KR101543262B1 - 부피 홀로그래픽 격자를 이용한 정밀 광학 마운트 형태의 외부 공진기형 반도체 레이저 - Google Patents

부피 홀로그래픽 격자를 이용한 정밀 광학 마운트 형태의 외부 공진기형 반도체 레이저 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전류를 인가받아 빛을 발생시키는 광원부, 상기 광원부로부터 발생되는 빛을 통과시키는 중공부를 구비하며, 전압이 인가되면 기계적 변형이 발생하는 압전소자, 및 상기 압전소자에 상기 중공부의 적어도 일부를 가로막도록 장착되고 상기 광원부로부터 발생되는 빛의 선폭을 감소시키도록 입사되는 빛 중 적어도 일부를 회절시켜 상기 광원부로 피드백(feedback)시키고 다른 일부는 투과시켜 외부로 출력시키는 부피 홀로그래픽 격자를 포함하고, 상기 부피 홀로그래픽 격자로 입사되는 빛의 입사각을 조절시키도록, 상기 부피 홀로그래픽 격자는 상기 압전소자에 전압을 인가시킴에 따라 기울기 및 상기 광원부로부터의 이격거리가 변화되는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저를 제공한다.

Description

부피 홀로그래픽 격자를 이용한 정밀 광학 마운트 형태의 외부 공진기형 반도체 레이저{EXTENDED CAVITY DIODE LASER WITH PRECISION OPTIC　MOUNT USING VOLUME HOLOGRAPHIC GRATING}
본 발명은 부피 홀로그래픽 격자를 이용하여 빛의 공진이 이루어지는 외부 공진기형 반도체 레이저에 관한 것이다.
반도체 레이저는 크기가 작고, 제작 및 조작이 간편하여 원자 분광 실험에 주로 이용되고 있다. 이러한 반도체 레이저는 반도체 박막의 구조상 좁고 짧은 내부 공진기(internal cavity)를 갖는다. 이에 따라, 반도체 레이저로부터 나오는 광선은 비교적 넓은 선폭(linewidth)으로 이루어진다. 이러한 특성은 선폭이 매우 좁은 원자의 공명 전이선을 이용하는 원자 분광 실험에 적합하지 못하다.
도 1은 종래기술에 따른 외부 공진기형 반도체 레이저(10)에 대한 개념도이고, 도 2는 종래기술에 따른 반사형 격자의 회절현상을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 레이저(10)에서 발생되는 출력 광선(12)은 시준 렌즈(collimation lens,14)를 통과하며 평행광으로 변환된다. 그리고 상기 평행광은 격자(grating,16)를 이용한 광학적 피드백(feedback)을 통하여 경계조건(boundary condition)을 만족하는 좁은 선폭의 주파수로 변환되어 발진된다. 상기 경계조건은 회절에 의한 조건과 외부 공진기의 길이에 의한 조건으로서 각각 아래의 식으로 표현될 수 있다.
Figure 112014003890706-pat00001
식 1
Figure 112014003890706-pat00002
식 2
식 1에서 c는 광선의 속도, L은 반도체 레이저와 격자 사이의 거리, 그리고 FSR은 자유 분광 범위(free spectral range)를 나타낸다. 광선은 FSR의 정수배에 해당하는 주파수 성분만 선택할 수 있다. 식 2에서 d는 격자 간격,
Figure 112015019273743-pat00003
은 입사각,
Figure 112015019273743-pat00004
은 회절각,
Figure 112015019273743-pat00005
는 광선의 파장, m은 차수를 나타낸다. 예를 들어, 격자(16)에서 회절과 관계없이 반사되는 광선은 0차이며, 이때 m=0이다. m=1인 경우, 1차로 회절된 광선을 반도체 레이저(10)에 피드백되는 방법에 따라 해당 입사각과 해당 회절각을 만족하는 주파수만 선택할 수 있다. 두 경계조건을 모두 만족하는 주파수 성분만이 공진기 내에서 발진하여 최종적으로 반도체 레이저(10)의 출력 성분을 결정한다. 이와 같이 반도체 레이저에 외부 공진기를 추가하는 방식을 외부 공진기형 반도체 레이저(extended-cavity diode laser)라 한다.
도 3a는 도 2에 도시된 반사형 격자를 사용한 Littaman-Metcalf 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저(20)를 나타낸 개념도이고, 도 3b는 도 2에 도시된 반사형 격자를 사용한 Littrow 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저(30)를 나타낸 개념도이며, 도 4는 도 3b에 도시된 Littrow 방식의 반도체 레이저(30)에 평행거울(42)을 추가한 외부 공진기형 반도체 레이저(40)에 대한 개념도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 격자를 이용한 기존의 외부 공진기형 반도체 레이저는 방식에 따라 Littman-Metcalf 방식과 Littrow 방식으로 나뉜다. Littman-Metcalf 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저(20)는 격자(26)에 입사각을 크게 입사시킨 후, 1차로 회절된 광선을 거울(23)로 되반사시켜 이를 격자(26)를 통해 반도체 레이저(20)로 피드백시키는 구조이다. 이러한 방식은 거울(23)의 위치와 각도를 변화시켜 반도체 레이저(20)의 주파수를 조절하기 때문에 출력 광선의 방향이 일정하게 유지된다. 하지만, 거울(23)을 추가해야하는 구조적인 복잡성과 입사각을 키워 사용하기 때문에 넓은 면적의 격자(26)가 요구되며, 출력 효율이 떨어지는 단점이 있다.
Littrow 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저(30)는 1차 회절된 광선을 반도체 레이저(30)로 직접 피드백시키는 구조로서, 식 2에서 입사각과 회절각이 같은 경우이다. Littrow 방식은 Littman-Metcalf 방식과 비교하여 구조가 단순하고, 입사각이 작아 좁은 면적의 격자(36)를 사용한다는 장점이 있다. 하지만, Littrow 방식은 반도체 레이저(30)의 주파수를 조절하기 위해 격자(36)의 위치와 각도를 조절하기 때문에 출력 광선의 방향이 크게 달라질 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 도 4에 도시된 외부 공진기형 반도체 레이저(40)와 같이, 격자(46)와 평행한 거울(48)을 추가하여 격자(46)를 회전시킬 때 거울(48)도 함께 회전시켜 출력 광선의 방향을 제어할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 반사 형태의 격자를 대신하여 투과 형태의 격자를 이용할 수도 있다. 이러한 격자를 가리켜 부피 홀로그래픽 격자(volume holographic grating)라 한다. 구체적으로, 반도체 레이저에서 나온 광선이 상기 부피 홀로그래픽 격자에 수직으로 입사된 후, 투과하는 광선은 출력 광선으로 이용되고, 1차 회절된 광선은 수직으로 반사되어 반도체 레이저로 피드백되는 구조이다.
부피 홀로그래픽 격자를 이용한 외부 공진기형 반도체 레이저의 경우, 구조가 단순하고 레이저 주파수가 바뀌어도 출력 광선의 각도 변화 및 평형이동이 발생하지 않는다. 또한, 투과 형태의 격자를 사용하기 때문에 넓은 면적의 격자가 필요하지 않아 출력 광선의 손실을 줄일 수 있으며, 취급의 실수로 의한 격자의 손상 가능성이 낮다.
하지만, 부피 홀로그래픽 격자로부터 1차 회절된 광선이 반도체 레이저로 원할하게 피드백되지 않을 경우, 요구되는 선폭을 갖는 주파수를 발생시킬 수 없다. 따라서, 부피 홀로그래픽 격자로 입사되는 광선이 정상적으로 반도체 레이저로 피드백될 수 있도록, 부피 홀로그래픽 격자의 각도를 정밀하게 조절할 수 있는 장치의 개발이 고려될 수 있다.
본 발명은 부피 홀로그래픽 격자를 이용하여 빛의 공진이 이루어지고, 부피 홀로그래픽으로 입사되는 빛의 입사각 및 공진거리가 조절되는 외부 공진기형 반도체 레이저를 제공하기 위한 것이다.
이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 반도체 레이저는, 전류를 인가받아 빛을 발생시키는 광원부, 상기 광원부로부터 발생되는 빛을 통과시키는 중공부를 구비하며, 전압이 인가되면 기계적 변형이 발생하는 압전소자, 및 상기 압전소자에 상기 중공부의 적어도 일부를 가로막도록 장착되고 상기 광원부로부터 발생되는 빛의 선폭을 감소시키도록 입사되는 빛 중 적어도 일부를 회절시켜 상기 광원부로 피드백(feedback)시키고 다른 일부는 투과시켜 외부로 출력시키는 부피 홀로그래픽 격자를 포함하고, 상기 부피 홀로그래픽 격자로 입사되는 빛의 입사각을 조절시키도록, 상기 부피 홀로그래픽 격자는 상기 압전소자에 전압을 인가시킴에 따라 기울기 및 상기 광원부로부터의 이격거리가 변화된다.
본 발명과 관련한 일 예에 따르면, 상기 광원부로부터 발생되는 빛이 통과되어 상기 빛을 평행광으로 변환시키는 시준렌즈, 및 상기 광원부 및 상기 시준렌즈를 내부에 수용하도록 적어도 일측이 개방된 시준튜브를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 공진기형 반도체 레이저는, 적어도 일측이 개방된 내부에서 상기 시준튜브가 슬라이드 이동 가능하도록 형성되는 제1 바디, 상기 평행광이 상기 부피 홀로그래픽 격자로 입사되도록 일측에 상기 압전소자가 장착되고, 상기 부피 홀로그래픽 격자를 투과한 평행광이 통과되는 홀을 구비하는 제2 바디, 및 상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치를 조절하도록, 일측은 상기 제1 바디에 고정되고 타측은 상기 제2 바디에 삽입되어 상기 제1 및 제2 바디의 이격거리를 조절하는 조절부재를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 공진기형 반도체 레이저는, 상기 제1 및 제2 바디에 적어도 일부가 삽입되어 회전가능하도록 곡면으로 이루어지는 회전부재를 더 포함하고, 상기 부피 홀로그래픽 격자의 기울기가 조절되도록, 상기 회전부재는 상기 조절부재에 의해 상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치가 조절됨에 따라, 상기 제1 바디 또는 제2 바디를 회전시킬 수 있다.
상기 외부 공진기형 반도체 레이저는, 상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치가 변동되는 것을 방지하도록, 상기 제1 및 제2 바디 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2 바디가 밀착되게 탄성력을 형성하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 공진기형 반도체 레이저는, 상기 시준튜브와 상기 부피 홀로그래픽 격자의 이격거리가 조절된 상태에서 상기 시준튜브를 고정하도록, 상기 제1 바디를 관통하여 상기 시준튜브를 가압하는 가압부재를 더 포함할 수 있다.
상기 외부 공진기형 반도체 레이저는, 상기 시준튜브와 상기 부피 홀로그래픽 격자의 이격거리를 조절하도록, 상기 제1 바디를 관통하여 상기 시준튜브에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 제1 바디의 내부에서 상기 시준튜브가 슬라이드 이동되는 방향을 따라 이동 가능하게 형성되는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 외부 공진기형 반도체 레이저는 부피 홀로그래픽 격자를 이용하여 출력되는 광선의 각도 변화 및 평행이동이 발생되지 않으므로 안정적으로 광선을 발생시킬 수 있다.
또한, 부피 홀로그래픽 격자는 인가받은 전압에 의해 기계적 변형이 이루어지는 압전소자에 장착되어, 기울기 및 위치에 대한 정밀한 조작이 가능하다.
또한, 조절부재, 가압부재 또는 고정부재를 이용하여 광원부와 부피 홀로그래픽 격자의 이격거리를 조절하여, 출력되는 광선의 선폭 및 주파수의 특성을 변화시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 외부 공진기형 반도체 레이저에 대한 개념도.
도 2는 종래기술에 따른 반사형 격자의 회절현상을 나타낸 개념도.
도 3a는 도 2에 도시된 반사형 격자를 사용한 Littaman-Metcalf 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저를 나타낸 개념도.
도 3b는 도 2에 도시된 반사형 격자를 사용한 Littrow 방식의 외부 공진기형 반도체 레이저를 나타낸 개념도.
도 4는 도 3b에 도시된 Littrow 방식의 반도체 레이저에 평행거울을 추가한 외부 공진기형 반도체 레이저에 대한 개념도.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 반도체 레이저를 나타낸 개념도.
도 6은 도 5에 도시된 광원부와 부피 홀로그래픽 격자 사이의 거리에 의해서 발진 가능한 주파수 모드를 나타낸 개념도.
도 7은 도 5에 도시된 부피 홀로그래픽 격자에 의해 빛이 단일 주파수로 발진하는 원리를 나타낸 개념도.
도 8a은 도 5에 도시된 고정부재에 의해 광원부와 부피 홀로그래픽 격자 사이의 거리가 짧아진 상태를 나타낸 개념도.
도 8b는 도 5에 도시된 고정부재에 의해 광원부와 부피 홀로그래픽 격자 사이의 거리가 길어진 상태를 나타낸 개념도.
이하, 본 발명의 반도체 레이저에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 공진기형 반도체 레이저(100)를 나타낸 개념도이고, 도 6은 도 5에 도시된 광원부(110)와 부피 홀로그래픽 격자(130) 사이의 거리에 의해서 발진 가능한 주파수 모드를 나타낸 개념도이며, 도 7은 도 5에 도시된 부피 홀로그래픽 격자(130)에 의해 빛이 단일 주파수로 발진하는 원리를 나타낸 개념도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 레이저(100)는 광원부(110), 압전소자(120) 및 부피 홀로그래픽 격자(130)를 포함한다.
광원부(110)는 전류를 인가받아 빛을 발생시킨다. 예를 들어, 광원부(110)는 pn접합 다이오드에 전자와 정공을 주입하여 pn접합부에 반전분포를 만든 후, 유도방출에 의해 빛을 발생시킬 수 있다.
압전소자(120)는 광원부(110)로부터 발생되는 빛을 통과시키도록 양측이 개방되게 형성되는 중공부(122)를 구비하며, 전압이 인가되면 기계적 변형이 발생한다. 구체적으로 압전소자(120)는 외력이 가해지면 전기 분극으로 인한 전위차가 발생하고, 반대로, 전압이 인가되면 변형이 발생되는 특징을 갖는다. 예를 들어, 압전소자는 로셀염 또는 티탄산바륨으로 이루어질 수 있다. 또한, 중공부(122)는 도 2에서 단면이 원형으로 형성되는 원통형으로 도시되었으나, 단면이 원형이 아닌 다각형으로 형성되거나, 직선 및 곡선을 포함하도록 형성될 수도 있다.
부피 홀로그래픽 격자(130)는 압전소자(120)에 장착되되 중공부(122)의 적어도 일부를 가로막도록 배치된다. 그리고, 광원부(110)로부터 발생되는 빛의 선폭을 감소시키도록, 입사되는 빛 중 적어도 일부를 회절시켜 광원부(110)로 되먹임 즉, 피드백(feedback)시키고 다른 일부는 투과시켜 외부로 출력시킨다. 이때, 부피 홀로그래픽 격자(130)에 의해 피드백되는 빛은 다시 부피 홀로그래픽 격자(130)로 입사되는 것을 반복하며 공진현상이 일어나게 된다. 즉, 부피 홀로그래픽 격자(130)는 광원부(110)의 외부에 배치되어 상기 빛을 공진시키는 공진기(resonator)의 역할을 수행하게 된다. 그리고, 광원부(110)로 피드백되는 빛은 광원부(110)로부터 발생되는 빛과 만나 보강간섭이 일어나고, 서로 같은 위상으로 만나는 경우 부피 홀로그래픽 격자(130)의 외부로 출력된다. 이러한 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 도 6에 도시된 바와 같이 FSR의 전수배에 해당하는 주파수 성분만을 갖는다. 이와 같은 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 여러 주파수 성분을 갖는 다중 모드(multi mode)로 동작될 가능성이 있다. 이때, 부피 홀로그래픽 격자(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 외부 공진기형 반도체 레이저(100)가 하나의 주파수 성분만 갖는 단일 모드(single mode)로 동작하도록 한 주파수 성분만을 효율적으로 선택하는 주파수 필터 역할을 수행한다.
그리고, 부피 홀로그래픽 격자(130)로 입사되는 빛의 입사각을 조절시키도록, 부피 홀로그래픽 격자(130)는 압전소자(120)에 전압을 인가시킴에 따라 기울기 및 광원부(110)로부터 이격되는 거리가 변화되도록 이루어진다. 구체적으로, 빛이 광원부(110)로부터 발생되어 부피 홀로그래픽 격자(130)에 의해 피드백될 때, 상기 피드백이 정상적으로 이루어지기 위해서는 부피 홀로그래픽 격자(130)로 입사되는 빛의 각도가 중요하다. 부피 홀로그래픽 격자(130)의 기울기 조절이 필요한 경우, 압전소자(120)에 전압을 인가시키면, 압전소자(120)의 적어도 일부는 수축 또는 팽창하며 기계적 변형이 발생된다. 이때, 압전소자(120)에 장착된 부피 홀로그래픽 격자(130)도 함께 기계적으로 변형되며 기울기의 변화가 일어나게 된다.
또한, 부피 홀로그래픽 격자(130)는 압전소자(120)에 의해 기울기의 조절이 가능함과 아울러, 압전소자(130)를 광원부(110)를 향하여 일 방향으로만 변형시킴으로써, 부피 홀로그래픽 격자(130)와 광원부(110) 사이의 이격거리를 조절할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 의하면, 부피 홀로그래픽 격자(130)를 이용하여 출력되는 광선의 각도 변화 및 평행이동이 발생되지 않으므로 안정적으로 광선을 발생시킬 수 있으며, 부피 홀로그래픽 격자(130)가 압전소자(120)의 기계적 변형에 따라 함께 변형되므로, 기울기 및 위치에 대한 정밀한 조작이 가능하다.
한편, 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 시준렌즈(112) 및 시준튜브(113)를 더 포함할 수 있다.
시준렌즈(112)는 광원부(110)로부터 발생되는 빛을 통과시킴에 따라 상기 빛을 평행하게 정렬시켜 평행광으로 변환시킨다.
시준튜브(113)는 광원부(110) 및 시준렌즈(112)를 내부에 수용하도록 적어도 일측이 개방되게 형성된다. 시준튜브(113) 도 2에서 양측이 개방되게 도시되었으나, 양측이 아닌 일측만 개방되도록 형성될 수 있다.
한편, 반도체 레이저(100)는 제1 바디(115), 제2 바디(135) 및 조절부재(140)를 더 포함할 수 있다.
제1 바디(115)는 적어도 일측이 개방되게 형성되는 내부에서 시준튜브(113)가 슬라이드 이동 가능하도록 형성된다. 이에 따라, 광원부(110)는 부피 홀로그래픽 격자(130)와 이격되는 거리의 조절이 가능하다.
제2 바디(135)는 시준렌즈(112)를 통과한 상기 평행광이 부피 홀로그래픽 격자(130)로 입사되도록 일측에 압전소자(120)가 장착되고, 부피 홀로그래픽 격자(130)를 투과한 평행광이 통과되도록 홀을 구비한다. 압전소자(120)는 도 2에서 제2 바디(135)의 전단부에 배치되어, 먼저 부피 홀로그래픽 격자(130)를 투과한 빛이 압전소자(120)를 통과하도록 형성된 것으로 도시되었으나, 제2 바디(135)의 후단부에 배치되어, 먼저 압전소자(120)를 통과한 빛이 부피 홀로그래픽 격자(130)를 투과하도록 형성될 수도 있다.
조절부재(140)는 제1 및 제2 바디(115,135)의 상대 위치를 조절하도록, 일측은 제1 바디(115)에 고정되고 타측은 제2 바디(135)에 삽입되어 제1 및 제2 바디(115,135)의 이격거리를 조절하도록 이루어진다. 예를 들어, 조절부재(140)는 볼트(bolt)로 형성되고, 일측은 제1 바디(115)에 고정되며, 타측은 너트(nut,미도시)에 의해 조이거나 풀림에 따라 제2 바디(135)를 제1 바디(115)로부터 근접시키거나 멀어지게 이동시킬 수 있다.
또한, 외부 공진기형 반도체 레이저는 회전부재(150)를 더 포함하여 부피 홀로그래픽 격자(130)의 기울기를 조절시킬 수 있다. 구체적으로, 회전부재(150)는 제1 및 제2 바디(115,135)에 적어도 일부가 삽입되어 회전가능하도록 곡면으로 이루어진다. 예를 들어, 회전부재(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 구(sphere)형으로 형성될 수 있다. 그리고, 부피 홀로그래픽 격자(130)의 기울기가 조절되도록, 회전부재(150)는 조절부재(140)에 의해 제1 및 제2 바디(115,135)의 상대 위치가 조절됨에 따라, 제1 바디(115) 또는 제2 바디(135)를 회전시킨다. 이에 따라, 제2 바디(135)에 장착되는 부피 홀로그래픽 격자(130)가 함께 회전되며 부피 홀로그래픽 격자(130)의 기울기의 조절이 이루어질 수 있다.
또한, 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 제1 및 제2 바디(115,135)의 상대 위치가 변동되는 것을 방지하는 탄성부재(160)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 조절부재(140)에 의해 부피 홀로그래픽 격자(130)의 위치가 조절된 상태에서 외부로부터 진동 등의 외력이 발생되는 경우, 제1 및 제2 바디(115,135)의 상대적인 위치가 변동될 수 있다. 탄성부재(160)는 제1 및 제2 바디(115,135) 사이에 연결되어, 제1 및 제2 바디(115,135)가 밀착되도록 탄성력을 형성한다. 이에 따라, 위치가 조절된 부피 홀로그래픽 격자(130)가 견고하게 고정될 수 있다.
이하, 시준튜브(113)와 부피 홀로그래픽 격자(130)의 이격거리를 조절하는 가압부재(170) 및 고정부재(180)에 대하여 도 8a 및 도 8b를 참조하여 설명한다.
도 8a은 도 5에 도시된 고정부재에 의해 광원부와 부피 홀로그래픽 격자 사이의 거리가 짧아진 상태를 나타낸 개념도이고, 도 8b는 도 5에 도시된 고정부재에 의해 광원부와 부피 홀로그래픽 격자 사이의 거리가 길어진 상태를 나타낸 개념도이다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 시준튜브(113)와 부피 홀로그래픽 격자(130)의 이격거리가 조절된 상태에서 시준튜브(113)를 고정하는 가압부재(170)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 가압부재(170)는 제1 바디(115)를 관통하여 시준튜브(113)의 적어도 일부를 가압하도록 이루어진다. 이에 따라, 위치가 조절된 시준튜브(113)를 견고하게 고정시킬 수 있다.
한편, 외부 공진기형 반도체 레이저(100)는 시준튜브(113)와 부피 홀로그래픽 격자(130)의 이격거리를 조절하는 고정부재(180)를 포함할 수도 있다. 구체적으로 고정부재(180)는 제1 바디(115)를 관통하여 시준튜브(113)의 적어도 일부가 삽입되어 고정된다. 그리고, 제1 바디(115)의 내부에서 시준튜브(113)가 슬라이드 이동되는 방향을 따라 이동 가능하게 형성된다. 이에 따라, 고정부재(180)와 시준튜브(113)는 일체로 이동 가능하여 시준튜브(113)와 부피 홀로그래픽 격자(130)의 이격거리 즉, 공진거리의 조절이 용이하게 이루어질 수 있다. 또한, 제1 바디(115)에는 고정부재(180)의 적어도 일부가 삽입되어 고정부재(180)의 이동을 가이드하는 홈(182)이 형성될 수도 있다.
다만, 본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정됨은 아니고, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. 또한, 특허청구범위로부터 파악되는 본 발명의 권리범위와 비교하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자 수준에서 변형, 부가, 삭제, 치환 가능한 발명 등 모든 균등한 수준의 발명에 대하여는 모두 본 발명의 권리 범위에 속함은 자명하다.
100 : 외부 공진기형 반도체 레이저 110 : 광원부
120 : 압전소자 130 : 부피 홀로그래픽 격자
140 : 조절부재 150 : 회전부재
160 : 탄성부재 170 : 가압부재
180 : 고정부재

Claims (7)

  1. 전류를 인가받아 빛을 발생시키는 광원부;
    상기 광원부로부터 발생되는 빛을 통과시키는 중공부를 구비하며, 전압이 인가되면 기계적 변형이 발생하는 압전소자;
    상기 압전소자에 상기 중공부의 적어도 일부를 가로막도록 장착되고, 상기 광원부로부터 발생되는 빛의 선폭을 감소시키도록, 입사되는 빛 중 적어도 일부를 회절시켜 상기 광원부로 피드백(feedback)시키고 다른 일부는 투과시켜 외부로 출력시키는 부피 홀로그래픽 격자;
    상기 광원부로부터 발생되는 빛이 통과되어 상기 빛을 평행광으로 변환시키는 시준렌즈;
    상기 광원부 및 상기 시준렌즈를 내부에 수용하도록 적어도 일측이 개방된 시준튜브;
    적어도 일측이 개방된 내부에서 상기 시준튜브가 슬라이드 이동 가능하도록 형성되는 제1 바디;
    상기 평행광이 상기 부피 홀로그래픽 격자로 입사되도록 일측에 상기 압전소자가 장착되고, 상기 부피 홀로그래픽 격자를 투과한 평행광이 통과되는 홀을 구비하는 제2 바디; 및
    상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치를 조절하도록, 일측은 상기 제1 바디에 고정되고 타측은 상기 제2 바디에 삽입되어 상기 제1 및 제2 바디의 이격거리를 조절하는 조절부재를 포함하고,
    상기 부피 홀로그래픽 격자로 입사되는 빛의 입사각을 조절시키도록, 상기 부피 홀로그래픽 격자는, 상기 압전소자에 전압을 인가시킴에 따라 기울기 및 상기 광원부로부터의 이격거리가 변화되는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바디에 적어도 일부가 삽입되어 회전가능하도록 곡면으로 이루어지는 회전부재를 더 포함하고,
    상기 부피 홀로그래픽 격자의 기울기가 조절되도록, 상기 회전부재는 상기 조절부재에 의해 상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치가 조절됨에 따라, 상기 제1 바디 또는 제2 바디를 회전시키는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바디의 상대 위치가 변동되는 것을 방지하도록, 상기 제1 및 제2 바디 사이에 연결되어, 상기 제1 및 제2 바디가 밀착되게 탄성력을 형성하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 시준튜브와 상기 부피 홀로그래픽 격자의 이격거리가 조절된 상태에서 상기 시준튜브를 고정하도록, 상기 제1 바디를 관통하여 상기 시준튜브를 가압하는 가압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 시준튜브와 상기 부피 홀로그래픽 격자의 이격거리를 조절하도록, 상기 제1 바디를 관통하여 상기 시준튜브에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 제1 바디의 내부에서 상기 시준튜브가 슬라이드 이동되는 방향을 따라 이동 가능하게 형성되는 고정부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 공진기형 반도체 레이저.





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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013536581A (ja) * 2010-08-08 2013-09-19 ケーエルエー−テンカー コーポレイション 周波数変換レーザシステムの動的波面制御

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