KR102083936B1 - 주파수 변환 시스템 - Google Patents

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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0092—Nonlinear frequency conversion, e.g. second harmonic generation [SHG] or sum- or difference-frequency generation outside the laser cavity

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Abstract

개시된 주파수 변환 시스템은 레이저 광원으로부터 방출된 레이저 빔의 제1 주파수를 증가시키는 것으로, 상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수 및 상기 제1 주파수보다 큰 적어도 하나의 주파수를 출사하는 주파수 변환 모듈; 상기 주파수 변환 모듈의 출사면에 마련되는 단층 코팅막; 및 상기 단층 코팅막을 투과하는 상기 제1 주파수 및 상기 적어도 하나의 주파수 중 일부는 투과시키고 다른 일부는 반사시키는 이색성 미러;를 포함한다.

Description

주파수 변환 시스템{Frequency conversion system}
본 발명은 주파수 변환 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 레이저 빔의 기본 주파수를 주파수 변환 모듈을 이용하여 증가시키는 경우에 발생될 수 있는 소자들의 손상을 방지하여 시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 주파수 변환 시스템에 관한 것이다.
레이저 광원으로부터 출사되는 레이저 빔의 기본 주파수를 증가시키는 시스템은 일반적으로 주파수 증가를 위한 비선형 크리스탈(non-linear crystal)과 파장 분리를 위한 이색성 미러(dichroic mirror)를 포함하고 있다. 이러한 레이저 빔의 주파수 증가 시스템을 이용하면 레이저 빔의 기본 주파수를 예를 들면 3배 정도로 증가될 수 있으며, 이렇게 레이저 빔의 주파수가 증가되면 미세 가공이 가능하다는 장점을 가지기 때문에 레이저 가공에서 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다. 한편, 이러한 레이저 빔의 주파수 증가 시스템에서는 비선형 크리스탈 및 이색성 미러의 손상에 따른 시스템의 수명 저하가 문제가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 레이저 빔의 기본 주파수를 주파수 변환 모듈을 이용하여 증가시키는 경우에 발생될 수 있는 소자들의 손상을 방지하여 수명을 연장시킬 수 있는 주파수 변환 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 있어서,
레이저 광원으로부터 방출된 레이저 빔의 제1 주파수를 증가시키는 시스템에 있어서,
상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수 및 상기 제1 주파수보다 큰 적어도 하나의 주파수를 출사시키는 주파수 변환 모듈;
상기 주파수 변환 모듈의 출사면에 마련되는 단층 코팅막; 및
상기 단층 코팅막을 투과하는 상기 제1 주파수 및 상기 적어도 하나의 주파수 중 일부는 투과시키고 다른 일부는 반사시키는 이색성 미러(dichroic mirror);를 포함하는 주파수 변환 시스템가 제공된다.
상기 주파수 변환 모듈은 상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수와 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 출사시키는 제1 비선형 크리스탈과, 상기 제1 및 제2 주파수가 입사되어 상기 제1 및 제2 주파수와 상기 제2 주파수보다 큰 제3 주파수를 출사시키는 제2 비선형 크리스탈을 포함할 수 있다.
상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배이고, 상기 제3 주파수는 제1 주파수의 3배가 될 수 있다. 상기 제1 비선형 크리스탈은 SHG(Second-Harmonic Generation) 크리스탈을 포함하고, 상기 제2 비선형 크리스탈은 SFG(Sum-Frequency Generation) 크리스탈을 포함할 수 있다.
상기 단층 코팅막은 상기 제2 비선형 크리스탈의 출사면에 마련되며, 상기 제1 및 제2 주파수 보다 상기 제3 주파수에 대해 가장 낮은 반사도를 가질 수 있다.
상기 단층 코팅막은 예를 들면, MgF2 또는 SiO2를 포함할 수 있다.
상기 이색성 미러는 상기 제1, 제2 및 제3 주파수 중 상기 제3 주파수 만을 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있다.
상기 제2 비선형 크리스탈의 출사면은 출사되는 빔이 발산되도록 오목하게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 비선형 크리스탈과 상기 이색성 미러 사이에는 발산각 보정 렌즈가 마련될 수 있다.
상기 제2 비선형 크리스탈과 상기 이색성 미러 사이에는 입사되는 빔을 발산시켜 출사시키는 발산 렌즈가 마련될 수 있다.
상기 발산 렌즈는 상기 제2 비선형 크리스탈의 출사면에 부착되거나 또는 상기 제2 비선형 크리스탈의 출사면으로부터 이격되게 마련될 수 있다. 상기 발산 렌즈와 상기 이색성 미러 사이에는 발산각 보정 렌즈가 마련될 수 있다.
상기 주파수 변환 시스템은 상기 제2 비선형 크리스탈에 입사되는 빔의 위치를 이동시킬 수 있는 이동 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 주파수 변환 모듈은 상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수와 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 출사시킬 수 있다.
상기 주파수 변환 모듈은 SHG 크리스탈을 포함하고, 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배가 될 수 있다.
상기 단층 코팅막은 상기 제1 주파수 보다 상기 제2 주파수에 대해 낮은 반사도를 가질 수 있다.
상기 주파수 변환 모듈의 출사면은 출사되는 빔이 발산되도록 오목하게 형성되며, 상기 주파수 변환 모듈과 상기 이색성 미러 사이에는 발산각 보정 렌즈가 마련될 수 있다.
상기 주파수 변환 모듈과 상기 이색성 미러 사이에 입사되는 빔을 발산시켜 출사시키는 발산 렌즈가 마련되고, 상기 발산 렌즈와 상기 이색성 미러 사이에는 발산각 보정 렌즈가 마련될 수 있다.
상기 주파수 변환 시스템은 상기 주파수 변환 모듈에 입사되는 빔의 위치를 이동시킬 수 있는 이동 수단을 더 포함할 수 있다.
상기 주파수 변환 모듈은 예를 들면, KTiOPO4(KTP), KH2PO4(KDP), KTiOAsO4(KTA), LiB3O5(LBO), BaB2O4(BBO), LiNbO3, CsB3O5(CBO) 또는 CsLiB6O10(CLBO)를 포함할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 의하면, 비선형 크리스탈의 출사면에 얇은 두께의 단층 코팅막을 형성함으로써 단층 코팅막의 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 수명을 증대시킬 수 있다. 또한, 비선형 크리스탈과 이색성 미러 사이에 비선형 크리스탈로부터 출사되는 레이저 빔을 발산시켜 이색성 미러에 입사시킴으로써 이색성 미러가 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 수명을 보다 증대시킬 수 있다. 그리고, 주파수 변환 모듈에 입사되는 레이저 빔을 주기적으로 이동시킴으로써 주파수 변환 시스템의 수명을 보다 향상시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 주파수 변환 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 제2 비선형 크리스탈의 출사면에 형성된 단층 코팅막에 대한 빔의 주파수(또는 파장)에 따른 반사도를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 주파수 변환 모듈에 입사되는 레이저 빔을 안정적으로 이동시킬 있는 레이저 빔의 이동 거리를 설명하기 위한 주파수 변환 모듈의 단면을 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다. 한편, 이하에 설명되는 실시예는 단지 예시적인 것에 불과하며, 이러한 실시예들로부터 다양한 변형이 가능하다.
이하에서, "상부" 나 "상"이라고 기재된 것은 접촉하여 바로 위에 있는 것뿐만 아니라 비접촉으로 위에 있는 것도 포함할 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
“상기”의 용어 및 이와 유사한 지시 용어의 사용은 단수 및 복수 모두에 해당하는 것일 수 있다. 방법을 구성하는 단계들에 대하여 명백하게 순서를 기재하거나 반하는 기재가 없다면, 상기 단계들은 적당한 순서로 행해질 수 있다. 반드시 상기 단계들의 기재 순서에 한정되는 것은 아니다. 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 기술적 사상을 상세히 설명하기 위한 것으로서 특허청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 일반적인 주파수 변환 시스템(100)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 주파수 변환 시스템(100)은 레이저 광원(110)으로부터 방출되는 레이저 빔의 기본 주파수를 증가시킬 수 있다. 이를 위해 주파수 변환 시스템(100)은 주파수 변환 모듈(120) 및 이색성 미러(dichroic mirror, 130)를 포함할 수 있다.
레이저 광원(110)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)은 기본 주파수인 제1 주파수(f1)를 가질 수 있다. 그리고, 이러한 제1 레이저 빔(L1)의 제1 주파수(f1)는 주파수 변환 모듈(!20)에 의해 제1 주파수(f1) 보다 큰 적어도 하나의 주파수가 생성될 수 있다.
구체적으로, 주파수 변환 모듈(120)은 제1 비선형 크리스탈(121) 및 제2 비선형 크리스탈(122)을 포함할 수 있다. 제1 비선형 크리스탈(121)은 제1 주파수(f1)를 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 입사되어 제2 레이저 빔(L2)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SHG((Second-Harmonic Generation) 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 레이저 빔(L2)은 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(2f1)를 가질 수 있으며, 여기서 제2 주파수(2f1)는 제1 주파수(f1)의 2배가 될 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(122)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제2 레이저 빔(L2)이 입사되어 제3 레이저 빔(L3)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SFG(Sum-Frequency Generation) 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 레이저 빔(L3)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)를 가질 수 있으며, 여기서, 제3 주파수(3f1)는 제1 주파수(f1)의 3배가 될 수 있다.
한편, 제2 비선형 크리스탈(122)의 출사면(122a)에는 다층 코팅막(125)이 마련될 수 있다. 이러한 다층 코팅막(125)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사 코팅막으로서의 역할을 할 수 있다. 이러한 다층 코팅막(125)을 통과한 제3 레이저 빔(L3)은 이색성 미러(130)에 입사될 수 있다. 그리고, 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 이색성 미러(130)를 투과하게 되며, 이러한 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 포함하는 제4 레이저 빔(L4)은 덤퍼(dumper, 140)로 진행할 수 있다. 또한, 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제3 주파수(3f1)는 이색성 미러(130)를 반사하게 되며, 이러한 제3 주파수(3f1)만을 포함하는 제5 레이저 빔(L5)은 반사 미러(150)를 경유하여 원하는 곳으로 최종 출력(final output) 될 수 있다.
상기와 같은 일반적인 주파수 변환 시스템(100)에서는 제1 레이저 빔(L1)의 제1 주파수(f1)를 3배 정도로 증가시킬 수 있으며, 이렇게 변환된 주파수(3f1)를 이용하여 미세 가공 등과 같은 다양한 가공 작업을 수행할 수 있다. 그러나, 이와 같은 구조의 주파수 변환 시스템(100)에서는 제2 비선형 크리스탈(122)의 출사면(122a)에 형성된 다층 코팅막(125) 및 이색성 미러(130)가 손상됨으로써 시스템(100)의 수명이 떨어진다는 문제가 있다.
구체적으로, 제2 비선형 크리스탈(122)의 출사면(122a)에 형성된 다층 코팅막(125)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사를 목적으로 마련되는 코팅막이다. 통상적으로, 무반사 코팅을 위한 주파수의 개수가 많아질수록 코팅막의 두께가 증가하게 되는데, 이와 같이 코팅막의 두께가 증가할 수록 코팅막은 쉽게 손상될 수 있다. 따라서, 전술한 바와 같은 일반적인 주파수 변환 시스템(100)에서는 비교적 두께운 두께를 가지는 다층 코팅막(125)이 사용되고 있으므로, 이러한 다층 코팅막(125)이 쉽게 손상됨으로써 시스템(100)의 수명이 떨어질 수 있다. 또한, 복수의 주파수를 가지는 레이저 빔이 이색성 미러(130)에 지속적으로 입사됨으로써 이색성 미러(130)가 손상되어 시스템(100)의 수명을 떨어뜨릴 수 있다. 이러한 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 제2 비선형 크리스탈(122)과 이색성 미러(130)의 위치를 일정한 주기로 이동시키는 방법이 있으나, 이러한 방법은 오정렬(mis-alignment) 문제를 일으킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(200)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(200)은 레이저 광원(210)으로부터 방출되는 레이저 빔의 기본 주파수를 증가시키기 위한 것으로, 주파수 변환 모듈(220), 주파수 변환 모듈(220)의 출사면에 마련되는 단층 코팅막(225) 및 이색성 미러(230)를 포함할 수 있다.
레이저 광원(210)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)은 기본 주파수인 제1 주파수(f1)를 가질 수 있다. 여기서, 레이저 광원(210)은 예를 들면, 대략 1064nm 파장의 제1 레이저 빔을 방출하는 YAG 레이저를 포함할 수 있다. 하지만, 이는 단지 예시적인 것으로, 레이저 광원(210)은 CO2 레이저 등이나 이외에도 다른 다양한 레이저를 포함할 수 있다.
주파수 변환 모듈(220)은 제1 주파수(f1) 보다 큰 적어도 하나의 주파수를 생성시킬 수 있다. 주파수 변환 모듈(220)은 제1 비선형 크리스탈(221) 및 제2 비선형 크리스탈(222)을 포함할 수 있다. 제1 비선형 크리스탈(221)은 제1 주파수(f1)를 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 입사되어 제2 레이저 빔(L2)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SHG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 레이저 빔(L2)은 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(2f1)를 가질 수 있으며, 여기서 제2 주파수(2f1)는 제1 주파수(f1)의 2배가 될 수 있다. 예를 들어, 레이저 광원(210)으로부터 대략 1064nm 파장을 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 방출되는 경우에는 제1 비선형 크리스탈(221)으로부터 출사되는 제2 레이저 빔(L2)은 대략 1064nm 파장 및 532nm 파장을 가질 수 있다.
제1 비선형 크리스탈(221)은 예를 들면, KTiOPO4(KTP), KH2PO4(KDP), KTiOAsO4(KTA), LiB3O5(LBO), BaB2O4(BBO), LiNbO3, CsB3O5(CBO) 또는 CsLiB6O10(CLBO)를 포함할 수 있다. 하지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 이외에도 다른 다양한 물질이 제1 비선형 크리스탈(221)의 물질로 사용될 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(222)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제2 레이저 빔(L2)이 입사되어 제3 레이저 빔(L3)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SFG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 레이저 빔(L3)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)를 가질 수 있으며, 여기서, 제3 주파수(3f1)는 제1 주파수(f1)의 3배가 될 수 있다. 예를 들어, 레이저 광원(210)으로부터 대략 1064nm 파장을 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 방출되는 경우에는 제2 비선형 크리스탈(222)으로부터 출사되는 제3 레이저 빔(L3)은 대략 1064nm 파장, 532nm 파장 및 355nm 파장을 가질 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(222)은 제1 비선형 크리스탈(2221)과 마찬가지로 예를 들면, KTiOPO4(KTP), KH2PO4(KDP), KTiOAsO4(KTA), LiB3O5(LBO), BaB2O4(BBO), LiNbO3, CsB3O5(CBO) 또는 CsLiB6O10(CLBO)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지는 않는다.
제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)에는 단층 코팅막(225)이 형성되어 있다. 여기서, 단층 코팅막(225)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사를 목적으로 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 일반적인 주파수 변환 시스템(100)에서는 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사를 목적으로 비교적 두꺼운 두께의 다층 코팅막(125)이 형성되었으나, 본 실시예서는 상대적으로 얇은 두께를 가지는 단층 코팅막(225)이 형성되어 있으므로 시스템(200)의 수명을 증대시킬 수 있다.
단층 코팅막(225)은 레이저 광원(210)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)의 기본 주파수, 즉 제1 주파수(f1)에 따라 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 단층 코팅막(225)은 MgF2 또는 SiO2등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에서, 제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)에 형성되는 단층 코팅막(225)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1) 보다 제3 주파수(3f1)에 대해 가장 낮은 반사도를 가지는 물질을 포함할 수 있다. 도 3은 도 2에 도시된 제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)에 형성된 단층 코팅막(225)에 대한 빔의 주파수(또는 파장)에 따른 반사도를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 단층 코팅막(225)은 제3 주파수(3f1)에 대해서는 0%에 가까운 반사도(reflectance)를 가지고 있으며, 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)에 대해서는 대략 10% 이하의 반사도를 가지고 있음을 알 수 있다. 따라서, 제3 주파수(3f1)는 거의 손실없이 단층 코팅막(225)을 투과할 수 있으며, 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)의 경우도 10% 이하의 비교적 적은 손실을 가지고 단층 코팅막(225)을 투과할 수 있다. 그러므로, 제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)이 손상될 가능성은 적어지게 된다.
제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)에 형성된 단층 코팅막(225)을 통과한 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)를 가지는 제3 레이저 빔(L3)은 이색성 미러(230)에 입사될 수 있다. 이색성 미러(230)는 원하는 주파수(또는 파장)만 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있다.
예를 들면, 이색성 미러(230)는 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고, 제3 주파수(3f1)는 반사시킬 수 있다. 이색성 미러(230)를 투과하는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제4 레이저 빔(L4)은 덤퍼(240) 쪽으로 진행할 수 있다. 그리고, 이색성 미러(230)에서 반사된 제3 주파수(3f1)만을 포함하는 제5 레이저 빔(L5)은 원하는 곳으로 최종 출력 될 수 있다. 이 경우 제5 레이저 빔(L5)은 이색성 미러(230)에서 반사된 후 소정의 반사 미러(250)를 경유하여 원하는 곳으로 진행될 수도 있다.
이상에서는 이색성 미러(230)가 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 반사시키는 경우가 예시적으로 설명되었다. 그러나, 이색성 미러(230)는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 반사시키고, 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 투과시키는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(200)에서는 제2 비선형 크리스탈(222)의 출사면(222a)에 비교적 얇은 두께의 단층 코팅막(225)을 형성함으로써 단층 코팅막(225)의 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템(200)의 수명을 증대시킬 수 있다.
이상의 실시예에서는 주파수 변환 모듈(220)이 2개의 비선형 크리스탈 즉, 제1 및 제2 비선형 크리스탈(221,222)을 포함하는 경우가 설명되었다. 그러나, 이에 한정되지 않고 주파수 변환 모듈(220)은 다양한 개수의 비선형 크리스탈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주파수 변환 모듈(220)은 SHG 크리스탈만을 포함할 수 있다. 이 경우, SHG 크리스탈로부터 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)가 출사될 수 있으며, 여기서 제2 주파수(2f1)는 제1 주파수(f1)의 2개가 될 수 있다. 그리고, SHG 크리스탈의 출사면에는 제2 주파수(2f1)에 대해 낮은 반사도를 가지는 단층 코팅막이 형성될 수 있다. 그리고, SHG 크리스탈의 출사면으로부터 방출되는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1) 중 이색성 미러(230)를 이용하여 제2 주파수(2f1)만을 선택적으로 출력시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(300)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(300)은 주파수 변환 모듈(320), 주파수 변환 모듈(320)의 출사면에 마련되는 단층 코팅막(325) 및 이색성 미러(330)를 포함할 수 있다.
레이저 광원(310)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)은 기본 주파수인 제1 주파수(f1)를 가질 수 있다. 주파수 변환 모듈(320)은 제1 레이저 빔(L1)의 제1 주파수(f1) 보다 큰 적어도 하나의 주파수를 생성시킬 수 있다. 주파수 변환 모듈(320)은 제1 비선형 크리스탈(321) 및 제2 비선형 크리스탈(322)을 포함할 수 있다.
제1 비선형 크리스탈(321)은 제1 주파수(f1)를 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 입사되어 제2 레이저 빔(L2)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SHG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 레이저 빔(L2)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가질 수 있으며, 여기서 제2 주파수(2f1)는 제1 주파수(f1)의 2배가 될 수 있다. 그리고, 제2 비선형 크리스탈(322)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제2 레이저 빔(L2)이 입사되어 제3 레이저 빔(L3)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SFG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 레이저 빔(L3)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)를 가질 수 있으며, 여기서, 제3 주파수(3f1)는 제1 주파수(f1)의 3배가 될 수 있다.
제1 및 제2 비선형 크리스탈(321,322)은 예를 들면, KTiOPO4(KTP), KH2PO4(KDP), KTiOAsO4(KTA), LiB3O5(LBO), BaB2O4(BBO), LiNbO3, CsB3O5(CBO) 또는 CsLiB6O10(CLBO)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 비선형 크리스탈(322)의 출사면(322a)은 제3 레이저 빔(L3')이 출사되면서 발산될 수 있도록 오목하게 형성될 수 있다. 이러한 제2 비선형 크리스탈(322)의 출사면(322a)은 예를 들면 연마 등과 같은 방법을 통해 소정 곡률을 가지도록 오목하게 가공될 수 있다. 제2 비선형 크리스탈(322)의 오목한 출사면(322a)은 이색성 미러(330)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경을 증대시킴으로써 이색성 미러(330)가 손상되는 것을 줄여주는 역할을 할 수 있다. 일반적으로, 빔의 직경이 2배로 증가하게 되면 이색성 미러(330)가 손상될 가능성은 대략 75% 정도가 줄어들 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(322)의 오목한 출사면(322a)에는 단층 코팅막(325)이 형성되어 있다. 단층 코팅막(325)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사를 목적으로 형성되는 것으로, 전술한 바와 같이 비교적 얇은 두께로 형성됨으로써 시스템(300)의 수명을 증대시킬 수 있다. 단층 코팅막(325)은 레이저 광원(310)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(Ll)의 기본 주파수, 즉 제1 주파수(f1)에 따라 다양한 물질을 포함할 수 있다. 이러한 단층 코팅막(325)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1) 보다 제3 주파수(3f1)에 대해 가장 낮은 반사도를 가질 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(322)과 이색성 미러(330) 사이에는 발산각 보정 렌즈(360)가 더 마련될 수 있다. 발산각 보정 렌즈(360)는 제2 비선형 크리스탈(322)의 출사면(322a)으로부터 발산되는 제3 레이저 빔(L3')을 평행한 제3 레이저 빔(L3)으로 변경시킬 수 있으며, 이러한 평행한 제3 레이저 빔(L3)이 이색성 미러(330)에 입사된다.
이색성 미러(330)는 원하는 주파수만 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 이색성 미러(330)는 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고, 제3 주파수(3f1)는 반사시킬 수 있다. 이색성 미러(330)를 투과하는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제4 레이저 빔(L4)은 덤퍼(340) 쪽으로 진행할 수 있다. 그리고, 이색성 미러(330)에서 반사된 제3 주파수(3f1)만을 포함하는 제5 레이저 빔(L5)은 반사 미러(350)를 경유하여 원하는 곳으로 최종 출력 될 수 있다.
이상에서는 이색성 미러(330)가 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 반사시키는 경우가 예시적으로 설명되었다. 그러나, 이색성 미러(330)는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 반사시키고, 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 투과시키는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(300)에서는 제2 비선형 크리스탈(322)의 출사면(322a)을 오목하게 형성함으로써 제2 비선형 크리스탈(322)로부터 출사되는 제3 레이저 빔(L3')은 발산하게 되고, 이렇게 발산되는 제3 레이저 빔(L3')은 발산각 보정 렌즈(360)를 경유한 다음 이색성 미러(330)에 입사될 수 있다. 이에 따라, 이색성 미러(330)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경이 증대됨으로써 이색성 미러(330)의 손상 가능성이 줄어들게 되고, 시스템(300)의 수명은 증대될 수 있다. 또한, 제2 비선형 크리스탈(322)의 출사면(322a)에 비교적 얇은 두께의 단층 코팅막(325)을 형성함으로써 단층 코팅막(325)의 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템(300)의 수명을 보다 증대시킬 수 있다.
이상의 실시예에서는 주파수 변환 모듈(320)이 2개의 비선형 크리스탈 즉, 제1 및 제2 비선형 크리스탈(321,322)을 포함하는 경우가 설명되었다. 그러나, 이에 한정되지 않고 주파수 변환 모듈(320)은 다양한 개수의 비선형 크리스탈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주파수 변환 모듈(320)은 SHG 크리스탈만을 포함할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(400)을 개략적으로 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(400)은 주파수 변환 모듈(420), 주파수 변환 모듈(420)의 출사면에 마련되는 단층 코팅막(425), 발산 렌즈(470) 및 이색성 미러(430)를 포함할 수 있다. 레이저 광원(410)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)은 기본 주파수인 제1 주파수(f1)를 가질 수 있다.
주파수 변환 모듈(420)은 제1 레이저 빔(L1)의 제1 주파수(f1) 보다 큰 적어도 하나의 주파수를 생성시킬 수 있다. 주파수 변환 모듈(420)은 제1 비선형 크리스탈(421) 및 제2 비선형 크리스탈(422)을 포함할 수 있다. 제1 비선형 크리스탈(421)은 제1 주파수(f1)를 가지는 제1 레이저 빔(L1)이 입사되어 제2 레이저 빔(L2)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SHG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제2 레이저 빔(L2)은 제1 주파수(f1) 및 제2 주파수(2f1)를 가질 수 있으며, 여기서 제2 주파수(2f1)는 제1 주파수(f1)의 2배가 될 수 있다. 그리고, 제2 비선형 크리스탈(422)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제2 레이저 빔(L2)이 입사되어 제3 레이저 빔(L3)을 출사시키는 것으로, 예를 들면, SFG 크리스탈을 포함할 수 있다. 이 경우, 제3 레이저 빔(L3)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)를 가질 수 있으며, 여기서, 제3 주파수(3f1)는 제1 주파수(f1)의 3배가 될 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(422)의 출사면(422a)에는 단층 코팅막(425)이 형성되어 있다. 단층 코팅막(425)은 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1)에 대한 무반사를 목적으로 형성되는 것으로, 전술한 바와 같이 비교적 얇은 두께를 가짐으로써 시스템(400)의 수명을 증대시킬 수 있다. 이러한 단층 코팅막(425)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1) 보다 제3 주파수(3f1)에 대해 가장 낮은 반사도를 가질 수 있다.
단층 코팅막(425)이 형성된 제2 비선형 크리스탈(422)의 출사면(422a)에는 발산 렌즈(470)가 부착되어 있다. 이러한 발산 렌즈(470)는 제2 비선형 크리스탈(422)로부터 출사되는 제3 레이저 빔(L3')을 발산시킴으로써 이색성 미러(430)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경을 증대시킬 수 있고, 이에 따라 이색성 미러(430)가 손상되는 것을 줄여줄 수 있다. 발산 렌즈(470)와 이색성 미러(430) 사이에는 발산각 보정 렌즈(460)가 더 마련될 수 있다. 발산각 보정 렌즈(460)는 발산 렌즈(470)에 의해 발산되어 진행하는 제3 레이저 빔(L3')을 평행한 제3 레이저 빔(L3)으로 변경시키는 역할을 하며, 이러한 평행하게 된 제3 레이저 빔(L3)이 이색성 미러(430)에 입사된다.
이색성 미러(430)는 원하는 주파수만 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 이색성 미러(430)는 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고, 제3 주파수(3f1)는 반사시킬 수 있다. 이색성 미러(430)를 투과하는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제4 레이저 빔(L4)은 덤퍼(440) 쪽으로 진행할 수 있다. 그리고, 이색성 미러(430)에서 반사된 제3 주파수(3f1)만을 포함하는 제5 레이저 빔(L5)은 반사 미러(450)를 경유하여 원하는 곳으로 최종 출력 될 수 있다.
이상에서는 이색성 미러(430)가 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 반사시키는 경우가 예시적으로 설명되었다. 그러나, 이색성 미러(430)는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 반사시키고, 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 투과시키는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(400)에서는 제2 비선형 크리스탈(422)의 출사면(422a)에 비교적 얇은 두께의 단층 코팅막(425)을 형성함으로써 단층 코팅막(425)이 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템(400)의 수명을 증대시킬 수 있다. 또한, 제2 비선형 크리스탈(422)의 출사면(422a)에는 발산 렌즈(470)가 마련됨으로써 이색성 미러(430)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경이 증대될 수 있고, 이에 따라 이색성 미러(430)가 손상될 가능성이 줄어들게 됨으로써 시스템(400)의 수명이 보다 증대될 수 있다.
이상의 실시예에서는 주파수 변환 모듈(420)이 2개의 비선형 크리스탈 즉, 제1 및 제2 비선형 크리스탈(421,422)을 포함하는 경우가 설명되었다. 그러나, 이에 한정되지 않고 주파수 변환 모듈(420)은 다양한 개수의 비선형 크리스탈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주파수 변환 모듈(420)은 SHG 크리스탈만을 포함할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 예시적인 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(500)을 개략적으로 도시한 것이다. 도 6에 도시된 주파수 변환 시스템(500)은 발산 렌즈(570)가 제2 비선형 크리스탈(522)과 이격되어 마련되어 있다는 점을 제외하면 도 5에 도시된 주파수 변환 시스템(400)과 동일하다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(500)은 주파수 변환 모듈(520), 주파수 변환 모듈(520)의 출사면에 마련되는 단층 코팅막(525), 발산 렌즈(570) 및 이색성 미러(530)를 포함할 수 있다. 레이저 광원(510)으로부터 방출되는 제1 레이저 빔(L1)은 기본 주파수인 제1 주파수(f1)를 가질 수 있다.
주파수 변환 모듈(520)은 제1 레이저 빔(L1)의 제1 주파수(f1) 보다 큰 적어도 하나의 주파수를 생성시킬 수 있다. 주파수 변환 모듈(520)은 제1 비선형 크리스탈(521) 및 제2 비선형 크리스탈(522)을 포함할 수 있다. 제1 비선형 크리스탈(521)은 SHG 크리스탈을 포함할 수 있으며, 제2 비선형 크리스탈(522)은 SFG 크리스탈을 포함할 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(522)의 출사면(522a)에는 단층 코팅막(525)이 형성되어 있다. 여기서, 단층 코팅막(525)은 전술한 바와 같이 비교적 얇은 두께로 형성됨으로써 손상될 가능성이 작고, 이에 따라 시스템(500)의 수명을 증대시킬 수 있다. 이러한 단층 코팅막(525)은 제1 및 제2 주파수(f1,2f1) 보다 제3 주파수(3f1)에 대해 가장 낮은 반사도를 가질 수 있다.
제2 비선형 크리스탈(522)과 이색성 미러(530) 사이에는 발산 렌즈(570)가 마련되어 있다. 여기서, 발산 렌즈(570)는 제2 비선형 크리스탈(522)의 출사면(522a)에 형성된 단층 코팅막(525)과 이격되어 마련되어 있다. 이러한 발산 렌즈(570)는 제2 비선형 크리스탈(522)로부터 출사되는 제3 레이저 빔(L3')을 발산시킴으로써 이색성 미러(530)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경을 증대시킬 수 있고, 이에 따라 이색성 미러(530)가 손상되는 것을 줄여줄 수 있다. 발산 렌즈(570)와 이색성 미러(530) 사이에는 발산각 보정 렌즈(560)가 더 마련될 수 있다. 발산각 보정 렌즈(560)는 발산 렌즈(570)에 의해 발산되어 진행하는 제3 레이저 빔(L3')을 평행한 제3 레이저 빔(L3)으로 변경시키는 역할을 하며, 이러한 평행하게 된 제3 레이저 빔(L3)이 이색성 미러(530)에 입사된다.
이색성 미러(530)는 원하는 주파수만 선택적으로 반사 또는 투과시킬 수 있다. 구체적으로, 이색성 미러(530)는 제3 레이저 빔(L3)의 제1, 제2 및 제3 주파수(f1,2f1,3f1) 중 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고, 제3 주파수(3f1)는 반사시킬 수 있다. 이색성 미러(530)를 투과하는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)를 가지는 제4 레이저 빔(L4)은 덤퍼(540) 쪽으로 진행할 수 있다. 그리고, 이색성 미러(530)에서 반사된 제3 주파수(3f1)만을 포함하는 제5 레이저 빔(L5)은 반사 미러(550)를 경유하여 원하는 곳으로 최종 출력 될 수 있다.
이상에서는 이색성 미러(530)가 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 투과시키고 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 반사시키는 경우가 예시적으로 설명되었다. 그러나, 이색성 미러(530)는 제1 및 제2 주파수(f1,2f1)는 반사시키고, 제3 주파수(3f1)만을 선택적으로 투과시키는 것도 가능하다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 실시예에 따른 주파수 변환 시스템(500)에서는 제2 비선형 크리스탈(522)의 출사면(522a)에 비교적 얇은 두께의 단층 코팅막(525)을 형성함으로써 단층 코팅막(525)이 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템(500)의 수명을 증대시킬 수 있다. 또한, 제2 비선형 크리스탈(522)의 출사면(522a)과 이색성 미러(530) 사이에는 발산 렌즈(570)가 마련되어 이색성 미러(530)에 입사되는 제3 레이저 빔(L3)의 직경이 증대됨으로써 이색성 미러(530)가 손상될 가능성이 줄어들게 되고, 이에 따라 시스템(500)의 수명이 보다 증대될 수 있다.
이상의 실시예에서는 주파수 변환 모듈(520)이 2개의 비선형 크리스탈 즉, 제1 및 제2 비선형 크리스탈(521,522)을 포함하는 경우가 설명되었다. 그러나, 이에 한정되지 않고 주파수 변환 모듈(520)은 다양한 개수의 비선형 크리스탈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 주파수 변환 모듈(520)은 SHG 크리스탈만을 포함할 수도 있다.
도 7은 주파수 변환 모듈(620)에 입사되는 레이저 빔을 안정적으로 이동시킬 있는 레이저 빔의 이동 거리를 설명하기 위한 주파수 변환 모듈(620)의 단면을 도시한 것이다. 도 7에 도시된 주파수 변환 모듈(620)은 전술한 실시예들에서 설명된 제2 비선형 크리스탈(222,322,422,522)이 될 수 있다.
전술한 실시예들에 따른 주파수 변환 시스템들(200,300,400,500)에서 도 7에 도시된 바와 같이 레이저 빔을 주기적으로 이동시켜 주파수 변환 모듈(620)에 입사시킴으로써 주파수 변환 모듈(620)의 수명을 보다 향상시킬 수 있다. 이 경우, 전술한 실시예들에 따른 주파수 변환 시스템들(200,300,400,500)은 주파수 변환 모듈을 이동시키는 이동 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.
도 7을 참조하면, A는 주파수 변환 모듈(620)에 입사되는 레이저 빔의 직경을 나타내고, B는 레이저 빔에 의해 영향을 받는 범위의 직경을 나타내는 것으로 대략 A의 2배 정도가 될 수 있다. 또한, C는 레이저 빔에 의해 영향을 받는 범위 사이의 간격을 나타내는 것으로 대략 A의 1/2 정도가 될 수 있다. 그리고, D 및 E는 주파수 변환 모듈 단면의 세로 길이 및 가로 길이를 나타낸다.
도 7에서 레이저 빔의 이동 거리를 대략 B+C 이상으로 하게 되면, 레이저 빔들 사이에 영향을 받지 않고, 주파수 변환 모듈(620)에 입사되는 레이저 빔을 안정적으로 이동시킬 있는 레이저 빔의 이동 거리는 대략 B+C 이상이 될 수 있다. 이와 같이, 주파수 변환 모듈(620)에 입사되는 레이저 빔을 주기적으로 이동시킴으로써 주파수 변환 시스템의 수명을 보다 향상시킬 수 있다.
이상의 예시적인 실시예들에 따르면, 비선형 크리스탈의 출사면에 얇은 두께의 단층 코팅막을 형성함으로써 단층 코팅막의 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 수명을 증대시킬 수 있다. 또한, 비선형 크리스탈과 이색성 미러 사이에 비선형 크리스탈로부터 출사되는 레이저 빔을 발산시켜 이색성 미러에 입사시킴으로써 이색성 미러가 손상되는 것을 줄일 수 있고, 이에 따라 시스템의 수명을 보다 증대시킬 수 있다. 그리고, 주파수 변환 모듈에 입사되는 레이저 빔을 주기적으로 이동시킴으로써 주파수 변환 시스템의 수명을 보다 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
100,200,300,400,500.. 주파수 변환 시스템
110,210,310,410,510.. 레이저 광원
120,220,320,420,520.. 주파수 변환 모듈
121,221,321,421,521.. 제1 비선형 크리스탈
122,222,322,422,522.. 제2 비선형 크리스탈
122a,222a,322a.. 제2 비선형 크리스탈의 출사면
125.. 다층 코팅막
225,325,425,525.. 단층 코팅막
130,230,330,430,530.. 이색성 미러
140,240,340,440,540.. 덤퍼(dumper)
150,250,350,450,550.. 반사미러
360,460,560.. 발산각 보정렌즈
470,570.. 발산 렌즈
L1,L2,L3,L4,L5.. 제1,제2,제3,제4,제5 레이저 빔
f1.. 제1 주파수
2f1.. 제2 주파수
3f1.. 제3 주파수

Claims (20)

  1. 레이저 광원으로부터 방출된 레이저 빔의 제1 주파수를 증가시키는 시스템에 있어서,
    상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수 및 상기 제1 주파수보다 큰 적어도 하나의 주파수를 출사시키는 주파수 변환 모듈(frequency conversion module);
    상기 주파수 변환 모듈의 출사면에 마련되는 단층 코팅막;
    상기 단층 코팅막을 투과하는 상기 제1 주파수 및 상기 적어도 하나의 주파수 중 일부는 투과시키고 다른 일부는 반사시키는 이색성 미러(dichroic mirror); 및
    상기 주파수 변환 모듈과 상기 이색성 미러 사이에 배치되는 발산각 보정 렌즈;를 포함하고,
    상기 단층 코팅막은 상기 주파수 변환 모듈의 출사면으로부터 출사되는 복수의 주파수 중 가장 높은 주파수에 대해 가장 낮은 반사도를 가지며,
    상기 단층 코팅막으로부터 출사되는 레이저 빔은 상기 주파수 변환 모듈의 출사면이 오목하게 형성되어 발산되거나 또는 발산 렌즈에 의해 발산된 후 상기 발산각 보정 렌즈를 경유하여 평행한 레이저 빔으로 변경되어 상기 이색성 미러에 입사되는 주파수 변환 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 변환 모듈은 상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수와 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 출사시키는 제1 비선형 크리스탈과, 상기 제1 및 제2 주파수가 입사되어 상기 제1 및 제2 주파수와 상기 제2 주파수보다 큰 제3 주파수를 출사시키는 제2 비선형 크리스탈을 포함하는 주파수 변환 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배이고, 상기 제3 주파수는 제1 주파수의 3배인 주파수 변환 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 비선형 크리스탈은 SHG(Second-Harmonic Generation) 크리스탈을 포함하고, 상기 제2 비선형 크리스탈은 SFG(Sum-Frequency Generation) 크리스탈을 포함하는 주파수 변환 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 단층 코팅막은 상기 제2 비선형 크리스탈의 출사면에 마련되며, 상기 제1 및 제2 주파수 보다 상기 제3 주파수에 대해 가장 낮은 반사도를 가지는 주파수 변환 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 단층 코팅막은 MgF2 또는 SiO2를 포함하는 주파수 변환 시스템.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 이색성 미러는 상기 제1, 제2 및 제3 주파수 중 상기 제3 주파수 만을 선택적으로 반사 또는 투과시키는 주파수 변환 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 비선형 크리스탈에 입사되는 빔의 위치를 이동시킬 수 있는 이동 수단을 더 포함하는 주파수 변환 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 변환 모듈은 상기 제1 주파수가 입사되어 상기 제1 주파수와 상기 제1 주파수보다 큰 제2 주파수를 출사시키는 주파수 변환 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 주파수 변환 모듈은 SHG 크리스탈을 포함하고, 상기 제2 주파수는 상기 제1 주파수의 2배인 주파수 변환 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 단층 코팅막은 상기 제1 주파수 보다 상기 제2 주파수에 대해 낮은 반사도를 가지는 주파수 변환 시스템.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 주파수 변환 모듈에 입사되는 빔의 위치를 이동시킬 수 있는 이동 수단을 더 포함하는 주파수 변환 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 주파수 변환 모듈은 KTiOPO4(KTP), KH2PO4(KDP), KTiOAsO4(KTA), LiB3O5(LBO), BaB2O4(BBO), LiNbO3, CsB3O5(CBO) 또는 CsLiB6O10(CLBO)를 포함하는 주파수 변환 시스템.
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