KR102124074B1 - Autocalibration harmonic generation apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동보정 조화파 발생장치에 관한 것으로 열악한 환경조건에 노출 시 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 조화파 발생기에 대하여 비선형 결정부의 온도를 조절하여 출력 저하를 보상함으로써 장비 분해후 재정렬하는 작업 없이 자동적으로 출력에너지 유지가 가능하기 때문에 안정적으로 장비를 운용할 수 있으며, 장비 보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다. The present invention relates to an auto-correcting harmonic generator, and after disassembling equipment by adjusting the temperature of the non-linear crystal part to compensate for the output degradation by adjusting the temperature of the harmonic generator with output misalignment due to misalignment of internal nonlinear crystals when exposed to harsh environmental conditions. Since it is possible to automatically maintain the output energy without rearranging, it is possible to stably operate the equipment and to reduce the time and cost required for equipment maintenance.
Description
본 발명은 자동보정 조화파 발생장치에 관한 것으로 더 상세하게는 외부 열악한 환경에 노출되어 비선형 결정의 정렬이 틀어지더라도 장치의 분해 없이 비선형 결정의 온도 조절을 통하여 출력을 회복할 수 있는 자동보정 조화파 발생장치에 관한 발명이다.The present invention relates to an auto-correcting harmonic generator, and more specifically, an auto-correcting harmonic capable of recovering output through temperature control of a non-linear crystal without disassembling the device even if the alignment of the non-linear crystal is misaligned due to exposure to an external poor environment. This invention relates to a wave generator.
일반적으로 레이저의 파장 변환은 구현이 용이하고 높은 변환 효율을 가지고 있는 비선형 광학현상을 이용한 방식이 많이 적용되고 있다. In general, a method using a nonlinear optical phenomenon that is easy to implement and has high conversion efficiency has been applied to the wavelength conversion of a laser.
그리고, 레이저의 파장보다 낮은 파장으로 변환시키고자 할 경우에는 SHG(Second Harmonic Generation), THG(Third Harmonic Generation)을 이용하는 조화파 발생장치가 이용되고, 높은 파장으로 변환시키고자 할 때는 OPO(Optical Parametric Oscillator)가 주로 적용이 된다.In addition, when converting to a wavelength lower than the wavelength of the laser, a harmonic generator using a second harmonic generation (SHG) or a third harmonic generation (THG) is used, and when converting to a higher wavelength, an optical parametric OPO (optical parametric) Oscillator) is mainly applied.
상기 비선형 광학현상을 이용한 파장 변환이 적용되고 있는 분야중에서 특히 군사분야의 경우는 열악한 환경조건에서도 장비 운용이 가능해야 한다. Among the fields in which wavelength conversion using the nonlinear optical phenomenon is applied, especially in the military field, the equipment should be able to operate even in harsh environmental conditions.
이 중에서 조화파 발생장치는 비선형 결정의 정렬상태에 따라 매우 민감하기 때문에 열악한 환경조건 노출중, 후에 수 mrad 수준의 오정렬 발생만으로도 출력에너지가 감소하게 되어 이에 대한 개선이 필요하다. Of these, the harmonic generator is very sensitive to the alignment of non-linear crystals, so it is necessary to improve the output energy due to the misalignment of several mrad levels during exposure to poor environmental conditions.
또한 약간의 오정렬이 발생된 비선형 결정을 원상태로 복귀시키기 위해서는 장비를 분해후 재정렬 작업을 수행해야 하는 불편함이 있어 이를 개선할 수 있는 방법에 대한 고안이 필요하다.In addition, in order to return the nonlinear crystals with slight misalignment to the original state, there is a inconvenience in disassembling the equipment and performing a rearrangement operation, and it is necessary to devise a method for improving it.
본 발명의 목적은 광축 방향에서 기울어지게 위치되는 비선형 결정을 통해 외부 열악한 환경에 노출되어 비선형 결정의 정렬이 틀어지더라도 장치의 분해 없이 비선형 결정의 온도 조절을 통하여 출력을 회복할 수 있는 자동보정 조화파 발생장치를 제공하는 데 있다. An object of the present invention is an automatic correction harmonization capable of recovering output through temperature control of a non-linear crystal without disassembling the device even if the alignment of the non-linear crystal is misaligned due to exposure to an external poor environment through a non-linear crystal positioned inclined in the optical axis direction. It is to provide a wave generator.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광축 방향에서 기울어지게 위치되는 비선형 결정을 통해 외부 열악한 환경에 노출되어 비선형 결정의 정렬이 틀어지더라도 장치의 분해 없이 비선형 결정의 각도 조절을 통하여 출력을 회복할 수 있는 자동보정 조화파 발생장치를 제공하는 데 있다. In addition, another object of the present invention is to be exposed to an external poor environment through a non-linear crystal positioned inclined in the optical axis direction, so that even if the alignment of the non-linear crystal is misaligned, the output can be recovered through adjusting the angle of the non-linear crystal without disassembling the device. It is to provide an automatic correction harmonic generator.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예는 펌프파장의 광원을 발생시키는 레이저 발진기, 상기 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치되는 비선형 결정부를 포함하여 조화파를 발생시키는 조화파 발생 모듈, 상기 비선형 결정부에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하는 광 위치 검출기, 상기 비선형 결정부의 온도를 조절하는 온도 조절기, 상기 광 위치 검출기로부터 펌프광의 위치 정보를 전달받아 상기 온도 조절기의 작동을 제어하는 온도 조절 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention includes a harmonic wave including a laser oscillator generating a light source of a pump wavelength, and a nonlinear crystal part positioned to be inclined in the optical axis direction of the light source. The harmonic wave generation module for generating, the optical position detector for detecting the position of the pump light reflected from the non-linear crystal unit, a temperature controller for adjusting the temperature of the non-linear crystal unit, the temperature of the position of the pump light received from the optical position detector It characterized in that it comprises a temperature control unit for controlling the operation of the regulator.
본 발명에서 상기 온도 조절 제어부는 상기 비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 광 위치 검출기로부터 상기 비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상할 수 있다. In the present invention, the temperature control control unit receives the information about the distortion of the nonlinear crystal unit from the optical position detector when the nonlinear crystal unit is distorted, and operates the temperature controller to adjust the refractive index difference corresponding to the amount of distortion of the nonlinear crystal unit. To compensate for the temperature.
본 발명에서 상기 광 위치 검출기는 상기 비선형 결정부에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 광 위치 검출용 필터 및 상기 광 위치 검출용 필터를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 광 위치 검출부를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical position detector may include an optical position detection filter for passing only the pump light from the pump light reflected from the nonlinear crystal unit and an optical position detection unit for detecting the position of the pump light passing through the optical position detection filter. .
본 발명에서 상기 조화파 발생 모듈은 비선형 결정부를 통과한 펌프광에서 펌프광을 반사시키고, 조화파만 통과시키는 광학 필터부 및 상기 광학 필터부에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 빔블럭부를 더 포함할수 있다. In the present invention, the harmonic wave generation module may further include an optical filter unit that reflects the pump light from the pump light passing through the nonlinear crystal unit and passes only the harmonic wave and a beam block unit that receives and removes the pump light reflected from the optical filter unit.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예는 상기 광학 필터부를 통과한 조화파 중 일부를 반사시키는 조화파 반사부 및 상기 조화파 반사부에서 반사된 조화파를 전달받아 조화파의 세기를 측정하고 측정된 조화파의 세기를 상기 온도 조절 제어부로 전달하는 조화파 출력 측정부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention, the intensity of the harmonic wave is received by receiving the harmonic wave reflector reflecting a part of the harmonic waves passing through the optical filter unit and the harmonic wave reflected by the harmonic reflector It may further include a harmonic output measurement unit for measuring and transmitting the measured intensity of the harmonic wave to the temperature control controller.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예는 상기 비선형 결정부를 회전시키는 비선형 결정 회전부를 더 포함할 수 있다. An embodiment of the apparatus for automatically correcting harmonic waves according to the present invention may further include a nonlinear crystal rotation unit for rotating the nonlinear crystal unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 펌프파장의 광원을 발생시키는 레이저 발진기, 상기 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제1비선형 결정부를 포함하여 제1조화파를 발생시키는 제1조화파 발생 모듈, 상기 제1비선형 결정부에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출기, 상기 제1비선형 결정부의 온도를 조절하는 제1온도 조절기, 상기 제1조화파 발생 모듈에서 제1조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제2비선형 결정부를 포함하여 제2조화파를 발생시키는 제2조화파 발생 모듈, 상기 제2비선형 결정부에서 반사된 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출기, 상기 제2비선형 결정부의 온도를 조절하는 제2온도 조절기, 상기 제1광 위치 검출기로부터 반사된 펌프광의 위치 정보와 상기 제2광 위치 검출기로부터 반사된 조화파의 위치 정보를 전달받아 제1온도 조절기와 제2온도 조절기의 작동을 제어하는 온도 조절 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, another embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention includes a laser oscillator generating a light source of a pump wavelength, and a first nonlinear crystal part positioned to be inclined in the optical axis direction of the light source. A first harmonic wave generation module for generating a first harmonic wave, a first light position detector for detecting the position of the pump light reflected from the first nonlinear crystal part, a first temperature controller for adjusting the temperature of the first nonlinear crystal part, A second harmonic wave generation module that receives a first harmonic wave from the first harmonic wave generation module and generates a second harmonic wave including a second nonlinear crystal part positioned to be inclined in the optical axis direction, and the second nonlinear crystal part A second light position detector that detects the position of the reflected first harmonic wave, a second temperature controller that adjusts the temperature of the second nonlinear crystal unit, position information of the pump light reflected from the first light position detector, and the second light It characterized in that it comprises a temperature control control unit for controlling the operation of the first temperature controller and the second temperature controller receives the position information of the harmonic wave reflected from the position detector.
본 발명에서 상기 온도 조절 제어부는 상기 제1비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 제1광 위치 검출기로부터 상기 제1비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 제1비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 제1온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상하고, 상기 제2비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 제2광 위치 검출기로부터 상기 제2비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 제2비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 제2온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상할 수 있다. In the present invention, when the first non-linear crystal part is distorted, the temperature control control unit receives information on the first non-linear crystal part distort from the first optical position detector and corresponds to the amount of the first non-linear crystal part distorted. The difference in refractive index is compensated by temperature by operating the first temperature controller, and when the second nonlinear crystal part is distorted, the second optical position detector receives information about the second nonlinear crystal part distort and receives the second The difference in refractive index corresponding to the wrong amount of the nonlinear crystal part may be compensated for by operating the second temperature controller.
본 발명에서 상기 제1광 위치 검출기는 상기 제1비선형 결정부에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 제1광 위치 검출용 필터 및 상기 제1광 위치 검출용 필터를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출부를 포함하며, 상기 제2광 위치 검출기는 상기 제2비선형 결정부에서 반사된 제1조화파만 통과시키는 제2광 위치 검출용 필터 및 상기 제2광 위치 검출용 필터를 통과한 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출부를 포함할 수 있다. In the present invention, the first light position detector detects the position of the pump light passing through the first light position detection filter and the first light position detection filter for passing only the pump light from the pump light reflected from the first nonlinear crystal unit. It includes a first light position detection unit, the second light position detector passes through the second light position detection filter and the second light position detection filter for passing only the first harmonic wave reflected by the second nonlinear crystal unit It may include a second light position detection unit for detecting the position of one first harmonic wave.
본 발명에서 상기 제1조화파 발생 모듈은 상기 제1비선형 결정부를 통과한 제1조화파에서 펌프광을 반사시키고, 제1조화파만 통과시키는 제1광학 필터부 및 상기 제1광학 필터부에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 제1빔블럭부를 더 포함하며, 상기 제2조화파 발생 모듈은 상기 제2비선형 결정부를 통과한 제2조화파에서 제1조화파를 반사시키고, 제2조화파만 통과시키는 제2광학 필터부 및 상기 제2광학 필터부에서 반사된 제1조화파를 받아 제거하는 제2빔블럭부를 더 포함할 수 있다.In the present invention, the first harmonic wave generation module reflects the pump light from the first harmonic wave that has passed through the first nonlinear crystal part, and reflects the first optical filter part and the first optical filter part through which only the first harmonic wave passes. Further comprising a first beam block portion for receiving and removing the pump light, the second harmonic wave generation module reflects the first harmonic wave from the second harmonic wave passing through the second nonlinear crystal part, and only passes the second harmonic wave The second optical filter unit may further include a second beam block unit configured to receive and remove the first harmonic wave reflected from the second optical filter unit.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 상기 제1조화파 발생 모듈과 상기 제2조화파 발생 모듈 사이에 위치되어 제1조화파의 편광 방향을 조절하는 위상지연소자를 더 포함할 수 있다. Another embodiment of the apparatus for automatically calibrating harmonic waves according to the present invention further includes a phase delay element positioned between the first harmonic wave generating module and the second harmonic wave generating module to adjust the polarization direction of the first harmonic wave. can do.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 상기 제1광학 필터부를 통과한 제1조화파 중 일부를 반사시키는 제1조화파 반사부, 상기 제1조화파 반사부에서 반사된 제1조화파를 전달받아 제1조화파의 세기를 측정하고 측정된 제1조화파의 세기를 온도 조절 제어부로 전달하는 제1조화파 출력 측정부, 상기 제2광학 필터부를 통과한 제2조화파 중 일부를 반사시키는 제2조화파 반사부 및 상기 제2조화파 반사부에서 반사된 제2조화파를 전달받아 제2조화파의 세기를 측정하고 측정된 제2조화파의 세기를 온도 조절 제어부로 전달하는 제2조화파 출력 측정부를 더 포함할 수 있다. Another embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention is a first harmonic wave reflector reflecting a part of the first harmonic wave passing through the first optical filter unit, the first reflected from the harmonic wave reflector A first harmonic wave output measuring unit that receives the first harmonic wave, measures the intensity of the first harmonic wave, and transmits the measured first harmonic wave intensity to a temperature control unit. The second harmonic wave passes through the second optical filter unit. The second harmonic wave reflecting part reflecting a part of the second harmonic wave reflected from the second harmonic reflecting part and receiving the second harmonic wave to measure the intensity of the second harmonic wave and measure the intensity of the measured second harmonic wave by temperature control It may further include a second harmonic wave output measurement unit to transmit to.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 상기 제1비선형 결정부를 회전시키는 제1비선형 결정 회전부와 상기 제2비선형 결정부를 회전시키는 제2비선형 결정 회전부를 더 포함할 수 있다. Another embodiment of the apparatus for automatically calibrating harmonic waves according to the present invention may further include a first nonlinear crystal rotating unit rotating the first nonlinear crystal unit and a second nonlinear crystal rotating unit rotating the second nonlinear crystal unit.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 상기 제2조화파 발생 모듈에서 제2조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제3비선형 결정부를 포함하여 제3조화파를 발생시키는 제3조화파 발생 모듈, 상기 제3비선형 결정부에서 반사된 제2조화파의 위치를 검출하는 제3광 위치 검출기, 상기 제3비선형 결정부의 온도를 조절하는 제3온도 조절기를 더 포함하고, 상기 온도 조절 제어부는 상기 제3광 위치 검출기로부터 반사된 펌프광의 위치 정보를 전달받아 상기 제1온도 조절기, 상기 제2온도 조절기, 상기 제3온도 조절기의 작동을 제어할 수 있다. Another embodiment of the apparatus for automatically calibrating harmonic waves according to the present invention generates a third harmonic wave including a third nonlinear crystal unit that is inclined in the optical axis direction while receiving the second harmonic wave from the second harmonic wave generation module. A third harmonic wave generation module, a third optical position detector for detecting the position of the second harmonic wave reflected by the third nonlinear crystal unit, and a third temperature controller for adjusting the temperature of the third nonlinear crystal unit , The temperature control controller may control the operation of the first temperature controller, the second temperature controller, and the third temperature controller by receiving position information of the pump light reflected from the third light position detector.
본 발명은 열악한 환경조건에 노출 시 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 조화파 발생기에 대하여 장비 분해후 재정렬하는 작업 없이 자동적으로 출력에너지 유지가 가능하기 때문에 안정적으로 장비를 운용할 수 있으며, 장비 보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감하는 효과가 있다.The present invention can operate the equipment stably because it is possible to automatically maintain the output energy without disassembling and rearranging the equipment for the harmonic wave generator where the output deterioration occurs due to misalignment of internal nonlinear crystals when exposed to harsh environmental conditions. , It has the effect of reducing the time and cost of equipment maintenance.
도 1은 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 비교예인 조화파 발생장치를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 3은 2차 조화파 비선형 결정의 각도와 온도에 대한 특성 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예를 도시한 개략도.
도 5는 4차 조화파 비선형 결정의 각도와 온도에 대한 특성 그래프. 1 is a schematic diagram showing a harmonic wave generator which is a comparative example of an automatic correction harmonic wave generator according to the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of an automatic correction harmonic generator according to the present invention.
3 is a characteristic graph of the angle and temperature of the second harmonic nonlinear crystal.
Figure 4 is a schematic diagram showing another embodiment of the automatic correction harmonic generator according to the present invention.
5 is a characteristic graph of the angle and temperature of the fourth harmonic nonlinear crystal.
본 발명을 더욱 상세히 설명한다.The present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.If described in detail by the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention. Prior to the detailed description of the present invention, terms or words used in the present specification and claims described below should not be interpreted as being limited to a conventional or dictionary meaning. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical spirit of the present invention, and thus can replace them at the time of application. It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 비교예인 조화파 발생장치를 도시한 개략도이고, 도 1을 참고하면 비교예인 조화파 발생장치는 레이저 다이오드 펌핑방식의 Nd:YAG 레이저 발진부(10)와 2차 조화파 비선형 결정(21), 펌프광은 반사시키고 조화파는 투과시키는 광학 필터부(22)로 구성된 조화파 발생부(20), 생성된 조화파의 일부를 반사시켜주는 부분 반사부(40), 그리고 부분 반사부(40)에서 반사된 조화파를 전달받아 조화파의 세기를 측정하는 조화파 측정부(50), 조화파의 세기 데이터를 받아 원하는 수준의 저하된 조화파의 에너지를 원복 시킬수 있도록 레이저 발진부(10)의 전류를 조절하거나 비선형 결정의 온도를 제어할 수 있는 제어보드(60)으로 구성된다. 1 is a schematic diagram showing a harmonic wave generator that is a comparative example of an automatic correction harmonic wave generator according to the present invention, and referring to FIG. 1, the harmonic wave generator that is a comparative example is an Nd:
또한, 광학 필터부(22)로 반사된 펌프광은 빔블럭(30)으로 전달되어 제거된다. In addition, the pump light reflected by the
비교예의 조화파 발생 장치는 열악한 환경조건에 노출중, 후에 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 경우 출력을 보상하기 위해 기존 기술의 동작원리 일반적으로 두 가지 방법이 사용된다.In the harmonic wave generator of the comparative example, in principle, two methods are used in order to compensate for the output when the output deterioration occurs due to misalignment of internal nonlinear crystals during exposure to poor environmental conditions.
비교예의 조화파 발생장치에서 비선형 결정의 오정렬에 의한 출력 저하 시 이를 보상하는 첫번째 방법은 조화파의 에너지가 저하된 만큼 펌프 레이저 발진기의 출력 에너지를 증가시켜 보상하는 방법이다. 이와 같은 방법은 펌프 출력에너지 증가에 따라 레이저 발진기와 조화파 발생기에 과부하가 걸리게 되어 수명이 저하될 수 있으며, 장비의 소모전력이 증가하는 단점이 있다. In the harmonic wave generator of the comparative example, the first method of compensating for the output reduction due to misalignment of nonlinear crystals is a method of compensating by increasing the output energy of the pump laser oscillator as the energy of the harmonic wave is reduced. This method may overload the laser oscillator and the harmonic generator according to the increase of the pump output energy, which may shorten the lifespan and increase the power consumption of the equipment.
또한 단일 조화파 발생부 외에 3차나 4차 조화파 생성을 위하여 추가로 조화파 발생부가 적용될 경우에는 출력에너지 저하에 대한 보상을 위해서는 매우 높은 수준으로 펌프 레이저 발진기의 출력에너지를 증가시켜야 하는 단점이 있다. In addition, when a harmonic generator is applied to generate a third or fourth harmonic wave in addition to a single harmonic generator, there is a disadvantage in that the output energy of the pump laser oscillator must be increased to a very high level in order to compensate for the decrease in output energy. .
비교예의 조화파 발생장치에서 비선형 결정의 오정렬에 의한 출력 저하 시 이를 보상하는 두번째 방법은 비선형 결정에 적용된 온도제어 소자를 통하여 출력에너지가 회복될때까지 온도를 조절하는 방법인데, 이와 같은 방법의 경우 정확히 어떠한 온도로 제어하여야 하는지에 대한 정보 없이 무작위로 온도를 제어하여야 하고, 적용된 비선형 결정의 상태에 대한 정보를 정확히 파악할 수 없는 단점이 있다.The second method of compensating for a decrease in output due to misalignment of a nonlinear crystal in the harmonic generator of the comparative example is a method of controlling the temperature until the output energy is recovered through a temperature control element applied to the nonlinear crystal. There is a disadvantage in that the temperature must be controlled at random without information on what temperature to control, and the information on the state of the applied nonlinear crystal cannot be accurately grasped.
조화파 발생기에 적용된 비선형 결정이 조화파를 발생시키기 위해서는 위상정합이라는 조건이 충족이 되어야 하는데, 이는 비선형 결정의 파장에 따른 굴절률에 의존한다. 비선형 결정의 파장에 따른 굴절률은 비선형 결정의 광축과 입사되는 펌프광의 각도, 그리고 비선형 결정의 온도에 따라 변화한다. In order for the nonlinear crystal applied to the harmonic generator to generate a harmonic wave, the condition of phase matching must be satisfied, which depends on the refractive index according to the wavelength of the nonlinear crystal. The refractive index according to the wavelength of the nonlinear crystal varies depending on the optical axis of the nonlinear crystal, the angle of the pump light incident thereon, and the temperature of the nonlinear crystal.
본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 조화파 발생을 위해서 상기 두 가지 조건이 상호간에도 의존하는 특성을 응용한 것인데, 구체적으로는 비선형 결정의 정렬 각도가 틀어진 경우 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 온도조절을 통하여 보상하는 것이다.The apparatus for automatically calibrating harmonic waves according to the present invention applies a characteristic in which the above two conditions are also dependent on each other for generating a harmonic wave. Specifically, when the alignment angle of the nonlinear crystal is wrong, the difference in refractive index corresponding to the wrong amount is determined. It is compensated through temperature control.
또는 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 비선형 결정의 각도를 조절함으로써 보상할 수 있다. Alternatively, the difference in refractive index corresponding to the wrong amount can be compensated by adjusting the angle of the nonlinear crystal.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 펌프파장의 광원을 발생시키는 레이저 발진기(100), 비선형 결정부(210)를 포함하여 조화파를 발생시키는 조화파 발생 모듈(200)을 포함한다.On the other hand, Figure 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention, and referring to Figure 2, the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention is a laser oscillator generating a light source of the pump wavelength (100), including a
레이저 발진기(100)는 레이저 다이오드 펌핑방식의 Nd:YAG 레이저 발진기인 것을 일 예로 하고 이외에도 펌프파장의 광원을 발생시키는 공지의 다른 레이저 발진기로 다양하게 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.It is revealed that the
비선형 결정부(210)는 2차 조화파 비선형 결정인 것을 일 예로 하고, 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치된다. The
비선형 결정부(210)는 광원의 광축에 대해 경사지게 기울어져 즉, 광원의 입사면이 광축에 대해 수직하지 않도록 위치된다. The
그리고, 기울어진 비선형 결정부(210)에서 반사된 펌프파장의 광원 즉, 펌프광의 위치를 광 위치 검출기(300)로 검출한다.Then, the light source of the pump wavelength reflected from the inclined
광 위치 검출기(300)는 비선형 결정부(210)에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 광 위치 검출용 필터(310), 광 위치 검출용 필터(310)를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 광 위치 검출부(320)를 포함하여 순수 펌프광만의 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 한다.The
광 위치 검출기(300)는 기울어진 2차 조화파 비선형 결정부(210)에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하여 온도 조절 제어부(500)로 전달한다.The
온도 조절 제어부(500)는 비선형 결정부(210)의 온도를 조절하는 온도 조절기(400)의 작동을 제어한다.The temperature
온도 조절기(400)는 열악한 환경조건에 노출 시 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 경우 비선형 결정부(210)의 온도를 가열 또는 냉각시킴으로써 조절하여 출력을 자동으로 보상할 수 있도록 한다. The
조화파 발생 모듈(200)은 비선형 결정부(210)를 통과한 펌프광에서 펌프광을 반사시키고, 조화파 즉, 2차 조화파는 통과시키는 광학 필터부(220), 광학 필터부(220)에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 빔블럭부(230)를 더 포함한다. The harmonic
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 광 위치 검출기(300)를 통해 비선형 결정부(210)의 위치를 감지하여 비선형 결정부(210)의 틀어짐이 확인할 수 있고, 비선형 결정부(210)의 틀어짐이 확인되는 경우 틀어진 각도를 온도 조절 제어부(500)로 전달한다.In addition, the automatic correction harmonic generator according to the present invention can detect the position of the
온도 조절 제어부(500)는 비선형 결정부(210)의 틀어짐이 발생되는 경우 광 위치 검출기(300)로부터 비선형 결정부(210)의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 비선형 결정부(210)가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 온도 조절기(400)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.The temperature
이에 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 조화파의 세기를 검출하지 않아도 비선형 결정부(210)의 틀어짐을 광 위치 검출기(300)로부터 확인하여 비선형 결정부(210)의 틀어짐이 발생하는 경우 조화파의 세기가 즉, 출력이 저하된 것으로 판단하고 온도 조절 제어부(500)로 선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 온도 조절기(400)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.Accordingly, in the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention, even if the intensity of the harmonic wave is not detected, the distortion of the
한편, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예는 광학 필터부(220)를 통과한 조화파 중 일부를 반사시키는 조화파 반사부(600), 조화파 반사부(600)에서 반사된 조화파를 전달받아 조화파의 세기를 측정하고 측정된 조화파의 세기를 온도 조절 제어부(500)로 전달하는 조화파 출력 측정부(700)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, an embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention is reflected from the
온도 조절 제어부(500)는 광 위치 검출기(300)로부터 비선형 결정부(210)의 위치를 전달받고, 조화파 출력 측정부(700)로부터 조화파의 출력에 대한 정보를 전달받아 비선형 결정부(210)의 비틀림에 대한 정보 및 조화파에 대한 출력 저하값에 대한 정보를 전달받아 온도 조절기(400)로 비선형 결정부(210)의 온도를 조절하여 조화파의 출력 저하에 대해 더 정확한 보상이 이루어질 수 있도록 한다. The temperature
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예는 비선형 결정부(210)를 회전시키는 비선형 결정 회전부(800)를 더 포함할 수 있다.In addition, an embodiment of the automatic correction harmonic generator according to the present invention may further include a nonlinear
비선형 결정 회전부(800)는 온도 조절기(400)의 고장 및 오작동으로 조화파의 세기 즉, 조화파의 출력이 보상되지 않는 경우 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이 또는 조화파의 출력 저하에 대응되는 굴절률 차이를 비선형 결정부(210)를 회전시켜 각도를 조절함으로써 보상하도록 한다. The non-linear
비선형 결정부(210)의 비틀림에 의해 조화파의 출력 저하가 발생되고 온도 조절기(400)가 오작동되는 경우 온도 조절 제어부(500)는 비선형 회전부의 작동을 제어하여 비선형 결정부(210)의 각도를 조절함으로써 조화파의 출력을 보상할 수도 있다. When the output of the harmonic wave is lowered due to the twist of the
본 발명의 일실시예에서 비선형 결정부(210)는 DKDP(KD2PO4; Deuterated Potassium Dihydrogen Phosphate)를 적용하는 것을 일 예로 한다. In one embodiment of the present invention, the
본 발명의 레이저 발진기 파장인 펌프광으로 2차 조화파를 발생시키기 위해서는 온도 25℃를 기준으로 펌프광이 DKPD 광축에 대하여 기설정된 각도로 입사되어야 한다. In order to generate a second harmonic wave with the pump light, which is the wavelength of the laser oscillator of the present invention, the pump light must be incident at a predetermined angle with respect to the DKPD optical axis based on the temperature of 25°C.
그리고, 일반적으로 2차 조화파를 생성하기 위한 비선형 결정은 펌프광이 수직입사할 수 있는 경사로 커팅된 결정을 사용하는데 표면에서 반사되는 펌프광을 이용하여 광의 위치를 확인해야 하므로 본 발명의 비선형 결정부(210)는 수직입사할 수 있는 경사보다 큰 경사로 커팅하여 사용한다.In addition, in general, the nonlinear crystal for generating the second harmonic wave uses a crystal cut at a slope where the pump light can be vertically incident. Since the position of the light must be checked using the pump light reflected from the surface, the nonlinear crystal part of the present invention ( 210) is used by cutting with a slope larger than the slope that can be vertically incident.
비선형 결정부(210)는 펌프광이 수직입사할 수 있는 경사 대비 크게 커팅되므로 이를 고려하여 경사져 기울어지게 배치된다. The
비선형 결정부(210)의 커팅 각도와 기울어진 각도는 장치의 내부 배치 상황에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. It is noted that the cutting angle and the inclined angle of the
비선형 결정부(210)는 펌프광을 반사하기 위한 반사 코팅층이 표면에 적용되고, 반사 코팅층은 0.3 ~ 0.7%의 반사율을 가지는 것을 일 예로 한다.As an example, the
또한, 비선형 결정부(210)의 입사면의 경우 단일 파장에 대한 무반사 코팅만 적용될 수 있고, 반사 코팅층의 반사율은 펌프광의 에너지 크기에 따라 변형되어 실시될 수 있으며, 펌프광의 에너지가 큰 경우 작은 반사율을 적용하고 펌프광의 에너지가 큰 경우 큰 반사율을 적용할 수 있음을 밝혀둔다. In addition, in the case of the incident surface of the
본 발명의 조화파 발생기 동작원리는 최초 기준온도(본 발명에서는 25℃)에서 위상정합 조건을충족하도록 정렬된 비선형 결정(210)이 오정렬이 발생할 경우 2차 조화파 비선형 결정 상태 측정 모듈(300a)은 틀어진 변위 데이터를 제어보드로 전송하고 제어보드는 틀어진 변위로 손실된 에너지를 보상할 수 있도록 자동적으로 온도를 제어함으로써 출력에너지를 안정적으로 유지한다.The operation principle of the harmonic wave generator of the present invention is the second harmonic wave nonlinear crystal
도 3은 2차 조화파 비선형 결정의 각도와 온도에 대한 특성 그래프이고, 도 3을 참고하면 상기 2차 조화파용 비선형 결정인 DKDP를 온도 25℃ 조건에 정렬될 경우를 기준으로 할 때, 정렬이 틀어진 각도 대비 위상정합 조건을 만족하기 위한 DKDP의 온도 조건을 확인할 수 있다. 3 is a characteristic graph of the angle and temperature of the second harmonic wave nonlinear crystal, and referring to FIG. 3, when the DKDP, which is the nonlinear crystal for the second harmonic wave, is aligned to a temperature of 25° C., the alignment is It is possible to check the temperature condition of the DKDP to satisfy the phase matching condition against the wrong angle.
더 구체적으로 도 3을 참고하면 25℃에서 정렬이 최적화된 DKDP 결정이 약 +1.0mrad 정도의 틀어짐이 발생할 경우 원래의 최적화 위상정합 조건을 만족시키기 위해서는 비선형 결정의 온도를 약 43℃로 유지시키는 것이 필요하고, 약 -1.0mrad 정도의 틀어짐이 발생할 경우 원래의 최적화 위상정합 조건을 만족시키기 위해서는 비선형 결정의 온도를 약 8℃로 유지시키는 것이 필요함을 확인할 수 있다.More specifically, referring to FIG. 3, in order to satisfy the original optimization phase matching condition when a DKDP crystal optimized for alignment at 25° C. is distorted by about +1.0 mrad, maintaining the temperature of the nonlinear crystal at about 43° C. It is necessary, and it can be confirmed that when a distortion of about -1.0 mrad occurs, it is necessary to maintain the temperature of the nonlinear crystal at about 8°C in order to satisfy the original optimization phase matching condition.
만약 본 실시예에 적용된 DKDP 대신 다른 종류의 비선형 결정을 적용할 경우에는 틀어짐 정도에 따른 온도 조절값만 변경하면 된다.If, instead of the DKDP applied in this embodiment, a different type of non-linear crystal is applied, only the temperature control value according to the degree of distortion needs to be changed.
도 4는 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예를 도시한 개략도이고, 도 4를 참고하면 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 펌프파장의 광원을 발생시키는 레이저 발진기(100a), 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제1비선형 결정부(210a)를 포함하여 제1조화파를 발생시키는 제1조화파 발생 모듈(200a), 제1비선형 결정부(210a)에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출기(300a), 제1비선형 결정부(210a)의 온도를 조절하는 제1온도 조절기(400a), 제1조화파 발생 모듈(200a)에서 제1조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제2비선형 결정부(210b)를 포함하여 제2조화파를 발생시키는 제2조화파 발생 모듈(200b), 제2비선형 결정부(210b)에서 반사된 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출기(300b), 제2비선형 결정부(210b)의 온도를 조절하는 제2온도 조절기(400b), 제1광 위치 검출기(300a)로부터 반사된 펌프광의 위치 정보와 제2광 위치 검출기(300b)로부터 반사된 조화파의 위치 정보를 전달받아 제1온도 조절기(400a)와 제2온도 조절기(400b)의 작동을 제어하는 온도 조절 제어부(500a)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 4 is a schematic diagram showing another embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention, and referring to FIG. 4, the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention is a laser oscillator (100a) generating a light source of the pump wavelength ), the first harmonic wave generation module 200a for generating a first harmonic wave, including the first nonlinear crystal part 210a positioned to be inclined in the optical axis direction of the light source, reflected by the first nonlinear crystal part 210a First light position detector (300a) for detecting the position of the pump light, a first temperature controller (400a) for adjusting the temperature of the first non-linear crystal unit (210a), the first harmonic wave in the first harmonic wave generation module (200a) A second harmonic wave generation module 200b for generating a second harmonic wave, including a second nonlinear crystal part 210b positioned to be inclined in the direction of the optical axis while being transmitted, is reflected by the second nonlinear crystal part 210b A second light position detector (300b) for detecting the position of the harmonic wave, a second temperature controller (400b) for adjusting the temperature of the second non-linear crystal unit (210b), the pump light reflected from the first light position detector (300a) The temperature control control unit 500a that controls the operation of the first temperature controller 400a and the second temperature controller 400b by receiving position information of the harmonic wave reflected from the position information of the second light position detector 300b and It is characterized by including.
레이저 발진기(100a)는 도 2의 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 일 실시예와 동잉ㄹ하게 레이저 다이오드 펌핑방식의 Nd:YAG 레이저 발진기(100a)인 것을 일 예로 하고 이외에도 펌프파장의 광원을 발생시키는 공지의 다른 레이저 발진기로 다양하게 변형하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.The
제1조화파 발생 모듈(200a)의 제1비선형 결정부(210a)는 2차 조화파를 발생시키기 위한 2차 조화파 비선형 결정인 것을 일 예로 하고, 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치된다. For example, the first
또한, 제2조화파 발생 모듈(200b)의 제2비선형 결정부(210b)는 4차 조화파를 발생시키기 위한 4차 조화파 비선형 결정인 것을 일 예로 하고, 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치된다. In addition, the second
즉, 제1조화파 발생 모듈(200a)은 2차 조화파를 발생시키는 2차 조화파 발생 모듈이고, 제2조화파 발생 모듈(200b)은 4차 조화파를 발생시키는 4차 조화파 발생 모듈인 것을 일 예로 한다. That is, the first harmonic
제1비선형 결정부(210a)와 제2비선형 결정부(210b)는 각각 광원의 광축에 대해 경사지게 기울어져 즉, 광원의 입사면이 광축에 대해 수직하지 않도록 위치된다. The first
그리고, 기울어진 제1비선형 결정부(210a)에서 반사된 펌프파장의 광원 즉, 펌프광의 위치를 제1광 위치 검출기(300a)로 검출한다.Then, the light source of the pump wavelength reflected from the inclined first
제1광 위치 검출기(300a)는 기울어진 제1비선형 결정부(210a)에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하여 온도 조절 제어부(500a)로 전달한다.The first
제1광 위치 검출기(300a)는 제1비선형 결정부(210a)에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 제1광 위치 검출용 필터(310a), 제1광 위치 검출용 필터(310a)를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출부(320a)를 포함하여 순수 펌프광만의 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 한다.The first
기울어진 제2비선형 결정부(210b)에서 반사된 제2조화파의 위치를 제2광 위치 검출기(300b)로 검출한다. The position of the second harmonic wave reflected by the inclined second
제2광 위치 검출기(300b)는 기울어진 제2비선형 결정부(210b)에서 반사된 제2조화파의 위치를 검출하여 온도 조절 제어부(500a)로 전달한다. The second
제2광 위치 검출기(300b)는 제2비선형 결정부(210b)에서 반사된 제1조화파에서 제1조화파 즉, 2차 조화파만 통과시키는 제2광 위치 검출용 필터(310b), 제2광 위치 검출용 필터(310b)를 통과한 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출부(320b)를 포함하여 순수 제1조화파만의 위치를 정확하게 확인할 수 있도록 한다.The second
제1온도 조절기(400a)와 제2온도 조절기(400b)는 열악한 환경조건에 노출 시 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 경우 비선형 결정부의 온도를 가열 또는 냉각시킴으로써 조절하여 출력을 자동으로 보상할 수 있도록 한다. The
온도 조절 제어부(500a)는 제1온도 조절기(400a)와 제2온도 조절기(400b)의 작동을 각각 제어하여 제1비선형 결정부(210a)의 온도와 제2비선형 결정부(210b)의 온도를 제어한다.The temperature
제1조화파 발생 모듈(200a)은 제1비선형 결정부(210a)를 통과한 제1조화파에서 펌프광을 반사시키고, 제1조화파 즉, 2차 조화파는 통과시키는 제1광학 필터부(220a), 제1광학 필터부(220a)에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 제1빔블럭부(230a)를 더 포함한다. The first harmonic
또한, 제2조화파 발생 모듈(200b)은 제2비선형 결정부(210b)를 통과한 제2조화파에서 제1조화파를 반사시키고, 제2조화파 즉, 4차 조화파는 통과시키는 제2광학 필터부(220b), 제2광학 필터부(220b)에서 반사된 제1조화파를 받아 제거하는 제2빔블럭부(230b)를 더 포함한다. In addition, the second harmonic
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 제1광 위치 검출기(300a)와 제2광 위치 검출기(300b)를 통해 제1비선형 결정부(210a)와 제2비선형 결정부(210b)의 위치를 각각 감지하여 제1비선형 결정부(210a)와 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐을 각각 확인할 수 있고, 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐이 확인되는 경우 틀어진 각도를 온도 조절 제어부(500a)로 전달한다.In addition, the automatic correction harmonic generator according to the present invention is the first
온도 조절 제어부(500a)는 제1비선형 결정부(210a)의 틀어짐이 발생되는 경우 제1광 위치 검출기(300a)로부터 제1비선형 결정부(210a)의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 제1비선형 결정부(210a)가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 제1온도 조절기(400a)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.The temperature
온도 조절 제어부(500a)는 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐이 발생되는 경우 제2광 위치 검출기(300b)로부터 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 제2비선형 결정부(210b)가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 제2온도 조절기(400b)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.The temperature
이에 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 조화파의 세기를 검출하지 않아도 제1비선형 결정부(210a)의 틀어짐을 제1광 위치 검출기(300a)로부터 확인하여 제1비선형 결정부(210a)의 틀어짐이 발생하는 경우 조화파의 세기가 즉, 출력이 저하된 것으로 판단하고 온도 조절 제어부(500a)로 제1비선형 결정부(210a)가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 제1온도 조절기(400a)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.Accordingly, the automatic calibrated harmonic wave generator according to the present invention checks the distortion of the first
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치는 조화파의 세기를 검출하지 않아도 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐을 제2광 위치 검출기(300b)로부터 확인하여 제2비선형 결정부(210b)의 틀어짐이 발생하는 경우 조화파의 세기가 즉, 출력이 저하된 것으로 판단하고 온도 조절 제어부(500a)로 제2비선형 결정부(210b)가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 제2온도 조절기(400b)를 작동시켜 온도로 보상하게 된다.In addition, the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention confirms the distortion of the second
한편, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 제1조화파 발생 모듈(200a)과 제2조화파 발생 모듈(200b) 사이에 위치되어 제1조화파의 편광 방향을 조절하는 위상지연소자(900)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, another embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention is located between the first harmonic
위상지연소자(900)는 제2조화파 발생 모듈(200b)에서 생성되는 4차 조화파의 위상정합 조건을 충족시키기 위해 제1조화파 발생 모듈(200a)에서 발생된 2차 조화파의 편광방향을 조절한다. The
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 제1광학 필터부(220a)를 통과한 제1조화파 중 일부를 반사시키는 제1조화파 반사부(600a), 제1조화파 반사부(600a)에서 반사된 제1조화파를 전달받아 제1조화파의 세기를 측정하고 측정된 제1조화파의 세기를 온도 조절 제어부(500a)로 전달하는 제1조화파 출력 측정부(700a), 제2광학 필터부(220b)를 통과한 제2조화파 중 일부를 반사시키는 제2조화파 반사부(600b), 제2조화파 반사부(600b)에서 반사된 제2조화파를 전달받아 제2조화파의 세기를 측정하고 측정된 제2조화파의 세기를 온도 조절 제어부(500a)로 전달하는 제2조화파 출력 측정부(700b)를 더 포함할 수 있다. In addition, another embodiment of the automatic correction harmonic wave generator according to the present invention includes a first
온도 조절 제어부(500a)는 제1광 위치 검출기(300a)와 제2광 위치 검출기(300b)로부터 제1비선형 결정부(210a)의 위치와 제2비선형 결정부(210b)의 위치를 각각 전달받고, 제1조화파 출력 측정부(700a)로부터 제1조화파의 출력에 대한 정보 및 제2조화파 출력 측정부(700b)로부터 제2조화파의 출력에 대한 정보를 전달받아 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 비틀림에 대한 정보 및 제1조화파 또는 제2조화파에 대한 출력 저하값에 대한 정보를 전달받아 온도 조절기로 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 온도를 조절하여 제1조화파 또는 제2조화파의 출력 저하에 대해 더 정확한 보상이 이루어질 수 있도록 한다. The temperature
또한, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른 실시예는 제1비선형 결정부(210a)를 회전시키는 제1비선형 결정 회전부(800a)와 제2비선형 결정부(210b)를 회전시키는 제2비선형 결정 회전부(800b)를 더 포함할 수 있다.In addition, another embodiment of the automatic correction harmonic generator according to the present invention is a first non-linear crystal rotating unit (800a) for rotating the first non-linear crystal unit (210a) and the second for rotating the second non-linear crystal unit (210b) The nonlinear
제1비선형 결정 회전부(800a)는 제1온도 조절기(400a)의 고장 및 오작동으로 조화파의 세기 즉, 제1조화파의 출력이 보상되지 않는 경우 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이 또는 제1조화파의 출력 저하에 대응되는 굴절률 차이를 제1비선형 결정부(210a)를 회전시켜 각도를 조절함으로써 보상하도록 한다. The first non-linear
제2비선형 결정 회전부(800b)는 제2온도 조절기(400b)의 고장 및 오작동으로 조화파의 세기 즉, 제2조화파의 출력이 보상되지 않는 경우 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이 또는 제2조화파의 출력 저하에 대응되는 굴절률 차이를 제2비선형 결정부(210b)를 회전시켜 각도를 조절함으로써 보상하도록 한다. The second non-linear
제1비선형 결정부(210a)의 비틀림 또는 제2비선형 결정부(210b)의 비틀림에 의해 조화파의 출력 저하가 발생되고 제1온도 조절기(400a) 또는 제2온도 조절기(400b)가 오작동되는 경우 온도 조절 제어부(500a)는 제1비선형 결정 회전부(800a)와 제2비선형 결정 회전부(800b)의 작동을 제어하여 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 각도를 조절함으로써 조화파의 출력을 보상할 수도 있다. When the output of the harmonic wave is generated by the twisting of the first
본 발명의 다른 실시예에서 제1비선형 결정부(210a)와 제2비선형 결정부(210b)는 DKDP(KD2PO4; Deuterated Potassium Dihydrogen Phosphate)를 적용하는 것을 일 예로 한다. In another embodiment of the present invention, for example, the first
본 발명의 레이저 발진기 파장인 펌프광으로 2차 조화파를 발생시키기 위해서는 온도 25℃를 기준으로 펌프광이 DKPD 광축에 대하여 기설정된 각도로 입사되어야 한다. In order to generate a second harmonic wave with the pump light, which is the wavelength of the laser oscillator of the present invention, the pump light must be incident at a predetermined angle with respect to the DKPD optical axis based on the temperature of 25°C.
그리고, 일반적으로 2차 조화파를 생성하기 위한 비선형 결정은 펌프광이 수직입사할 수 있는 경사로 커팅된 결정을 사용하는데 표면에서 반사되는 펌프광을 이용하여 광의 위치를 확인해야 하므로 제1비선형 결정부(210a)는 수직입사할 수 있는 경사보다 큰 경사로 커팅하여 사용한다.In addition, in general, the nonlinear crystal for generating the second harmonic wave uses a crystal cut at a slope where the pump light can be vertically incident. The first
제1비선형 결정부(210a)는 펌프광이 수직입사할 수 있는 경사 대비 크게 커팅되므로 이를 고려하여 경사져 기울어지게 배치된다. The first
제1비선형 결정부(210a)의 커팅 각도와 기울어진 각도는 장치의 내부 배치 상황에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. It is revealed that the cutting angle and the inclined angle of the first
제1비선형 결정부(210a)는 펌프광을 반사하기 위한 반사 코팅층이 표면에 적용되고, 반사 코팅층은 0.3 ~ 0.7%의 반사율을 가지는 것을 일 예로 한다.As an example, the first
또한, 제1비선형 결정부(210a)의 입사면의 경우 단일 파장에 대한 무반사 코팅만 적용될 수 있고, 반사 코팅층의 반사율은 펌프광의 에너지 크기에 따라 변형되어 실시될 수 있으며, 펌프광의 에너지가 큰 경우 작은 반사율을 적용하고 펌프광의 에너지가 큰 경우 큰 반사율을 적용할 수 있음을 밝혀둔다. In addition, in the case of the incident surface of the first
그리고, 제1비선형 결정부(210a)를 통과하여 생성된 2차 조화파로 4차 조화파를 발생시키기 위해서 온도 25℃를 기준으로 2차 조화파가 DKPD 광축에 대하여 기설정된 각도로 입사되어야 한다. Then, in order to generate a fourth harmonic wave as a second harmonic wave generated by passing through the first
그리고, 일반적으로 4차 조화파를 생성하기 위한 비선형 결정은 2차 조화파가 수직입사할 수 있는 경사로 커팅된 결정을 사용하는데 표면에서 반사되는 2차 조화파를 이용하여 제2조화파의 위치를 확인해야 하므로 제2비선형 결정부(210b)는 수직입사할 수 있는 경사보다 작은 경사로 커팅하여 사용한다.And, in general, the nonlinear crystal for generating the fourth harmonic uses a crystal cut at a slope where the second harmonic can be vertically incident, and uses the second harmonic reflected from the surface to determine the position of the second harmonic. Since it is necessary to confirm, the second
제2비선형 결정부(210b)는 펌프광이 수직입사할 수 있는 경사 대비 작게 커팅되므로 이를 고려하여 경사져 기울어지게 배치된다. The second
제2비선형 결정부(210b)의 커팅 각도와 기울어진 각도는 장치의 내부 배치 상황에 따라 다양하게 변형되어 실시될 수 있음을 밝혀둔다. It is noted that the cutting angle and the inclined angle of the second
제2비선형 결정부(210b)는 펌프광을 반사하기 위한 반사 코팅층이 표면에 적용되고, 반사 코팅층은 0.3 ~ 0.7%의 반사율을 가지는 것을 일 예로 한다.In the second
제2비선형 결정부(210b)의 입사면의 경우 단일 파장에 대한 무반사 코팅만 적용될 수 있고, 반사 코팅층의 반사율은 펌프광의 에너지 크기에 따라 변형되어 실시될 수 있으며, 펌프광의 에너지가 큰 경우 작은 반사율을 적용하고 펌프광의 에너지가 큰 경우 큰 반사율을 적용할 수 있음을 밝혀둔다.In the case of the incident surface of the second
도 5는 4차 조화파 비선형 결정의 각도와 온도에 대한 특성 그래프이고, 에 4차 조화파용 비선형 결정인 DKDP를 온도 25℃ 조건에 정렬될 경우를 기준으로 할 때, 정렬이 틀어진 각도 대비 위상정합 조건을 만족하기 위한 DKDP의 온도 조건을 나타내었다. 구체적으로 25℃에서 정렬이 최적화된 DKDP 결정이 약 +10.0mrad 정도의 틀어짐이 발생할 경우 원래의 최적화 위상정합 조건을 만족시키기 위해서는 비선형 결정의 온도를 약 30.5℃로 유지시키는 것이 필요하고, 약 -10.0mrad 정도의 틀어짐이 발생할 경우 원래의 최적화 위상정합 조건을 만족시키기 위해서는 비선형 결정의 온도를 약 19℃로 유지시키는 것이 필요하다. 5 is a characteristic graph of the angle and temperature of the fourth harmonic wave nonlinear crystal, and when the DKDP, which is the nonlinear crystal for the fourth harmonic wave, is aligned with the temperature of 25° C., phase alignment is compared with the angle of misalignment. The temperature conditions of DKDP for satisfying the conditions are shown. Specifically, when the DKDP crystal with the optimized alignment at 25°C is distorted about +10.0mrad, it is necessary to maintain the temperature of the nonlinear crystal at about 30.5°C to satisfy the original optimization phase matching condition, and about -10.0 When the distortion of the mrad degree occurs, it is necessary to maintain the temperature of the nonlinear crystal at about 19°C in order to satisfy the original optimization phase matching condition.
4차 조화파 비선형 결정은 2차 조화파 비선형 결정보다 틀어진 각도 대비 적용되는 온도 변화폭이 적은데, 이는 4차 비선형 결정이 2차 비선형 결정보다 정렬에 민감하기 때문이다. The quaternary harmonic nonlinear crystal has a lower temperature variation than the second harmonic nonlinear crystal, because the quaternary nonlinear crystal is more sensitive to alignment than the second nonlinear crystal.
즉, 2차 비선형 결정과 4차 비선형 결정이 동일한 양의 각도로 틀어진 경우 출력하락폭은 4차 비선형 결정이 크다는 것이다. That is, when the second non-linear crystal and the fourth non-linear crystal are twisted at the same positive angle, the output drop width is that the fourth non-linear crystal is large.
이와 같은 특성 때문에 출력에너지 하락시 펌프에너지를 높이는 기존 기술 방식은 4차 조화파의 민감도 문제로 적용하기 어렵고, 적용하더라도 4차 조화파의 민감도로 인하여 출력에너지 회복이 어려운 문제점이 있었다. Because of these characteristics, it is difficult to apply the existing technology method of increasing the pump energy when the output energy falls, as a problem of the sensitivity of the fourth harmonic wave, and even if applied, it is difficult to recover the output energy due to the sensitivity of the fourth harmonic wave.
따라서 특히, 4차 조화파의 출력 보상의 경우 본 발명의 다른 실시예에서와 같이 제1광 위치 검출부(320a)와 제2광 위치 검출부(320b)로부터 제1비선형 결정부(210a)와 제2비선형 결정부(210b)의 위치 정보를 전달받아 즉, 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 틀어진 변위 데이터를 각각 독립적으로 온도 조절 제어부(500a)로 전달하고, 온도 조절 제어부(500a)가 제1비선형 결정부(210a) 또는 제2비선형 결정부(210b)의 온도를 각각 독립적으로 조절하여 출력 에너지를 안정적으로 유지할 수 있는 것이다. Therefore, in particular, in the case of output compensation of the fourth harmonic wave, as in another embodiment of the present invention, the first
또한, 도시되지 않았지만, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른실시예는 제2조화파 발생 모듈(200b)에서 제2조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제3비선형 결정부를 포함하여 제3조화파를 발생시키는 제3조화파 발생 모듈, 제3비선형 결정부에서 반사된 제2조화파의 위치를 검출하는 제3광 위치 검출기, 제3비선형 결정부의 온도를 조절하는 제3온도 조절기를 더 포함하고, 온도 조절 제어부(500a)는 제3광 위치 검출기로부터 반사된 펌프광의 위치 정보를 전달받아 제1온도 조절기, 제2온도 조절기, 제3온도 조절기의 작동을 제어할 수 있다. In addition, although not shown, another embodiment of the apparatus for automatically correcting harmonic waves according to the present invention receives the second harmonic wave from the second harmonic
즉, 본 발명에 따른 자동보정 조화파 발생장치의 다른실시예는 제1조화파 발생모듈로 2차 조화파, 제2조화파 발생 모듈로 3차 조화파 또는 4차 조화파, 제3조화파 발생 모듈로 5차 조화파까지 적용이 가능함을 밝혀둔다. That is, another embodiment of the apparatus for automatically calibrating harmonic waves according to the present invention includes a second harmonic wave as a first harmonic wave generating module, a third harmonic wave or a fourth harmonic wave as a second harmonic wave generating module, and a third harmonic wave. It is revealed that the 5th harmonic wave can be applied as a generation module.
본 발명은 열악한 환경조건에 노출중, 후에 내부 비선형 결정의 오정렬이 발생하여 출력저하가 발생한 조화파 발생기에 대하여 장비 분해후 재정렬하는 작업 없이 자동적으로 출력에너지 유지가 가능하기 때문에 안정적으로 장비를 운용할 수 있으며, 장비 보수에 소요되는 시간 및 비용을 절감한다. The present invention can operate the equipment stably because it is possible to automatically maintain the output energy without disassembling and rearranging the equipment for the harmonic wave generator where output deterioration occurs due to misalignment of internal nonlinear crystals during exposure to poor environmental conditions. Can reduce the time and cost of equipment maintenance.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be carried out by variously changing within a range not departing from the gist of the present invention, and it is revealed that it is included in the configuration of the present invention.
100, 100a : 레이저 발진기 200 : 조화파 발생 모듈
200a : 제1조화파 발생 모듈 200b : 제2조화파 발생 모듈
210 : 비선형 결정부 210a : 제1비선형 결정부
210b : 제2비선형 결정부 220 : 광학 필터부
220a : 제1광학 필터부 220b : 제2광학 필터부
230 : 빔블럭부 230a : 제1빔블럭부
230b : 제2빔블럭부 300 : 광 위치 검출기
300a : 제1광 위치 검출기 300b : 제2광 위치 검출기
310 : 광 위치 검출용 필터 310a : 제1광 위치 검출용 필터
310b : 제2광 위치 검출용 필터 320 : 광 위치 검출부
320a : 제1광 위치 검출부 320b : 제2광 위치 검출부
400 : 온도 조절기 400a : 제1온도 조절기
400b : 제2온도 조절기 500, 500a : 온도 조절 제어부
600 : 조화파 반사부 600a : 제1조화파 반사부
600b : 제2조화파 반사부 700 : 조화파 출력 측정부
700a : 제1조화파 출력 측정부 700b : 제2조화파 출력 측정부
800 : 비선형 결정 회전부 800a : 제1비선형 결정 회전부
800b : 제2비선형 결정 회전부 900 : 위상지연소자100, 100a: laser oscillator 200: harmonic wave generation module
200a: first
210:
210b: second nonlinear crystal unit 220: optical filter unit
220a: first
230:
230b: second beam block unit 300: optical position detector
300a: first
310: filter for
310b: second optical position detection filter 320: optical position detection unit
320a: first light
400:
400b:
600:
600b: second harmonic reflection unit 700: harmonic output measurement unit
700a: first harmonic
800: non-linear
800b: second nonlinear crystal rotating part 900: phase delay element
Claims (14)
상기 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치되는 비선형 결정부를 포함하여 조화파를 발생시키는 조화파 발생 모듈;
상기 비선형 결정부에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하는 광 위치 검출기;
상기 비선형 결정부의 온도를 조절하는 온도 조절기; 및
상기 광 위치 검출기로부터 펌프광의 위치 정보를 전달받아 상기 온도 조절기의 작동을 제어하는 온도 조절 제어부를 포함하며,
상기 조화파 발생 모듈은,
상기 비선형 결정부를 통과한 펌프광에서 펌프광을 반사시키고, 조화파만 통과시키는 광학 필터부; 및
상기 광학 필터부에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 빔블럭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
A laser oscillator that generates a pump wavelength light source;
A harmonic wave generation module for generating a harmonic wave, including a nonlinear crystal part positioned at an angle to the optical axis of the light source;
An optical position detector that detects the position of the pump light reflected from the nonlinear crystal part;
A temperature controller for controlling the temperature of the nonlinear crystal part; And
It includes a temperature control control unit for controlling the operation of the temperature controller receives the position information of the pump light from the optical position detector,
The harmonic wave generation module,
An optical filter unit reflecting pump light from the pump light passing through the nonlinear crystal unit and passing only harmonic waves; And
And a beam block unit for receiving and removing the pump light reflected from the optical filter unit.
상기 온도 조절 제어부는 상기 비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 광 위치 검출기로부터 상기 비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 1,
When the non-linear crystal part is distorted, the temperature control control unit receives information about the non-linear crystal part distort from the optical position detector, and operates the temperature controller to adjust a difference in refractive index corresponding to the amount of the non-linear crystal part being distorted to a temperature. Automatic correction harmonic wave generator, characterized in that to compensate.
상기 광 위치 검출기는,
상기 비선형 결정부에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 광 위치 검출용 필터; 및
상기 광 위치 검출용 필터를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 광 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 1,
The optical position detector,
A filter for optical position detection through which only the pump light passes from the pump light reflected by the nonlinear crystal part; And
And an optical position detection unit configured to detect the position of the pump light passing through the optical position detection filter.
상기 광학 필터부를 통과한 조화파 중 일부를 반사시키는 조화파 반사부; 및
상기 조화파 반사부에서 반사된 조화파를 전달받아 조화파의 세기를 측정하고 측정된 조화파의 세기를 상기 온도 조절 제어부로 전달하는 조화파 출력 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 1,
A harmonic reflector reflecting a part of the harmonic waves passing through the optical filter unit; And
Automatic correction harmonic wave further comprising a harmonic wave output measuring unit for receiving the harmonic wave reflected from the harmonic wave reflector and measuring the intensity of the harmonic wave and transmitting the measured intensity of the harmonic wave to the temperature controller. Generator.
상기 비선형 결정부를 회전시키는 비선형 결정 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 5,
And a non-linear crystal rotation unit for rotating the non-linear crystal unit.
상기 광원의 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제1비선형 결정부를 포함하여 제1조화파를 발생시키는 제1조화파 발생 모듈;
상기 제1비선형 결정부에서 반사된 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출기;
상기 제1비선형 결정부의 온도를 조절하는 제1온도 조절기;
상기 제1조화파 발생 모듈에서 제1조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제2비선형 결정부를 포함하여 제2조화파를 발생시키는 제2조화파 발생 모듈;
상기 제2비선형 결정부에서 반사된 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출기;
상기 제2비선형 결정부의 온도를 조절하는 제2온도 조절기; 및
상기 제1광 위치 검출기로부터 반사된 펌프광의 위치 정보와 상기 제2광 위치 검출기로부터 반사된 조화파의 위치 정보를 전달받아 제1온도 조절기와 제2온도 조절기의 작동을 제어하는 온도 조절 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
A laser oscillator that generates a pump wavelength light source;
A first harmonic wave generation module for generating a first harmonic wave, including a first nonlinear crystal part positioned to be inclined in the optical axis direction of the light source;
A first light position detector for detecting the position of the pump light reflected from the first nonlinear crystal unit;
A first temperature controller that controls the temperature of the first nonlinear crystal part;
A second harmonic wave generation module for receiving the first harmonic wave from the first harmonic wave generation module and including a second nonlinear crystal part positioned to be inclined in the optical axis direction;
A second optical position detector that detects the position of the first harmonic wave reflected by the second nonlinear crystal unit;
A second temperature controller that controls the temperature of the second nonlinear crystal part; And
And a temperature control control unit that receives the position information of the pump light reflected from the first light position detector and the position information of the harmonic wave reflected from the second light position detector and controls the operation of the first temperature controller and the second temperature controller. Automatic correction harmonic wave generator, characterized in that.
상기 온도 조절 제어부는,
상기 제1비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 제1광 위치 검출기로부터 상기 제1비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 제1비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 제1온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상하고,
상기 제2비선형 결정부의 틀어짐이 발생되는 경우 상기 제2광 위치 검출기로부터 상기 제2비선형 결정부의 틀어짐에 대한 정보를 전달받아 상기 제2비선형 결정부가 틀어진 양에 해당하는 굴절률 차이를 상기 제2온도 조절기를 작동시켜 온도로 보상하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 7,
The temperature control control unit,
When the first non-linear crystal part is distorted, the first temperature controller adjusts the difference in refractive index corresponding to the amount of the first non-linear crystal part being distorted by receiving information about the first non-linear crystal part distort from the first optical position detector. To compensate by temperature,
When the second nonlinear crystal part is distorted, the second temperature controller adjusts the difference in refractive index corresponding to the amount of the second nonlinear crystal part being distorted by receiving information about the second nonlinear crystal part distort from the second optical position detector. Automatic compensation harmonic wave generator, characterized in that to compensate for the temperature by operating.
상기 제1광 위치 검출기는,
상기 제1비선형 결정부에서 반사된 펌프광에서 펌프광만 통과시키는 제1광 위치 검출용 필터; 및
상기 제1광 위치 검출용 필터를 통과한 펌프광의 위치를 검출하는 제1광 위치 검출부를 포함하며,
상기 제2광 위치 검출기는,
상기 제2비선형 결정부에서 반사된 제1조화파만 통과시키는 제2광 위치 검출용 필터; 및
상기 제2광 위치 검출용 필터를 통과한 제1조화파의 위치를 검출하는 제2광 위치 검출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 7,
The first light position detector,
A first light position detection filter for passing only the pump light from the pump light reflected from the first nonlinear crystal part; And
And a first light position detection unit for detecting the position of the pump light that has passed through the first light position detection filter,
The second light position detector,
A second light position detection filter for passing only the first harmonic wave reflected by the second nonlinear crystal unit; And
And a second optical position detection unit configured to detect the position of the first harmonic wave that has passed through the second optical position detection filter.
상기 제1조화파 발생 모듈은,
상기 제1비선형 결정부를 통과한 제1조화파에서 펌프광을 반사시키고, 제1조화파만 통과시키는 제1광학 필터부;
상기 제1광학 필터부에서 반사된 펌프광을 받아 제거하는 제1빔블럭부를 더 포함하며,
상기 제2조화파 발생 모듈은,
상기 제2비선형 결정부를 통과한 제2조화파에서 제1조화파를 반사시키고, 제2조화파만 통과시키는 제2광학 필터부; 및
상기 제2광학 필터부에서 반사된 제1조화파를 받아 제거하는 제2빔블럭부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 7,
The first harmonic wave generation module,
A first optical filter unit that reflects pump light from the first harmonic wave that has passed through the first nonlinear crystal unit and passes only the first harmonic wave;
Further comprising a first beam block to receive and remove the pump light reflected from the first optical filter unit,
The second harmonic wave generation module,
A second optical filter unit reflecting the first harmonic wave from the second harmonic wave passing through the second nonlinear crystal unit and passing only the second harmonic wave; And
And a second beam block unit configured to receive and remove the first harmonic wave reflected by the second optical filter unit.
상기 제1조화파 발생 모듈과 상기 제2조화파 발생 모듈 사이에 위치되어 제1조화파의 편광 방향을 조절하는 위상지연소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 7,
And a phase delay element positioned between the first harmonic wave generation module and the second harmonic wave generation module to adjust a polarization direction of the first harmonic wave.
상기 제1광학 필터부를 통과한 제1조화파 중 일부를 반사시키는 제1조화파 반사부;
상기 제1조화파 반사부에서 반사된 제1조화파를 전달받아 제1조화파의 세기를 측정하고 측정된 제1조화파의 세기를 온도 조절 제어부로 전달하는 제1조화파 출력 측정부;
상기 제2광학 필터부를 통과한 제2조화파 중 일부를 반사시키는 제2조화파 반사부;
상기 제2조화파 반사부에서 반사된 제2조화파를 전달받아 제2조화파의 세기를 측정하고 측정된 제2조화파의 세기를 온도 조절 제어부로 전달하는 제2조화파 출력 측정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 10,
A first harmonic wave reflector reflecting a part of the first harmonic wave that has passed through the first optical filter unit;
A first harmonic wave output measuring unit that receives the first harmonic wave reflected from the first harmonic wave reflector, measures the intensity of the first harmonic wave, and transmits the measured first harmonic wave intensity to a temperature control unit;
A second harmonic wave reflector reflecting a part of the second harmonic wave that has passed through the second optical filter unit;
Further comprising a second harmonic wave output measuring unit for receiving the second harmonic wave reflected from the second harmonic wave reflector and measuring the intensity of the second harmonic wave and transmitting the measured second harmonic wave intensity to the temperature control unit Automatic correction harmonic wave generator, characterized in that.
상기 제1비선형 결정부를 회전시키는 제1비선형 결정 회전부와 상기 제2비선형 결정부를 회전시키는 제2비선형 결정 회전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치.
The method according to claim 12,
And a first non-linear crystal rotating unit rotating the first non-linear crystal unit and a second non-linear crystal rotating unit rotating the second non-linear crystal unit.
상기 제2조화파 발생 모듈에서 제2조화파를 전달받으며 광축 방향에 기울어지게 위치되는 제3비선형 결정부를 포함하여 제3조화파를 발생시키는 제3조화파 발생 모듈;
상기 제3비선형 결정부에서 반사된 제2조화파의 위치를 검출하는 제3광 위치 검출기; 및
상기 제3비선형 결정부의 온도를 조절하는 제3온도 조절기를 더 포함하고,
상기 온도 조절 제어부는 상기 제3광 위치 검출기로부터 반사된 펌프광의 위치 정보를 전달받아 상기 제1온도 조절기, 상기 제2온도 조절기, 상기 제3온도 조절기의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 자동보정 조화파 발생장치. The method according to claim 7,
A third harmonic wave generation module for receiving a second harmonic wave from the second harmonic wave generation module and including a third nonlinear crystal unit positioned to be inclined in the optical axis direction;
A third optical position detector that detects the position of the second harmonic wave reflected by the third nonlinear crystal unit; And
Further comprising a third temperature controller for adjusting the temperature of the third non-linear crystal unit,
The temperature control controller receives the position information of the pump light reflected from the third light position detector and controls the operation of the first temperature controller, the second temperature controller, and the third temperature controller. Wave generator.
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