KR20080107581A - 녹색 레이저 광 패키지 - Google Patents

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허두창
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Abstract

본 발명에 따른 녹색 레이저 광 패키지는 적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원과, 상기 레이저 광원에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기와, 상기 레이저 광원과 상기 고조파 생성기의 측면 둘레에 부착된 적어도 하나의 지지 부재를 포함한다.
고조파, 레이저, 펌핑

Description

녹색 레이저 광 패키지{GREEN-LASER OPTICAL PACKAGE}
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지의 사시도,
도 2는 도 1의 A-A'에 따라 절개된 단면을 도시한 도면,
도 3은 도 1에 B-B'에 따라 절개된 단면을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 제3 실시 에에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 녹색 레이저 광원의 단면을 도시한 도면.
본 발명은 녹색 레이저 광 패키지에 관한 발명으로서, 특히 고조파 생성기를 포함하는 녹색 레이저 광 패키지에 관한 발명이다.
레이저 광원은 좁은 선폭 및 고 에너지 특성을 갖는 광을 생성하며, 이로 인해서 공연 조명, 거리 계측기, 영상 수단과 같은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 그 중에서 영상 수단으로서 레이저 광원은 적색, 청색, 녹색의 3원색의 레이저 광을 이용한 레이저 영상 스캔(scan) 장치 등에 사용될 수 있다.
상술한 영상 스캔 장치로는 레이저 프린터 등에 사용되는 스캔 광학계 및 드럼과, 레이저 광원들을 스크린 등에 투사해서 영상을 구현하기 위한 레이저 영상 프로젝터 등이 있다.
녹색의 레이저 광원은 적외선 광을 2차 고조파(녹색 광)으로 파장 변환을 위한 구성이 요구되고 있으며, 고체 레이저와, 상기 고체 레이저를 펌핑시키기 위한 펌핑 광원과, 상기 고체 레이저에서 생성된 적외선 광을 2차 고조파의 녹색 광으로 파장 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기를 포함한다.
상술한 레이저 광원들은 높은 발열 특성으로 인해서 장시간 사용시 출력되는 광의 선폭 및 파장이 변화되어 광의 가간섭 특성이 저하되는 문제가 있다. 따라서, 녹색 레이저 광 패키지는 발열 특성을 일정하게 유지시키기 위해서 열전 냉각 소자를 더 필요로 한다.
그러나, 상술한 녹색 레이저 광 패키지는 특히 고체 레이저와 고조파 생성기와 같이 파장 변환을 위한 소자들을 열전 냉각 소자 상에 접착제 등에 결합시키는 구조이나, 결합 면에 불균일하게 가해진 압력으로 인해서 출력되는 레이저 광의 특 성(선폭 및 파장)이 일정하지 않은 문제가 있다. 특히, 열전 냉각 소자 등과 결합된 완제품 상태의 녹색 레이저 광 패키지에 불량 발생 시 공정 지연 및 폐기되는 부품들로 인해서 조립 손실이 커지는 문제가 있다.
본 발명은 불량으로 인한 공정 및 손실을 최소화시킬 수 있는 녹색 광 패키지를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 녹색 레이저 광 패키지는,
적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원과;
상기 레이저 광원에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기와;
상기 레이저 광원과 상기 고조파 생성기의 측면 둘레에 부착된 적어도 하나의 지지 부재를 포함한다.
이하에서는 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능, 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A'에 따라 절개된 단면을 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 B-B'에 따라 절개된 단면을 도시된 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 녹색 레이저 광 패키지(100)는 적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원(120)과, 상기 레이저 광원(120)에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기(130)와, 상기 레이저 광원(120)과 상기 고조파 생성기(130)의 측면 둘레에 부착된 적어도 하나의 지지 부재(140)와, 상기 레이저 광원(120)의 일면(121)으로 펌핑 광을 출력하는 펌핑 광원(Pumping light source; 110) 및 상기 펌핑 광원(110)을 지지하는 서브마운트(Sub-mount; 150)를 포함한다.
상기 레이저 광원(120)은 레이저 광이 출력되는 일면이 상기 고조파 생성기(130)의 일 면에 접하게 위치되며, 상기 지지 부재(140)는 상기 레이저 광원(120)과 상기 고조파 생성기(130)의 2차 고조파(녹색 파장의 광)가 출력되는 면(131)을 제외한 측면을 둘러싸도록 부착된다. 상기 지지 부재(140)는 상기 레이저 광원(120) 및 고조파 생성기(130)와 열전도도가 비슷한 실리콘(silicone)으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지(200)는 적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원(220)과, 상기 레이저 광원(220)에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파(녹색 파장의 광)로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기(230)와, 상기 레이저 광원(220)과 상기 고조파 생성기(230)의 측면 둘레에 부착된 지지 부재(240)와, 상기 레이저 광원(220)을 펌핑시키기 위한 펌핑 광원(210)과, 제1 및 제2 서브마운트(260, 270)와, 열전도 블록(252)과, 열전 냉각 소자(251)를 포함한다.
상기 열전도 블록(252)은 상기 제1 및 제2 서브 마운트(260,270)와 상기 열전 냉각 소자(251)의 사이에 위치되며, 구리(Cu) 또는 은(Ag)과 같이 열전도 특성이 우수한 금속으로 이루어질 수 있다.
상기 열전 냉각 소자(251)는 상기 펌핑 및 레이저 광원(210,220)과, 상기 고조파 생성기(230)의 열적 특성을 일정하게 유지시키기 위한 기능을 제공한다.
상기 제1 서브 마운트(260)는 상기 고조파 생성기(240) 하부에, 상기 열전도 블록(252) 상에 고정되어, 상기 고조파 생성기(230)와 상기 레이저 광원(220)을 지지한다. 상기 제1 서브 마운트(260)는 상기 레이저 광원(220)과 상기 열전도 블록(252)의 사이에 빈 공간이 형성될 수 있도록 상기 고조파 생성기(240)의 일 부분과 상기 열전도 블록(252)의 사이에 삽입됨으로써, 결합에 사용된 에폭시(epoxy) 등의 접착재가 광의 경로 상에 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상기 지지 부재(240)는 상기 고조파 생성기(230)와, 상기 레이저 광원(220)을 둘러싸는 실리콘 재질의 바(bar) 형태로서, 상기 레이저 광원(220) 및 고조파 생성기(230)의 측면에 밀착되게 부착된다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 에에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 녹색 레이저 광 패키지(300)는 적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원(320)과, 상기 레이저 광원(320)에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기(330)와, 상기 레이저 광원(320)과 상기 고조파 생성기(330)의 측면 둘레에 부착된 적어 도 하나의 지지 부재(340)와, 상기 레이저 광원(320)을 펌핑시키기 위한 펌핑 광원(310)과, 열전도 블록(352)과, 열전 냉각 소자(351)와, 서브마운트(360)와, 상기 펌핑 광원(310)과 상기 레이저 광원(320) 사이에 개재된 렌즈(370)를 포함한다.
상기 지지 부재(340)는 상기 레이저 광원(320)과 상기 고조파 생성기(330)는 측면 둘레에 부착되며, 상기 지지 부재(340)는 실리콘 재질로 이루어질 수 있으며 상기 열전도 블록(352) 상에 접합된다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지를 도시한 도면이다. 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지(400)는 적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원(420)과, 상기 레이저 광원(420)에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기(430)와, 상기 레이저 광원(420)과 상기 고조파 생성기(430)의 측면 둘레에 부착된 지지 부재(440)와, 상기 레이저 광원을 펌핑시키기 위한 펌핑 광원(410)과, 열전도 블록(452)과, 열전 냉각 소자(451)와, 서브마운트(460)를 포함한다.
상기 펌핑 광원(410)은 상기 서브 마운트(460) 상에 고정되고, 상기 서브 마운트(452)는 상기 열전도 블록 상에 고정된다.
상기 레이저 광원(420) 및 고조파 생성기(430)는 광이 출력 및 입사되는 면을 제외한 측면에 상기 지지 부재(440)가 부착되고, 상기 지지 부재(440)에 의해 상기 열전도 블록(452) 상에 결합될 수 있다.
상기 열전도 블록(452)은 상기 열전 냉각 소자(451) 상면에 부착되며, 금속 재질로 이루어질 수 있다. 상기 열전도 블록(451)은 상기 레이저 광원(420)에 대응 하는 부분에 홈이 형성되어, 상기 홈은 상기 지지 부재(440)와 열전도 블록(452) 사이에 에폭시 등의 접착제가 상기 펌핑 광원(410) 및 상기 레이저 광원(420) 사이에 충진되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 녹색 레이저 광원의 단면을 도시한 도면이다. 도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 녹색 레이저 광원(500)은 티오캔(TO-Can) 구조로서, 스템(510)과, 상기 스템(510)의 상면에 고정된 녹색 레이저 광 패키지(600)와, 상기 녹색 레이저 광 패키지(600)를 덮도록 상기 스템(510) 상면에 안착되는 하우징(housing; 520)을 포함한다.
상기 하우징(520)은 측면에 개구(521)가 형성되며, 상기 개구(521)에 시창(window; 530)이 부착될 수 있다.
상기 스템(510)은 다수의 리드들(lids; 541,542)이 관통되며, 상기 각 리드(541,542)는 상기 녹색 광 패키지(600)에 와이어(551,552,553)에 의해 연결되어, 전기 및 제어 신호 등을 제공할 수 있다.
상기 녹색 광 패키지(600)는 펌핑 광원(610), 레이저 광원(620), 고조파 생성기(630), 지지 부재(640), 제1 및 제2 서브 마운트(670,660), 펌핑 광원(610), 열전 냉각 소자(651), 열전도 블록(652)을 포함하며, 본원 발명의 제1 실시 예에 따른 녹색 광 패키지와 동일한 구조를 갖는다.
본 실시 예에 따른 녹색 레이저 광원은 본 발명의 제1 실시 예 이외에도 제2 내지 제4 실시 예에 따른 녹색 레이저 광 패키지가 하우징(520) 내에 실장된 구조로도 적용될 수 있다.
본 발명은 녹색의 레이저 광을 생성하기 위한 레이저 광원과 고조파 생성기의 측면 둘레에 지지 부재를 부착함으로써, 레이저 광원 및 고조파 생성기와 열전도 블록 또는 서브 마운트 상에 안착 시 불균일한 결합 특성으로 인한 불량을 최소화시킬 수 있다.

Claims (9)

  1. 녹색 레이저 광 패키지에 있어서,
    적외선 파장 대역의 광을 생성하기 위한 레이저 광원과;
    상기 레이저 광원에서 출력되는 적외선 광을 2차 고조파로 변환시켜서 출력하기 위한 고조파 생성기와;
    상기 레이저 광원과 상기 고조파 생성기의 측면 둘레에 부착된 적어도 하나의 지지 부재를 포함함을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 녹색 레이저 광 패키지는,
    상기 레이저 광원, 고조파 생성기, 상기 펌핑 광원의 하부에 위치된 열전도 블록과;
    상기 열전도 블록의 하부에 위치된 열전 냉각 소자와;
    상기 고조파 생성기와 상기 열전도 블록 사이에 삽입된 제1 서브마운트와;
    상기 펌핑 광원과 상기 열전도 블록 사이에 삽입된 제2 서브마운트를 더 포함함을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 녹색 레이저 광 패키지는,
    상기 열전 냉각 소자가 위치되는 스템과;
    상기 스템을 관통하며 상기 펌핑 및 레이저 광원과 상기 고조파 생성기에 전기적으로 연결되는 리드들을 더 포함함을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 녹색 레이저 광 패키지는,
    상기 스템 상면에 상기 펌핑 및 레이저 광원과 상기 고조파 생성기를 덮도록 위치되며, 상기 고조파 생성기의 출력 면에 대향되는 개구를 구비한 하우징을 더 포함함을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 레이저 광원 및 고조파 생성기의 하부에 위치된 열전도 블록과;
    상기 열전도 블록이 상부에 안착된 열전 냉각 소자를 포함하며,
    상기 열전도 블록은 상기 레이저 광원에 대응되는 위치에 홈이 형성됨을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 펌핑 광이 입사되는 상기 레이저 광원의 일면과 상기 고조 파 생성기의 2차 고조파가 출력되는 일면을 제외한 상기 고조파 생성기와 상기 레이저 광원의 측면 둘레에 부차됨을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 지지 부재는 실리콘 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 녹색 레이저 광 패키지는,
    상기 펌핑 광원과 상기 레이저 광원 사이에 개재된 렌즈와;
    상기 레이저 광원을 펌핑 시키기 위한 펌핑 광원을 더 포함함을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
  9. 제1 또는 제8 항에 있어서, 상기 녹색 레이저 광 패키지는,
    상기 레이저 광원, 고조파 생성기, 상기 펌핑 광원의 하부에 위치된 열전도 블록과;
    상기 열전도 블록의 하부에 위치된 열전 냉각 소자와;
    상기 펌핑 광원과 상기 열전도 블록 사이에 위치된 서브 마운트를 더 포함함 을 특징으로 하는 녹색 레이저 광 패키지.
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