KR102106552B1 - 다중 파장 레이저 시스템 - Google Patents

다중 파장 레이저 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102106552B1
KR102106552B1 KR1020180059276A KR20180059276A KR102106552B1 KR 102106552 B1 KR102106552 B1 KR 102106552B1 KR 1020180059276 A KR1020180059276 A KR 1020180059276A KR 20180059276 A KR20180059276 A KR 20180059276A KR 102106552 B1 KR102106552 B1 KR 102106552B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
wavelength
laser beam
steam
chamber
Prior art date
Application number
KR1020180059276A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190134088A (ko
Inventor
오경환
홍성진
공병주
송상권
Original Assignee
국방과학연구소
연세대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방과학연구소, 연세대학교 산학협력단 filed Critical 국방과학연구소
Priority to KR1020180059276A priority Critical patent/KR102106552B1/ko
Publication of KR20190134088A publication Critical patent/KR20190134088A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102106552B1 publication Critical patent/KR102106552B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02Constructional details
    • H01S3/03Constructional details of gas laser discharge tubes
    • H01S3/031Metal vapour lasers, e.g. metal vapour generation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/05Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/08Construction or shape of optical resonators or components thereof
    • H01S3/08086Multiple-wavelength emission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

레이저 시스템은 가이드 레이저 빔을 생성하여 소정 방향으로 조사하는 레이저부, Cs(세슘), Rb(루비듐) 및 K(칼륨) 증기가 주입된 챔버 및 상기 챔버 외부를 둘러 감싸 상기 챔버를 가열하는 히터를 포함하는 증기셀부 및 상기 방향에 위치하여 상기 조사된 가이드 레이저 빔을 상기 증기셀부로 송신하거나 상기 증기셀부에 송신된 레이저 빔이 반사된 경우 상기 반사된 빔을 수신하는 광학부를 포함한다.

Description

다중 파장 레이저 시스템{Multiple Wavelength Laser System}
본 개시는 다중 파장을 갖는 레이저 시스템을 제공한다.
최근 레이저는 군사, 재료 가공, 핵융합, 기초 과학 등을 목적으로 활발히 연구되고 있다. 특히 전력-광출력 전환 효율 및 펌프광-출력광 전환 효율을 향상을 위해 기존 레이저 이득매질보다 양자 효율이 월등히 높은 알칼리 원자인 Cs(세슘), Rb(루비듐), K(칼륨)을 증기 상태로 만들어 광이득 매질로 사용하는 연구가 선진국을 중심으로 활발히 진행 중이다.
일반적으로, 원자는 자신이 자연 방출하는 빛과 같은 파장과 부딪히면 빛을 방출하는 성질이 있다. 이에 따라, 레이저를 발생시키기 위하여 레이저 공진기를 사용하게 된다. 레이저 공진기는 광학 시스템 사이에 레이저 발진을 위한 물질을 놓는 것으로 구성될 수 있다. 이럴 때, 특정 물질은 특정 파장을 갖는 레이저를 방출 시킬 수 있다.
기존의 알칼리 원자 증기를 이용한 레이저는 한 가지 물질로만 이루어진 알칼리 증기 셀을 이용하여 레이저 공진기를 제작한다. 증기 상태의 물질은 농도와 증기의 양이 온도에 절대적으로 비례한다. 원자 증기를 담는 셀은 현재 유리 실린더, 유리관, 유리 광섬유등을 이용하는데 온도에 의한 변형 및 알칼리 원자의 광 흡수 포화에 의해 약 130℃의 온도 제한이 있다. 따라서 증가시킬 수 있는 증기의 온도가 한정 되어 있어, 광 이득률을 증가에 제한이 있다.
그러나 증기상태의 이득매질을 이용하는 특성상 동시에 여러 가지 물질을 하나의 셀에 주입하여도 각 물질의 양과 농도는 변하지 않는다. 이를 이용하여 하나의 셀에 여러 가지 물질의 알칼리 원자를 주입하여 펌프 광원 변경에 따라 원하는 파장을 선택하는 파장 변경 가능 레이저 제작이 가능할 것이다.
또한 여러 종류의 펌프 광원을 동시에 입사시켜 다파장 고출력 레이저 제작이 가능할 것이다. 군사용 목적으로 사용되는 알칼리 레이저의 경우 무게 및 부피 감소가 필수적이다. 증기 셀에 여러 가지 알칼리 원자를 주입시킬 경우, 무게와 부피는 증가 없이 출력을 증가시킬 수 있는 장점이 있을 수 있다.
본 발명의 일목적은 다중 파장을 갖는 레이저 시스템을 제공하는데 있다. 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 실시예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 개시의 제1 측면은, 가이드 레이저 빔을 생성하여 소정 방향으로 조사하는 레이저부; Cs(세슘), Rb(루비듐) 및 K(칼륨) 증기가 주입된 챔버 및 상기 챔버 외부를 둘러 감싸 상기 챔버를 가열하는 히터를 포함하는 증기셀부; 및 상기 방향에 위치하여 상기 조사된 가이드 레이저 빔을 상기 증기셀부로 송신하거나 상기 증기셀부에 송신된 레이저 빔이 반사된 경우 상기 반사된 빔을 수신하는 광학부;를 포함하는 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 레이저부는 852, 776, 780nm 중 어느 하나의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 파장 조절 레이저를 더 포함하는, 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 레이저부는 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제1레이저, 776nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제2레이저 및 780nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제3레이저를, 더 포함하는 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 상기 증기셀부는 상기 챔버를 기준으로 상기 광학부와 반대 방향에 배치되는 거울을 더 포함하며, 상기 거울은 상기 광학부에서 송신되어 상기 증기셀부를 투과하는 가이드 레이저 빔 및 상기 증기셀부에서 발생하는 레이저 빔을 상기 광학부를 향해 반사 시키는, 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
본 개시에 따른 레이저 시스템은, 시스템의 무게와 부피 증가 없이 여러 종류의 광이득 물질을 사용할 수 있는 알칼리 증기 셀을 제작하여, 무게와 부피 증가 없이 높은 출력을 갖는 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 여러 종류의 알칼리 증기를 동시에 사용함으로써 온도의 제약에 의한 광이득률 제한이 없이 광이득률 증가 효과를 갖는 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 증기 셀 내의 여러 종류의 알칼리 증기를 동시에 사용함으로써 여러 파장을 갖는 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 나타내기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 알칼리 다중 증기 셀을 나타내기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 구체적으로 나타내기 위한 도면이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 연결 선 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것일 뿐이다. 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가된 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들에 의해 구성 요소들 간의 연결이 나타내어질 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 나타내기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 레이저 시스템은 가이드 레이저 빔을 생성하여 소정 방향으로 조사하는 레이저부, 증기셀부 및 광학부를 포함할 수 있다.
구체적으로 레이저부는 가이드 레이저 빔을 생성하여 조사할 수 있다. 가이드 레이저 빔은 특정 파장을 가지고 조사될 수 있다. 이는 특정 물질이 특정 파장에 부딪혀야 원하는 파장을 갖는 빛을 방출 시킬 수 있기 때문이다.
보다 구체적으로, 도 1의 상부에 따르면 852nm의 파장을 갖는 펌프 광원(가이드 레이저 빔)이 거울을 통해 CS를 포함하는 알칼리 단일 증기셀에 조사될 수 있다. 이때 거울은, 조사된 빛을 집중 시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 광학적 진동을 일으키는 공진기는 거울로 이루어질 수 있으며, 거울의 반사율은 알칼리 원자를 여기 시키는 가이드 레이저 빔 파장에 대해서는 높은 투과효율을 가지면서, 발생하는 레이저 파장에는 높은 반사효율을 갖는 광학 특성을 가질 수 있다. 가이드 레이저 빔은 852nm로 한정된 것이 아니라, 다양한 파장을 가질 수 있음은 자명할 것이다. 또한, 알칼리 단일 증기셀에 포함된 증기 역시 CS로 한정된 것이 아니라, 다양한 물질을 가질 수 있음은 자명할 것이다. 다만, 상술하였듯이 특정 물질이 특정 파장에 부딪혀야 원하는 파장을 갖는 빛을 방출 시킬 수 있기 때문에, 특정 물질을 포함한 알칼리 단일 증기셀에 조사되는 가이드 레이저 빔은 해당 특정 물질로부터 빛을 방출 시킬 수 있는 소정의 파장을 가져야 할 것이다.
852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔이 CS를 포함하는 알칼리 단일 증기셀에 조사되면, 알칼리 단일 증기셀은 894nm의 파장을 갖는 단일 파장 레이저를 방출 시킬 수 있다.
도 1의 하부에 따르면 852, 776, 780nm의 파장을 갖는 펌프 광원(가이드 레이저 빔)이 거울을 통해 CS, K, Rb를 포함하는 알칼리 다중 증기셀에 조사될 수 있다. 이때 거울은, 조사된 빛을 집중 시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 광학적 진동을 일으키는 공진기는 거울로 이루어질 수 있으며, 거울의 반사율은 알칼리 원자를 여기 시키는 가이드 레이저 빔 파장에 대해서는 높은 투과효율을 가지면서, 발생하는 레이저 파장에는 높은 반사효율을 갖는 광학 특성을 가질 수 있다. 가이드 레이저 빔은 852, 776, 780nm 로 한정된 것이 아니라, 다양한 파장을 가질 수 있음은 자명할 것이다. 또한, 알칼리 다중 증기셀에 포함된 증기 역시 CS, K, Rb로 한정된 것이 아니라, 다양한 물질을 가질 수 있음은 자명할 것이다. 다만, 상술하였듯이 특정 물질이 특정 파장에 부딪혀야 원하는 파장을 갖는 빛을 방출 시킬 수 있기 때문에, 특정 물질을 포함한 알칼리 다중 증기셀에 조사되는 가이드 레이저 빔은 해당 특정 물질로부터 빛을 방출 시킬 수 있는 소정의 파장을 가져야 할 것이다.
852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔이 CS를 포함하는 알칼리 다중 증기셀에 조사되면, 알칼리 다중 증기셀은 894nm의 파장을 갖는 레이저를 방출 시킬 수 있다.
776nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔이 K를 포함하는 알칼리 다중 증기셀에 조사되면, 알칼리 다중 증기셀은 770nm의 파장을 갖는 레이저를 방출 시킬 수 있다.
780nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔이 Rb를 포함하는 알칼리 다중 증기셀에 조사되면, 알칼리 다중 증기셀은 794nm의 파장을 갖는 레이저를 방출 시킬 수 있다.
이에 따르면, 기존에는 다른 파장의 레이저를 얻기 위해 증기가 포함된 알칼리 단일 증기셀을 교체하는 작업이 필요하였으나, 본 발명에 따르면 하나의 다중 증기셀을 이용하여 여러 파장의 레이저를 얻을 수 있다.
또한, 부피와 무게가 같은 증기셀에 여러개의 알칼리 원자를 주입하여도 각 알칼리 증기의 농도는 단일 증기셀과 같다. 이를 이용하여, 조사하는 광원을 변경하며 발생하는 레이저 파장을 변경할 수 있다. 또한 여러개의 가이드 레이저 빔을 동시에 조사하여 여러개의 레이저 파장이 섞인 레이저을 출력시킴으로써 레이저의 출력 에너지 증가에도 기여할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 알칼리 다중 증기 셀을 나타내기 위한 도면이다.
본 발명은 여러 종류의 알칼리 원자를 하나의 가스 셀에 주입하여 하나의 가스 셀로 여러 종류 파장의 레이저를 발진시킬 수 있는 레이저 시스템에 대한 발명이다. 증기 상태의 특성상, 같은 부피의 셀에 여러 종류의 알칼리 원자를 주입하여도 각 알칼리 원자의 농도 및 양은 하나만 주입하였을 때와 같아, 증기셀에 포함된 증기의 절대적인 양을 늘릴 수 있다. 또한, 알칼리 원자는 전기 음성도가 K이 0.82, Rb가 0.82, Cs이 0.79로 매우 낮은 편이다. 따라서, 서로 다른 알칼리 원자들은 공유결합이나 이온결합과 같은 화학적 반응을 하지 않아 각각의 물질이 독립적으로 존재하게 되며, 각각에 물질에 의한 안정적인 레이저 발진이 가능하다.
구체적으로, 알칼리 금속의 증기 압력(P)은 다음과 같은 수식에 의해 결정된다.
Figure 112018051169814-pat00001
P는 압력을 의미하며, T는 절대온도를 의미한다. 이때 알칼리 금속 원자들이 서로 반응 하지 않기 때문에 각 알칼리 금속의 증기 압력은 독립적으로 위의 식이 성립한다. 위 식에서 알칼리 증기 레이저에 사용되는 알칼리 금속의 상수 A, B, C, D는 세 종류의 알칼리 금속이 액체로 존재하는 63℃ 이상에서 아래 표와 같다.
Figure 112018051169814-pat00002
알칼리 금속 증기의 밀도가 높지 않기 때문에 이상기체 상태방정식을 사용할 수 있다. 따라서, 알칼리 증기셀 내의 단일 알칼리 원자의 단위 부피당 밀도는 아래와 같은 공식을 통하여 구할 수 있다.
Figure 112018051169814-pat00003
n은 입자의 개수, V는 부피, P는 알칼리 증기 압력, R은 기체 상수, T는 절대온도를 의미한다. 단일 알칼리 증기셀과 다중 알칼리 증기셀 내의 증기 농도를 온도별로 구해본 결과 변화가 없어, 절대적 양을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 레이저 시스템을 구체적으로 나타내기 위한 도면이다.
도 3에 따르면, 레이저 시스템은 가이드 레이저 빔을 생성하여 소정 방향으로 조사하는 레이저부, CS, Rb 및 K 증기가 주입된 챔버 및 상기 챔버 외부를 둘러 감싸 상기 챔버를 가열하는 히터를 포함하는 증기셀부, 상기 방향에 위치하여 상기 조사된 가이드 레이저 빔을 상기 증기셀부로 송신하거나 상기 증기셀부에 송신된 레이저 빔이 반사된 경우 상기 반사된 빔을 수신하는 광학부를 포함할 수 있다.
구체적으로 레이저부는 가이드 레이저 빔을 생성하여 조사할 수 있다. 가이드 레이저 빔은 특정 파장을 가지고 조사될 수 있다. 이는 특정 물질이 특정 파장에 부딪혀야 원하는 파장을 갖는 빛을 방출 시킬 수 있기 때문임은 상술하였다.
보다 구체적으로, 레이저부는 여러 파장의 빛을 방출 시키는 파장 조절 펌프 레이저를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, CS, Rb 및 K 증기를 이용하기 위해서는 상기 파장 조절 펌프 레이저는 852, 776, 780nm의 파장을 갖는 빛을 조사할 수 있다.
이러한 레이저부는 852, 776, 780nm 중 어느 하나의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 파장 조절 레이저를 포함할 수도 있고, 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제1레이저, 776nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제2레이저 및 780nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제3레이저를 포함할 수도 있다.
파장을 조절할 수 있는 펌프 레이저를 사용할 경우, 세가지 파장으로의 파장 조절이 가능하며, 구체적으로 각각의 경우에 출력이 1.6W 정도인 레이저를 얻을 수 있을 수 있다. 반면, 상술한 바와 같이 단일 파장의 펌프 레이저를 3개 이용할 경우, 세가지 파장이 합쳐진 레이저를 얻을 수 있으며, 각각의 출력을 모두 더해 4.8W 정도인 레이저을 얻을 수 있다.
따라서, 파장 조절 레이저보다는 단일 파장 레이저를 여러 개 포함하는 것이 출력면에서 유리할 수 있다.
도 3에 따르면, 증기셀부는 증기가 주입된 챔버 및 챔버 외부를 둘러 감싸 상기 챔버를 가열하는 히터를 포함할 수 있다. 알칼리 증기의 경우, 알칼리 증기를 포함하는 챔버 내부의 온도가 높아질수록 알칼리 증기의 양이 증가될 수 있다. 따라서, 챔버 외부를 감싸 챔버를 가열하는 히터를 사용하여 챔버 내부의 온도를 높이면 챔버 내부에 포함된 알칼리 증기들의 양이 증가하여, 더 높은 출력의 레이저를 얻을 수 있다.
상기 히터는 챔버 외부를 감싸는 형태로 한정되지 않고, 다양한 위치에 배치하여 챔버를 가열할 수 있는 형태로 구현될 수 있다.
도 3에 따르면, 레이저 시스템은 조사된 가이드 레이저 빔을 증기셀부로 송신하거나 증기셀부에 송신된 레이저 빔이 반사된 경우 반사된 빔을 수신하는 광학부를 포함할 수 있다.
구체적으로, 광학부는 렌즈, 편광 빔 스플리터, 편광 조절기 등을 포함할 수 있다. 이 때 렌즈는, 레이저 부에서 조사된 가이드 레이저 빔이 증기셀 내부에서 가장 작은 크기의 빔을 형성할 수 있도록 조사할 수 있다. 보다 구체적으로, 이는 조사된 가이드 레이저 빔이 분산되어 에너지가 낮아지지 않도록, 조사된 가이드 레이저 빔이 증기셀 내부에 집중되도록 할 수 있다. 편광 조절기는 조사되는 가이드 레이저 빔의 편광을 조절할 수 있다.
또한, 편광 빔스플리터는 편광에 따라 원하는 레이저를 투과, 반사 시킬 수 있다. 구체적으로, 도 3에 따르면 출력 거울을 통하여 원하는 파장을 갖는 레이저를 얻을 수 있다. 예를 들어, 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 CS를 포함한 증기셀에 조사하여 894nm의 파장을 갖는 레이저를 얻는 과정에서, 출력 거울을 통하여는 894nm의 파장을 갖는 레이저만 출력되도록 조절할 필요가 있다. 상기 과정에서 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔이 광학부 또는 증기셀부 등을 통과하면서 반사되어 출력 거울을 통해 출력될 수도 있는데, 이를 방지하기 위하여 편광 빔 스플리터를 배치할 수 있다. 보다 구체적으로, 편광 빔 스플리터는 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔은 출력 거울쪽으로 출력되지 않도록 할 수 있고, 오직 894nm의 파장을 갖는 레이저만을 출력 거울을 통해 출력시키도록 할 수 있다. 이 때 출력 거울은, 공진기 내에서 형성된 레이저를 일정 부분 방출하기 위하여 내부에서 형성된 894nm의 파장을 갖는 레이저의 일부를 반사 시킬 수 있고, 일부를 투과시킬 수 있다. 예를 들어, 원하는 레이저의 출력을 조절하기 위하여 출력 거울은 내부에서 형성된 894nm의 파장을 갖는 레이저의 10%를 반사시키고, 90%는 투과하도록 할 수 있다.
또한, 도 3에 따르면 증기셀부는 챔버를 기준으로 광학부와 반대 방향에 배치되는 거울을 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 거울은 광학부에서 송신되어 증기셀부를 투과하는 가이드 레이저 빔 및 증기셀부에서 발생하는 레이저 빔을 광학부를 향해 반사 시킬 수 있다.
구체적으로, 빛의 성질에 따라 증기셀부에서 발생한 레이저 및 레이저 부에서 조사된 가이드 레이저 빔은 다양한 방향으로 퍼지게 된다. 상술한 바와 같이, 레이저 시스템의 효율성을 위하여 증기셀부에서 발생한 레이저는 광학부 등을 통해 출력 거울로 출력할 수 있고 가이드 레이저 빔은 출력 거울을 통해 출력되지 않도록 할 수 있다. 이 때, 증기셀부에서 발생한 레이저가 광학부 쪽으로 향하지 않고 다른 방향으로 향할 수 있다. 이러한 레이저는 상기 거울을 통해 반사되어 다시 광학부를 향하도록 할 수 있다. 즉, 레이저 시스템 내부에 다양한 방향으로 퍼지게 되는 레이저를 거울 등의 장치를 활용하여 광학부에 집중되게 함으로써, 가장 높은 효율성을 갖는 레이저 시스템을 구축할 수 있다.
전술한 본 명세서의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 명세서의 내용이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 실시예의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 가이드 레이저 빔을 생성하여 소정 방향으로 조사하는 레이저부;
    Cs(세슘), Rb(루비듐) 및 K(칼륨) 증기 중 적어도 어느 하나의 종류의 증기가 주입된 챔버 및 상기 챔버 외부를 둘러 감싸 상기 챔버를 가열하는 히터를 포함하는 증기셀부; 및
    상기 방향에 위치하여 상기 조사된 가이드 레이저 빔을 상기 증기셀부로 송신하거나 상기 증기셀부에 송신된 레이저 빔이 반사된 경우 상기 반사된 빔을 수신하는 광학부;
    를 포함하고,
    상기 히터가 상기 챔버를 가열하는 온도를 증가시킴으로써, 상기 챔버에 주입되는 증기의 양이 증가되고,
    상기 챔버에 주입되는 증기의 종류가 증가하여도 무게 및 부피가 일정한, 레이저 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저부는 852, 776, 780nm 중 어느 하나의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 파장 조절 레이저를 더 포함하는, 레이저 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저부는 852nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제1레이저, 776nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제2레이저 및 780nm의 파장을 갖는 가이드 레이저 빔을 생성하는 제3레이저를, 더 포함하는 레이저 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 증기셀부는 상기 챔버를 기준으로 상기 광학부와 반대 방향에 배치되는 거울을 더 포함하며,
    상기 거울은 상기 광학부에서 송신되어 상기 증기셀부를 투과하는 가이드 레이저 빔 및 상기 증기셀부에서 발생하는 레이저 빔을 상기 광학부를 향해 반사 시키는, 레이저 시스템.
KR1020180059276A 2018-05-24 2018-05-24 다중 파장 레이저 시스템 KR102106552B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180059276A KR102106552B1 (ko) 2018-05-24 2018-05-24 다중 파장 레이저 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180059276A KR102106552B1 (ko) 2018-05-24 2018-05-24 다중 파장 레이저 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190134088A KR20190134088A (ko) 2019-12-04
KR102106552B1 true KR102106552B1 (ko) 2020-05-06

Family

ID=69004579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180059276A KR102106552B1 (ko) 2018-05-24 2018-05-24 다중 파장 레이저 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102106552B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102643817B1 (ko) * 2021-10-28 2024-03-07 한국표준과학연구원 증기셀 및 증기셀 온도 제어 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297950A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 浙江大学城市学院 混合气体多波段原子滤光器及其方法
CN107800037A (zh) * 2017-11-07 2018-03-13 西南技术物理研究所 一种三波长碱金属蒸气激光器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0846275A (ja) * 1994-07-26 1996-02-16 Toshiba Corp ガスレ−ザ装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104297950A (zh) * 2014-10-23 2015-01-21 浙江大学城市学院 混合气体多波段原子滤光器及其方法
CN107800037A (zh) * 2017-11-07 2018-03-13 西南技术物理研究所 一种三波长碱金属蒸气激光器

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190134088A (ko) 2019-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10418774B2 (en) Spectrally multiplexing diode pump modules to improve brightness
US20100111122A1 (en) High output, mid infrared laser source assembly
Zameroski et al. Experimental and numerical modeling studies of a pulsed rubidium optically pumped alkali metal vapor laser
KR102106552B1 (ko) 다중 파장 레이저 시스템
Laurain et al. High power single–frequency continuously–tunable compact extended–cavity semiconductor laser
JP2006344973A (ja) 光ポンピング方式の面発光レーザー
JP2009253068A (ja) レーザ発振器及びレーザ加工装置
CN106549298A (zh) 一种混合碱金属气态介质激光器
Dietrich et al. Investigations on ring-shaped pumping distributions for the generation of beams with radial polarization in an Yb: YAG thin-disk laser
JPWO2017122611A1 (ja) レーザ装置
Zhang et al. High-power vertical external-cavity surface-emitting laser emitting switchable wavelengths
CN110291687A (zh) 激光介质单元及激光装置
Keller et al. 8.5 W VECSEL output at 1270 nm with conversion efficiency of 59%
Song et al. Analysis of crosstalk in spectral beam combining of diode laser bar
JP2013131724A (ja) レーザ装置
Dacey Optical Masers in Science and Technology: Advances in the control of light waves give promise of important applications in science and technology.
CN100377450C (zh) 激光装置
JP7061620B2 (ja) テラヘルツレーザー源及びテラヘルツ放射を放出するための方法
US10601197B2 (en) Femtosecond laser oscillator
Akimov et al. Efficient cw lasing in a Cr2+: CdSe crystal
US11719625B2 (en) Photoacoustic gas sensor using a method for modulating the illumination wavelength
Endo et al. Diode pumped alkali laser: current status and prospects
CN109149352A (zh) 一种多波长输出的碱金属蒸汽激光器
KR20220066975A (ko) 가스 레이저 증폭기, 가스 레이저 장치, euv 광 발생 장치 및 euv 노광 장치
JP2009232335A (ja) 光学系及び原子発振器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right