the first module 200 functions to oscillate nanosecond or picosecond ultrashort pulse laser.

본 발명의 실시예에서 제 1모듈(200)은 1064nm 또는 1338nm의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 것을 예시하고 있다. In the embodiment of the present invention, the first module 200 illustrates generating an ultrashort pulse laser of 1064 nm or 1338 nm.

먼저 제 1모듈(200)이 1064nm의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 실시예를 설명한다. 제 1모듈(200)의 발진부(210)는 Nd:YAG(neodymium-doped yttrium aluminium garnet)로 구비된다. 발진부(210)가 1064nm의 파장을 발진시키기 위하여 발진부(210)의 필터(130)와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막(211)이 형성된다. 공진부(220)는 YAG(yttrium aluminum garnet)로 구비된다. 발진부(210)와 공진부(220)의 결합은 광학적인 손실이 발생하지 않도록 광 접착제(Optical bond)로 결합 된다. YAG는 공진부(220)의 길이를 조절하기 위하여 선택되지만, 피코초 펄스 레이저를 생성하기 위해서는 사용되지 않을 수 있다.First, an embodiment in which the first module 200 generates an ultrashort pulse laser of 1064 nm will be described. The oscillation unit 210 of the first module 200 is provided as Nd: YAG (neodymium-doped yttrium aluminum garnet). In order for the oscillator 210 to oscillate at a wavelength of 1064 nm, a surface of the oscillator 210 that is in contact with the filter 130 is totally reflected about 1064 nm and an antireflective coating film 211 is formed on 770 to 900 nm. The resonator 220 is provided with a yttrium aluminum garnet (YAG). Coupling of the oscillator 210 and the resonator 220 is coupled with an optical bond so that no optical loss occurs. YAG is selected to adjust the length of the resonator 220 but may not be used to generate a picosecond pulsed laser.

포화 흡수체(230)는 Cr4+:YAG(four-valence Chromium Doped Yttrium Aluminum Garnet)로 구비될 수 있다. 이 포화 흡수체(230)는 피코초 또는 나노초 초단 펄스를 생성시키기 위한 수동형 Q-스위치(passive Q-switcher)이다. The saturated absorber 230 may be provided as Cr 4+ : YAG (four-valence Chromium Doped Yttrium Aluminum Garnet). This saturable absorber 230 is a passive Q-switcher for generating picosecond or nanosecond ultrashort pulses.

그리고 공진부(220)와 포화 흡수체(230)의 결합면은 광 접착제로 결합되어 광 손실이 없도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(230)의 광이 출력되는 면에는 출력거울로서 기능을 할 수 있도록 미러 코팅(231)이 되어 있다. 다시 말해서 1064nm의 파장에 대해서는 95%의 반사율을 갖도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(230)의 초기 투과도(initial transmission)는 60 ~ 70% 일 수 있다.And the coupling surface of the resonator 220 and the saturable absorber 230 is coupled to the optical adhesive so that there is no light loss. And the surface of the light output of the saturated absorber 230 is a mirror coating 231 to function as an output mirror. In other words, it has a reflectance of 95% for a wavelength of 1064 nm. In addition, an initial transmission of the saturated absorber 230 may be 60 to 70%.

포화 흡수체(230)의 광이 출력되는 방향에는 렌즈(240)가 설치된다. 렌즈(240)는 광을 집광하기 위한 볼록렌즈(240)(convex lens)로 구비된다. 렌즈(240)는 포화 흡수체(230)에서 발진한 초단 펄스 레이저를 집광하여 광파이버(250)에 입사하는 기능을 한다. 따라서 렌즈(240)는 발진 파장을 무반사하도록 코팅되어 있어야 한다. The lens 240 is installed in a direction in which the light of the saturated absorber 230 is output. The lens 240 is provided as a convex lens 240 for condensing light. The lens 240 collects the ultra-short pulsed laser oscillated from the saturable absorber 230 and enters the optical fiber 250. Therefore, the lens 240 should be coated so as not to reflect the oscillation wavelength.

다음으로 제 1모듈(200)이 1338nm의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 실시예를 설명한다. 제 1모듈(200)의 발진부(210)는 Nd:YAG로 구비된다. 발진부(210)가 1338nm의 파장을 발진시키기 위하여 발진부(210)의 필터(130)와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막(211)이 형성된다. Next, an embodiment in which the first module 200 generates an ultrashort pulse laser of 1338 nm will be described. The oscillation unit 210 of the first module 200 is provided with Nd: YAG. In order for the oscillator 210 to oscillate at a wavelength of 1338 nm, a surface of the oscillator 210 that is in contact with the filter 130 is totally reflected about 1338 nm and an antireflective coating film 211 is formed on 770 to 900 nm.

공진부(220)는 YAG로 구비된다. 발진부(210)와 공진부(220)의 결합은 광학적인 손실이 발생하지 않도록 광 접착제로 결합 된다. YAG는 공진부(220)의 길이를 조절하기 위하여 선택되지만, 피코초 펄스 레이저를 생성하기 위해서는 사용되지 않을 수 있다.The resonator 220 is provided as a YAG. The combination of the oscillator 210 and the resonator 220 is coupled with an optical adhesive so that no optical loss occurs. YAG is selected to adjust the length of the resonator 220 but may not be used to generate a picosecond pulsed laser.

포화 흡수체(230)는 V3+:YAG(three-valence vanadium Yttrium Aluminum Garnet)로 구비될 수 있다. 이 포화 흡수체(230)는 피코초 또는 나노초 초단 펄스를 생성시키기 위한 수동형 Q-스위치이다. 그리고 공진부(220)와 포화 흡수체(230)의 결합면은 광 접착제로 결합되어 광 손실이 없도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(230)의 광이 출력되는 면에는 출력거울로서 기능을 할 수 있도록 미러 코팅(231)이 되어 있다. 다시 말해서 1338nm의 파장에 대해서는 97%의 반사율을 갖도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(230)의 초기 투과도(initial transmission)는 90 ~ 92% 일 수 있다.The saturated absorber 230 may be provided with V 3+ : YAG (three-valence vanadium Yttrium Aluminum Garnet). This saturated absorber 230 is a passive Q-switch for generating picosecond or nanosecond ultrashort pulses. And the coupling surface of the resonator 220 and the saturable absorber 230 is coupled to the optical adhesive so that there is no light loss. And the surface of the light output of the saturated absorber 230 is a mirror coating 231 to function as an output mirror. In other words, it has a reflectance of 97% for a wavelength of 1338 nm. In addition, an initial transmission of the saturated absorber 230 may be 90 to 92%.

포화 흡수체(230)의 광이 출력되는 방향에는 렌즈(240)가 설치된다. 렌즈(240)는 광을 집광하기 위한 볼록렌즈(240)로 구비된다. 렌즈(240)는 포화 흡수체(230)에서 발진한 초단 펄스 레이저를 집광하여 광파이버(250)에 입사하는 기능을 한다. 따라서 렌즈(240)는 포화 흡수체(230)에서 발진한 초단 펄스 레이저를 무반사하도록 코팅되어 있어야 한다. The lens 240 is installed in a direction in which the light of the saturated absorber 230 is output. The lens 240 is provided as a convex lens 240 for collecting light. The lens 240 collects the ultra-short pulsed laser oscillated from the saturable absorber 230 and enters the optical fiber 250. Therefore, the lens 240 should be coated so as not to reflect the ultra-short pulsed laser oscillated from the saturated absorber 230.

다음으로 제 2모듈(300)에 대한 실시예를 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치의 제 2모듈의 구성을 도시한 단면도이다.Next, an embodiment of the second module 300 will be described. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a second module of the ultrashort pulse laser device according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에서 제 2모듈(300)은 피코초 또는 나노초 이차 조화파(SHG: second harmonic generation) 초단 펄스 레이저를 발진시키는 기능을 한다. 본 발명의 실시예에서 제 2모듈(300)은 1064nm 또는 1338nm에 대한 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발생시키는 것을 예시하고 있다. In the embodiment of the present invention, the second module 300 functions to oscillate a picosecond or nanosecond second harmonic generation (SHG) ultrashort pulse laser. In the embodiment of the present invention, the second module 300 illustrates generating a second harmonic ultrashort pulse laser for 1064 nm or 1338 nm.

먼저 제 2모듈(300)이 1064nm의 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발생시키는 실시예를 설명한다. 제 2모듈(300)의 발진부(310)는 Nd:YAG로 구비된다. 발진부(310)가 1064nm의 파장을 발진시키기 위하여 발진부(310)의 필터(130)와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막(311)이 형성된다. 공진부(320)는 YAG로 구비된다. 발진부(310)와 공진부(320)의 결합은 광학적인 손실이 발생하지 않도록 광 접착제로 결합 된다. YAG는 공진부(320)의 길이를 조절하기 위하여 선택되지만, 피코초 펄스 레이저를 생성하기 위해서는 사용되지 않을 수 있다.First, an embodiment in which the second module 300 generates a 1064 nm second harmonic ultrashort pulse laser will be described. The oscillator 310 of the second module 300 is provided with Nd: YAG. In order for the oscillator 310 to oscillate a wavelength of 1064 nm, a coating film 311 that is totally reflected about 1064 nm and non-reflective about 770 to 900 nm is formed on a surface of the oscillator 310 that contacts the filter 130. The resonator 320 is provided with a YAG. The combination of the oscillator 310 and the resonator 320 is combined with an optical adhesive so that no optical loss occurs. YAG is selected to adjust the length of the resonator 320, but may not be used to generate a picosecond pulsed laser.

포화 흡수체(330)는 Cr4+:YAG로 구비될 수 있다. 이 포화 흡수체(330)는 피코초 또는 나노초 초단 펄스를 생성시키기 위한 수동형 Q-스위치이다. 그리고 공진부(320)와 포화 흡수체(330)의 결합면은 광 접착제로 결합되어 광 손실이 없도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(330)의 초기 투과도(initial transmission)는 60 ~ 70% 일 수 있다. 그리고 포화 흡수체(330)의 출력단에는 발진 파장에 대하여 무반사하는 코팅막(331)이 형성된다.The saturated absorber 330 may be provided as Cr 4+ : YAG. This saturated absorber 330 is a passive Q-switch for generating picosecond or nanosecond ultrashort pulses. And the coupling surface of the resonator 320 and the saturable absorber 330 is coupled to the optical adhesive so that there is no light loss. In addition, an initial transmission of the saturated absorber 330 may be 60 to 70%. At the output end of the saturated absorber 330, a coating film 331 that is antireflective to the oscillation wavelength is formed.

한편, 포화 흡수체(330)의 출력단에는 출력단에서 소정 간격 이격되어 설치된 비선형 결정(340)(nonlinear crystal)이 구비된다. 이 비선형 결정(340)은 결정으로 조사된 광이 반파장이 되도록 한다. 그리고 비선형 결정(340)의 포화 흡수체(330)와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 무반사되고, 1064nm의 이차조화파인 532nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막(341)이 형성된다. On the other hand, the output terminal of the saturated absorber 330 is provided with a nonlinear crystal 340 (nonlinear crystal) provided spaced apart from the output terminal by a predetermined interval. This nonlinear crystal 340 causes the light irradiated with the crystal to have a half wavelength. On the surface facing the saturable absorber 330 of the nonlinear crystal 340, a coating film 341 is formed that is non-reflective for 1064 nm and totally reflects for 532 nm, which is a second harmonic wave of 1064 nm.

또한 비선형 결정(340)의 렌즈(350)와 마주하는 면은 출력거울로 기능을 할 수 있도록 미러코팅이 되어 있다. 즉, 비선형 결정(340)의 렌즈(350)와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 95% 이상의 반사율을 갖고, 1064nm의 이차조화파인 532nm에 대해서는 무반사하는 코팅막(342)이 형성된다. In addition, the surface facing the lens 350 of the non-linear crystal 340 is mirror coated to function as an output mirror. That is, a coating film 342 having a reflectivity of 95% or more for 1064 nm and an antireflection for 532 nm, which is a second harmonic wave of 1064 nm, is formed on a surface of the nonlinear crystal 340 that faces the lens 350.

그리고 비선형 결정(340)의 광이 출사되는 방향에는 렌즈(350)가 설치된다. 렌즈(350)는 광을 집광하기 위한 볼록렌즈(350)로 구비된다. 렌즈(350)는 비선형 결정(340)에서 발진한 이차 조화파 초단파 레이저를 집광하여 광파이버(360)에 입사하는 기능을 한다. 따라서 렌즈(350)는 발진 파장에 대해서는 무반사하도록 코팅되어 있어야 한다. In addition, the lens 350 is installed in the direction in which the light of the nonlinear crystal 340 is emitted. The lens 350 is provided as a convex lens 350 for collecting light. The lens 350 collects the second harmonic microwave laser oscillated by the nonlinear crystal 340 and enters the optical fiber 360. Therefore, the lens 350 should be coated so as not to reflect the oscillation wavelength.

다음으로 제 2모듈(300)이 1338nm의 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발생시키는 실시예를 설명한다. 제 2모듈(300)의 발진부(310)는 Nd:YAG로 구비된다. 발진부(310)가 1338nm의 파장을 발진시키기 위하여 발진부(310)의 필터(130)와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막(311)이 형성된다. 또한 1064nm에 대해서는 반사율이 10% 이하가 되도록 하는 것이 적절하다. 그리고 유도방출 단면적의 크기가 비슷한 1319nm가 발진되지 않도록 하기 위하여 이 1319nm에 대해서는 투과도가 5% 이상이 되도록 하는 것이 적절하다. Next, an embodiment in which the second module 300 generates a second harmonic wave ultrashort pulse laser of 1338 nm will be described. The oscillator 310 of the second module 300 is provided with Nd: YAG. In order for the oscillator 310 to oscillate at a wavelength of 1338 nm, a coating film 311 that is totally reflected about 1338 nm and non-reflective about 770 to 900 nm is formed on the surface of the oscillator 310 that contacts the filter 130. For 1064 nm, it is appropriate to make the reflectance 10% or less. In order to prevent oscillation of 1319 nm having a similar size of the induced emission cross-sectional area, it is appropriate that the transmittance is 5% or more for this 1319 nm.

공진부(320)는 YAG로 구비된다. 발진부(310)와 공진부(320)의 결합은 광학적인 손실이 발생하지 않도록 광 접착제로 결합된다. YAG는 공진부(320)의 길이를 조절하기 위하여 선택되지만, 피코초 펄스 레이저를 생성하기 위해서는 사용되지 않을 수 있다.The resonator 320 is provided with a YAG. The combination of the oscillator 310 and the resonator 320 is combined with an optical adhesive so that no optical loss occurs. YAG is selected to adjust the length of the resonator 320, but may not be used to generate a picosecond pulsed laser.

포화 흡수체(330)는 V3+:YAG로 구비될 수 있다. 이 포화 흡수체(330)는 피코초 또는 나노초 초단 펄스 레이저를 생성시키기 위한 수동형 Q-스위치이다. 그리고 공진부(320)와 포화 흡수체(330)의 결합면은 광 접착제로 결합되어 광 손실이 없도록 되어 있다. 그리고 포화 흡수체(330)의 출력단에는 발진 파장에 대하여 무반사하는 코팅막(331)이 형성된다.The saturated absorber 330 may be provided as V 3+ : YAG. This saturated absorber 330 is a passive Q-switch for generating picosecond or nanosecond ultrashort pulsed lasers. And the coupling surface of the resonator 320 and the saturable absorber 330 is coupled to the optical adhesive so that there is no light loss. At the output end of the saturated absorber 330, a coating film 331 that is antireflective to the oscillation wavelength is formed.

한편, 포화 흡수체(330)의 출력단에는 출력단에서 소정 간격 이격되어 설치된 비선형 결정(340)이 구비된다. 이 비선형 결정(340)은 이 결정으로 조사된 광이 반파장이 되도록 한다. 그리고 비선형 결정(340)의 포화 흡수체(330)와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 무반사되고, 1338nm의 이차조화파인 669nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막(341)이 형성된다. 또한 비선형 결정(340)의 렌즈(350)와 마주하는 면은 출력거울을 기능을 할 수 있도록 미러코팅이 되어 있다. 즉, 비선형 결정(340)의 렌즈(350)와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 97% 이상의 반사율을 갖고, 1338nm의 이차조화파인 669nm에 대해서는 무반사하는 코팅막(342)이 형성된다. On the other hand, the non-linear crystal 340 is provided at the output terminal of the saturated absorber 330 spaced apart from the output terminal by a predetermined interval. This nonlinear crystal 340 causes the light irradiated with the crystal to have a half wavelength. On the surface facing the saturable absorber 330 of the nonlinear crystal 340, a coating film 341 is formed that is non-reflective for 1338 nm and totally reflects for 669 nm, which is a second harmonic wave of 1338 nm. In addition, the surface facing the lens 350 of the nonlinear crystal 340 is mirror coated to function as an output mirror. That is, a coating film 342 having a reflectivity of 97% or more for 1338 nm and an antireflection for 669 nm, which is a second harmonic wave of 1338 nm, is formed on the surface facing the lens 350 of the nonlinear crystal 340.

그리고 비선형 결정(340)의 광이 출사되는 방향에는 렌즈(350)가 설치된다. 렌즈(350)는 광을 집광하기 위한 볼록렌즈(350)로 구비된다. 렌즈(350)는 비선형 결정(340)에서 발진한 이차 조화파 초단파 레이저를 집광하여 광파이버(360)에 입사하는 기능을 한다. 따라서 렌즈(350)는 발진 파장을 무반사하도록 코팅되어 있어야 한다. In addition, the lens 350 is installed in the direction in which the light of the nonlinear crystal 340 is emitted. The lens 350 is provided as a convex lens 350 for collecting light. The lens 350 collects the second harmonic microwave laser oscillated by the nonlinear crystal 340 and enters the optical fiber 360. Therefore, the lens 350 should be coated so as not to reflect the oscillation wavelength.

이하에서는 이상과 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치의 동작에 대하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the ultrashort pulse laser device according to the embodiment of the present invention configured as described above will be described.

먼저 제 1모듈(200)에서 초단 펄스 레이저를 발생시키는 동작을 설명한다. 램프(140)가 발광하게 되면 다수의 파장을 가진 광이 발생하여 필터(130)로 진행한다. 이때 자외선은 필터(130)에 의하여 필터링 되고, 그 외 파장의 광이 필터(130)를 거쳐서 제 1모듈(200)의 발진부(210)인 Nd:YAG로 입사된다. 이때 발진부(210)는 레이저를 발진시키는데, 발진부(210)의 필터(130)와 접하는 면에 형성된 코팅막(211)은 발진부(210)에서 발진하는 파장 중에서 원하는 파장(1064nm 또는 1338nm)를 전반사한다. First, an operation of generating the ultrashort pulse laser in the first module 200 will be described. When the lamp 140 emits light, light having a plurality of wavelengths is generated and proceeds to the filter 130. In this case, the ultraviolet rays are filtered by the filter 130, and light of other wavelengths is incident to Nd: YAG, which is the oscillation unit 210 of the first module 200, through the filter 130. At this time, the oscillator 210 oscillates the laser, the coating film 211 formed on the surface in contact with the filter 130 of the oscillator 210 total reflection of the desired wavelength (1064nm or 1338nm) of the oscillation in the oscillator 210.

이에 따라 원하는 파장의 레이저는 발진부(210)에서 공진부(220)로 입사된다. 그리고 공진부(220)에서 유도방출이 일어나고, 포화 흡수체(230)로 원하는 파장의 레이저가 입사된다. 포화 흡수체(230)는 레이저 파장의 일정양을 흡수하면 포화가 되어 더 이상 흡수를 못하게 되고, 해당 레이저 파장에 대하여 투명해진다. Accordingly, the laser of the desired wavelength is incident from the oscillator 210 to the resonator 220. Induced emission from the resonator 220 occurs, and a laser having a desired wavelength is incident on the saturated absorber 230. When the saturated absorber 230 absorbs a certain amount of the laser wavelength, the saturated absorber 230 becomes saturated and no longer absorbed, and becomes transparent to the laser wavelength.

따라서 포화 흡수체(230)는 일정양을 흡수하는 동안에는 레이저 발진이 이루어지지 않다가 투명해지는 경우에 레이저 발진이 이루어지도록 하여 일종의 광학 셔터(shutter) 역할을 하게 된다. 이러한 역할로 인하여 초단 펄스 레이저가 생성되도록 한다. Therefore, the saturable absorber 230 does not perform laser oscillation while absorbing a certain amount, so that the laser oscillation is performed when it becomes transparent, thereby acting as a kind of optical shutter. This role allows the generation of ultra short pulse lasers.

그리고 이때 에너지 공급원인 램프(140)가 연속으로 동작하게 되면 그 시간 동안에는 여러 개의 초단 펄스 레이저를 생성한다. 또한 펄스폭과 반복율은 펌핑원의 강도에 따라 변하게 된다. In this case, when the lamp 140, which is an energy source, is operated continuously, a plurality of ultra-short pulse lasers are generated during the time. In addition, the pulse width and repetition rate change depending on the strength of the pumping source.

따라서 만약 생성되는 펄스 수를 조절하기를 원한다면 램프(140)를 펄스로 동작시킬 수 있다. 즉 예를 들어 100 us 혹은 200 us의 짧은 시간동안 램프(140)를 동작하게 하고, 램프(140)에 공급되는 전기에너지를 조절하면(각 모듈에 공급되는 펌핑 에너지를 조절) 하나의 램프(140)에서 복수개의 초단 펄스 레이저가 발진된다.Thus, if you want to adjust the number of pulses generated, the lamp 140 can be operated with a pulse. That is, for example, when the lamp 140 is operated for a short time of 100 us or 200 us, and the electrical energy supplied to the lamp 140 is adjusted (adjusting the pumping energy supplied to each module), one lamp 140 A plurality of ultra-short pulsed lasers are oscillated at.

1064nm의 초단 펄스 레이저를 발진시키는 경우에 포화 흡수체(230)는 Cr4+:YAG를 사용하고, 1338nm의 초단 펄스 레이저를 발진시키는 경우에는 포화 흡수체(230)로 V3+:YAG를 사용한다. 그리고 포화 흡수체(230)의 광이 출력되면 렌즈(240)는 광을 집광하여 광파이버(250)로 입사한다. When the ultrashort pulsed laser of 1064 nm is oscillated, the saturated absorber 230 uses Cr 4+ : YAG, and when the ultrashort pulsed laser of 1338 nm is oscillated, V 3+ : YAG is used as the saturated absorber 230. When the light of the saturated absorber 230 is output, the lens 240 collects the light and enters the optical fiber 250.

다음으로 제 2모듈(300)의 동작을 설명한다. 제 2모듈(300)은 피코초 또는 나노초 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발진시키는 기능을 한다. 제 2모듈(300)은 램프(140)가 동작하면 발진부(310)가 원하는 파장(1064nm 또는 1338nm)의 레이저를 발진시킨다. 그리고 공진부(320)에서 유도방출이 일어나고, 공진부(320)에서는 원하는 파장의 레이저를 포화 흡수체(330)로 공급한다. 포화 흡수체(330)는 원하는 파장의 초단 펄스 레이저를 발생시킨다. Next, the operation of the second module 300 will be described. The second module 300 functions to oscillate the picosecond or nanosecond secondary harmonic ultrashort pulse laser. When the lamp 140 operates, the second module 300 oscillates the laser having a desired wavelength (1064 nm or 1338 nm). Induction emission occurs in the resonator 320, and the resonator 320 supplies a laser having a desired wavelength to the saturable absorber 330. Saturated absorber 330 generates an ultrashort pulsed laser of a desired wavelength.

그리고 포화 흡수체(330)에서 발생한 초단 펄스 레이저는 비선형 결정(340)에 입사된다. 이 비선형 결정(340)은 결정으로 조사된 광이 반파장이 되도록 하여, 이차 조화파 초단 펄스 레이저를 발생시킨다. 이 이차 조화파 초단 펄스 레이저는 포화 흡수체(330)에서 발진한 파장이 1064nm 또는 1338 파장인 경우에 532nm 또는 669nm일 수 있다. 그리고 포화 흡수체(300)의 광이 출력되면 렌즈(350)는 이를 집광하여 광파이버(360)로 입사한다. The ultra-short pulse laser generated in the saturated absorber 330 is incident on the nonlinear crystal 340. The nonlinear crystal 340 causes the light irradiated with the crystal to have a half wavelength to generate a second harmonic ultrashort pulse laser. The second harmonic ultrashort pulse laser may be 532 nm or 669 nm when the wavelength oscillated in the saturated absorber 330 is 1064 nm or 1338 wavelength. When the light of the saturated absorber 300 is output, the lens 350 collects the light and enters the optical fiber 360.

이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 초단 펄스 레이저 장치는 하나의 플래쉬 램프(140)를 광원으로 사용하여 다수의 초단 펄스 레이저 및 이차 조화파 펄스 레이저를 발생시키도록 함으로서 종래에 다수개의 반도체 레이저 모듈을 이용하여 초단 펄스 레이저를 생성하는 방법에 대하여 레이저 발생장치의 제조단가를 절감할 수 있다. The ultrashort pulse laser device according to the embodiment of the present invention as described above generates a plurality of ultrashort pulse lasers and a second harmonic pulse laser by using one flash lamp 140 as a light source. The manufacturing cost of the laser generating apparatus can be reduced with respect to the method of generating the ultra-short pulse laser using

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.As described above, the embodiments of the present invention should not be interpreted as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.

Claims (18)

출구를 가지는 리플렉터;
상기 리플렉터에 설치되어 상기 출구측으로 에너지를 공급하는 램프;
상기 출구에 설치되어 상기 램프에서 공급하는 에너지를 투과하는 필터;
상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급하는 에너지를 이용하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 1모듈;
상기 제 1모듈의 설치 위치와 다른 위치에 상기 필터에 접하게 설치되며 상기 램프에서 공급하는 에너지를 이용하여 상기 제 1모듈과 다른 파장의 초단 펄스 레이저를 발생시키는 제 2모듈을 구비하고,
상기 제 1모듈은 상기 필터에 접하여 소정 파장의 레이저를 발생시키는 발진부, 상기 발진부에 접하는 공진부, 상기 공진부에 접하며 초단 펄스 레이저를 발생시키는 포화 흡수체, 상기 포화 흡수체에서 발진하는 초단 펄스 레이저를 집광하는 렌즈를 구비하는 초단 펄스 레이저 장치.
A reflector having an outlet;
A lamp installed at the reflector to supply energy to the outlet side;
A filter installed at the outlet to transmit energy supplied from the lamp;
A first module installed in contact with the filter and generating an ultra-short pulse laser using energy supplied from the lamp;
A second module installed in contact with the filter at a position different from the installation position of the first module and generating an ultra-short pulse laser having a wavelength different from that of the first module using energy supplied from the lamp,
The first module condenses an oscillator for contacting the filter to generate a laser of a predetermined wavelength, a resonator for contacting the oscillator, a saturated absorber for contacting the resonator, and generating an ultrashort pulse laser; An ultra-short pulse laser device comprising a lens to be.
제 1항에 있어서, 상기 필터는 상기 램프에서 공급하는 에너지에 포함된 자외선을 차단하는 자외선 차단 필터로 구비되는 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulse laser device of claim 1, wherein the filter is a UV blocking filter that blocks ultraviolet rays included in energy supplied from the lamp.
삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 포화 흡수체의 상기 렌즈와 마주 하는 면은 미러 코팅된 초단 펄스 레이저 장치.
The ultrashort pulsed laser apparatus according to claim 1, wherein a surface of the saturable absorber facing the lens is mirror coated.
제 1항에 있어서, 상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 Cr4+:YAG로 구비되는 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulse laser device of claim 1, wherein the oscillator is provided as Nd: YAG, the resonator is provided as YAG, and the saturable absorber is provided as Cr 4+ : YAG.
제 5항에 있어서, 상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
6. The ultrashort pulsed laser device according to claim 5, wherein a surface of the oscillating portion in contact with the filter is totally reflected about 1064 nm and is antireflected about 770 to 900 nm.
제 1항에 있어서, 상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 V3+:YAG로 구비되는 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulse laser device of claim 1, wherein the oscillator is provided as Nd: YAG, the resonator is provided as YAG, and the saturable absorber is provided as V 3 + : YAG.
제 7항에 있어서, 상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
8. The ultra-short pulsed laser device according to claim 7, wherein a surface of the oscillating portion in contact with the filter is provided with a coating film that is totally reflected about 1338 nm and non-reflective about 770 to 900 nm.
제 1항에 있어서, 상기 제 2모듈은 상기 필터에 접하여 소정 파장의 레이저를 발생시키는 발진부, 상기 발진부에 접하는 공진부, 상기 공진부에 접하여 초단 펄스 레이저를 발생시키는 포화 흡수체, 상기 포화 흡수체에서 소정 간격 이격되어 있고 상기 포화 흡수체에서 발진하는 상기 소정 파장의 초단 펄스 레이저에 대한 이차 조화파를 발생시키는 비선형 결정, 상기 비선형 결정에서 조사되는 상기 이차 조화파를 집광하는 렌즈를 구비하는 초단 펄스 레이저 장치.
The oscillator of claim 1, wherein the second module is configured to generate a laser having a predetermined wavelength in contact with the filter, a resonator in contact with the oscillator, a saturated absorber for generating ultrashort pulse laser in contact with the resonator, and a predetermined absorber in the saturated absorber. And a non-linear crystal for generating a second harmonic wave for the ultra-short pulse laser of the predetermined wavelength spaced apart from each other and the lens for condensing the second harmonic wave irradiated from the non-linear crystal.
제 9항에 있어서, 상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 Cr4+:YAG로 구비되는 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulsed laser device of claim 9, wherein the oscillation unit is provided as Nd: YAG, the resonator unit is provided as YAG, and the saturable absorber is provided as Cr 4+ : YAG.
제 10항에 있어서, 상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1064nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulsed laser device according to claim 10, wherein a surface of the oscillating portion in contact with the filter is totally reflected about 1064 nm and is antireflected about 770 to 900 nm.
제 10항에 있어서, 상기 비선형 결정의 상기 포화 흡수체와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 무반사되고, 1064nm의 상기 이차조화파인 532nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulsed laser device according to claim 10, wherein a surface of the nonlinear crystal facing the saturable absorber is provided with a coating film that is non-reflective for 1064 nm and totally reflects for 532 nm, the secondary harmonic wave of 1064 nm.
제 10항에 있어서, 상기 비선형 결정의 상기 렌즈와 마주하는 면에는 1064nm에 대해서는 90% 이상의 반사율을 갖고, 1064nm의 상기 이차조화파인 532nm에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
11. The ultrashort pulsed laser device according to claim 10, wherein a surface facing the lens of the nonlinear crystal has a reflectivity of 90% or more for 1064 nm and an antireflection coating for 532 nm, the secondary harmonic wave of 1064 nm.
제 9항에 있어서, 상기 발진부는 Nd:YAG로 구비되고, 상기 공진부는 YAG로 구비되고, 상기 포화 흡수체는 V3+:YAG로 구비되는 초단 펄스 레이저 장치.
The ultra-short pulse laser device of claim 9, wherein the oscillator is provided as Nd: YAG, the resonator is provided as YAG, and the saturable absorber is provided as V 3+ : YAG.
제 14항에 있어서, 상기 발진부의 상기 필터와 접하는 면에는 1338nm에 대해서는 전반사되고, 770 ~ 900nm 에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
15. The ultrashort pulsed laser device according to claim 14, wherein a surface of the oscillating portion in contact with the filter is totally reflected about 1338 nm and nonreflected about 770 to 900 nm.
제 14항에 있어서, 상기 비선형 결정의 상기 포화 흡수체와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 무반사되고, 1338nm의 상기 이차조화파인 669nm 에 대해서는 전반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
15. The ultrashort pulsed laser device according to claim 14, wherein a surface of the nonlinear crystal facing the saturable absorber is provided with a coating film that is nonreflected for 1338 nm and totally reflected for 669 nm, which is the secondary harmonic wave of 1338 nm.
제 14항에 있어서, 상기 비선형 결정의 상기 렌즈와 마주하는 면에는 1338nm에 대해서는 90% 이상의 반사율을 갖고, 1338nm의 상기 이차조화파인 669nm에 대해서는 무반사하는 코팅막이 구비된 초단 펄스 레이저 장치.
15. The ultrashort pulsed laser device according to claim 14, wherein a surface of the nonlinear crystal facing the lens has a reflectivity of 90% or more for 1338 nm and an antireflection coating for 669 nm, the secondary harmonic wave of 1338 nm.
제 1항에 있어서, 상기 제 1모듈과 상기 제 2모듈은 각각이 복수개가 상기 필터에 배열되어 설치되고, 각각의 상기 제 1모듈과 상기 제 2모듈들에는 광파이버가 개별적으로 연결된 초단 펄스 레이저 장치. The ultra-short pulsed laser device of claim 1, wherein a plurality of the first module and the second module are respectively arranged in the filter, and an optical fiber is individually connected to each of the first module and the second module. .
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