KR102376455B1 - 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치 및 그 방법 - Google Patents

고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치는 섬광관에서 발생하는 에너지를 기초로 생성된 전기 신호를 수신하면, 전기 신호의 전압을 증폭하는 신호 증폭기, 광신호의 크기 변화를 감지하면 출력 신호를 생성하는 비교기, 출력 신호를 전달받은 시점을 기준으로 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 신호 계측을 위한 트리거 신호를 생성하는 지연 발생기, 그리고 트리거 신호를 수신하면, 증폭된 전기 신호의 에너지를 계측하는 신호 계측기를 포함하고, 미리 설정된 지연 시간은, 섬광관의 방전에 의한 전기적 잡음 에너지가 소멸되는 시간을 나타낸다.

Description

고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR LASER ENERGY MEASUREMENT IN LASER AMPLIFIER SYSTEM OF HIGH ENERGY}
고 에너지 레이저 시스템에서 레이저 에너지를 측정하는 기술이 제공된다.
일반적으로 레이저에너지계측장치는 광 센서에 입력된 광 신호의 크기 변화에 감응하여 자동적으로 트리거가 일어나 광신호를 측정한다. 그리고 측정된 광신호의 데이터를 자체적으로 저장하고 통신 선로를 데이터 로거에 전달한다.
반면에, 섬광관을 에너지원으로 사용하는 레이저 증폭기의 경우에는 섬광관에서 발생하는 빛의 세기가 최대가 될 때, 레이저 빔이 통과하면서 증폭되도록 설계되어 있기 때문에 섬광관의 방전이 미리 시작된다.
섬광관의 방전의 특성상 방전 개시 초기에는 강력한 고주파의 전기적 잡음이 발생하고, 그 이후에는 방전 상수에 의해 결정되는 비교적 좁은 주파수 폭의 매끄러운 파형을 가진 저주파 방전이 발생한다.
그러므로 방전 초기에 발생하는 강력한 고주파의 전기적 잡음은 그 강도가 매우 크고 주파수 성분이 매우 넓게 분포하므로 근처에 위치한 레이저 에너지 계측장치 내의 회로에서 상대적으로 약한 광신호를 분리하여 차단하기가 어렵다.
이에 따라 다수의 레이저 증폭단 내부의 섬광관들을 통해 펄스 전류가 방전할 때 초기에 유도되는 강력한 전기적 잡음에 의하여 트리거 되면서 전기적 잡음에 의하여 생성되는 데이터 값으로 잘못 측정되는 경우가 빈번하다.
그러므로 전기적 잡음에서 발생되는 전기 신호 자체를 트리거 소스로 사용하고, 이로부터 레이저가 발생되는 시점으로 시간을 지연하여 레이저 에너지를 측정하는 기술이 요구된다.
관련 선행문헌으로 한국등록특허 제 840026호는 "고 에너지 레이저 시스템에서 플래쉬 램프의 방전 전류를 측정하는 측정 장치"을 개시한다.
한국등록특허 제 840026호
본 발명의 한 실시예는 섬광관을 에너지원으로 사용하는 고 에너지 레이저 시스템에서 전기적 잡음을 제외한 레이저 에너지를 측정하는 기술을 제공하는 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시예가 사용될 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치는 섬광관에서 발생하는 에너지를 기초로 생성된 전기 신호를 수신하면, 전기 신호의 전압을 증폭하는 신호 증폭기, 광신호의 크기 변화를 감지하면 출력 신호를 생성하는 비교기, 출력 신호를 전달받은 시점을 기준으로 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 신호 계측을 위한 트리거 신호를 생성하는 지연 발생기, 그리고 트리거 신호를 수신하면, 증폭된 전기 신호의 에너지를 계측하는 신호 계측기를 포함하고, 미리 설정된 지연 시간은, 섬광관의 방전에 의한 전기적 잡음 에너지가 소멸되는 시간을 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 따른 레이저 에너지를 계측하는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에 있어서, 하나 이상의 섬광관으로부터 발생하는 에너지에 기초하여 생성된 전기 신호인 광신호를 수신하면, 광신호의 전압을 증폭하고, 증폭된 광신호의 크기 변화를 감지하면, 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 증폭된 광신호의 에너지 값을 계측하는 다수의 레이저 에너지 계측장치, 그리고 레이저 에너지 계측장치마다 직렬로 연결된 데이터 전송 선로를 통해 계측된 에너지 값들을 수집하여 시스템 전체에 대한 에너지 값을 관리하는 원격 관리기를 포함하고, 미리 설정된 지연 시간은, 섬광관의 방전에 의한 전기적 잡음 에너지가 소멸되는 시간을 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 섬광관에서 고전압 고전류 펄스가 방전할 때 발생하는 전기적 잡음이 소멸하는 시간에 기초하여 광신호 계측 시점을 설정함으로써, 전기적 잡음을 계측하는 오동작을 방지하고, 신뢰도가 높은 광신호의 에너지 값을 계측할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 광센서에 직렬로 연결된 바이어스 저항값을 높게 설정하여 전기적 잡음이 소멸되는 시간보다 유효한 광신호를 길게 유지함으로써 전기적 잡음으로부터 분리된 광신호의 에너지 값을 정확하게 측정할 수 있다.
도 1은 발명의 한 실시예에 따른 레이저 에너지 계측장치들을 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 레이저 에너지 계측장치를 나타낸 회로도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 임계감쇄 방전 시 섬광관에 흐르는 전류를 나타낸 예시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기적 잡음 신호와 레이저 펄스를 나타낸 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 상에서, 광신호는 광센서에 입력된 전기적 잡음 에너지를 제외한 온전한 빛 에너지를 전기적인 신호로 변환된 신호를 나타내며, 레이저 펄스와 동일한 의미이다.
도 1은본 발명의 한 실시예에 따른 레이저 에너지 계측장치들을 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 레이저 에너지 계측장치(200, Laser energy meter)들은 에너지원인 섬광관(100)에서 발생하는 빛 에너지를 광센서에 의해 전기 신호로 변환하고, 전기 신호에 대한 계측하여 직렬로 연결되는 원격 관리기(300)로 전달한다.
섬광관(100)은 플래시 램프라고도 불리며, 단시간 동안 매우 강한 비간섭성 전체 스펙트럼 백색광을 생성하기 위한 전기 아크 램프를 나타낸다.
그리고 섬광관(100)의 방전 회로는 인덕턴스(L, Inductance), 저항(R, Resistance), 캐패시터(C, capacitor)의 결합으로 구성된다. 이에 섬광관(100)에 투입되는 전기 에너지의 광변환과 전달 효율성을 고려하여 방전 전류가 임계 감쇄하도록 인덕턴스와 저항 그리고 캐패시터의 값에 대한 비를 조정하여 섬광관(100)의 방전 회로를 설계한다.
레이저 에너지 계측장치(200)는 섬광관(100)을 에너지원으로 사용하는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 광 신호만을 계측하여 저장하고, 계측된 광신호에 대한 측정값을 직렬 데이터 전송선로를 사용하여 원격 관리기(300)로 전달한다.
이때, 레이저 에너지 계측장치(200)들은 광센서에서 전기 신호인 광신호가 생성됨과 동시에 신호 계측기에서 계측되지 않고, 미리 설정된 지연 시간만큼 지연한 후, 광신호의 에너지 값을 계측한다.
이는 섬광관 방전의 특성상 방전개시 초기에는 강력한 고주파의 전기적 잡음이 발생하기 때문에 해당 방전 잡음이 소멸된 후에 광신호만을 계측하기 위함이다. 그러므로 미리 설정된 지연 시간은 섬광관의 방전 회로에 기초하여 방전 잡음이 소멸되는 시간보다 더 길게 설정될 수 있다. 이때, 광신호가 미리 설정된 지연 시간 이후에도 일정 시간 유지되어야 계측 가능하므로 광신호가 일정 시간 지속되도록 설정해주어야 한다.
광신호가 소멸되는 시간은 광센서에 직렬로 연결된 저항값의 크기에 비례하기 때문에, 미리 설정된 지연 시간 이후에 광신호가 소멸되도록 레이저 에너지 계측장치(200)의 광센서에 직렬로 연결된 저항기의 저항값을 설정한다.
원격 관리기(300)는 복수의 레이저 에너지 계측장치(200)들 간에 시리얼로 연결된 데이터 전송선로를 통해 광신호의 의 에너지 값들을 한번에 획득할 수 있다.
한편, 도 1에서는 다수의 섬광관(100)들에 대응하여 다수의 광센서로부터 각각 광신호의 에너지 값을 계측하는 것으로 도시하였지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니며, 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 구현되는 섬광관과 레이저 에너지 장치의 구성에 따라 구현되는 구조는 추후에 변경 및 설정 가능하다. 그리고 레이저 에너지 계측장치(200)와 원격 관리기(300)와의 접속 방식은 직렬 데이터 전송선로를 이용한 통신으로 도시하였지만, 추후에 고 에너지 레이저 증폭기 시스템이 구현되는 환경에 기초하여 사용자에 의해 용이하게 변경 및 설정 가능하다.
또한, 레이저 에너지 계측장치(200)는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에서 하나의 모듈로 구현 가능하다.
이하에서는 도 2 내지 도 4를 이용하여 광신호를 계측하는 레이저 에너지 계측장치(200)에 대해서 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 레이저 에너지 계측장치를 나타낸 회로도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 에너지 계측장치(200)는 광센서(210), 저항기(215), 신호 증폭기(220), 비교기(230), 지연 발생기(240), 신호 계측기(250) 그리고 직렬 제어 접속기(260)를 포함한다.
광센서(210)는 섬광관에서 발생하는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하여 광 신호를 생성한다.
광센서(210)는 반도체 다이오드의 일종으로 광다이오드 라고도 하며, 빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 포토다이오드(photodiode)를 나타내지만, 반드시 이에 한정하는 것은 아니고, 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 소자를 모두 포함한다.
상세하게는 광센서(210)인 포토다이오드의 p-n 접합부에서 섬광관으로부터 입사된 광자(photon)에 대응하여 광자 에너지를 흡수한 광전자(광센서가 방출하는 전자)를 생성한다.
그리고 광센서(210)에서 생성한 광전자의 흐름이 전류를 발생시키고, 저항기(215)와의 상호작용에 의해 광자 에너지에 상응하는 전기적인 에너지를 나타내는 광신호를 생성한다.
그리고 광신호는 신호 증폭기(220)에 입력되어 전압증폭이 이루어진다.
이처럼 신호 증폭기(220)에서 광신호를 증폭하면, 비교기(230)에서 증폭된 광신호의 크기 변화를 감지한다.
비교기(230)는 광신호의 크기 변화를 감지하면 출력신호를 생성하여 지연 발생기(240)로 전달한다.
이때, 출력 신호가 생성하는 시기는 섬광관(100)의 방전개시 초기에 해당된다.
다시 말해, 강력한 고주파의 전기적 잡음인 방전 잡음이 광센서(210)를 통해 광신호로 변환되고, 방전 잡음에 대한 광신호의 크기 변화를 감지한 것으로 해당 출력 신호는 섬광관(100)의 방전 잡음에 대응한 신호이다.
다음으로 지연 발생기(240)는 출력 신호를 수신한 시점에서부터 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 신호 계측을 위한 트리거 신호를 생성한다.
이때, 미리 설정된 지연 시간은 섬광관의 방전에 의한 전기적 잡음 에너지가 소멸되는 시간을 나타낸다.
이하에서는 도 3을 이용하여 지연 시간을 설정하는 구성에 대해 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 임계감쇄 방전 시 섬광관에 흐르는 전류를 나타낸 예시도이다.
도 3은 임계감쇄 방전이 이루어질 때 섬광관에 흐르는 전류를 나타낸 그래프이다.
섬광관(100)의 방전회로에서 인덕턴스(L)는 120μH, 충전용량(C)은 100μF이고 섬광관의 저항값은 7Ω,　전압은 16kV이라고 가정한다.
이에 도 3의 ch1은 고주파 방전 잡음의 전류를 나타내고, ch2는 레이저 펄스를 나타내며, ch3는 전체 방전 잡음의 전류를 나타낸다.
도 3에서 방전 개시 시점으로부터 약 300μs (Microsecond)경과한 시점이 ch 1에 대한 전류치의 최고점(A)에 도달한다. 따라서 광센서(210)가 레이저 출력을 측정하는 시점도 방전 개시 시점으로 추정할 수 있다.
방전 전류가 소멸되면 방전 잡음에 대한 전자파가 더 이상 발생하지 않게 되고 소멸 시점은 전류치가 최고점인 A지점에서부터 약700μs 경과한 이후의 B 지점에 해당된다. 따라서 레이저 에너지 계측장치(200)는 방전전류의 영향에 대해 자유롭게 되고 이 때 계측되는 값은 광신호 정보만을 나타낸다.
그러므로 지연 발생기(240)는 레이저방전 초기에 강하게 발생되는 전자파에 의하여 트리거되고, 섬광관(100)에 흐르는 방전 전류가 소멸되는 시점보다 임계 값만큼 더 경과 된 후의 시간을 지연 시간(Td)으로 설정한다.
따라서 임계감쇄 방전의 조건에서 섬광관의 방전 전류 펄스의 길이는 τ=RC 로 주어지며 지연 발생기의 지연 시점의 조건은 Td =τ+ α이다.
여기서 α는 임계 값으로 추후에 사용자에 의해 변경 가능하다.
이와 같이, 광신호를 계측하고자 하는 시점이 지연 발생기(240)에 의해 지연되면 해당 광신호가 지연 시간보다 더 길게 유지되어야 한다.
그러므로 앞서 설명한 광센서(210)와 저항기(215)의 상호작용으로 광신호가 지연 시간보다 일정 시간 유지되도록 설정한다.
상세하게는 광센서(210)에서 발생된 광전류가 폐회로를 통해서 소멸되는 시간은 광센서(210)에 직렬로 연결된 저항기(215)의 바이어스 저항값의 크기에 비례하고 광센서(210)에 역방향으로 가해진 바이어스전압에 반비례한다.
따라서 저항기(215)의 바이어스 저항값을 크게 설정하여 광신호의 소멸 시간을 늘임으로써 지연 시간 이후에도 광신호를 유지할 수 있다.
다만, 광신호의 펄스 정점에서 측정되는 최대값을 유지하지 못하더라도 시간에 대한 소멸 상수를 고려하여 최대값에 대한 근사값을 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 전기적 잡음 신호와 레이저 펄스를 나타낸 그래프이다.
도 4의 (a)는 바이어스의 저항이 작을 경우 섬광관의 방전 잡음과 레이저 펄스를 비교한 그래프이고, (b)는 바이어스의 저항이 클 경우 섬광관의 방전 잡음과 레이저 펄스를 비교한 그래프이다.
도 4의 (a)와(b)를 살펴보면 섬광관 방전 잡음은 초기에 고주파의 전기적 잡음이 발생하고, 방전 상수에 의하여 결정되는 비교적 좁은 주파수 폭의 매끄러운 파형을 가진 저주파 방전이 나타난다.
이러한 강한 펄스에 의해서 t0 시점에 광 신호로 오인하여 방전 잡음을 레이저 에너지로 기록될 수 있다.
반면에, 실질적으로 감지해야 하는 광신호는 그래프에서 점선으로 표시된다.
도 4의 (a)에서는 바이어스 저항값이 낮게 설정되어 광신호가 방전 잡음에 중첩된다. 이에 방전 잡음이 상대적으로 광신호에 비해 크게 측정되기 때문에 광신호만을 정확하게 측정하기 어렵다.
반면 도 4의 (b)에서는 바이어스 저항값을 높게 설정하여 광신호가 일정 시간 동안 유지되도록 설정함으로써 방전 잡음이 끝난 이후에도 광신호만 유지된다.
이처럼 레이저 에너지 계측장치(200)는 방전 잡음이 완전히 소멸되는 시간을 산출하여 광신호만 남은 시점에서 레이저 에너지를 측정하면 온전한 광신호의 크기 정보를 측정할 수 있다.
다시 말해, 레이저 에너지 계측장치(200)는 t0 시점에서 방전 잡음이 완전히 소멸되는 시간인 Δt만큼 시간을 지연한 시점에서 광신호가 유지되도록 설정함으로써 Δs의 레이저 에너지(광신호 계측값)를 측정할 수 있다.
그러므로 레이저 에너지 계측장치(200)는 설정된 지연 시간에 기초하여 광신호가 소멸되는 시간 즉, 광신호가 유지되는 시간을 확보하기 위한 바이어스 저항값을 설정한다.
예를 들어, 광신호는 포토다이오드의 p-n 접합 면에서 광자에 의해 발생하는 광전자가 p-n 접합 면이 가지는 커패시턴스(CJ, capacitance)에 전하량(QJ)으로 누적되어 전압값으로 측정된다.
이에 광신호의 전하량(QJ)은 커패시턴스(CJ)에 직렬로 연결된 바이어스 저항을 통하여 상수
Figure 112020064043227-pat00001
에 따라 기하급수적으로 방전하며, 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112020064043227-pat00002
여기서, Q0 이 의미하는 바가 광신호의 최대 펄스를 나타낸다.
예를 들어, 광신호의 최대 펄스를 기준으로 측정하고자 하는 광신호의 크기의 비율이 80% 이면, Q(t)는 0.8Q0가 되고 광신호 소멸 시간(t)은 t= 0.7RC로 산출된다. 그러므로 레이저 에너지 계측장치(200)는 t=0.7RC≒Td의 조건을 만족하도록 바이어스 저항값(R)을 설정한다.
여기서, C는 커패시턴스의 값으로 광센서마다 미리 지정된 고유 값을 가진다.
이때, 레이저 에너지 계측장치(200)는 광신호 소멸 시간을 지연 시간보다 더 길게 유지하도록 바이어스 저항값(R)을 설정할 수 있다.
이처럼 광센서(210)에서 생성한 광신호가 일정하게 유지되는 시간 동안 지연 발생기(240)가 광신호 계측을 위한 트리거 신호를 신호 계측기(250)에 전달한다.
신호 계측기(250)는 트리거 신호를 수신하면 신호 증폭기(220)에서 증폭되는 광신호의 에너지 값을 계측한다. 그리고 신호 계측기(250)는 계측된 광신호의 에너지 값을 저장하고, 저장된장치(100 광신호의 에너지 값은 직렬 제어 접속기(260)에 의해 원격관리기(300)로 전달한다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 섬광관에서 고전압 고전류 펄스가 방전할 때 발생하는 전기적 잡음이 소멸하는 시간에 기초하여 광신호 계측시간을 지연함으로써, 전기적 잡음을 계측하는 오동작을 방지하고, 신뢰도가 높은 광신호를 측정할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 광센서에 직렬로 연결된 바이어스 저항값을 제어함으로써 전기적 잡음이 소멸되는 시간보다 유효한 광신호 값을 유지할 수 있어 전기적 잡음으로부터 분리된 광신호 값을 정확하게 측정할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (10)

  1. 섬광관에서 발생하는 에너지를 기초로 생성된 전기 신호인 광신호를 수신하면, 상기 광 신호의 전압을 증폭하는 신호 증폭기,
    상기 광 신호의 크기 변화를 감지하면 출력 신호를 생성하는 비교기,
    상기 출력 신호를 전달받은 시점을 기준으로 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 신호 계측을 위한 트리거 신호를 생성하는 지연 발생기, 그리고
    상기 트리거 신호를 수신하면, 증폭된 상기 광 신호의 에너지 값을 계측하는 신호 계측기
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 지연 시간은,
    상기 섬광관의 방전 초기에 발생하는 고주파의 전기적 잡음 에너지에 대한 방전 전류의 펄스 길이에 대응하는 시간을 나타내는 레이저 에너지 계측장치.
  2. 제1항에서,
    상기 지연 발생기는,
    방전 전류가 임계 감쇄가 이루어지도록 형성된 섬광관의 방전 회로에 기초하여 임계 감쇄 방전의 조건에서 전류 펄스의 길이 값으로 산출되는 시간 상수보다 더 큰 값으로 상기 지연 시간을 설정하는 레이저 에너지 계측장치.
  3. 제2항에서,
    상기 섬광관에서 발생하는 에너지를 전기 에너지로 변환하여 광신호를 생성하는 광 센서, 그리고
    상기 광 센서와 직렬로 연결되어 상기 광 센서에서 생성된 광신호가 전압을 가지도록 하는 저항기를 더 포함하는 레이저 에너지 계측장치.
  4. 제3항에서,
    상기 저항기는,
    상기 광신호의 최대 펄스를 기준으로 측정하고자 하는 광신호 크기의 비율이 설정되면, 상기 광신호의 비율에 기초하여 산출된 시간 상수 값이 상기 지연 시간이 되도록 바이어스 저항값을 설정하는 레이저 에너지 계측장치.
  5. 제4항에서,
    시리얼 포트로 연결된 데이터 전송선로를 통해 원격 관리기로 상기 광신호의 에너지 값을 전달하는 직렬 제어 접속기를 더 포함하는 레이저 에너지 계측장치.
  6. 레이저 에너지를 계측하는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템에 있어서,
    하나 이상의 섬광관으로부터 발생하는 에너지에 기초하여 생성된 전기 신호인 광신호를 수신하면, 상기 광신호의 전압을 증폭하고, 증폭된 상기 광신호의 크기 변화를 감지하면, 미리 설정된 지연 시간만큼 경과한 후, 증폭된 상기 광신호의 에너지 값을 계측하는 다수의 레이저 에너지 계측장치, 그리고
    상기 레이저 에너지 계측장치마다 직렬로 연결된 데이터 전송 선로를 통해 계측된 에너지 값들을 수집하여 시스템 전체에 대한 에너지 값을 관리하는 원격 관리기
    를 포함하고,
    상기 미리 설정된 지연 시간은,
    상기 섬광관의 방전 초기에 발생하는 고주파의 전기적 잡음 에너지에 대하는 에너지에 대한 방전 전류의 펄스 길이에 대응하는 시간을 나타내는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 레이저 에너지 계측장치는,
    상기 섬광관에서 발생하는 에너지에 기초하여 광전자를 생성하고, 연결된 저항기에 의해 상기 광전자에서 전기 신호인 광신호로 변환하는 광센서,
    상기 광신호의 전압을 증폭하는 신호 증폭기,
    상기 광신호의 크기 변화를 감지하면 출력 신호를 생성하는 비교기,
    상기 출력 신호를 전달받은 시점을 기준으로 상기 지연 시간만큼 경과한 후, 신호 계측을 위한 트리거 신호를 생성하는 지연 발생기
    상기 트리거 신호를 수신하면, 증폭된 상기 광신호의 에너지 값을 계측하는 신호 계측기, 그리고
    시리얼 포트로 연결된 데이터 전송선로를 통해 원격 관리기로 상기 광신호의 에너지 값을 전달하는 직렬 제어 접속기
    를 포함하는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템.
  8. 제7항에서,
    상기 미리 설정된 지연 시간은,
    방전 전류가 임계 감쇄가 이루어지도록 형성된 섬광관의 방전 회로에 기초하여 상기 방전 회로의 커패시턴스 값과 저항 값의 곱으로 산출된 상기 전기적 잡음 에너지의 소멸되는 시간에 임계 시간을 더한 시간으로 설정되는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템.
  9. 제8항에서,
    상기 저항기는,
    상기 광센서와 직렬로 연결되어 설정된 바이어스 저항값에 의해 상기 광센서에서 생성되는 광전자에 전압을 가지도록 하고, 상기 광신호가 소멸되는 시간에 비례하여 상기 바이어스 저항값의 크기를 설정하는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템.
  10. 제9항에서,
    상기 바이어스 저항값의 크기는,
    상기 광센서에서 발생하는 상기 광전자의 전하량과 상기 광 센서의 캐피시터 충전 용량 값을 기준으로 산출되는 시간 상수 값이 상기 지연 시간이 되는 조건을 만족하는 저항값으로 설정되는 고 에너지 레이저 증폭기 시스템.
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