KR102132210B1

KR102132210B1 - Laser system

Info

Publication number: KR102132210B1
Application number: KR1020180126726A
Authority: KR
Inventors: 이자인; 박성용; 도재환
Original assignee: 주식회사 하이로닉
Priority date: 2018-10-23
Filing date: 2018-10-23
Publication date: 2020-07-09
Also published as: CN111092360A; KR20200045788A

Abstract

본 발명은 레이저 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로 본 발명의 실시예들은 미러의 곡률을 조정하여 균일한 빔 프로파일을 발생시키는 레이저 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 시스템은, 빔을 출력하는 펌핑용 소스 및 상기 빔에 의해 빛을 발생시키는 레이저 물질 및 상기 레이저 물질에서 발생하는 상기 빛을 공진시켜 레이저 빔을 생성하는 제 1 미러와 제 2 미러를 포함하는 공진기를 포함하되, 상기 제 1 미러는 볼록(Convex) 미러로 상기 빛을 전반사하고, 상기 제 2 미러는 오목(Concave) 미러로 상기 빛을 일부 반사할 수 있다.The present invention relates to a laser system, specifically embodiments of the present invention relates to a laser system that generates a uniform beam profile by adjusting the curvature of the mirror. The laser system according to an embodiment of the present invention includes a pumping source for outputting a beam, a laser material generating light by the beam, and a first mirror generating a laser beam by resonating the light generated from the laser material And a resonator including a second mirror, wherein the first mirror totally reflects the light with a convex mirror, and the second mirror partially reflects the light with a concave mirror.

Description

Laser system

아래 실시예들은 레이져 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미러의 곡률을 조정하여 균일한 빔 프로파일을 발생시키는 레이저 시스템에 관한 것이다.The following embodiments relate to a laser system, and more particularly, to a laser system that generates a uniform beam profile by adjusting a curvature of a mirror.

일반적으로 레이저(LASER)란 "Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation"의 약자이다. 레이저의 작동원리는 "복사파의 유도 방출에 의한 빛의 증폭"그 이름이 시사하는 대로, 레이저 기계 내에서 하나의 광입자가 밀도반전 상태의 매질 속에 있는 똑같은 파장의 다른 광입자의 방출을 유도한다.Generally, LASER stands for "Light Amplified by Stimulated Emission of Radiation." The operating principle of a laser, as its name suggests, "amplification of light by induced emission of radiated waves", induces the emission of one optical particle in a medium in a density-inverted state and another optical particle of the same wavelength in the density medium.

광입자는 공진기 내에 설치된 거울에 반사되어 다시 매질 내를 통과하며 다른 광입자의 방출을 유도한다. 공진기 내에 두 개의 거울이 있는데 전면에 위치한 거울은 반투과성이어서 광입자를 일부 통과시킨다. 이렇게 얻어진 빛은 일반적으로 밝고 광입자와 같은 파장이며, 일시적 또는 공간적으로 결합력을 가지며 확산되지 않고 평행으로 전도되는 평행광선인데 이것이 바로 레이저 광선이다.The photoparticles are reflected by a mirror installed in the resonator, passing through the medium again and inducing emission of other photoparticles. There are two mirrors in the resonator. The mirror on the front is semi-transmissive, allowing some light particles to pass. The light thus obtained is generally bright and has the same wavelength as a light particle, has a temporary or spatial coupling force, and is a parallel beam that does not diffuse and conducts in parallel, which is a laser beam.

즉, 어떤 궤도에 있는 전자를 외부의 에너지를 가함으로서 높은 에너지 레벨로 끌어올린 후 다시 원위치로 돌아가면서 발생하는 에너지 차이를 빛으로 바꾸어 이 빛들을 특수한 장치를 이용하여 한 방향으로 모아서 강한 에너지를 가지도록 증폭시키는 장치를 말한다.That is, the electrons in a certain orbit are pulled to a high energy level by applying external energy, and then the energy difference generated by returning to the original position is changed to light, and these lights are collected in one direction using a special device to have strong energy. It refers to a device that amplifies to

이러한 레이저는 그 발생장치에 들어있는 매체가 어떤 물질인가에 따라서 고체 레이저(루비 레이저, 알렉산드라이트 레이저 등)와 액체 레이저(색소 레이저), 기체 레이저(이산화탄소레이저 등), 기타 반도체 레이저 등으로 구분할 수 있다.These lasers can be classified into solid lasers (ruby lasers, alexandrite lasers, etc.), liquid lasers (pigment lasers), gas lasers (carbon dioxide lasers, etc.), and other semiconductor lasers, depending on what kind of material is contained in the generator. .

상기 물질들은 그 각자의 광학적 특성에 따라서 항상 일정한 파장의 빛을 만들어내게 되며 이 파장에 따라서 레이저를 어떤 곳에 이용할 것인지가 결정된다.The materials always produce light of a constant wavelength according to their respective optical properties, and the wavelength determines the location of the laser.

레이저는 일정한 파장의 빛을 아주 강하게 만들어서 쪼여주는 장치이므로 파장과 에너지 수준에 따라서 여러가지 목적으로 다양하게 사용될 수 있다.Since the laser is a device that makes and breaks light of a certain wavelength very strongly, it can be used for various purposes depending on the wavelength and energy level.

한편, 현대 의학에서 레이저는 다양한 형태로 의학에 이용되고 있다. 이전 수술분야에 국한되었던 레이저의 의학적 응용은 최근 들어 비관혈적 진단 및 치료분야에까지 폭 넓게 확장되고 있다. 처음에 레이저는 외과적 치료에 도입되었고, 외과 영역에 도입된 레이저는 출력에너지가 큰 레이저로서 조직파괴 작용이 있다.Meanwhile, in modern medicine, lasers are used in medicine in various forms. Medical applications of lasers, which have been limited to previous surgical fields, have recently been broadly extended to the field of non-invasive diagnosis and treatment. Initially, the laser was introduced into surgical treatment, and the laser introduced into the surgical area is a laser having a large output energy and has a tissue destruction function.

이러한 조직파괴 현상을 통해 조직절단, 응고 및 지혈 등에 고출력 레이저가 응용되었다. 이렇듯, 현대 의학에서도 폭넓게 적용되고 있는 레이저는 피부 미용에서도 다양하게 이용되고 있다.Through this tissue destruction phenomenon, a high-power laser was applied to tissue cutting, coagulation, and hemostasis. As such, lasers, which are widely applied in modern medicine, are also widely used in skin care.

레이저를 이용한 치료에 있어서, 레이저가 방출되는 레이저 조사기를 환자의 치료부위에 적용하되 의료진이 레이저가 조사되는 핸드피스를 직접 들고 수작업으로 치료하였다.In the treatment using a laser, a laser irradiator emitting a laser was applied to a patient's treatment site, but the medical staff manually treated the laser by holding the irradiated handpiece.

특히 피부 질환 치료나 피부 케어를 위한 시술 시 사용되는 레이저의 경우에는, 레이저가 피부에 균일하게 조사되어야하므로, 핸드피스에서 조사되는 레이저의 빔프로파일 균일성이 매우 중요하다.Particularly, in the case of a laser used in the treatment for skin disease treatment or skin care, since the laser should be uniformly irradiated to the skin, the uniformity of the beam profile of the laser irradiated from the handpiece is very important.

다만 기존의 산업용 레이저에서는 에너지의 세기나 펄스 폭등이 가장 중요한 변수였고, 빔프로파일의 균일성은 중요한 변수가 아니였기 때문에, 불균일한 빔프로파일을 가지는 레이저가 빈번하게 만들어져 사용되는 문제가 있었다.However, in the conventional industrial laser, energy intensity or pulse width was the most important variable, and the uniformity of the beam profile was not an important variable, so a laser having a non-uniform beam profile was frequently made and used.

불균일한 빔프로파일을 가지는 레이저로 피부 질환 치료나 피부 케어의 시술하는 경우 그 효과가 기대보다 낮아져 의료진과 환자들의 불만이 높았다.In the case of skin disease treatment or skin care treatment with a laser having a non-uniform beam profile, the effect was lower than expected, resulting in high complaints from medical staff and patients.

불균일한 빔프로파일을 개선하기 위한 다양한 개선 시스템이 개발되었지만, 기존 개선 시스템에는 렌즈 광학 시스템을 이용하여 빔프로파일의 균일성을 개선하는 방식이 주로 사용되어 왔다Various improvement systems have been developed to improve the non-uniform beam profile, but a method of improving the uniformity of the beam profile using a lens optical system has been mainly used in the existing improvement system.

그러나 렌즈 광학 시스템을 이용한 빔프로파일 균일성 개선 방식은 레이저 빔프로파일을 레이저를 가우시안(Gaussian) 또는 허마이트-가우시안(Hermite-Gaussian, HG) 모드로 발진을 한 상태에서 fiber 등에 입력빔을 시킬 시, 광학 시스템이 더욱 복잡해지는 단점이 있었다.However, the method of improving the uniformity of the beam profile using a lens optical system is performed when the laser beam profile is input to a fiber or the like while the laser is oscillated in a Gaussian or Hermite-Gaussian (HG) mode. There was a disadvantage that the optical system became more complicated.

또한 이러한 개선 방식은 레이저의 펄스폭이 감소할수록, 그리고 미러의 곡률과 레이저 매질의 설계가 제대로 되지 않을수록, 불균일성이 높은 빔프로파일이 생성되는 문제가 있었다.In addition, this improvement method has a problem in that a beam profile with a high non-uniformity is generated as the pulse width of the laser decreases, and the curvature of the mirror and the design of the laser medium are not properly performed.

일 측에 따른 레이저 시스템은 빔을 출력하는 펌핑용 소스; 및 상기 빔에 의해 빛을 발생시키는 레이저 물질 및 상기 레이저 물질에서 발생하는 상기 빛을 공진시켜 레이저 빔을 생성하는 제 1 미러와 제 2 미러를 포함하는 공진기를 포함하되 상기 제 1 미러는 볼록(Convex) 미러로 상기 빛을 전반사하고, 상기 제 2 미러는 오목(Concave) 미러로 상기 빛을 일부 반사하도록 구성된다.The laser system according to one side includes a pumping source for outputting a beam; And a resonator including a laser material generating light by the beam and a first mirror and a second mirror generating a laser beam by resonating the light generated from the laser material, wherein the first mirror is convex (Convex). ) Totally reflecting the light with a mirror, and the second mirror is configured to partially reflect the light with a concave mirror.

상기 제 1 미러는 -1.7m의 곡률(Curvature)로 구성된다.The first mirror is configured with a curvature of -1.7 m.

상기 제 2 미러는 2.5m의 곡률(Curvature)로 구성된다.The second mirror is configured with a curvature of 2.5 m.

상기 제 2 미러는 상기 제 1 미러의 곡률(Curvature) 대비 -1.5배의 곡률로 구성된다.The second mirror is configured to have a curvature of -1.5 times the curvature of the first mirror.

상기 제 1 미러는 상기 펌핑용 소스와 상기 레이저 물질 사이에 위치한다.The first mirror is located between the pumping source and the laser material.

상기 제 2 미러는 상기 레이저 빔이 출력되는 방향에 위치한다.The second mirror is located in a direction in which the laser beam is output.

상기 공진기는 파브리-페롯(Fabry-Perot) 공진기로 구성되며, 단일 파장을 발생시키며, 상기 레이저 빔을 허마이트-가우시안(Hermite-Gaussian, HG) 모드로 발진시킨다. The resonator is composed of a Fabry-Perot resonator, generates a single wavelength, and oscillates the laser beam in a Hermite-Gaussian (HG) mode.

상기 레이저 시스템은 상기 공진기에서 생성된 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지는지 판단하는 빔프로파일 판단부; 및 상기 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러의 위치를 이동시키는 미러 위치 제어부를 더 포함한다.The laser system includes a beam profile determination unit to determine whether the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile; And a mirror position control unit for moving the position of the first mirror or the second mirror so that the laser beam has a uniform beam profile.

상기 레이저 시스템은 상기 공진기에서 생성된 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지는지 판단하는 빔프로파일 판단부; 및 상기 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러를 회전시키는 미러 자세 제어부를 더 포함한다.The laser system includes a beam profile determination unit to determine whether the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile; And a mirror posture control unit for rotating the first mirror or the second mirror so that the laser beam has a uniform beam profile.

상기 레이저 시스템은 상기 공진기에서 생성된 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지는지 판단하는 빔프로파일 판단부; 및 상기 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 상기 제 1 미러를 다른 곡률(Curvature)을 가지는 볼록(Convex) 미러로 교체하거나, 상기 제 2 미러를 다른 곡룰(Curvature)로 구성된 오목(Concave) 미러로 교체하는 미러 교체부를 더 포함한다.The laser system includes a beam profile determination unit to determine whether the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile; And the first mirror is replaced with a convex mirror having a different curvature so that the laser beam has a uniform beam profile, or the second mirror is a concave mirror composed of different curves. It further includes a mirror replacement part to replace with.

도 1은 일 실시예에 따른 레이저 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 공진기의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 공진기에 구비된 제 1 미러를 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 공진기에 구비된 제 2 미러를 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이저 시스템에서 생성된 레이저 빔의 빔프로파일을 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 미러 위치 제어부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 미러 자세 제어부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 미러 교체부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.1 is a view showing the configuration of a laser system according to an embodiment.
2 is a view showing the configuration of a resonator according to an embodiment.
3 is a view showing a first mirror provided in a resonator according to an embodiment.
4 is a view showing a second mirror provided in a resonator according to an embodiment.
5 is a view illustrating a beam profile of a laser beam generated in a laser system according to an embodiment.
6 is a view showing a laser system including a mirror position control unit according to an embodiment.
7 is a diagram illustrating a laser system including a mirror posture control unit according to an embodiment.
8 is a view showing a laser system including a mirror replacement unit according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals in each drawing denote the same members. Various modifications may be made to the embodiments described below. The examples described below are not intended to be limiting with respect to the embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes thereof.

실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 동작, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 동작, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are only used to describe specific examples, and are not intended to limit the examples. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this specification, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, operation, operation, component, part, or combination thereof described on the specification exists, and that one or more other features are present. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, operations, operations, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the embodiment belongs. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant descriptions thereof will be omitted. In describing the embodiments, when it is determined that detailed descriptions of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the embodiments, the detailed descriptions will be omitted.

도 1은 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 일 실시예에 따른 공진기(110)의 구성을 도시한 도면이다.1 is a view showing a configuration of a laser system 100 according to an embodiment, and FIG. 2 is a view showing a configuration of a resonator 110 according to an embodiment.

우선, 도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 펌핑용 소스(10) , 제 1 렌즈(20,30), 제 1 미러(40), 레이저 물질(50), 제 2 렌즈(60), 제 2 미러(70)으로 구성된다.First, referring to FIG. 1, the laser system 100 according to an embodiment includes a pumping source 10, a first lens 20, 30, a first mirror 40, a laser material 50, a second It is composed of a lens 60 and a second mirror 70.

펌핑용 소스(10)에서 출력된 빔은 광섬유 접합계 혹은 제 1 렌즈들(20, 30)에 의해 적절한 빔 모양으로 만들어진 다음, 희토류 물질 등이 첨가된 레이저 물질(50)에 종펌핑 혹은 횡펌핑된다.The beam output from the pumping source 10 is made into an appropriate beam shape by an optical fiber junction system or first lenses 20 and 30, and then vertically pumped or transversely pumped to the laser material 50 to which rare earth materials are added. do.

이때 펌핑에 의해 레이저 물질(50)에서 발생한 빛을 레이저 빔으로 만들기 위해, 제 1 미러(40), 레이저 물질(50), 제 2 렌즈(60), 제 2 미러(70)로 이루어진 공진기(110)가 구성된다. 공진기(110)에 대해서는 후술하도록 한다.At this time, to make the light generated from the laser material 50 by the pumping into a laser beam, the resonator 110 consisting of the first mirror 40, the laser material 50, the second lens 60, and the second mirror 70 ) Is composed. The resonator 110 will be described later.

공진기로(110)부터 출력되는 레이저 빔의 공간적인 단면 모양은 공진기(110)에서 공진할 수 있는 공간 모양, 즉 공간 횡모드(transverse mode)에 의해 결정된다.The spatial cross-sectional shape of the laser beam output from the resonator 110 is determined by a spatial shape that can resonate in the resonator 110, that is, a spatial transverse mode.

공간 모드에는 흔히 TEM 모드라고 불리는 허마이트-가우시안(Hermite-Gaussian, HG) 모드와, 도넛 모드라고 불리는 라게르-가우시안(Laguerre-Gaussian, LG) 모드가 있다.The spatial mode includes a Hermite-Gaussian (HG) mode, commonly called a TEM mode, and a Lagerer-Gaussian (LG) mode, called a donut mode.

레이저로부터 어떤 형태의 공간 모드가 발진하는가는 펌핑빔과 공진기(100)의 조건에 의해 결정된다.What type of spatial mode oscillates from the laser is determined by the conditions of the pumping beam and the resonator 100.

레이저 빔은 저차 모드의 경우가 고차 모드에 비해 빔 특성이 우수하므로, 빔 특성이 중요시되는 경우에는 근본 가우시안 모드라고 불리는 저차 모드의 TEM00 모드를 발진시킬 필요가 있다.Since the laser beam has superior beam characteristics compared to the high-order mode in the case of the low-order mode, it is necessary to oscillate the TEM00 mode of the low-order mode called the fundamental Gaussian mode when the beam characteristics are important.

이와 달리, 라게르-가우시안 모드의 1차 모드(LG01)는 빔 중앙의 세기가 0 인 도넛 혹은 링 모양의 특이한 형태의 공간 세기 분포를 가지며, 미세 나노 입자의 포획과 조절, 고해상도 이미지 현미경, 대용량 통신 수단 등의 다양한 분야에서 사용될 수 있다.On the other hand, the primary mode (LG01) of the Lager-Gaussian mode has a unique shape of the intensity distribution in the shape of a donut or a ring with a zero intensity in the center of the beam, capture and control of fine nanoparticles, high-resolution image microscopy, and mass communication It can be used in various fields such as Sudan.

도 2를 참고하면, 일 실시예에 따른 공진기(110)는 제 1 미러(40)과 제 2 미러(70), 제 2 렌즈(60)를 포함히며, 공진기(110)는 빛을 증폭하여 발진시켜 레이저 빔을 출력하며 각종 발진기로 구성된다.2, the resonator 110 according to an embodiment includes a first mirror 40, a second mirror 70, a second lens 60, and the resonator 110 amplifies light to oscillate It outputs a laser beam and is composed of various oscillators.

공진기(110)는 펌핑에 의해 레이저 물질(50)에서 발생한 빛을 레이저 빔으로 만들기 위해, 빛을 전반사 또는 고반사하는 제 1 미러(40)와 빛을 일부 반사하는 제 2 미러(70)를 포함하며, 제 1 미러(40)과 제 2 미러(70)에 대해서는 이하 도 3 및 도 4에서 자세히 설명하도록 한다.The resonator 110 includes a first mirror 40 that totally reflects or highly reflects light and a second mirror 70 that partially reflects light to make light generated from the laser material 50 by pumping into a laser beam. In addition, the first mirror 40 and the second mirror 70 will be described in detail in FIGS. 3 and 4 below.

일 실시예에 따른 공진기(110)는 파브리-페롯(Fabry-Perot) 공진기로 구성될 수 있다. 파브리-페롯(Fabry-Perot) 공진기는 마주 보게 둔 반사 미러(제 1 미러(40), 제 2 미러(70)) 사이에 빛을 왕복시켜 증폭, 발진시킨다. 공진기의 측면은 열려 있어 개방 공진기(open resonator)라 한다. The resonator 110 according to an embodiment may be configured as a Fabry-Perot resonator. The Fabry-Perot resonator amplifies and oscillates by reciprocating light between reflective mirrors (first mirror 40 and second mirror 70) facing each other. Since the side of the resonator is open, it is called an open resonator.

일 실시예에 따른 공진기(110)는 단일 파장을 발생시킬 수 있으며, 단일 파장을 발생시키기 위해, 공진기(110)의 길이를 조절할 수 있다. The resonator 110 according to an embodiment may generate a single wavelength, and in order to generate a single wavelength, the length of the resonator 110 may be adjusted.

그리고, 일 실시예에 따른 공진기(110)는 파브리-페롯(Fabry-Perot) 공진기 이외에 (i) 측면에 반사면을 가진 공진기로, 일례로 활성층이 두께 0.1~0.3㎛, 폭 2~10㎛의 구형 단면(결정의 벽개면)을 가진 길이 300㎛ 정도의 스트라이프 구조를 하고 있으며, 스트라이프를 따라서 결 모양의 면에 의해 빛을 선택 반사시키는 분포 반사형(distributed Bragg reflection, DBR) 또는 분포 궤환형(distributedfeedback, DFB)의 구조를 가지는 도파로 공진기, (ii) 반사면 하나로 빛을 한 방향으로 진행시키기만 함으로써 코히어런트광을 얻도록 하고 이득 레이저로, ASE(amplified spontaneous emission)형이라 하는 진행파형 공진기, (iii) 파브리-페롯(Fabry-Perot) 공진기의 한쪽 반사 거울 대신 파장 선택용의 광소자, 즉 프리즘이나 회절 격자를 사용하는 파장 선택 공진기 등으로도 구성할 수 있다.In addition, the resonator 110 according to one embodiment is a Fabry-Perot resonator in addition to a (i) resonator having a reflective surface on the side, for example, an active layer having a thickness of 0.1 to 0.3 μm and a width of 2 to 10 μm. It has a stripe structure of about 300㎛ in length with a spherical cross-section (the cleavage plane of the crystal) and distributed Bragg reflection (DBR) or distributed feedback that selectively reflects light by a grain-shaped surface along the stripe. , DFB) waveguide resonator having the structure of (DFB), (ii) a coherent light is obtained by simply propagating light in one direction through a single reflective surface, and a gain laser, a progressive wave resonator called amplified spontaneous emission (ASE) type, (iii) Instead of one reflective mirror of the Fabry-Perot resonator, it can also be composed of an optical element for wavelength selection, that is, a wavelength selective resonator using a prism or a diffraction grating.

다만, 일 실시예는 전술한 종류에 한정되지 아니하며, 후술하는 제 1 미러(40) 및 제 2 미러(70)에 의해 레이저 빔을 출력하는 다양한 공진기(110)에 적용될 수 있다.However, one embodiment is not limited to the above-described types, and may be applied to various resonators 110 that output laser beams by the first mirror 40 and the second mirror 70, which will be described later.

또한, 본 명세서에서는 공진기(110)가 레이저 빔을 허마이트-가우시안(Hermite-Gaussian, HG) 모드로 발진시키는 것으로 설명하나, 일 실시예의 레이저 시스템(100)은 이에 한정되지 아니하며, 라게르-가우시안(Laguerre-Gaussian, LG) 모드 등의 공간 횡모드(tramsverse mode)로도 구현가능하다 할 것이다.In addition, in this specification, the resonator 110 is described as oscillating the laser beam in a Hermite-Gaussian (HG) mode, but the laser system 100 in one embodiment is not limited thereto, and the Lager-Gaussian ( Laguerre-Gaussian (LG) mode, such as a spatial transverse mode (tramsverse mode) will also be implemented.

도 3은 일 실시예에 따른 공진기(110)에 구비된 제 1 미러(40)를 도시한 도면이다.3 is a view showing a first mirror 40 provided in the resonator 110 according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 제 1 미러(40)는 펌핑용 소스(10)와 레이저 물질(50) 사이에 위치하는 미러로, 볼록(Convex) 미러로 구성된다.Referring to FIG. 3, the first mirror 40 is a mirror positioned between the pumping source 10 and the laser material 50 and is composed of a convex mirror.

제 1 미러(40)는 레이저 물질(50)에서 발생한 빛을 전반사 또는 고반사하는 미러이다.The first mirror 40 is a mirror that totally or highly reflects light generated from the laser material 50.

일 실시예에 따른 제 1 미러(40)는 -1.7m의 곡률(Curvature)로 구성된다.The first mirror 40 according to an embodiment has a curvature of -1.7 m.

도 4는 일 실시예에 따른 공진기(110)에 구비된 제 2 미러(70)를 도시한 도면이다.4 is a view showing a second mirror 70 provided in the resonator 110 according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 제 2 미러(70)는 공진기(110)에서 레이저 빔이 출력되는 방향에 위치하는 미러로, 오목(Concave) 미러로 구성된다.Referring to FIG. 4, the second mirror 70 is a mirror positioned in a direction in which a laser beam is output from the resonator 110, and is composed of a concave mirror.

제 2 미러(70)는 레이저 물질(50)에서 발생한 빛을 일부 반사하는 미러이다.The second mirror 70 is a mirror that partially reflects light generated from the laser material 50.

일 실시예에 따른 제 2 미러(70)는 2.5m의 곡률(Curvature)로 구성된다.The second mirror 70 according to an embodiment is configured with a curvature of 2.5 m.

전술한 바와 같이, 제 1 미러(40)는 -1.7m의 곡률(Curvature)로 구성되며, 제 2 미러(70)는 제 1 미러의 곡률(Curvature) 대비 -1.5배의 곡률(Curvature)로 구성될 수 있다.As described above, the first mirror 40 is composed of -1.7m of curvature, and the second mirror 70 is composed of -1.5 times the curvature of the first mirror. Can be.

일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 각각의 곡률(Curvature)로 구성된 제 1 미러(40)과 제 2 미러(70)에 의해 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다. 아래 도 5는 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)에서 출력되는 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 도시한 것이다.The laser system 100 according to an embodiment may output a laser beam having a uniform beam profile by the first mirror 40 and the second mirror 70 composed of respective curvatures. 5 below shows a laser beam having a uniform beam profile output from the laser system 100 according to an embodiment.

도 5는 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)에서 생성된 레이저 빔의 빔프로파일을 도시한 도면이다.5 is a view showing a beam profile of a laser beam generated in the laser system 100 according to an embodiment.

도 (a)는 레이저 빔의 2차원 빔프로파일을 도시한 도면이고, 도 (b)는 레이저 빔의 3차원 빔프로파일을 도시한 도면이다.Figure (a) is a diagram showing a two-dimensional beam profile of the laser beam, Figure (b) is a diagram showing a three-dimensional beam profile of the laser beam.

도 5를 참조하면, 레이저 빔의 에너지가 일정하고 균일한 세기로 출력되고 있음을 확인할 수 있다. 일 실시예에 따라 각각의 곡률(Curvature)을 가지는 제 1 미러(40)과 제 2 미러(70) 로 구성된 레이저 시스템(100)은 도 5와 같이 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있는 것이다.5, it can be seen that the energy of the laser beam is output at a constant and uniform intensity. According to an embodiment, the laser system 100 including the first mirror 40 and the second mirror 70 each having a curvature may output a laser beam having a uniform beam profile as shown in FIG. 5. It is.

도 6은 일 실시예에 따른 미러 위치 제어부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.6 is a view showing a laser system including a mirror position control unit according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 레이저 생성부(101), 빔프로파일 판단부(103) 및 미러 위치 제어부(105)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the laser system 100 according to an embodiment may include a laser generation unit 101, a beam profile determination unit 103, and a mirror position control unit 105.

레이저 생성부(101)는 도 1에서 전술한 레이저 시스템(100)의 구성들을 포함하여, 레이저 빔을 생성하는 하드웨어 구성들을 포함할 수 있다.The laser generator 101 may include hardware components for generating a laser beam, including the components of the laser system 100 described above with reference to FIG. 1.

즉, 레이저 생성부(101)는 펌핑용 소스(10), 제 1 미러(40), 레이저 물질(50), 제 2 렌즈(60) 등을 포함할 수 있다.That is, the laser generator 101 may include a pumping source 10, a first mirror 40, a laser material 50, a second lens 60, and the like.

레이저 생성부(101)는 다양한 세기, 모드, 특성의 레이저 빔을 생성하기 위해 하드웨어 구성이 달라질 수 있다. 따라서, 레이저 생서부(101)의 구성은 도면에 도시된 구성들로 한정되지 아니하며, 다양한 레이저 빔을 생성하는데 필요한 여러 하드웨어 구성들을 포함할 수 있다.The laser generator 101 may have different hardware configurations to generate laser beams of various intensities, modes, and characteristics. Therefore, the configuration of the laser living portion 101 is not limited to the configurations shown in the drawing, and may include various hardware configurations required to generate various laser beams.

빔프로파일 판단부(103)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지는지 판단한다.The beam profile determination unit 103 determines whether the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 has a uniform beam profile.

빔프로파일 판단부(103)는 빔프로파일이 균일한지 여부를 다양한 방법으로 판단할 수 있다. 일례로, 빔프로파일 판단부(103)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔의 빔프로파일을 사용자로부터 입력된 빔프로파일(기준 빔프로파일)과 비교하여 출력된 빔프로파일의 균일성 여부를 판단할 수 있다. 다만, 빔프로파일의 균일성은 레이저 빔의 세기, 모드, 특성에 따라 달라질 수 있으므로, 균일성 확인 방법을 하나의 방법으로 한정하지 아니하며, 빔프로파일 판단부(103)는 다양한 방법으로 판단할 수 있다 할 것이다.The beam profile determination unit 103 may determine whether the beam profile is uniform in various ways. In one example, the beam profile determination unit 103 compares the beam profile of the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 with the beam profile (reference beam profile) input from the user and is output. It is possible to determine whether the beam profile is uniform. However, since the uniformity of the beam profile may vary depending on the intensity, mode, and characteristics of the laser beam, the method for checking uniformity is not limited to one method, and the beam profile determination unit 103 may determine in various ways. will be.

빔프로파일 판단부(103)는 판단 결과를 출력장치(미도시)를 통해 사용자에게 출력할 수 있으며, 판단 결과에는 빔프로파일의 균일성 여부, 기준 빔프로파일 대비 균일성 정도 등이 포함될 수 있다.The beam profile determination unit 103 may output the determination result to the user through an output device (not shown), and the determination result may include whether the beam profile is uniform or not, and the degree of uniformity compared to the reference beam profile.

그리고, 빔프로파일 판단부(103)는 판단 결과를 미러 위치 제어부(105)에 전달할 수 있다.Then, the beam profile determination unit 103 may transmit the determination result to the mirror position control unit 105.

미러 위치 제어부(105)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)의 위치를 이동시킨다. 미러 위치 제어부(105)는 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 상하, 좌우로 이동시킬 수 있는 것이다.The mirror position control unit 105 sets the position of the first mirror 40 or the second mirror 70 so that the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 has a uniform beam profile. To move. The mirror position control unit 105 is capable of moving the first mirror 40 or the second mirror 70 vertically and horizontally.

미러 자세 제어부(107)는 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 자동으로 위치이동시킬 수 있으며, 사용자의 제어에 따라 위치 이동시킬 수 있다.The mirror posture control unit 107 may automatically move the first mirror 40 or the second mirror 70, and may move the location under the user's control.

미러 자세 제어부(107)는 빔프로파일 판단부(103)를 통해 전달된 빔프로파일의 균일성에 대한 판단 결과를 바탕으로, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)의 위치 이동 방향 또는 이동 거리를 결정할 수 있다.The mirror posture control unit 107 is based on the result of the determination on the uniformity of the beam profile transmitted through the beam profile determination unit 103, the position movement direction or the movement distance of the first mirror 40 or the second mirror 70 Can decide.

즉, 미러 자세 제어부(107)는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과, 빔프로파일이 균일하지 않거나 기준 빔프로파일 대비 일정 기준이상 균일하지 않다고 판단되면, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 위치 이동시킬 수 있다. That is, if the mirror posture control unit 107 determines that the beam profile is not uniform or is not uniform over a predetermined standard compared to the reference beam profile as a result of the determination of the beam profile determination unit 103, the first mirror 40 or the second mirror ( 70) can be moved.

이때, 미러 자세 제어부(107)는 기 설정된 알고리즘에 따라 위치 이동 방향 및 이동 거리를 결정하여, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 이동시킬 수 있다.At this time, the mirror posture control unit 107 may move the first mirror 40 or the second mirror 70 by determining the position movement direction and the movement distance according to a preset algorithm.

또한, 미러 교체부(109)는 사용자가 입력한 위치 이동 방향 또는 이동 거리에 따라 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 이동시킬 수 있다. 사용자는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과를 확인한 후, 빔프로파일의 균일성을 높이는 방향으로 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 이동시킬 수 있는 것이다.In addition, the mirror replacement unit 109 may move the first mirror 40 or the second mirror 70 according to the position movement direction or movement distance input by the user. The user can move the first mirror 40 or the second mirror 70 in a direction to increase the uniformity of the beam profile after confirming the determination result of the beam profile determination unit 103.

일실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)의위치를 제어할 수 있음에 따라, 레이저 빔의 세기, 모드, 특성이 바뀌더라도, 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.As the laser system 100 according to an embodiment can control the position of the first mirror 40 or the second mirror 70, even if the intensity, mode, and characteristics of the laser beam change, a uniform beam profile It can output a laser beam having.

도 7은 일 실시예에 따른 미러 자세 제어부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.7 is a diagram illustrating a laser system including a mirror posture control unit according to an embodiment.

도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 레이저 생성부(101), 빔프로파일 판단부(103) 및 미러 자세 제어부(107)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the laser system 100 according to an embodiment may include a laser generation unit 101, a beam profile determination unit 103, and a mirror posture control unit 107.

빔프로파일 판단부(103)는 빔프로파일이 균일한지 여부를 다양한 방법으로 판단할 수 있다. 일례로, 빔프로파일 판단부(103)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔의 빔프로파일을 사용자로부터 입력된 빔프로파일(기준 빔프로파일)과 비교하여 출력된 빔프로파일의 균일성 여부를 판단할 수 있다.The beam profile determination unit 103 may determine whether the beam profile is uniform in various ways. In one example, the beam profile determination unit 103 compares the beam profile of the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 with the beam profile (reference beam profile) input from the user and is output. It is possible to determine whether the beam profile is uniform.

다만, 빔프로파일의 균일성은 레이저 빔의 세기, 모드, 특성에 따라 달라질 수 있으므로, 균일성 확인 방법을 하나의 방법으로 한정하지 아니하며, 빔프로파일 판단부(103)는 다양한 방법으로 판단할 수 있다 할 것이다.However, since the uniformity of the beam profile may vary depending on the intensity, mode, and characteristics of the laser beam, the method for checking uniformity is not limited to one method, and the beam profile determination unit 103 may determine in various ways. will be.

그리고, 빔프로파일 판단부(103)는 판단 결과를 미러 자세 제어부(107)에 전달할 수 있다.In addition, the beam profile determination unit 103 may transmit the determination result to the mirror posture control unit 107.

미러 자세 제어부(107)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 각 미러의 중심을 기준으로 회전시킨다.The mirror posture control unit 107 mirrors the first mirror 40 or the second mirror 70 so that the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 has a uniform beam profile. Rotate about the center of the.

미러 자세 제어부(107)는 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 자동으로 회전시킬 수 있으며, 사용자의 제어에 따라 회전시킬 수 있다.The mirror posture control unit 107 may automatically rotate the first mirror 40 or the second mirror 70, and may rotate it according to user control.

미러 자세 제어부(107)는 빔프로파일 판단부(103)를 통해 전달된 빔프로파일의 균일성에 대한 판단 결과를 바탕으로, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)의 회전 여부 또는 회전 정도를 결정할 수 있다.The mirror posture control unit 107 determines whether or not the first mirror 40 or the second mirror 70 is rotated or not, based on the determination result of the uniformity of the beam profile transmitted through the beam profile determination unit 103. Can decide.

즉, 미러 자세 제어부(107)는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과, 빔프로파일이 균일하지 않거나 기준 빔프로파일 대비 일정 기준이상 균일하지 않다고 판단되면, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 회전시킬 수 있다. That is, if the mirror posture control unit 107 determines that the beam profile is not uniform or is not uniform over a predetermined standard compared to the reference beam profile as a result of the determination of the beam profile determination unit 103, the first mirror 40 or the second mirror ( 70) can be rotated.

이때, 미러 자세 제어부(107)는 기 설정된 알고리즘에 따라 회전 방향 및 회전 각도를 결정하여, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 회전시킬 수 있다.In this case, the mirror posture control unit 107 may rotate the first mirror 40 or the second mirror 70 by determining a rotation direction and a rotation angle according to a preset algorithm.

또한, 미러 교체부(109)는 사용자가 입력한 회전 방향 또는 회전 각도에 따라 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 회전시킬 수 있다. 사용자는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과를 확인한 후, 빔프로파일의 균일성을 높이는 방향으로 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 회전시킬 수 있는 것이다.In addition, the mirror replacement unit 109 may rotate the first mirror 40 or the second mirror 70 according to the rotation direction or rotation angle input by the user. After confirming the determination result of the beam profile determination unit 103, the user can rotate the first mirror 40 or the second mirror 70 in a direction to increase the uniformity of the beam profile.

일실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)의자세를 제어할 수 있음에 따라, 레이저 빔의 세기, 모드, 특성이 바뀌더라도, 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 출력할 수 있다.As the laser system 100 according to an embodiment can control the orientation of the first mirror 40 or the second mirror 70, even when the intensity, mode, and characteristics of the laser beam are changed, a uniform beam profile It can output a laser beam having.

도 8은 일 실시예에 따른 미러 교체부를 포함한 레이저 시스템을 도시한 도면이다.8 is a view showing a laser system including a mirror replacement unit according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 레이저 생성부(101), 빔프로파일 판단부(103) 및 미러 교체부(109)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the laser system 100 according to an embodiment may include a laser generation unit 101, a beam profile determination unit 103, and a mirror replacement unit 109.

그리고, 빔프로파일 판단부(103)는 판단 결과를 미러 교체부(109)에 전달할 수 있다.Then, the beam profile determination unit 103 may transmit the determination result to the mirror replacement unit 109.

미러 교체부(109)는 레이저 생성부(101)의 공진기(201, 미도시)에서 출력되는 레이저 빔이 균일한 빔프로파일을 가지도록 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 다른 미러로 교체한다.The mirror replacement unit 109 sets the first mirror 40 or the second mirror 70 to another mirror so that the laser beam output from the resonator 201 (not shown) of the laser generation unit 101 has a uniform beam profile. Replace with.

구체적으로, 미러 교체부(109)는 제 1 미러(40)를 다른 곡률(Curvature)을 가지는 볼록(Convex) 미러로 교체할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 1 미러(40)는 -1.7m의 곡률(Curvature)로 구성된 볼록(Convex) 미러로, 미러 교체부(109)는 제 1 미러(40)를 다른 곡률(Curvature)을 가지는 볼록(Convex) 미러로 교체할 수 있다.Specifically, the mirror replacement unit 109 may replace the first mirror 40 with a convex mirror having a different curvature. The first mirror 40 according to an embodiment is a convex mirror composed of -1.7m curvature, and the mirror replacement unit 109 has the first mirror 40 having a different curvature. It can be replaced with a convex mirror.

그리고, 미러 교체부(109)는 제 2 미러(70)를 다른 곡룰(Curvature)을 가지는 오목(Concave) 미러로 교체할 수 있다. 일 실시예에 따른 제 2 미러(70)는 2.5m의 곡률(Curvature)로 구성된 오목(Concave) 미러로, 미러 교체부(109)는 제 2 미러(70)를 다른 곡률(Curvature)을 가지는 오목(Concave) 미러로 교체할 수 있다.In addition, the mirror replacement unit 109 may replace the second mirror 70 with a concave mirror having a different curve. The second mirror 70 according to an embodiment is a concave mirror composed of a curvature of 2.5 m, and the mirror replacement unit 109 concaves the second mirror 70 with a different curvature (Concave) Can be replaced with a mirror.

미러 교체부(109)는 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 자동으로 교체할 수 있으며, 사용자의 제어에 따라 교체할 수 있다.The mirror replacement unit 109 may automatically replace the first mirror 40 or the second mirror 70, and may replace it according to user control.

미러 교체부(109)는 빔프로파일 판단부(103)를 통해 전달된 빔프로파일의 균일성에 대한 판단 결과를 바탕으로, 미러 교체 여부를 결정할 수 있다.The mirror replacement unit 109 may determine whether to replace the mirror based on the determination result of the uniformity of the beam profile transmitted through the beam profile determination unit 103.

즉, 미러 교체부(109)는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과, 빔프로파일이 균일하지 않거나 기준 빔프로파일 대비 일정 기준이상 균일하지 않다고 판단되면, 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 교체할 수 있다.That is, if the mirror replacement unit 109 determines that the beam profile is not uniform or is not uniform over a predetermined reference level compared to the reference beam profile, the first mirror 40 or the second mirror ( 70) can be replaced.

이때, 미러 교체부(109)는 기 설정된 순서나 알고리즘에 따라 다른 미러를 선택하여 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 교체할 수 있다.At this time, the mirror replacement unit 109 may replace the first mirror 40 or the second mirror 70 by selecting another mirror according to a preset order or algorithm.

또한, 미러 교체부(109)는 사용자가 교체 명령에 따라 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 사용자가 선택한 미러로 교체할 수 있다. 사용자는 빔프로파일 판단부(103)의 판단 결과를 확인한 후, 빔프로파일의 균일성을 높이는 방향으로 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 다른 곡률(Curvature)을 가지는 미러들로 교체할 수 있는 것이다.In addition, the mirror replacement unit 109 may replace the first mirror 40 or the second mirror 70 with a mirror selected by the user according to a replacement command. After the user confirms the determination result of the beam profile determination unit 103, the first mirror 40 or the second mirror 70 is replaced with mirrors having different curvatures in a direction to increase the uniformity of the beam profile. You can do it.

일실시예에 따른 레이저 시스템(100)은 제 1 미러(40) 또는 제 2 미러(70)를 교체할 수 있음에 따라, 레이저 빔의 세기, 모드, 특성이 바뀌더라도, 균일한 빔프로파일을 가지는 레이저 빔을 출력하도록 제어할 수 있다.As the laser system 100 according to an embodiment can replace the first mirror 40 or the second mirror 70, even if the intensity, mode, and characteristics of the laser beam are changed, the laser system 100 has a uniform beam profile. It can be controlled to output a laser beam.

이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), 그래픽 프로세싱 유닛(Graphics Processing Unit; GPU), ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 주문형 집적 회로(Application Specific Integrated Circuits; ASICS), 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. The embodiments described above may be implemented with hardware components, software components, and/or combinations of hardware components and software components. For example, the apparatus, method, and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, a central processing unit (CPU), a graphics processing unit (GPU), an ALU ( arithmetic logic unit, digital signal processor, microcomputer, field programmable gate array (FPGA), programmable logic unit (PLU), microprocessor, application specific integrated circuits (ASICS), or instructions ( instructions), and any other device capable of executing and responding, may be implemented using one or more general purpose computers or special purpose computers.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment or may be known and usable by those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -Hardware devices specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter, etc., as well as machine language codes produced by a compiler. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by the limited drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the components of the described system, structure, device, circuit, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or other components Alternatively, even if replaced or substituted by equivalents, appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

본 발명은 레이저 시스템에 관한 것으로서, 다양한 레이저 시스템에 적용하는 것이 가능하다.The present invention relates to a laser system, and can be applied to various laser systems.

Claims

A pumping source for outputting a beam;
A resonator including a laser material generating light by the beam and a first mirror and a second mirror generating a laser beam by resonating the light generated by the laser material;
A beam profile determination unit that determines whether the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile;
A mirror position control unit for moving the position of the first mirror or the second mirror so that the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile;
A mirror posture control unit for rotating the first mirror or the second mirror so that the laser beam generated by the resonator has a uniform beam profile; And
Replace the first mirror with a convex mirror having a different curvature so that the laser beam has a uniform beam profile, or replace the second mirror with a concave mirror composed of different curves Includes a replacement mirror replacement part,
The first mirror totally reflects the light with a convex mirror,
The second mirror partially reflects the light with a concave mirror, the laser system.

According to claim 1,
The first mirror
Laser system, consisting of -1.7m curvature.

According to claim 1,
The second mirror
Laser system with a curvature of 2.5 m.

According to claim 1,
The second mirror
A laser system composed of a curvature of -1.5 times the curvature of the first mirror.

According to claim 1,
The first mirror
A laser system located between the pumping source and the laser material.

According to claim 1,
The second mirror
The laser system is located in a direction in which the laser beam is output.

According to claim 1,
The resonator
It consists of a Fabry-Perot resonator,
Generate a single wavelength,
A laser system for oscillating the laser beam in a Hermite-Gaussian (HG) mode.

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