KR102673836B1 - 펄스 레이저 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들에 따른 펄스 레이저 시스템은, 레이저 오실레이터, 상기 레이저 오실레이터의 후단에 배치되는 제1 광 증폭부, 상기 제1 광 증폭부의 후단에 배치되는 제1 광 조절부 및 상기 제1 광 조절부의 후단에 배치되는 제2 광 증폭부를 포함하되, 상기 제1 광 조절부는 포화 흡수체부, 상기 포화 흡수체부의 후단에 배치되는 조절 압축부 및 상기 조절 압축부의 후단에 배치되는 제1 플라즈마 미러부를 포함한다.
Description
본 발명은 펄스 레이저 시스템에 관한 것이다.
1960년대에 레이저가 발명된 후, 1970년대 이후부터 레이저의 산업화 응용에 대한 연구가 활발히 시작되었다. 1980년부터는 CO2 레이저를 필두로 산업용, 의료용, 통신용, 디스플레이용 등과 같은 다양한 분야에 레이저가 활용되고 있다.
또한 1980년대에 Diode 레이저의 개발로 인해 고체 레이저가 등장하였으며, 기존의 기체 레이저로 접근이 쉽지 않았던 분야에 적용되면서 레이저의 수요는 점점 더 늘어나게 되었다. 따라서 레이저는 레이저 가공, 절단, 용접, 천공, 트리밍, 식각 등의 산업 분야, 치과 치료, 반점, 문신 제거, 제모, 라식 수술 등의 의료 분야, 레이저와 물질의 상호 작용을 연구하는 학술 분야, 그리고 국방 및 문화 분야 등 그 응용분야가 매우 광범위해지고 있다.
산업의 기술 발달은 레이저를 이용한 분야의 정밀도와 높은 생산성을 요구하게 되었다. 이에 부응하고자 최근에는 극초단 레이저 빔(Ultrashort laser beam)이 다양한 분야에서 활용되고 있다. 극초단 레이저 빔은 일반적으로 펨토 초 혹은 피코 초 레이저 빔으로 불린다.
극초단 레이저 빔은 아주 짧은 시간(10-12~10-15 s) 동안에 광 에너지가 응집되어 빛을 발하게 되는 특성을 갖는다. 이에 따라 극초단 레이저 빔은 기존의 레이저 빔과는 다른 특성을 보여준다. 예들 들면, 극초단 레이저 빔은 매질에 조사될 때 열이 매질에 전달될 시간보다 짧은 시간 동안만 조사되므로 기존의 레이저 가공 등에서 발생되는 열 영향 또는 열 변형을 피할 수 있다. 극초단 레이저 빔은 매질의 표면 손상없이 그 내부를 가공하는 것이 가능함으로써 정밀하고 미세한 처리를 요구하는 분야(반도체, 전자칩, 의료 등)에 사용되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 대조비 및 세기가 향상된 펄스 레이저 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 펄스 레이저 시스템은, 레이저 오실레이터, 상기 레이저 오실레이터의 후단에 배치되는 제1 광 증폭부, 상기 제1 광 증폭부의 후단에 배치되는 제1 광 조절부 및 상기 제1 광 조절부의 후단에 배치되는 제2 광 증폭부를 포함하되, 상기 제1 광 조절부는 포화 흡수체부, 상기 포화 흡수체부의 후단에 배치되는 조절 압축부 및 상기 조절 압축부의 후단에 배치되는 제1 플라즈마 미러부를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 광 증폭부와 상기 포화 흡수체부 사이에 배치되는 비선형 교차 편광 필터부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 조절 압축부는 제2 조절 압축부이고, 상기 제1 광 조절부는, 상기 제1 광 증폭부와 상기 비선형 교차 편광 필터부 사이에 배치되는 제1 조절 압축부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비선형 교차 편광 필터부, 상기 포화 흡수체부, 및 상기 제1 플라즈마 미러부 각각은 상기 레이저의 서로 다른 구간들의 대조비를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비선형 교차 편광 필터부는 렌즈, 상기 렌즈의 후단에 배치되는 편광자, 상기 편광자의 후단에 배치되는 비선형 크리스탈 및 상기 비선형 크리스탈의 후단에 배치되는 검광자를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 플라즈마 미러부는 제1 및 제2 미러들 및 상기 제1 및 제2 미러들을 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 광 증폭부의 후단에 배치되는 제2 광 조절부를 더 포함하되, 상기 제2 광 조절부는 제2 플라즈마 미러를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 광 증폭부들 각각은 처프 펄스 증폭부(CPA) 또는 광 매개 처프 펄스부 증폭부(OPCPA)일 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 이온을 이용한 펄스 레이저 시스템은 레이저 오실레이터, 상기 레이저 오실레이터에서 생성된 레이저를 증폭하는 제1 및 제2 광 증폭부들 및 상기 제1 및 제2 증폭부들 사이에 배치되어 상기 레이저의 대조비를 향상시키는 제1 광 조절부를 포함하되, 상기 제1 광 조절부는 상기 레이저의 제1 구간의 대조비를 향상시키는 비선형 교차 편광 필터부 및 상기 레이저의 제2 구간의 대조비를 향상시키는 제1 플라즈마 미러부를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간보다 넓을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 비선형 교차 편광 필터부와 상기 제1 플라즈마 미러부 사이에 배치되는 포화 흡수체부를 더 포함하되, 상기 포화 흡수체부는 상기 제1 및 제2 구간들보다 좁은 제3 구간의 대조비를 향상시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 구간은 상기 제3 구간을 포함하고, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 광 조절부는 상기 비선형 교차 편광 필터부의 전단에 배치되는 제1 조절 압축부 및 상기 포화 흡수체부와 상기 제1 플라즈마 미러부 사이에 배치되는 제2 조절 압축부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제2 광 증폭부의 후단에 배치되는 제2 광 조절부를 더 포함하되, 상기 제2 광 조절부는 제2 플라즈마 미러를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 대조비가 향상된 펄스 레이저 시스템을 제공할 수 있다. 이에 따라, 펄스 레이저 시스템의 세기도 향상될 수 있다. 또한, 제1 광 조절부가 제1 및 제2 광 증폭부들 사이, 즉, 펄스 레이저 시스템의 전단부에 위치함으로써, 펄스 레이저 시스템의 전체 사이즈가 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 비선형 교차 편광 필터부의 세부 구성들을 보여주는 도면이다.
도 3a는 도 1의 제1 플라즈마 미러부를 보여주는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 플라즈마 미러를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 펄스 레이저 시스템을 이용한 레이저 세기 및 레이저 대조비의 향상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 비선형 교차 편광 필터부의 세부 구성들을 보여주는 도면이다.
도 3a는 도 1의 제1 플라즈마 미러부를 보여주는 도면이다.
도 3b는 도 3a의 플라즈마 미러를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 펄스 레이저 시스템을 이용한 레이저 세기 및 레이저 대조비의 향상을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템을 보여주는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템(1)을 보여주는 도면이다. 펄스 레이저 시스템(1)은 레이저 오실레이터(10), 제1 광 증폭부(20), 제1 광 조절부(30), 및 제2 광 증폭부(40)를 포함한다. 레이저 오실레이터(10), 제1 광 증폭부(20), 제1 광 조절부(30), 및 제2 광 증폭부(40)는 레이저의 진행 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 도 1에 도시된 화살표들은 레이저의 진행 방향을 의미할 수 있다.
레이저 오실레이터(10)는 레이저를 생성할 수 있다. 레이저 오실레이터(10)는 일 예로, 티타늄 사파이어 크리스탈을 이득 물질로 사용할 수 있다. 레이저 오실레이터(10)는 약 수 내지 수십 펨토초 펄스를 갖는 레이저를 생성할 수 있다.
제1 광 증폭부(20)는 레이저 오실레이터(10)의 후단에 배치될 수 있다. 본 명세서에서, 일 구성 요소가 레이저 진행 방향을 기준으로 다른 구성 요소의 이전/이후에 배치되는 것을 각각 전단/후단에 배치되는 것으로 표현할 수 있다. 제1 광 증폭부(20)는 레이저 오실레이터(10)에서 생성된 레이저를 증폭시킬 수 있다. 도시하지 않았으나, 레이저 오실레이터(10)와 제1 광 증폭부(20) 사이에 사전 증폭부(preamplifier)가 제공되어, 제1 광 증폭부(20)에서의 레이저 증폭을 보조할 수 있다. 일 예로, 사전 증폭부는 레이저 오실레이터(10)로부터 방출된 레이저를 증폭하고 레이저의 반복률을 낮추어, 제1 광 증폭부(20)에서의 레이저 증폭의 효과를 향상시킬 수 있다.
제1 광 증폭부(20)는 처프 펄스 증폭부(CPA: Chirped pulse amplification)일 수 있다. 일 예로, 제1 광 증폭부(20)는 연장부(stretcher), 증폭부(amplifier), 및 압축부(compressor)를 캐스케이드(cascade)로 포함할 수 있다. 제1 광 증폭부(20)는 연장부에서 펄스의 시간 폭을 확장하고, 증폭부에서 펄스를 증폭한 이후에, 압축부에서 펄스의 시간 폭을 다시 압축할 수 있다. 이와 달리, 제1 광 증폭부(20)는 광 매개 처프 펄스 증폭부(OPCPA: Optical parametric chirped pulse amplification)일 수 있다.
제1 광 조절부(30)는 제1 광 증폭부(20)의 후단에 배치될 수 있다. 제1 광 조절부(30)는 제1 조절 압축부(360), 비선형 교차 편광 필터부(320), 포화 흡수체부(340), 제2 조절 압축부(370), 및 제1 플라즈마 미러부(380)를 포함할 수 있다.
제1 조절 압축부(360)는 비선형 교차 편광 필터부(320)의 전단에 배치될 수 있다. 제1 조절 압축부(360)는 레이저의 펄스 폭을 조절하여, 비선형 교차 편광 필터부(320)에서 광학 비선형 현상이 일어날 수 있도록 보조할 수 있다. 도시하지 않았으나, 제1 조절 압축부(360)는 프리즘, 회절 격자, 처프 거울 등으로 구성될 수 있다.
도 2는 도 1의 비선형 교차 편광 필터부(320)의 세부 구성들을 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 비선형 교차 편광 필터부(320)는 렌즈(322), 광섬유(324), 편광자(326), 비선형 크리스탈(328), 및 검광자(analyzer, 330)를 포함할 수 있다. 렌즈(322), 광섬유(324), 편광자(326), 비선형 크리스탈(328), 및 검광자(330)는 레이저 진행 방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다. 렌즈(322)는 레이저를 집속시킬 수 있다. 광섬유(324)는 레이저를 편광자(326)로 전달하고, 전달되는 레이저의 품질을 향상시킬 수 있다. 편광자(326)는 레이저의 입력 편광을 조절할 수 있다. 비선형 크리스탈(328)은 일 예로, BaF2을 포함할 수 있다. 검광자(330)는 레이저의 입력 편광과 새로 생성되는 생성 편광을 분류할 수 있다.
비선형 교차 편광 필터부(320)에서 레이저의 광학 비선형 현상이 일어날 수 있다. 일 예로, 광학 비선형 현상은 4파 섞임 현상(four wave mixing process)일 수 있다. 이를 통해, 레이저의 자체 위상이 변해 스펙트럼이 확장됨과 동시에 레이저 대조비가 향상될 수 있다. 비선형 교차 편광 필터부(320)를 통해, 레이저의 제1 구간(도 4의 P1)의 대조비가 향상될 수 있다. 일 예로, 비선형 교차 편광 필터부(320)를 통해, 레이저의 대조비가 수백배 내지 수천배 향상될 수 있다. 본 명세서에서 레이저 대조비는, 메인 펄스의 중심 위치에서의 레이저 세기 대 배경 잡음(일 예로, 증폭 자발 방출) 사이의 비율로 정의될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 포화 흡수체부(340)는 비선형 교차 편광 필터부(320)의 후단에 배치될 수 있다. 포화 흡수체부(340)는 레이저의 대조비를 향상시킬 수 있다. 포화 흡수체부(340)를 통해, 레이저의 제3 구간(도 4의 P3)의 대조비가 향상될 수 있다. 일 예로, 비선형 교차 편광 필터부(320)를 통해, 레이저의 대조비가 수백배 이상 향상될 수 있다.
제2 조절 압축부(370)는 제1 플라즈마 미러부(380)의 전단에 배치될 수 있다. 제2 조절 압축부(370)는 레이저의 펄스 폭을 조절하여, 제1 플라즈마 미러부(380)에 입사되는 레이저의 집속 세기를 제어할 수 있다. 도시하지 않았으나, 제2 조절 압축부(370)는 프리즘, 회절 격자, 처프 거울 등으로 구성될 수 있다.
도 3a는 도 1의 제1 플라즈마 미러부(380)를 보여주는 도면이다. 도 3b는 도 3a의 플라즈마 미러(390)를 보여주는 도면이다. 이하, 도 3a 및 도 3b를 참조하여 제1 플라즈마 미러부(380)를 설명한다. 제1 플라즈마 미러부(380)는 진공 챔버(382), 비구면 반사 거울들(384a,384b), 플라즈마 미러(390), 및 구동부(395)를 포함할 수 있다. 비구면 반사 거울들(384a,384b)은 제2 조절 압축부(370)로부터 방출되는 레이저(LBa)를 플라즈마 미러(390)로 입사시키고, 플라즈마 미러(390)로부터 방출되는 레이저(LBb)를 다시 반사시켜 제2 광 증폭부(40)로 입사시킬 수 있다.
플라즈마 미러(390) 및 구동부(395)는 진공 챔버(382) 내에 배치될 수 있다. 플라즈마 미러(390)는 제1 미러(392) 및 제2 미러(394)를 포함할 수 있다. 도 3b를 참조하면, 제1 및 제2 미러들(392,394)은 플라즈마 미러(390)의 일부 영역들일 수 있다. 일 예로, 제1 미러(392)는 HR(high reflection) 코팅된 일 부분이고, 제2 미러(394)는 AR(anti reflection) 코팅된 다른 부분일 수 있다.
제1 미러(392)는 반사율이 약 100%이므로, 레이저가 입사되어도 플라즈마가 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 제1 미러(392)는 레이저 시스템의 광학 부품을 정렬할 때 사용될 수 있다. 반면에, 제2 미러(394)에 입사된 레이저는 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 제2 미러(394)에서의 플라즈마 발생은 일회성으로, 레이저가 조사되어 플라즈마가 기발생된 부분은 손상되어 다시 플라즈마를 발생할 수 없을 수 있다. 따라서, 제2 미러(394)에 레이저가 공급될 때마다 구동부(395)는 레이저 조사 위치(P)를 이동시킬 수 있다.
구동부(395)는 제1 미러(392) 및 제2 미러(394)를 이동시킬 수 있다. 구동부(395)는 일 예로, 플라즈마 미러(390)에 입사되는 레이저의 조사 위치를 제1 미러(392) 및 제2 미러(394) 간에 이동시킬 수 있다. 또한, 구동부(395)는 플라즈마 미러(390)에 입사되는 레이저의 조사 시기에 따라 제2 미러(394)의 레이저 조사 위치(P)를 이동시킬 수 있다.
제1 플라즈마 미러부(380)는 레이저의 대조비를 향상시킬 수 있다. 제1 플라즈마 미러부(380)를 통해, 레이저의 제2 구간(도 4의 P2)의 대조비가 향상될 수 있다. 다시 말해서, 플라즈마 미러(390)의 입사 전의 레이저(LBa)에 비해, 입사 후의 레이저(LBb)는 대조비가 향상될 수 있다. 일 예로, 제1 플라즈마 미러부(380)를 통해, 레이저의 대조비가 수천배 이상 향상될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제1 플라즈마 미러부(380)의 입출입 부분에는 각각, 빔 스플리터 및 CCD가 배치되어 레이저의 위치 변동을 방지할 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 광 증폭부(40)가 제1 광 조절부(30)의 후단에 배치될 수 있다. 제2 광 증폭부(40)는 처프 펄스 증폭부(CPA: Chirped pulse amplification)일 수 있다. 일 예로, 제2 광 증폭부(40)는 연장부(stretcher), 증폭부(amplifier), 및 압축부(compressor)를 캐스케이드(cascade)로 포함할 수 있다. 제2 광 증폭부(40)는 연장부에서 펄스의 시간 폭을 확장하고, 증폭부에서 펄스를 증폭한 이후에, 압축부에서 펄스의 시간 폭을 다시 압축할 수 있다. 이와 달리, 제2 광 증폭부(40)는 광 매개 처프 펄스 증폭부(OPCPA: Optical parametric chirped pulse amplification)일 수 있다.
도 4는 본 발명의 펄스 레이저 시스템(1)을 이용한 레이저 세기 및 레이저 대조비의 향상을 보여주는 도면이다. 도 4의 ①은 비교예(일 예로, 펄스 레이저 시스템이 레이저 오실레이터, 제1 및 제2 광 증폭부들만을 포함하는 경우)에 따른 레이저 세기를 나타내고, ②는 본 발명의 펄스 레이저 시스템을 이용할 때의 레이저 세기를 나타낸다. 도 4의 ③은 비교예에 따른 레이저 대조비를 나타내고, ④는 본 발명의 펄스 레이저 시스템을 이용한 레이저 대조비를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 제1 광 조절부(30)의 비선형 교차 편광 필터부(320), 포화 흡수체부(340), 및 제1 플라즈마 미러부(380)는 각각 레이저의 서로 다른 구간들의 대조비를 향상시킬 수 있다. 비선형 교차 편광 필터부(320)는 레이저의 제1 구간(P1)의 대조비를 향상시키고, 제1 플라즈마 미러부(380)는 레이저의 제2 구간(P2)의 대조비를 향상시키며, 포화 흡수체부(340)는 레이저의 제3 구간(P3)의 대조비를 향상시킬 수 있다.
도 4와 같이, 제1 구간(P1)은 제3 구간(P3)보다 넓고, 제2 구간(P2)은 제1 구간(P1)보다 넓을 수 있다. 제1 구간(P1)은 제3 구간(P3)을 포함하고, 제2 구간(P2)은 제1 구간(P1)을 포함할 수 있다. 일 예로, 제1 구간(P1)은 약 2ps 이후의 구간일 수 있고, 제2 구간(P2)은 약 0.5ps 이후의 구간일 수 있으며, 제3 구간(P3)은 약 300ps 이후의 구간일 수 있다. 다시 말해서, 약 0.5ps 내지 약 2ps의 구간은 제1 플라즈마 미러부(380)에 의해 대조비가 향상되고, 약 2ps 내지 약 300ps의 구간은 제1 플라즈마 미러부(380) 및 비선형 교차 편광 필터부(320)에 의해 중첩적으로 대조비가 향상되며, 약 300ps 이후의 구간은 제1 플라즈마 미러부(380), 비선형 교차 편광 필터부(320), 및 포화 흡수체부(340)에 의해 중첩적으로 대조비가 향상될 수 있다. 이에 따라, 비교예에 따른 레이저 대조비(③)에 비해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 대조비(④)가 향상될 수 있다.
본 발명의 개념에 따르면, 대조비가 향상된 펄스 레이저 시스템을 제공할 수 있다. 이에 따라, 펄스 레이저 시스템의 세기도 향상될 수 있다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템을 이용할 경우, 입출력 레이저 빔의 에너지가 수 mJ에서 수 내지 수십 J로 향상될 수 있다. 또한, 제1 광 조절부가 제1 및 제2 광 증폭부들 사이, 즉, 펄스 레이저 시스템의 전단부에 위치함으로써, 펄스 레이저 시스템의 전체 사이즈가 축소될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 시스템(2)을 보여주는 도면이다. 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한 펄스 레이저 시스템(1)과 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
펄스 레이저 시스템(2)는 제2 광 조절부(50)를 더 포함할 수 있다. 제2 광 조절부(50)는 제2 광 증폭부(40)의 후단에 배치될 수 있다. 제2 광 조절부(50)는 제2 플라즈마 미러일 수 있다. 제2 광 조절부(50)가 추가적으로 배치되어, 레이저의 대조비를 더 향상시킬 수 있다.
본 명세서에서의 제1 광 조절부의 구성 요소들 중 비선형 교차 편광 필터부, 포화 흡수체부, 및 플라즈마 미러부가 순차적으로 배치되는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 이와 달리, 비선형 교차 편광 필터부, 포화 흡수체부, 및 플라즈마 미러부의 배치 선후 관계는 달라질 수 있다. 다만, 비선형 교차 편광 필터부 및 플라즈마 미러부 각각의 전단에는 조절 압축부가 배치되어야 한다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (6)
- 레이저 오실레이터;
상기 레이저 오실레이터의 후단에 배치되는 제1 광 증폭부;
상기 제1 광 증폭부의 후단에 배치되는 제1 광 조절부; 및
상기 제1 광 조절부의 후단에 배치되는 제2 광 증폭부를 포함하되,
상기 제1 광 조절부는:
포화 흡수체부;
상기 포화 흡수체부의 전단에 배치되는 제1 조절 압축부;
상기 포화 흡수체부의 후단에 배치되는 제2 조절 압축부; 및
상기 제2 조절 압축부의 후단에 배치되는 제1 플라즈마 미러부를 포함하고,
상기 제1 플라즈마 미러부는:
제1 및 제2 미러들; 및
상기 제1 및 제2 미러들을 이동시키는 구동부를 포함하는 펄스 레이저 시스템. - 레이저 오실레이터;
상기 레이저 오실레이터의 후단에 배치되는 제1 광 증폭부;
상기 제1 광 증폭부의 후단에 배치되는 제1 광 조절부;
상기 제1 광 조절부의 후단에 배치되는 제2 광 증폭부; 및
상기 제2 광 증폭부의 후단에 배치되는 제2 광 조절부를 포함하되,
상기 제1 광 조절부는:
포화 흡수체부;
상기 포화 흡수체부의 후단에 배치되는 조절 압축부; 및
상기 조절 압축부의 후단에 배치되는 제1 플라즈마 미러부를 포함하고,
상기 제2 광 조절부는 제2 플라즈마 미러를 포함하는 펄스 레이저 시스템. - 제 2 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 광 증폭부들 각각은 처프 펄스 증폭부(CPA) 또는 광 매개 처프 펄스부 증폭부(OPCPA)인 펄스 레이저 시스템. - 레이저 오실레이터;
상기 레이저 오실레이터에서 생성된 레이저를 증폭하는 제1 및 제2 광 증폭부들; 및
상기 제1 및 제2 증폭부들 사이에 배치되어 상기 레이저의 대조비를 향상시키는 제1 광 조절부를 포함하되,
상기 제1 광 조절부는:
상기 레이저의 제1 구간의 대조비를 향상시키는 비선형 교차 편광 필터부;
상기 레이저의 제2 구간의 대조비를 향상시키는 제1 플라즈마 미러부; 및
상기 비선형 교차 편광 필터부와 상기 제1 플라즈마 미러부 사이에 배치되는 포화 흡수체부를 더 포함하되,
상기 포화 흡수체부는 상기 제1 및 제2 구간들보다 좁은 제3 구간의 대조비를 향상시키는 펄스 레이저 시스템. - 레이저 오실레이터;
상기 레이저 오실레이터에서 생성된 레이저를 증폭하는 제1 및 제2 광 증폭부들; 및
상기 제1 및 제2 증폭부들 사이에 배치되어 상기 레이저의 대조비를 향상시키는 제1 광 조절부를 포함하되,
상기 제1 광 조절부는:
상기 레이저의 제1 구간의 대조비를 향상시키는 비선형 교차 편광 필터부;
상기 레이저의 제2 구간의 대조비를 향상시키는 제1 플라즈마 미러부;
상기 비선형 교차 편광 필터부의 전단에 배치되는 제1 조절 압축부; 및
포화 흡수체부와 상기 제1 플라즈마 미러부 사이에 배치되는 제2 조절 압축부를 더 포함하는 펄스 레이저 시스템. - 레이저 오실레이터;
상기 레이저 오실레이터에서 생성된 레이저를 증폭하는 제1 및 제2 광 증폭부들;
상기 제1 및 제2 증폭부들 사이에 배치되어 상기 레이저의 대조비를 향상시키는 제1 광 조절부; 및
상기 제2 광 증폭부의 후단에 배치되는 제2 광 조절부를 포함하되,
상기 제1 광 조절부는:
상기 레이저의 제1 구간의 대조비를 향상시키는 비선형 교차 편광 필터부; 및
상기 레이저의 제2 구간의 대조비를 향상시키는 제1 플라즈마 미러부를 포함하고,
상기 제2 광 조절부는 제2 플라즈마 미러를 포함하는 펄스 레이저 시스템.
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