KR102540273B1 - Laser pulse width measurement device using semiconductor two-photon absorption phenomenon - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 디텍터로 이광자 흡수를 측정하고 간섭 패턴을 출력하여 펨토초 또는 피코초 대의 펄스폭을 가지는 초단펄스 레이저의 펄스폭을 측정하는 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치는 입사되는 레이저 광의 일부는 반사하고 일부는 투과시켜 레이저 광을 분리하는 빔스플리터(10); 상기 빔스플리터(10)에서 분리된 반사광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터(10)에 입사시키는 제1 미러(20); 상기 빔스플리터(10)에서 분리된 투과광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터(10)에 입사시키는 제2 미러(30); 상기 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30) 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)를 입사되는 광과 평행하게 이동시키는 액추에이터(40); 상기 직선으로 이동되는 액추에이터(40)의 변위를 측정하는 리니어 엔코더(50) 및 상기 반사광과 투과광이 상기 빔스플리터(10)를 거쳐 이광자 흡수되는 광 에너지를 측정하는 광 디텍터(60)로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.The present invention relates to an apparatus for measuring the pulse width of an ultra-short pulse laser having a femtosecond or picosecond pulse width by measuring two-photon absorption with a semiconductor detector and outputting an interference pattern, and a laser using the semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention The pulse width measuring device includes a beam splitter 10 that separates laser light by reflecting part of the incident laser light and transmitting part of it; a first mirror 20 that reflects the reflected light separated by the beam splitter 10 and re-injects it into the beam splitter 10; a second mirror 30 that reflects the transmitted light separated by the beam splitter 10 and re-injects it into the beam splitter 10; an actuator 40 connected to either the first mirror 20 or the second mirror 30 to move the first mirror 20 or the second mirror 30 in parallel with the incident light; Consisting of a linear encoder 50 that measures the displacement of the actuator 40 moving in the straight line and a light detector 60 that measures the light energy absorbed by two photons of the reflected light and the transmitted light through the beam splitter 10 as a technical feature.

Description

반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치 {LASER PULSE WIDTH MEASUREMENT DEVICE USING SEMICONDUCTOR TWO-PHOTON ABSORPTION PHENOMENON}Laser pulse width measuring device using semiconductor two-photon absorption phenomenon {LASER PULSE WIDTH MEASUREMENT DEVICE USING SEMICONDUCTOR TWO-PHOTON ABSORPTION PHENOMENON}

본 발명은 레이저의 펄스폭을 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입사되는 레이저 광펄스를 마이켈슨 간섭계로 두 개의 빔으로 분리하고, 이들을 반도체 광검출기 표면에 집속시켜, 반도체 광검출기 표면에서 발생하는 이광자 흡수 현상으로 검출되는 (레이저 광펄스 모양대로 검출되는) 전류/전압 모양을 바탕으로 펨토초 또는 피코초 대의 펄스폭을 가지는 초단펄스 레이저의 펄스폭을 측정하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the pulse width of a laser, and more particularly, to split an incident laser light pulse into two beams with a Michelson interferometer, focus them on the surface of a semiconductor photodetector, and An apparatus for measuring the pulse width of an ultra-short pulse laser having a femtosecond or picosecond pulse width based on a current/voltage shape (detected according to the shape of a laser light pulse) detected by a two-photon absorption phenomenon that occurs.

레이저는 여기된 원자에 빛이 충돌해서 발생되는 유도방출을 이용한 장치로서 철판의 가공이나 절단, 각막이나 피부의 제거, 홀로그램 등 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 또 레이저 광이 물체에 닿았을 때 반사되는 정도를 측정하여 물체의 내부를 관찰하거나 거리를 측정하는 등 정밀 측정 장치로 활용되는 경우도 많다. 이중에서 거리나 깊이의 측정에 레이저를 이용하는 경우 그 해상도가 레이저의 펄스폭이 작을수록 높아지므로 펄스폭이 작은 레이저, 즉 초단펄스 레이저와 관련된 연구, 개발이 활발하게 진행되어 왔다.A laser is a device using stimulated emission generated by light colliding with excited atoms, and is used in various industrial fields such as processing or cutting steel plates, removal of corneas or skin, and holograms. In addition, it is often used as a precision measuring device, such as observing the inside of an object or measuring distance by measuring the degree of reflection when laser light hits an object. Among them, when a laser is used to measure distance or depth, its resolution increases as the pulse width of the laser decreases, so research and development related to a laser with a small pulse width, that is, an ultra-short pulse laser, have been actively conducted.

그런데 초단펄스 레이저를 개발한다 하더라도 그 펄스폭을 정확히 알 수 없다면 개발된 초단펄스 레이저를 이용한 거리 등 측정의 정확도가 낮아질 수밖에 없고, 따라서 레이저의 펄스폭을 특히 피코초나 펨토초 대의 펄스폭을 가지는 초단펄스 레이저의 펄스폭을 정확하게 측정하는 장치의 개발도 계속되어 왔다. 레이저 광의 세기는 파워 미터나 에너지 미터로 특정할 수 있고 광의 주파수 특성은 분광기(spectrometer)를 사용하여 중심 파장이나 중심 주파수를 쉽게 검출할 수 있다. 그러나 광펄스의 펄스폭은 수십 피코초 이하일 때는 속도가 빠른 전자장치를 이용하더라도 쉽게 측정할 수 없다.However, even if an ultrashort pulse laser is developed, if the pulse width cannot be accurately known, the accuracy of measurement such as distance using the developed ultrashort pulse laser will inevitably be lowered. Development of a device for accurately measuring the pulse width of a laser has also been continued. The intensity of laser light can be specified with a power meter or energy meter, and the center wavelength or center frequency can be easily detected for frequency characteristics of light using a spectrometer. However, when the pulse width of an optical pulse is less than several tens of picoseconds, it cannot be easily measured even using a high-speed electronic device.

이에 따라 짧은 펄스폭을 측정하기 위해서는 이러한 광펄스가 갖고 있는 짧은 펄스폭 자체 특성을 이용해서 간접적으로 측정해야 하는데, 짧은 펄스폭일수록 첨두출력(peak power)이 높아진다. 레이저 광펄스의 높은 첨두출력을 바탕으로 비선형결정을 이용한 파장 변조나 비선형물질을 이용한 형광, 또는 업컨버젼(up-conversion)으로 유도되는 광여기자(전자, 홀)를 생성할 수 있다. 대부분은 레이저 광의 제2고조파 발생이나 이광자 흡수와 같은 비교적 간편한 비선형 효과를 이용하여 초단펄스 레이저의 펄스폭을 측정하고 있다. 이중 제2고조파 발생을 이용하는 방법은 광학적으로 비선형성을 가지는 결정을 이용해야 하고 펄스의 중심 파장이 달라지는 경우 비선형 결정의 방향을 변경하거나 다른 종류의 비선형 결정으로 대체해야 하는 불편함이 있어 최근에는 이광자 흡수 효과를 이용하는 방법의 연구가 활발한 편이다.Accordingly, in order to measure the short pulse width, it is necessary to indirectly measure the light pulse using the characteristics of the short pulse width itself. The shorter the pulse width, the higher the peak power. Based on the high peak power of the laser light pulse, it is possible to generate optical excitons (electrons, holes) induced by wavelength modulation using nonlinear crystals, fluorescence using nonlinear materials, or up-conversion. In most cases, the pulse width of an ultrashort pulse laser is measured using relatively simple nonlinear effects such as generation of the second harmonic of laser light or absorption of two photons. The method using the double second harmonic generation has to use a crystal with optical nonlinearity and has the inconvenience of changing the direction of the nonlinear crystal or replacing it with a different type of nonlinear crystal when the center wavelength of the pulse changes. Research on how to use the absorption effect is active.

이광자 흡수란 레이저 광을 비선형 물질(반도체가 가장 효율적이다)에 조사했을 때 물질의 밴드갭(band-gap)이 레이저의 광자 에너지보다 높아서 흡수 현상이 발생하지 않지만, 두 개의 광자가 동시에 존재할 때 비로소 흡수 현상이 발생되어 높은 에너지의 전자나 홀이 형성되어 미세 전류가 흐르거나, 전자나 홀이 결합하면서 높은 에너지에 해당하는 형광을 방출하며 바닥상태로 떨어지는 현상을 의미한다. 논문 ‘E. Z. Chong, T. F. Watson, and F. Festy. Autocorrelation measurement of femtosecond laser pulses based on two-photon absorption in GaP photodiode. APPLIED PHYSICS LETTERS. AIP Publishing. 2014. 8. 105, PP.062111 - 062111-4’는 반도체 검출기에 광펄스를 집속하여 이러한 이광자 흡수로 유도된 미세한 광전류를 측정함으로써 초단펄스 레이저 펄스폭 측정 장치(이하 ‘종래 장치’라 함)를 구현한 일례로서, 도 1은 위 논문에 개시된 이광자 흡수를 이용한 초단펄스 레이저 펄스폭 측정 장치의 구성도이다.Two-photon absorption means that when laser light is irradiated to a nonlinear material (semiconductor is the most efficient), the band-gap of the material is higher than the photon energy of the laser, so absorption does not occur, but only when two photons exist at the same time. This refers to a phenomenon in which electrons or holes of high energy are formed due to an absorption phenomenon and a minute current flows, or electrons or holes combine to emit fluorescence corresponding to high energy and fall to the ground state. The thesis ‘E. Z. Chong, T. F. Watson, and F. Festy. Autocorrelation measurement of femtosecond laser pulses based on two-photon absorption in GaP photodiode. APPLIED PHYSICS LETTERS. AIP Publishing. 2014. 8. 105, PP.062111 - 062111-4' is an ultra-short pulse laser pulse width measurement device (hereinafter referred to as 'conventional device') by focusing light pulses on a semiconductor detector and measuring the minute photocurrent induced by the two-photon absorption. As an example of implementation, FIG. 1 is a block diagram of an ultra-short pulse laser pulse width measuring device using two-photon absorption disclosed in the above paper.

그런데 종래 장치는 레이저(1), 레이저(1)에서 나오는 광을 반사광과 투과광으로 분리하는 빔스플리터(3), 반사광을 반사시키는 미러(5)를 구비하고, 빔스플리터(3)에서 2개로 분리된 레이저 광 사이에 경로차를 부여하기 위하여 미러(5)에 스텝 모터를 연결하여 구동하며, 반사광과 투과광이 겹치도록 하여 광 디텍터(7)에서 이광자 흡수로 유도되는 미세전류를 오실로스코프로 측정한다. 그러나 모터의 스텝 분해능이 충분히 높지 않아서, 모터의 스텝별로 고정된 광 경로차에 대한 간섭(간섭형 자기상관함수) 데이터만 획득할 수 있어, 즉 각 스텝별로 산발적이며 불균일한 간섭 무늬데이터만 얻을 수 있어 펄스폭을 정확히 분석할 수 없는 문제점이 있다. 또 모터의 스텝 간격이 충분히 정밀하지 못하여, 측정하고자 하는 레이저 광의 펄스폭이 작아질수록 측정 검출되는 데이터 개수가 적어져서 펄스폭의 정확도가 낮아지고 특정 펄스폭 이하에서는 펄스폭을 측정할 수 없는 문제점이 있다. 또한 검출기에 집속하는 광부품으로 현미경 렌즈세트를 사용하여, 현미경 렌즈세트 내에 들어 있는 렌즈류가 많아서(적어도 3개 이상의 볼록 및 오목렌즈 조합) 짧은 펄스폭이 급격이 확대되는 펄스 확대 현상이 발생되어 수십 펨토초 미만의 펄스폭을 정확하게 측정할 수 없는 문제점을 내재하고 있다. However, the conventional device includes a laser 1, a beam splitter 3 that separates the light emitted from the laser 1 into reflected light and transmitted light, and a mirror 5 that reflects the reflected light, and the beam splitter 3 divides the light into two. In order to give a path difference between the laser beams, a step motor is connected to the mirror 5 to drive it, and the reflected light and the transmitted light overlap, and the microcurrent induced by the two-photon absorption in the photodetector 7 is measured with an oscilloscope. However, since the step resolution of the motor is not sufficiently high, only interference (interference-type autocorrelation function) data for the optical path difference fixed for each step of the motor can be obtained, that is, only sporadic and non-uniform interference pattern data can be obtained for each step. There is a problem that the pulse width cannot be accurately analyzed. In addition, since the step interval of the motor is not precise enough, as the pulse width of the laser light to be measured decreases, the number of data to be measured and detected decreases, so the accuracy of the pulse width decreases and the pulse width cannot be measured below a specific pulse width. there is In addition, a microscope lens set is used as an optical component that focuses on the detector, and there are many lenses in the microscope lens set (at least three convex and concave lens combinations), resulting in a pulse amplification phenomenon in which a short pulse width rapidly expands. There is an inherent problem in that pulse widths of less than tens of femtoseconds cannot be accurately measured.

E. Z. Chong, T. F. Watson, and F. Festy. Autocorrelation measurement of femtosecond laser pulses based on two-photon absorption in GaP photodiode. APPLIED PHYSICS LETTERS. AIP Publishing. 2014. 8. 105, PP.062111 - 062111-4E. Z. Chong, T. F. Watson, and F. Festy. Autocorrelation measurement of femtosecond laser pulses based on two-photon absorption in GaP photodiode. APPLIED PHYSICS LETTERS. AIP Publishing. 2014. 8. 105, PP.062111 - 062111-4

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 측정하고자 하는 광펄스의 왜곡없이 반도체 광검출기 자체가 가지고 있는 비선형성인 반도체 이광자 흡수현상을 이용하여, 레이저 광의 포락선(envelopment) 및 간섭 무늬(펄스 진폭 및 위상정보)의 관찰이 가능하고, 종래 장치에 비해 높은 정확도(1펨토초 미만)로 레이저 광의 펄스폭을 실시간으로 측정할 수 있는 레이저 펄스폭 측정 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to use the semiconductor two-photon absorption phenomenon, which is a nonlinearity of the semiconductor photodetector itself, without distortion of the optical pulse to be measured, To provide a laser pulse width measurement device capable of observing envelopment and interference fringes (pulse amplitude and phase information) and measuring the pulse width of laser light in real time with higher accuracy (less than 1 femtosecond) compared to conventional devices will be.

본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치는 입사되는 레이저 광의 일부는 반사하고 일부는 투과시켜 레이저 광을 분리하는 빔스플리터; 상기 빔스플리터에서 분리된 반사광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터에 입사시키는 제1 미러; 상기 빔스플리터에서 분리된 투과광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터에 입사시키는 제2 미러; 상기 제1 미러 또는 제2 미러 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 미러 또는 제2 미러를 입사되는 광과 평행하게 이동시키는 액추에이터; 상기 직선으로 이동되는 액추에이터의 변위를 측정하는 리니어 엔코더 및 상기 반사광과 투과광이 상기 빔스플리터를 거쳐 이광자 흡수되는 광 에너지를 측정하는 광 디텍터로 구성되는 것을 기술적 특징으로 한다.An apparatus for measuring laser pulse width using a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention includes a beam splitter that separates laser light by reflecting some of the incident laser light and transmitting some of it; a first mirror that reflects the reflected light separated by the beam splitter and re-injects it into the beam splitter; a second mirror that reflects the transmitted light separated by the beam splitter and re-injects it into the beam splitter; an actuator connected to either the first mirror or the second mirror to move the first mirror or the second mirror in parallel with the incident light; It is technically characterized in that it is composed of a linear encoder that measures the displacement of the actuator moving in the straight line and a light detector that measures light energy absorbed by two photons of the reflected light and the transmitted light through the beam splitter.

본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치는 광검출기 내에서 이광자 흡수되어 여기되는 미세 광전류를 전압으로 자체 증폭함으로써 크게 증폭된 펄스의 포락선 및 펄스의 간섭 패턴을 관찰할 수 있다.The device for measuring laser pulse width using the semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention self-amplifies a minute photocurrent excited by two-photon absorption into a voltage in a photodetector, so that the greatly amplified pulse envelope and pulse interference pattern can be observed.

또 1 펨토초 이하의 높은 분해능으로 레이저 광의 펄스폭을 측정할 수 있다.In addition, the pulse width of laser light can be measured with a high resolution of 1 femtosecond or less.

또 종래 장치에 비해 펄스 자체 왜곡 없이 10펨토초 이하의 더 좁은 펄스폭을 측정할 수 있다.In addition, it can measure narrower pulse widths of 10 femtoseconds or less without pulse self-distortion compared to conventional devices.

또 100 피코초 이상으로 종래 장치에 비해 넓은 스캔 범위에 걸쳐 펄스들을 관측 및 측정할 수 있다.In addition, pulses can be observed and measured over a wider scan range than conventional devices, over 100 picoseconds.

도 1은 종래의 이광자 흡수를 이용한 초단펄스 레이저 펄스폭 측정 장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치의 구성도
도 3은 이광자 흡수에 의해 간섭형 자기상관함수 패턴이 발생되는 원리
도 4는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에서 얻을 수 있는 이광자 흡수현상에 의해 측정된 광펄스 간섭형 자기상관함수 패턴
도 5는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에서 얻을 수 있는 이광자 흡수현상에 의해 측정된 광펄스 세기형 자기상관함수의 포락선
도 6은 본 발명에서 빔스플리터의 다른 실시형태
도 7은 빔스플리터의 확대도
도 8은 도 6의 빔스플리터를 구비한 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치에서 레이저 빔의 진행도1 is a block diagram of a conventional ultrashort laser pulse width measuring device using two-photon absorption;
2 is a block diagram of a laser pulse width measuring device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention.
3 is a principle of generating an interference-type autocorrelation function pattern by two-photon absorption
4 is an optical pulse coherence type autocorrelation function pattern measured by a two-photon absorption phenomenon that can be obtained from a laser pulse width measuring device according to the present invention.
5 is an envelope of an optical pulse intensity-type autocorrelation function measured by a two-photon absorption phenomenon obtained by a laser pulse width measuring device according to the present invention.
6 is another embodiment of a beam splitter in the present invention
7 is an enlarged view of the beam splitter
8 is a progress diagram of a laser beam in a laser pulse width measuring device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention equipped with the beam splitter of FIG. 6;

이하에서는 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 레이저 펄스폭 측정 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings for a laser pulse width measurement device.

도 2는 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치의 구성도로서, 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치는 빔스플리터(10), 제1 미러(20), 제2 미러(30), 액추에이터(40), 리니어 엔코더(50) 및 광 디텍터(60)를 포함하여 구성되고, 집광 렌즈 또는 파라볼릭 미러(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다.2 is a block diagram of a laser pulse width measurement device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention. The laser pulse width measurement device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention includes a beam splitter 10, a first mirror 20 ), a second mirror 30, an actuator 40, a linear encoder 50, and an optical detector 60, and may further include a condensing lens or a parabolic mirror 70.

빔스플리터(10)는 입사되는 레이저 광의 일부는 반사하고 일부는 투과시켜 레이저 광을 분리하는 구성요소이다. 이하 반사된 레이저 광을 반사광이라 하고, 투과된 레이저 광을 투과광이라 한다.The beam splitter 10 is a component that separates laser light by reflecting some of the incident laser light and transmitting some of it. Hereinafter, the reflected laser light is referred to as reflected light, and the transmitted laser light is referred to as transmitted light.

제1 미러(20)는 빔스플리터(10)에서 분리된 반사광(또는 투과광)을 반사하여 다시 빔스플리터(10)에 입사시키는 구성요소로서, 전반사를 이용한 프리즘일 수 있다.The first mirror 20 is a component that reflects reflected light (or transmitted light) separated from the beam splitter 10 and enters the beam splitter 10 again, and may be a prism using total reflection.

제2 미러(30)는 빔스플리터(10)에서 분리된 투과광(또는 반사광)을 반사하여 다시 빔스플리터(10)에 입사시키는 구성요소이다. 즉, 빔스플리터(10), 제1 미러(20), 제2 미러(30)는 마이켈슨 간섭계의 구성과 동일한 것을 알 수 있다. 본 발명이 종래와 다른 점은 이하의 액추에이터(40)와 리니어 엔코더(50)를 구비하는 점이다.The second mirror 30 is a component that reflects transmitted light (or reflected light) separated from the beam splitter 10 and re-injects it into the beam splitter 10 . That is, it can be seen that the beam splitter 10, the first mirror 20, and the second mirror 30 have the same configuration as the Michelson interferometer. The difference between the present invention and the prior art is that the following actuator 40 and linear encoder 50 are provided.

액추에이터(40)는 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30) 중 어느 하나에 연결되어 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)를 입사되는 광과 평행하게 이동시키는 구성요소로서, 보이스 코일이나 리니어 모터가 될 수 있다. 액추에이터(40)가 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)를 반사광 또는 투과광과 평행하게 이동시키기 때문에 반사광과 투과광 간 광 경로차를 발생시킬 수 있다. 액추에이터(40)의 변위는 sin 파형 등 주기 함수의 형태를 띠게 된다.The actuator 40 is a component connected to either the first mirror 20 or the second mirror 30 to move the first mirror 20 or the second mirror 30 in parallel with the incident light, It can be a voice coil or a linear motor. Since the actuator 40 moves the first mirror 20 or the second mirror 30 in parallel with the reflected light or the transmitted light, an optical path difference between the reflected light and the transmitted light may be generated. The displacement of the actuator 40 takes the form of a periodic function such as a sinusoidal waveform.

리니어 엔코더(50)는 직선으로 이동되는 액추에이터(40)의 변위를 측정하는 구성요소이다. 따라서 리니어 엔코더(50)로부터 제1 미러(20) 또는 제2 미러의 위치나 이들 간의 상대적인 거리차를 측정할 수 있다.The linear encoder 50 is a component that measures the displacement of the actuator 40 moving in a straight line. Therefore, the position of the first mirror 20 or the second mirror or the relative distance difference between them can be measured from the linear encoder 50 .

따라서 액추에이터(40)가 연속적으로 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)를 직선운동 시키면서 리니어 엔코더(50)가 실시간으로 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)의 위치를 측정할 수 있고, 이에 따라 리니어 엔코더(50)에서 측정한 변위차의 2배(반사광 또는 투과광이 왕복해야 하므로 2배이다)만큼 반사광과 투과광 간 광 경로차가 발생된다.Therefore, while the actuator 40 continuously moves the first mirror 20 or the second mirror 30 linearly, the linear encoder 50 measures the position of the first mirror 20 or the second mirror 30 in real time. Accordingly, an optical path difference between the reflected light and the transmitted light is generated by twice the displacement difference measured by the linear encoder 50 (it is twice as much as the reflected light or transmitted light has to reciprocate).

이해를 돕기 위하여, 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에서 얻을 수 있는 데이터와 종래 장치에서 얻을 수 있는 데이터를 비교해 본다.For better understanding, data that can be obtained from the laser pulse width measuring device according to the present invention and data that can be obtained from the conventional device will be compared.

도 3은 이광자 흡수에 의해 간섭형 자기상관함수 패턴이 발생되는 원리를 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에서 얻을 수 있는 이광자 흡수현상에 의해 측정된 광펄스 간섭형 자기상관함수 패턴 패턴이며, 레이저 펄스의 모양(shape)은 가우시안을 가정한다.3 is a diagram for explaining the principle of generating an interference-type autocorrelation function pattern by two-photon absorption, and FIG. 4 is an optical pulse interference measured by a two-photon absorption phenomenon obtained by a laser pulse width measurement device according to the present invention. It is an autocorrelation function pattern pattern, and the shape of the laser pulse is assumed to be Gaussian.

도 3(a)는 반사광과 투과광 사이에 광 경로차가 없어 간섭 에너지가 최대로 측정되는 것을 도시한 것이고, 도 3(b), 도 3(c)로 갈수록 반사광과 투과광의 광 경로차가 증가하는 경우를 도시한 것이며, 광 경로차가 커질수록 반사광과 투과광의 겹침이 없어져 이광자 흡수가 일어나지 않는 지점에 이르게 되어 도 3(d)에 이르게 된다.FIG. 3(a) shows that the maximum interference energy is measured because there is no optical path difference between the reflected light and the transmitted light. As the optical path difference increases, the overlap between reflected light and transmitted light disappears, leading to a point where two-photon absorption does not occur, leading to FIG. 3(d).

도 3의 이해를 기반으로 레이저 펄스폭 측정을 위하여 본 발명에 따른 이광자 흡수 현상으로 측정된 전압신호 패턴을 생각해보면 도 4와 같이 간섭 패턴(여기서 패턴은 시간축을 따라 자체 중첩 및 간섭된 광펄스의 진폭과 위상변동을 의미하는 것이고, 일반적인 광학실험에서 볼 수 있는 공간상의 패턴이 아니다)을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 왜냐하면, 본 발명에서는 액추에이터(40)가 연속적으로 움직이고 있기 때문에 도 3(a)에서 도 3(d)에 이르기까지 간섭되는 간섭 신호의 모든 패턴(전압)이 관찰 가능하기 때문이다. 참고로, 도 4(a)는 이광자 흡수현상을 이용하여 측정된 간섭형 자기함수이며, 이 측정된 간섭형 자기함수를 sech 함수로 가정하여 피팅하면, 포락선의 최대 전압이 약 0.44V이므로 0.22V에서 약 19.7fs의 레이저 광 펄스폭을 얻을 수 있고, 도 4(b)는 같은 방법으로 검출되는 레이저 광의 펄스폭이 약 17.2fs인 경우를 나타낸 것이다.Considering the voltage signal pattern measured by the two-photon absorption phenomenon according to the present invention for measuring the laser pulse width based on the understanding of FIG. 3, the interference pattern as shown in FIG. It means amplitude and phase fluctuation, and it is not a spatial pattern that can be seen in general optical experiments) can be obtained. This is because, in the present invention, since the actuator 40 is continuously moving, all patterns (voltages) of interference signals can be observed from FIGS. 3(a) to 3(d). For reference, FIG. 4(a) is the coherent magnetic function measured using the two-photon absorption phenomenon. If the measured coherent magnetic function is assumed to be a sech function and fitted, the maximum voltage of the envelope is about 0.44V, so it is 0.22V. A laser light pulse width of about 19.7 fs can be obtained from , and FIG. 4 (b) shows a case where the pulse width of the laser light detected in the same way is about 17.2 fs.

도 5는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에서 얻을 수 있는 이광자 흡수현상에 의해 측정된 광펄스 세기형 자기상관함수의 포락선을 추출한 것으로서, 도 5(a)는 전체 스캔 영역의 포락선이 도시된 것이고, 도 5(b)는 도 5(a)를 시간축을 따라 확대한 것, 즉 좁은 시간대에서 광펄스 세기형{위상이 제거된 광 에너지만으로 도시한 것, 즉 광펄스의 세기(intensity)를 도시한 형태} 포락선을 본 것이다. 본 발명에서 레이저 광 펄스폭은 간섭형 또는 세기형 신호 패턴 포락선의 최대 크기(peak)의 절반{1/2, 도 5(b)의 화살표가 가리키는 시간폭}에서 측정할 수 있다. 도 5(a)는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치의 스캔 영역을 보여주는데, 액추에이터(40)가 소정 구동 주파수, 소정 진폭으로 구동되었을 때 약 5000fs의 스캔 영역{±2500fs, 도 5(a)에서 적색선으로 표시된 시간 영역}의 펄스를 측정할 수 있다는 것을 나타내고 있다. 본 발명자의 실험에 따르면 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치의 경우 전체 스캔 영역이 최소 10ps에서 최대 110ps에 달하고, 상용화되어 있는 제품의 제한된 스캔 영역보다 선택의 폭이 현저히 커 원하는 스캔 영역을 임의로 취사 선택하여 조절할 수 있다FIG. 5 is an extract of the envelope of the light pulse intensity type autocorrelation function measured by the two-photon absorption phenomenon obtained by the laser pulse width measurement device according to the present invention. FIG. 5 (a) shows the envelope of the entire scan area. 5(b) is an enlargement of FIG. 5(a) along the time axis, that is, a light pulse intensity type in a narrow time span (a diagram showing only the phase-removed light energy, that is, the intensity of the light pulse) Figure shown} This is the view of the envelope. In the present invention, the pulse width of the laser light can be measured at half of the maximum peak of the envelope of the interference type or intensity type signal pattern {1/2, the time width indicated by the arrow in FIG. 5(b)}. 5 (a) shows the scan area of the laser pulse width measuring device according to the present invention, when the actuator 40 is driven at a predetermined driving frequency and a predetermined amplitude, the scan area of about 5000 fs {±2500 fs, FIG. 5 (a) It shows that pulses in the time domain} indicated by the red line in can be measured. According to the experiment of the present inventor, in the case of the laser pulse width measuring device according to the present invention, the total scan area ranges from a minimum of 10 ps to a maximum of 110 ps, and the range of selection is significantly larger than the limited scan area of commercially available products, so the desired scan area can be selected arbitrarily. can be adjusted by selecting

본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치도 측정 한계가 없는 것은 아닌데 이는 리니어 엔코더(50)의 분해능이 기인하는 것이다. 가령, 리니어 엔코더(50)의 분해능이 0.1㎛라면 광 경로차는 0.2㎛까지 측정할 수 있고, 이를 시간으로 환산하면 약 0.67fs(= 0.2㎛ / 광속 3×108m/s)이므로 이 이하로는 펄스폭을 측정할 수 없다. 그러나 이는 리니어 엔코더(50)의 성능 향상으로 해결할 수 있는 문제이고, 기술 사상에 있어서는 문제가 없는 것이다.The laser pulse width measuring device according to the present invention is not without measurement limitations, which is due to the resolution of the linear encoder 50. For example, if the resolution of the linear encoder 50 is 0.1 μm, the optical path difference can be measured up to 0.2 μm, and when converted to time, it is about 0.67 fs (= 0.2 μm / luminous flux 3 × 10 8 m / s). cannot measure the pulse width. However, this is a problem that can be solved by improving the performance of the linear encoder 50, and there is no problem in the technical concept.

한편, 본 발명에 따른 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치는 기계적 특성 때문에 액추에이터(40)의 고유진동수(본 발명자가 구현한 실험장치에서는 약 5Hz였고, 이는 시스템에 따라 달라질 수 있다)가 아닌 주파수를 인가했을 때에는 액추에이터의 변위가 구동 전압인 sin 파형대로 온전하게 움직이지 못하고, 왜곡된 사인파형으로 나타나서 변위의 스캔범위가 고유진동수일 때보다 더 적게 제약된다. 예를 들면, 액추에이터(40)의 고유진동수보다 낮은 주파수로 구동할 경우 액추에이터(40) 변위의 sin 파형이 포화(saturation)되어 리니어 엔코더(50)가 클램핑된 변위값을 출력하게 된다. 이때 클램핑된 구간에서 간섭 패턴은 의미가 없으므로 레이저 펄스폭을 산출할 때에는 리니어 엔코더(50)가 클램핑 되지 않은 부분의 데이터만 이용해야 한다. 고유진동수보다 높은 주파수인 사인 함수의 경우에도 같은 이유로 스캔범위가 제약되는데, 액추에이터의 스캔 모양은 온전한 구동 사인파에 약간 더 높은 주파수 성분들이 섞여서 약간 왜곡된 사인파 형태로 빠르게 주사하게 된다. 고유진동수보다도 더 높은 주파수로 주사하게 되면, 스캔범위는 더 작아지지만 데이터 수집 속도가 빨라져서 실시간 디스플레이 뿐만 아니라 짧은 시간에 많은 데이터를 확보할 수 있는 장점을 얻게 된다. 이산적인 종래 장치에서는 이러한 액추에이터의 비선형특성을 파악하기 어려우며, 스텝 펄스의 개수로 이동 변위를 계산해야 하기 때문에 액추에이터 선형 구간만을 잘라서 사용해야 하고 이에 따라 스캔 범위나 구동 주파수에 제약이 따르는 단점이 파생된다. 아울러 스텝모터 특성상 움직임이 펄스형태로 구동되기 때문에 펄스가 가해짐에 따라 변위가 연속적이지 못하고 매번 갑작스런 흔들림이 수반하는 단점이 내재되어 있다. On the other hand, the laser pulse width measuring device using the semiconductor two-photon absorption phenomenon according to the present invention has a natural frequency of the actuator 40 (it was about 5 Hz in the experimental device implemented by the present inventors, which may vary depending on the system) due to mechanical characteristics. When a frequency other than the natural frequency is applied, the displacement of the actuator does not move perfectly according to the sine wave, which is the driving voltage, and appears as a distorted sine wave, so the displacement scan range is less restricted than when the natural frequency is used. For example, when driven at a frequency lower than the natural frequency of the actuator 40, the sine wave of the displacement of the actuator 40 is saturated, and the linear encoder 50 outputs a clamped displacement value. At this time, since the interference pattern is meaningless in the clamped section, only data of the part where the linear encoder 50 is not clamped should be used when calculating the laser pulse width. In the case of a sine function with a frequency higher than the natural frequency, the scan range is limited for the same reason. The scan shape of the actuator is scanned quickly in the form of a slightly distorted sine wave with slightly higher frequency components mixed with the intact driving sine wave. When scanning at a frequency higher than the natural frequency, the scan range becomes smaller, but the data collection speed is increased, so that a lot of data can be obtained in a short time as well as a real-time display. In a discrete conventional device, it is difficult to grasp the nonlinear characteristics of these actuators, and since the movement displacement must be calculated with the number of step pulses, only the linear section of the actuator must be cut and used, thereby limiting the scan range or driving frequency. Disadvantages are derived. In addition, since the movement is driven in the form of pulses due to the nature of the step motor, the displacement is not continuous as the pulse is applied, and there is an inherent disadvantage in that sudden shaking occurs every time.

광 디텍터(60)는 반사광과 투과광이 다시 빔스플리터(10)를 거쳐 이들 두 개의 광이 광검출기에 집속되어, 중첩되었을 때만 발생하는 이광자 흡수에 의해 유도되는 미세한 광전류를 전압으로 크게 증폭하여 광펄스 모양을 측정하는 구성요소이다. 높은 효용성을 위해 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치는 노이즈가 적고 교란이 적은 광 검출기 신호를 구현해야 한다. 일반적으로 이광자 흡수로 검출되는 미세 전류는 그 크기가 작아 별도의 장치로서 전류 증폭기를 사용해야 하는 경우가 많은데, 별도의 전류 증폭기를 사용하게 되면 원치 않는 노이즈를 발생시킬 뿐만 아니라 광 디텍터의 대역폭이 증폭률에 반비례하여 좁아지게 된다. 따라서 본 발명의 광 디텍터(60)는 트랜스임피던스 증폭기를 내장하였고, 이에 따라 별도의 전류 증폭기를 사용하지 않고도 대역폭을 고려하여 증폭률을 능동적으로 조정할 수 있어, 측정하고자 하는 펄스폭의 왜곡 없이 증폭된 신호전압으로 얻을 수 있는 장점이 있다.The photodetector 60 amplifies the minute photocurrent induced by the two-photon absorption that occurs only when the reflected light and the transmitted light pass through the beam splitter 10 and the two lights are focused on the photodetector and overlapped, to a voltage, to generate an optical pulse. It is a component that measures the shape. For high effectiveness, the laser pulse width measuring device according to the present invention should implement a photodetector signal with low noise and low disturbance. In general, microcurrents detected by two-photon absorption are small in size and often require the use of a current amplifier as a separate device. If a separate current amplifier is used, not only does it generate unwanted noise, but the bandwidth of the photodetector also depends on the amplification rate. It narrows in inverse proportion. Therefore, the optical detector 60 of the present invention has a built-in transimpedance amplifier, and accordingly, the amplification factor can be actively adjusted in consideration of the bandwidth without using a separate current amplifier, and thus the amplified signal without distortion of the pulse width to be measured. There are advantages that can be obtained with voltage.

도 6은 본 발명에서 빔스플리터의 다른 실시형태를 도시한 것이다. 본 발명에서 반사광과 투과광의 광 경로차를 더욱 일정하게 유지할 수 있도록 빔스플리터(10)를 제1, 제2 빔스플리터(11, 13)로 분할하고 제1 빔스플리터(11)의 반사면과 제2 빔스플리터(13)의 반사면이 반대로 향하도록 할 수 있다. 일반적으로 마이켈슨 간섭계를 도시할 때 도 1과 같이 빔스플리터를 직선으로 간략히 표시하는 경우가 많은데, 실제 빔스플리터는 도 7에 도시된 것과 같이 유리판(15)의 양면에 광학 코팅면을 갖는데, 한 면에는 원하는 반사율(대개 R=50%)을 갖는 광학 코팅면(17, 이하 ‘반사코팅면’이라 한다)이 형성되고 다른 한 면에는 입사광이 모두 투과되도록 매우 얇은 반투과 코팅면(19, Anti-Reflection coating)이 형성된다. 따라서 도 2에서 반사광의 경우 반사코팅면(17)에서 반사된 후 제1 미러(20)에서 되반사되어 반사코팅면(17)을 투과(투과율은 50%)하여 광 디텍터(60)로 입사되고, 투과광의 경우 반사코팅면(17)을 투과하여 유리판(15)을 거쳐 제2 미러(30)에서 되반사된 후 다시 유리판(15)을 거쳐 반사코팅면(17)에서 반사되어 광 디텍터(60)에 입사된다. 즉, 투과광의 경우 유리판(15)을 반사광에 비해 2번 더 지나가게 되고, 이에 따른 펄스폭 확대, 유리 내부 산란에 의한 감쇄 및 광 경로차가 발생되는 것이다. 광 경로차의 경우 고정된 광 시스템이라면 오프셋 개념으로 더하거나 빼서 보상할 수도 있지만 분산에 의한 펄스폭 확대, 감쇄 등의 광학적 효과는 상쇄하거나 보상하기 어렵다. 그런데 도 6과 같이 제1, 제2 빔스플리터(13)를 구성하는 경우 도 8과 같이 반사광과 투과광이 모두 유리판(15)을 1회씩 거치기 때문에 동일한 효과를 받게 되고, 빔스플리터를 통과함에 따른 광 경로차가 없어져 이를 보상할 필요도 없게 되는 것이다.6 shows another embodiment of the beamsplitter in the present invention. In the present invention, the beam splitter 10 is divided into first and second beam splitters 11 and 13 so that the optical path difference between the reflected light and the transmitted light can be maintained more constant, and the reflective surface of the first beam splitter 11 and the second The reflective surface of the 2 beam splitter 13 may be directed in the opposite direction. In general, when a Michelson interferometer is shown, the beam splitter is often simply indicated in a straight line as shown in FIG. 1, but the actual beam splitter has optical coating surfaces on both sides of the glass plate 15 as shown in FIG. An optical coating surface (17, hereinafter referred to as 'reflection coating surface') having a desired reflectance (usually R = 50%) is formed on one side, and a very thin transflective coating surface (19, anti-reflective coating surface) is formed on the other side so that all incident light is transmitted. -Reflection coating) is formed. Therefore, in the case of the reflected light in FIG. 2, it is reflected from the reflective coating surface 17 and then reflected back from the first mirror 20 to transmit through the reflective coating surface 17 (transmittance is 50%) and enter the light detector 60. , In the case of transmitted light, it passes through the reflective coating surface 17, passes through the glass plate 15, and is reflected back from the second mirror 30, and then passes through the glass plate 15 and is reflected from the reflective coating surface 17 again to the light detector 60 ) is entered into That is, in the case of transmitted light, it passes through the glass plate 15 twice more than reflected light, and thus, pulse width expansion, attenuation due to scattering inside the glass, and light path difference occur. In the case of an optical path difference, if it is a fixed optical system, it can be compensated by adding or subtracting based on the concept of offset, but it is difficult to offset or compensate for optical effects such as pulse width expansion and attenuation due to dispersion. However, when the first and second beam splitters 13 are configured as shown in FIG. 6, the same effect is obtained because both the reflected light and the transmitted light pass through the glass plate 15 once as shown in FIG. 8, and the light passing through the beam splitter As the route difference disappears, there is no need to compensate for it.

본 발명에서 광 디텍터(60)와 빔스플리터(10) 사이에, 보다 정확하게는 광 디텍터(60)의 직전에 집광 렌즈나 파라볼릭 미러(70)를 더 구비할 수 있다. 본 발명은 이광자 흡수현상을 이용하기 때문에 반사광과 투과광이 광 디텍터(60)의 한 점에 집중되어야 하는데, 빔스플리터(10)나 제1, 제2 미러(30)를 거치면서 한 점에 집중되기 어렵고 오히려 전파함에 따라 빔의 크기가 보다 확대된다. 집광 렌즈는 이러한 문제를 해결하기 위한 구성요소로 서로 이격 또는 중첩되어 평행하게 광 디텍터(60)에 입사되는 반사광과 투과광을 모아주는 역할을 한다. 참고로 집광 렌즈의 초점거리는 보통 수 ㎝이며, 초점거리가 보다 짧아질수록 보다 중앙부위가 두툼해진다.In the present invention, a condensing lens or a parabolic mirror 70 may be further provided between the light detector 60 and the beam splitter 10, more precisely, immediately before the light detector 60. Since the present invention uses the two-photon absorption phenomenon, the reflected light and the transmitted light must be concentrated on one point of the light detector 60. It is difficult and rather the size of the beam is enlarged as it propagates. The condensing lens is a component to solve this problem and serves to collect reflected light and transmitted light incident on the light detector 60 in parallel by being spaced apart or overlapping each other. For reference, the focal length of a condensing lens is usually several cm, and the shorter the focal length, the thicker the central part.

집광 렌즈 대신 파라볼릭 미러(70)를 사용하는 것이 더 바람직하다. 왜냐하면, 집광 렌즈나 파라볼릭 미러(70)나 모두 광을 모아주는 것은 동일하지만 렌즈의 경우 초점거리가 짧을수록(이광자 흡수현상을 유도하기 위해 강한 집속이 요구됨)렌즈는 보다 두툼해지고, 수차 문제가 발생되어 레이저 광을 효과적으로 초점에 집중시키지 못하게 된다. 특히 집광렌즈를 사용하게 되면 렌즈의 굴절률이 갖는 정상분산 때문에 입사된 펄스폭이 급격하게 확대되는 펄스 확대(pulse-broadening) 현상에 의해 펄스폭이 왜곡되는 문제가 발생된다. 파라볼릭 미러(70)의 경우 앞서 기술한 바와 같이 펄스 확대에 따른 펄스 왜곡이나 렌즈 수차를 피할 수 있어서, 이광자 흡수현상을 이용하는 본 발명에 따른 레이저 펄스폭 측정 장치에 보다 적합하다 할 수 있다. 이때 초점거리는 가능한 짧을수록 좋은데, 그 이유는 강한 집속에 의해 집속된 빔의 크기가 작아져, 첨두 광세기가 높아지고 이광자흡수로 유도되는 전류세기는 비례적으로 증대되기 때문이다.It is more preferable to use a parabolic mirror 70 instead of a condensing lens. This is because both the condensing lens and the parabolic mirror 70 collect light, but in the case of the lens, the shorter the focal length (strong convergence is required to induce two-photon absorption), the thicker the lens, and the aberration problem. This causes the laser light to not be effectively focused on the focal point. In particular, when a condensing lens is used, a pulse-broadening phenomenon in which an incident pulse width rapidly expands due to normal dispersion of a refractive index of the lens causes a problem of distorting the pulse width. As described above, the parabolic mirror 70 can avoid pulse distortion or lens aberration due to pulse expansion, so it can be said to be more suitable for the laser pulse width measuring device according to the present invention using a two-photon absorption phenomenon. At this time, the shorter the focal length is, the better, because the size of the focused beam is reduced by strong focusing, so that the peak light intensity increases and the current intensity induced by two-photon absorption increases proportionally.

10 빔스플리터 11 제1 빔스플리터
13 제2 빔스플리터 15 유리판
17 반투과거울 19 반투과 코팅면
20 제1 미러 30 제2 미러
40 액추에이터 50 리니어 엔코더
60 광 디텍터 70 파라볼릭 미러10 beam splitter 11 first beam splitter
13 Second beam splitter 15 Glass plate
17 Transflective mirror 19 Transflective coated surface
20 First mirror 30 Second mirror
40 Actuator 50 Linear Encoder
60 Optical Detector 70 Parabolic Mirror

Claims (6)

입사되는 레이저 광의 일부는 반사하고 일부는 투과시켜 레이저 광을 분리하는 빔스플리터(10);
상기 빔스플리터(10)에서 분리된 반사광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터(10)에 입사시키는 제1 미러(20);
상기 빔스플리터(10)에서 분리된 투과광을 반사하여 다시 상기 빔스플리터(10)에 입사시키는 제2 미러(30);
상기 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30) 중 어느 하나에 연결되어 상기 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)를 입사되는 광과 평행하게 이동시키는 액추에이터(40);
상기 액추에이터(40)가 이동시키는 상기 제1 미러(20) 또는 제2 미러(30)의 변위를 측정하는 리니어 엔코더(50) 및
상기 반사광과 투과광이 상기 빔스플리터(10)를 거쳐 이광자 흡수되는 광 에너지를 측정하는 광 디텍터(60)로 구성되고,
상기 변위가 연속적으로 변화하며,
상기 광 디텍터(60)가 이광자 흡수로 여기되는 미세전류를 간섭 신호 패턴으로 변환하고, 상기 간섭 신호 패턴의 증폭률 조절이 가능하며,
상기 입사되는 레이저 광의 펄스폭은 상기 광 디텍터(60)에서 출력되는 상기 간섭 신호 패턴 포락선의 최대 크기의 절반(1/2)에서 측정된 것임을 특징으로 하는 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치.
a beam splitter 10 that separates the laser light by reflecting some of the incident laser light and transmitting some of it;
a first mirror 20 that reflects the reflected light separated by the beam splitter 10 and re-injects it into the beam splitter 10;
a second mirror 30 that reflects the transmitted light separated by the beam splitter 10 and re-injects it into the beam splitter 10;
an actuator 40 connected to either the first mirror 20 or the second mirror 30 to move the first mirror 20 or the second mirror 30 in parallel with the incident light;
A linear encoder 50 measuring displacement of the first mirror 20 or the second mirror 30 moved by the actuator 40, and
It consists of a light detector 60 for measuring light energy in which the reflected light and the transmitted light pass through the beam splitter 10 and absorb two photons,
The displacement continuously changes,
The photodetector 60 converts a microcurrent excited by two-photon absorption into an interference signal pattern, and the amplification rate of the interference signal pattern can be adjusted,
The laser pulse width measuring device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon, characterized in that the pulse width of the incident laser light is measured at half (1/2) of the maximum size of the interference signal pattern envelope output from the optical detector 60 .
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 광 디텍터(60)가 트랜스임피던스 증폭기를 내장하는 것을 특징으로 하는 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치.
The method of claim 1,
The laser pulse width measuring device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon, characterized in that the optical detector (60) has a built-in transimpedance amplifier.
 청구항 1에 있어서,
상기 광 디텍터(60)와 빔스플리터(10) 사이에 파라볼릭 미러(70)가 구비되는 것을 특징으로 하는 반도체 이광자 흡수 현상을 이용한 레이저 펄스폭 측정 장치.The method of claim 1,
A laser pulse width measuring device using a semiconductor two-photon absorption phenomenon, characterized in that a parabolic mirror 70 is provided between the optical detector 60 and the beam splitter 10.
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