KR20100048586A - 높은 소광비와 고해상도를 갖는 임의 펄스 광섬유 레이저 발생 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템은 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하는 펄스 프로그래밍부와, 상기 프로그래밍된 펄스 정보를 이용하여, 주파수 발생부로부터 발생된 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력하는 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)와, 상기 RF신호에 기초하여, 레이저 소스(continuous wavelength fiber laser source)로부터 입력되는 연속(continuous) 레이저 빔을, 단속(discontinuous) 레이저 빔으로 변환하는 임의 레이저 펄스 제어부(arbitrary laser pulse controller), 및 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않을 경우, 상기 임의 레이저 펄스 제어부 내 전기/광 변환기(Electro-optic modulator)로 DC Bias를 입력하여, 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정하는 펄스 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure P1020080107817
선호 펄스, RF 신호, 레이저 다이오드, DC Bias, 광펄스 성형(optical pulse shaping), 소광비(optical extinction ratio), 광섬유(optical fiber), front-end system, 광증폭(optical amplification)

Description

높은 소광비와 고해상도를 갖는 임의 펄스 광섬유 레이저 발생 시스템{FIBER BASED ARBITRARY PULSE LASER SYSTEM FOR TEMPORAL PULSE SHAPING WITH A HIGH EXTINCTION RATIO AND HIGH RESOLUTION}
본 발명은 높은 소광비와 고해상도를 갖는 임의 펄스 광섬유 레이저 발생 시스템에 관한 것이다.
펄스 레이저 시스템은 의학용, 통신용, 군사용, 산업용 절단, 드릴링, 용접, 세정용 등 여러 분야에서 응용되고 있으나, 사용되는 용도 또는 목적에 따라 레이저의 파장, 세기, 펄스 형태 등이 달라져야 하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 파장 가변형 레이저가 등장하였고, 아울러 레이저 세기 조절이 가능한 많은 펄스 레이저 장치가 개발되어 시판되고 있다. 하지만, 레이저 펄스 형태를 사용자가 원하는 형태로 바꾸어 사용할 수 있는 레이저 시스템은 세계 우수 연구소에서 연구가 진행 중에 있다.
특히, 현재 가장 관심이 집중되어 연구되는 분야는 레이저 핵융합용 Front-end system에서의 임의 펄스 레이저 시스템이다. 레이저 핵융합을 위해서는 여러 고강도 레이저 빔을 한곳에 집속시켜 삼중소소와 중수소를 효율적으로 융합시켜야 만 한다. 하지만 레이저 핵융합 반응을 일으키기 위한 많은 변수 중에 중요한 변수가 바로 레이저 펄스의 형태이다.
레이저 핵융합 반응을 일으키기 위한 많은 펄스 형태의 이론 및 시뮬레이션 결과는 존재한다. 그러나, 아직까지 어떠한 레이저 펄스 형태가 핵융합 반응을 일으키데 가장 효율적인지는 증명되어지지 못하고 있다. 레이저 핵융합의 실용성을 증명하기 위해, 현재 미국에 대표적인 기관인 LLNL(Lawrence Livermore National Laboratory)에서는 NIF(National Ignition Facility)를 구축하고 있다. NIF는 고에너지 레이저 시스템 및 핵융합로를 포함하고 있다. 고에너지 레이저 시스템에 seed laser beam을 만들어내는 것이 바로 임의 펄스 발생 장치이다. NIF에서 논문 형태로 발표한 임의 펄스 레이저 발생 시스템은 그 구조가 복잡하고, 해상도 300ps와 20dB 이상의 소광비를 가지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하여 출력되는 RF신호를 전기/광 변환기에 입력하고, 레이저 소스로부터 입력되는 연속(continuous) 레이저 빔을, 상기 RF신호에 기초하여 상기 선호 펄스와 연관된 단속(discontinuous) 레이저 빔으로 변환하고, 이때, 상기 전기/광 변환기에 입력되는 DC Bias의 조절을 통해 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정 함으로써 높은 소광비(예컨대, 26 dB 이상)를 갖는 사용자가 원하는 임의의 레이저 광 펄스를 발생시킬 수 있는 임의 펄스 광섬유 레이저 발생 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 높은 소광비(예컨대, 26dB 이상)와 고해상도(예컨대, 200ps)를 갖고, 조절 가능폭이 예컨대, 200ps 내지 10us인 임의 펄스 광섬유 레이저를 발생시키기 위한 것으로, 선호 펄스에 관한 펄스 정보에 관해 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)에서 출력되는 RF신호를, 두 개 중 하나의 전기/광 변환기(Electro-optic modulator with DC bias using a Mach-Zehnder interferometer)에 입력하고, 자동 피드백 제어 장치를 통해 두 개의 전기/광 변환기 모두에 입력되는 DC Bias를 조절 함으로써 안정되고 높은 소광비를 갖는 레이저 광 펄스를 발생시킬 수 있는 임의 펄스 광섬유 레이저 발생 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템은 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하는 펄스 프로그래밍부와, 상기 프로그래밍된 펄스 정보를 이용하여, 주파수 발생부로부터 발생된 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력하는 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)와, 상기 RF신호에 기초하여, 레이저 소스(continuous wavelength fiber laser source)로부터 입력되는 연속(continuous) 레이저 빔을, 단속(discontinuous) 레이저 빔으로 변환하는 임의 레이저 펄스 제어부(arbitrary laser pulse controller), 및 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않을 경우, 상기 임의 레이저 펄스 제어부 내 전기/광 변환기(Electro-optic modulator)로 DC Bias를 입력하여, 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정하는 펄스 조정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하여 출력되는 RF신호를 전기/광 변환기에 입력하고, 레이저 소스로부터 입력되는 연속 레이저 빔을, 상기 RF신호에 기초하여 상기 선호 펄스와 연관된 단속 레이저 빔으로 변환하고, 이때, 상기 전기/광 변환기에 입력되는 DC Bias의 조절을 통해 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정 함으로써 높은 소광비(예컨대, 26 dB 이상)를 갖는 사용자가 원하는 임의의 레이저 광 펄스를 발생시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 높은 소광비(예컨대, 26dB 이상)와 고해상도(예컨 대, 200ps)를 갖고, 조절 가능폭이 예컨대, 200ps 내지 10us인 임의 펄스 광섬유 레이저를 발생시키기 위한 것으로, 선호 펄스에 관한 펄스 정보에 관해 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)에서 출력되는 RF신호를, 두 개 중 하나의 전기/광 변환기(Electro-optic modulator with DC bias using a Mach-Zehnder interferometer)에 입력하고, 자동 피드백 제어 장치를 통해 두 개의 전기/광 변환기 모두에 입력되는 DC Bias를 조절 함으로써 안정되고 높은 소광비를 갖는 레이저 광 펄스를 발생시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면, 차후 레이저 핵융합용으로 사용될 고에너지 레이저 시스템의 시드 레이저 시스템(seed laser system)으로서, 기타 응용 분야에서도 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템의 전체 구성도이다.
본 발명에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템은 펄스 프로그래밍부(101), 주파수 발생부(102), 임의 전기 펄스 발생부(103), 레이저 소스(104), 임의 레이저 펄스 제어부(105), 전기/광 변환기(106, 107), 펄스 조정부(108), 펄스 증폭부(109), 편광부(110), 광다이오드(111), 및 인터페이스부(112)를 포함하여 구성될 수 있다.
펄스 프로그래밍부(101)는 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하는 기능을 한다.
임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)(103)는 상기 프로그래밍된 펄스 정보를 이용하여, 주파수 발생부(102)로부터 발생된 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력하는 기능을 한다.
펄스 프로그래밍부(101)는 사용자의 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 도 3의 (ⅰ)과 같이 프로그래밍할 수 있으며, 상기 프로그래밍된 펄스 정보를 임의 전기 펄스 발생부(103)로 전달할 수 있다. 이때, 지점 K(160)에서 확인되는 펄스 정보는, 도 2의 K(202)와 같이 출력될 수 있다.
또한, 주파수 발생부(102)는 대략 10kHz의 주파수를 임의 전기 펄스 발생부(103)로 발진할 수 있으며, 임의 전기 펄스 발생부(103)는 상기 전달된 펄스 정보를 이용하여 상기 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력할 수 있다.
또한, 임의 전기 펄스 발생부(103)는 상기 출력된 RF신호를, 임의 레이저 펄스 제어부(105)로 입력하여, 상기 RF신호에 기초한 임의 레이저 펄스가 생성되도록 할 수 있다. 이때, 임의 전기 펄스 발생부(103)는 임의 레이저 펄스 제어부(105)가 직렬 접속된 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)로 구성되는 경우, 제2 전기/광 변환기(107)에, 상기 출력된 RF신호를 입력할 수 있다. 여기서 임의 전기 펄스 발생부(103)는 미국 Tektronix사에 의해 개발된 AWG7051으로 구현될 수 있다.
임의 레이저 펄스 제어부(Arbitrary laser pulse controller)(105)는 상기 RF신호에 기초하여, 레이저 소스(Continuous wavelength fiber laser source) (104)로부터 입력되는 연속(Continuous) 레이저 빔을, 단속(discontinuous) 레이저 빔으로 변환하는 기능을 한다.
레이저 소스(104)는 레이저 다이오드(Tunable wavelength continuous wavelength diode laser)를 장착하며, 또한, 레이저 소스(104)는 임의 레이저 펄스 제어부(105)와 접속되는 FC/APC(PM) 파이버(Polarization maintaining fiber)로, 상기 장착된 레이저 다이오드를 통해 중심파장이 1053nm인 연속(Continuous) 레이저 빔을 발생할 수 있다. 이때, 지점 A(120)에서 확인되는 연속 레이저 빔은, 도 2의 A(201)와 같이 출력될 수 있다.
또한, 임의 레이저 펄스 제어부(105)는 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호에 기초하여, 상기 FC/APC(PM) 파이버를 통해 입력되는 연속 레이저 빔을, 단속 레이저 빔으로 변환할 수 있다. 즉, 임의 레이저 펄스 제어부(105)는 상기 FC/APC(PM) 파이버와 직렬 접속되는 전기/광 변환기(106, 107)를 통해, 상기 RF신호에 기초하여, 상기 연속 레이저 빔을, 상기 선호 펄스와 연관된 단속 레이저 빔으로 변환할 수 있다. 이때, 임의 레이저 펄스 제어부(105)가 직렬 접속된 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)로 구성되는 경우, 상기 RF신호가 입력되는 제2 전기/광 변환기(107)에 의해, 상기 연속 레이저 빔이, 상기 선호 펄스와 연관된 단속 레이저 빔으로 변환될 수 있다. 여기서 지점 B(130)에서 확인되는 단속 레이저 빔은, 도 2의 B(203)와 같이 출력될 수 있다.
임의 레이저 펄스 제어부(105)는 상기 단속 레이저 빔에 대한 소광비(extinction ratio) 또는 상기 단속 레이저 빔의 펄스에 대한 조정 정도를 고려하여, 포함되는 전기/광 변환기의 개수를 결정할 수 있다.
예컨대, 전기/광 변환기(106, 107) 두 개를 직렬 연결하면 소광비가 높아지는 장점이 있는 대신, 비용 대비 효율이 낮아지고 임의 레이저 펄스 파형의 폭을 100ns 정도 밖에 제어할 수 없는 한계점이 있다.
또한, 제1 전기/광 변환기(106)를 빼고, 제2 전기/광 변환기(107) 만을 사용하는 경우, 임의 레이저 펄스 폭을 더 많이 확장할 수 있다. 즉, 전기/광 변환기(107) 한 개를 사용하면 임의 레이저 펄스 파형의 폭을 10us정도 컨트롤 할 수 있다.
따라서, 임의 레이저 펄스 제어부(105)는 용도, 목적에 따라 포함되는 전기/광 변환기의 개수를 조정할 수 있다.
임의 레이저 펄스 제어부(105)는 복수의 전기/광 변환기를 포함하는 경우, 전기/광 변환기(106, 107) 상호간을 직렬 연결할 수 있다. 즉, 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)는 상기 FC/APC(PM) 파이버와 직렬 접속될 수 있다.
이때, 임의 레이저 펄스 제어부(105)는 포함되는 전기/광 변환기(106, 107)가 노이즈(noise) 및 열에 매우 민감하게 작용하므로, 케이스를 구리판으로 만들어주어, 노이즈가 감소하고 발열이 잘되도록 할 수 있다. 또한, 예컨대, 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)는 미국 EO space사가 개발한 Lithium niobate modulator으로 구현될 수 있다.
펄스 증폭부(Fiber based pulse amplification system)(109)는 상기 변환된 단속 레이저 빔의 펄스를 증폭하는 기능을 한다.
예컨대, 펄스 증폭부(109)는 상기 변환된 단속 레이저 빔의 펄스가 펄스당 uJ이 되도록 증폭할 수 있다. 여기서 지점 C(140)에서 확인되는 단속 레이저 빔은 도 2의 C(204)와 같이 출력될 수 있다.
편광부(Polarizer)(110)는 상기 증폭된 단속 레이저 빔을 편광(Polarization)하는 기능을 한다.
편광부(110)는 반파장판(Half-wave plate), 제1 편광기(Polarizer 1), 포켈스 셀(Pockels cell), 또는 제2 편광기(Polarizer 2)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 지점 D(150)에서 확인되는 편광된 단속 레이저 빔은, 도 2의 D(205)와 같이 출력될 수 있다.
또한, 주파수 발생부(102)는 동기를 위한 트리거(trigger) 주파수를 임의 전기 펄스 발생부(103) 및 편광부(110)에 입력 함으로써, 이들이 상호 동기되도록 유도한다. 즉, 주파수 발생부(102)는 상기 임의 전기 펄스 발생부(103) 및 단속 레이저 빔을 편광하는 편광부(110) 각각에 주파수(예컨대, 10kHz(f)와 10Hz(g)의 TTL 신호)를 발생시켜, 상기 임의 전기 펄스 발생부(103) 및 상기 편광부(110)를 동기시켜 줄 수 있다.
펄스 조정부(108)는 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않을 경우, 상기 임의 레이저 펄스 제어부(105) 내 전기/광 변환기(Electro-optic modulator)(106, 107)로 DC Bias를 입력하여, 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정하는 기능을 한다.
이때, 펄스 조정부(108)는 상기 편광부(110)에서 상기 단속 레이저 빔에 대한 편광이 불능일 때, 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않는 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 펄스 조정부(108)는 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107) 각각에 입력되는 DC Bias를 조절 함으로써, 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하도록 조정할 수 있다.
여기서 상기 DC Bias는 연속 레이저 빔을, 선호 펄스와 연관된 단속 레이저 빔으로 변환하는 기능을 하는 전기/광 변환기(106, 107)에서, 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하는 단속 레이저 빔이 발생되도록, 입력되는 전압 또는 전류가 될 수 있다. 즉 펄스 조정부(108)는 DC Bias의 크기를 조절 함으로써 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하도록 조정할 수 있다.
광다이오드(Fiber coupled photo diode)(111)는 상기 증폭된 단속 레이저 빔의 펄스를 도 2의 C(204)와 같이 시각화할 수 있으며, 펄스 조정부(108)는 상기 시각화된 펄스에 응답한 사용자로부터, 상기 전기/광 변환기로 입력될 DC Bias의 크기를 수신할 수 있다. 펄스 조정부(108)는 수신된 크기의 DC Bias를, 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107) 각각에 입력하여, 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하도록 조정할 수 있다.
즉, 펄스 조정부(108)는 광다이오드(111)를 제어하여 지점C(140)에서 출력된 임의 레이저 펄스의 파형을 측정하여 측정 결과를 시각화할 수 있다. 또한, 펄스 조정부(108)는 측정 결과를 확인한 사용자에 의해, 인터페이스부(112)를 통해 DC Bias가 입력 됨에 따라, 입력된 DC Bias를 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)에 입력하여 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정할 수 있다. 이와 같이 사용자에 의해 수동 모드로 최적화된 이후에는, 광다이오드(111)에서 생성된 측정 결과를 펄스 조정부(108)로 피드백하여 자동 모드로 전환할 수 있게 한다.
또는, 펄스 조정부(108)는 DC Bias가 입력되는 횟수를 누계하고, 상기 누계된 횟수에 따라 설정된 크기의 DC Bias를 전기/광 변환기(106, 107)로 입력할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템에서 각 스테이지(A, K, B, C, D)에 따른 임의 레이저 펄스의 변화를 도시한 도면이다.
레이저 소스(104)는 상기 장착된 레이저 다이오드를 통해 중심파장이 1053nm인 연속(Continuous) 레이저 빔을 도 2의 A(201)와 같이 발생할 수 있다.
또한, 펄스 프로그래밍부(101)는 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 도 2의 K(202)와 같이 프로그래밍하여 임의 전기 펄스 발생부(103)로 전달할 수 있다.
또한, 주파수 발생부(102)는 대략 10kHz의 주파수를 임의 전기 펄스 발생부(103)로 발진할 수 있으며, 임의 전기 펄스 발생부(103)는 상기 전달된 펄스 정보를 이용하여 상기 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력하여 임의 레이저 펄스 제어부(105) 내 제2 전기/광 변환기(107)로 입력할 수 있다.
임의 레이저 펄스 제어부(105)는 레이저 소스(104)로부터 입력되는 연속(Continuous) 레이저 빔을, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호에 기초하여 단속 레이저 빔으로 변환할 수 있다. 이때, 임의 레이저 펄스 제어부(105)가 직렬 접속된 제1 전기/광 변환기(106) 및 제2 전기/광 변환기(107)로 구성되는 경우, 상기 RF신호가 입력되는 제2 전기/광 변환기(107)에 의해, 연속 레이저 빔이, 상기 선호 펄스와 연관된 단속 레이저 빔으로 도 2의 B(203)와 같이 변환될 수 있다.
펄스 증폭부(109)는 상기 변환된 단속 레이저 빔의 펄스가 펄스당 uJ이 되도록, 도 2의 C(204)와 같이 증폭할 수 있다.
상기 증폭된 단속 레이저 빔은 반파장판(Half-wave plate), 제1 편광기(Polarizer 1), 포켈스 셀(Pockels cell), 또는 제2 편광기(Polarizer 2) 중 적어도 하나를 포함하는 편광부(110)에 의해, 도 2의 D(205)와 같이 편광(Polarization)될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템에서 임의 레이저 펄스 파형의 입력과 출력 결과를 도시한 도면이다.
본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템은 사용자의 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 도 3의 (ⅰ)과 같이 프로그래밍할 수 있으며, 상기 프로그래밍된 펄스 정보와 연관된 RF신호에 기초하여, 레이저 소스로부터 발생되는 연속 레이저 빔을, 단속 레이저 빔으로 변환하고, 변환된 단속 레이저 빔의 에너지가 펄스당 uJ이 되도록 증폭한 후, 편광(Polarization)을 수행하여 도 3의 (ⅱ)와 같이 임의 레이저 펄스를 발생시킬 수 있다.
본 발명에 의하면, 선호 펄스에 관한 RF신호를 전기/광 변환기에 입력하여 상기 선호 펄스와 유사한 펄스 형태의 레이저를 출력할 수 있고, 또한 피드백을 통해 상기 전기/광 변환기로 적정 크기의 DC Bias를 입력 함으로써 사용자가 원하는 펄스를 갖는 레이저를 최적하게 유도할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템의 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템에서 각 스테이지에 따른 임의 레이저 펄스의 변화를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템에서 임의 레이저 펄스 파형의 입력과 출력 결과를 도시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101: 펄스 프로그래밍부
102: 주파수 발생부(Frequency generator)
103: 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator)
104: 레이저 소스(Continuous wavelength fiber laser source)
105: 임의 레이저 펄스 제어부(Arbitrary laser pulse controller)
106: 제1 전기/광 변환기(Electro-optic modulator 1)
107: 제2 전기/광 변환기(Electro-optic modulator 2)
108: 펄스 조정부
109: 펄스 증폭부(Fiber based pulse amplification system)
110: 편광부(Polarizer)
111: 광다이오드(Fiber coupled photo diode)
112: 인터페이스부

Claims (7)

  1. 선호 펄스에 관한 펄스 정보를 프로그래밍하는 펄스 프로그래밍부;
    상기 프로그래밍된 펄스 정보를 이용하여, 주파수 발생부로부터 발생된 주파수를, 상기 선호 펄스와 연관된 RF신호로서 출력하는 임의 전기 펄스 발생부(arbitrary electronic waveform generator);
    상기 RF신호에 기초하여, 레이저 소스(continuous wavelength fiber laser source)로부터 입력되는 연속(continuous) 레이저 빔을, 단속(discontinuous) 레이저 빔으로 변환하는 임의 레이저 펄스 제어부(arbitrary laser pulse controller); 및
    상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않을 경우, 상기 임의 레이저 펄스 제어부 내 전기/광 변환기(Electro-optic modulator)로 DC Bias를 입력하여, 상기 단속 레이저 빔의 펄스를 조정하는 펄스 조정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 임의 레이저 펄스 제어부는,
    상기 단속 레이저 빔에 대한 소광비(extinction ratio) 또는 상기 단속 레이저 빔의 펄스에 대한 조정 정도를 고려하여, 포함되는 전기/광 변환기의 개수를 결 정하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 임의 레이저 펄스 제어부는,
    복수의 전기/광 변환기를 포함하는 경우, 전기/광 변환기 상호간을 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단속 레이저 빔의 펄스를 증폭하는 펄스 증폭부; 및
    상기 증폭된 단속 레이저 빔을 편광하는 편광부(Polarizer)
    를 더 포함하고,
    상기 펄스 조정부는,
    상기 편광부에서 상기 단속 레이저 빔에 대한 편광이 불능일 때, 상기 단속 레이저 빔의 펄스가 상기 선호 펄스와 허용된 범위 내에서 일치하지 않는 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 주파수 발생부는,
    트리거 주파수를 상기 임의 전기 펄스 발생부 및 상기 편광부에 입력하여, 상기 임의 전기 펄스 발생부와 상기 편광부가 상호 동기되도록 하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단속 레이저 빔의 펄스를 시각화하는 광다이오드(Fiber coupled photo diode)
    를 더 포함하고,
    상기 펄스 조정부는,
    상기 시각화된 펄스에 응답한 사용자로부터, 상기 전기/광 변환기로 입력될 DC Bias의 크기를 수신하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 조정부는,
    DC Bias가 입력되는 횟수를 누계하고, 상기 누계된 횟수에 따라 설정된 크기의 DC Bias를 상기 전기/광 변환기로 입력하는 것을 특징으로 하는 임의 펄스 광 섬유 레이저 발생 시스템.
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