KR20100134351A

KR20100134351A - 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20100134351A
Application number: KR1020090052935A
Authority: KR
Inventors: 김천곤; 이연관
Original assignee: 한국과학기술원
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2009-06-15
Publication date: 2010-12-23
Also published as: KR101124607B1

Abstract

이 발명은 레이저 등의 빔의 폭을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 이 발명의 장치는, 반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판과; 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 반사면과 투과면의 주기적 배열방향으로 격자판을 직선 이동시키는 직선 이동수단과; 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광섬유의 단부를 위치시킨 상태에서 직선 이동수단에 의해 직선 이동하는 격자판의 표면에 광섬유를 통해 수직한 광을 조사하는 광조사부와; 격자판에서 반사되는 반사광을 수신하여 검출하는 광검출부; 및 광검출부에서 검출한 일정 시간마다의 반사광의 출력신호와, 직선 이동수단에 의한 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 제어수단으로 구성된다. 이 발명은 반사면과 투과면이 주기적으로 형성된 격자판에 광섬유의 가이드를 이용해 광을 조사한 후 반사되는 광량을 수신하고 이를 이용하므로, 간단하면서도 저렴한 방법으로 빔의 폭을 측정할 수 있는 장점이 있다.

광섬유, 격자판, 반사면, 투과면, 빔

Description

격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법{Beam width measurement method and system using optical grating panel}

이 발명은 레이저 등의 빔의 폭을 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 반사면과 투과면이 주기적으로 형성된 격자판에 광섬유의 가이드를 이용하거나 가이드 없이 직접 광을 조사한 후 반사 또는 투과되는 광량을 광섬유로 수광하고 이를 이용하여 빔의 폭을 측정하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

군사 무기 관련 분야나 레이더 등의 응용 분야에서는 빔이 비추는 면적이나 범위 등을 알아야 하는데, 이를 위해서는 빔의 폭(beam width)(크기)이나 강도를 알아야 한다. 광섬유는 레이저 같은 장비에 빔을 전송해주는 역할로 많이 사용되고 있으며, 빛을 집적시키거나 평행하게 만들어 주기 위해 혹은 센서나 광의 연결고리 역할로 활용하기 위해 끝단에 렌즈가 부착된 형태를 갖기도 한다. 광을 얼마나 초점화하고 집적시켰는지를 파악하기 위해서는 빔의 폭(beam width)(크기)을 알 아야 한다. 따라서, 광섬유 기반의 빔뿐만 아니라 일반적인 빔의 폭을 아는 것은 매우 중요하다.

현재 빔의 폭을 측정하기 위한 기술로는 크게 나이프-에지(knife-edge) 방법과 CCD(charge-coupled device) 카메라 방법으로 나눌 수 있다.

knife-edge 방법은 knife-edge 형상에 따라 다르지만 해상도가 경우에 따라 1㎛ 이내로 매우 뛰어난 것으로 알려져 있다. 그러나, knife-edge 방법은 펄스 레이저(pulsed laser)의 경우 측정이 어렵고, 한 번의 측정으로 2차원의 빔 프로파일을 얻지 못하는 단점이 있다.

CCD 카메라를 이용하는 방법은 실리콘을 사용한 CCD 카메라가 출시되어 가격이 다운되었을 뿐만 아니라 쉽게 측정할 수 있어 가장 많이 이용되고 있다. 이 방법은 강도가 약한 빔도 측정이 가능하다는 장점이 있는 반면에, 강도가 강한 빔에 대해서는 빔에서 나오는 광량을 조절해주는 광량 조절기(attenuator)를 사용해 CCD 카메라로 입사하는 빛의 광량을 조절해 주어야 하는 단점이 있다. 또한, 이 방법은 해상도가 CCD의 픽셀(pixel)에 의해 결정되는데, 현재 현상도가 5㎛ 정도로 알려져 있다. 이 밖에도 CCD 센서의 사이즈가 1인치(inch) 정도로 제한되는 단점이 있다.

더 나아가, 상기 2가지 방법은 무엇보다 빔의 폭을 측정하기 위한 시스템을 구축하는데 많은 비용이 소요되는 단점이 있다. 따라서, 간단하면서도 측정 시스템을 저렴하게 구축할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 반사면과 투과면이 주기적으로 형성된 격자판에 광섬유의 가이드를 이용하거나 가이드 없이 직접 광을 조사한 후 반사 또는 투과되는 광량을 광섬유로 수신하고 이를 이용해, 간단하면서도 저렴한 방법으로 빔의 폭을 측정할 수 있는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 발명의 격자판을 이용한 반사형 빔의 폭 측정 장치는, 반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판과; 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 반사면과 투과면의 주기적 배열방향으로 격자판을 직선 이동시키는 직선 이동수단과; 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광섬유의 단부를 위치시킨 상태에서 직선 이동수단에 의해 직선 이동하는 격자판의 표면에 광섬유를 통해 수직한 광을 조사하는 광조사부와; 격자판에서 반사되는 반사광을 수신하여 검출하는 광검출부; 및 광검출부에서 검출한 일정 시간마다의 반사광의 출력신호와, 직선 이동수단에 의한 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 제어수단을 포함하며, 반사면의 폭과 투과면의 폭이 광섬유를 통해 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 이 발명의 격자판을 이용한 투과형 빔의 폭 측정 장치는, 반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판과; 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 반사면과 투과면의 주기적 배열방향으로 격자판을 직선 이동시키는 직선 이동수단과; 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광원을 위치시킨 상태에서 직선 이동수단에 의해 직선 이동하는 격자판의 표면에 수직한 광을 직접 조사하는 광조사부와; 격자판을 투과하는 투과광을 수신하여 검출하는 광검출부; 및 광검출부에서 검출한 일정 시간마다의 투과광의 출력신호와, 직선 이동수단에 의한 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 제어수단을 포함하며, 반사면의 폭과 투과면의 폭이 광조사부에서 직접 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

이 발명의 격자판은 반사면과 투과면이 직사각형 형태로 각각 형성되는 것이 바람직하다.

이 발명의 광섬유의 단부는 수직 절단면 형태를 갖는 것이 바람직하다.

이 발명에서 격자판에서 반사되는 반사광은 광섬유를 거쳐 광검출부로 수신되고, 광섬유의 수직 절단면의 단부에는 광섬유로 반사되는 반사광의 광량을 증가시키기 위해 평행광을 만들어주는 시광기(collimator)가 더 장착되는 것이 더 바람직하다.

이 발명의 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법은, 반사물질로 구성되어 반사 영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법으로서, 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 반사면과 투과면의 주기적 배열방향으로 격자판을 직선 이동시키는 단계와; 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광섬유의 단부를 위치시킨 상태에서 직선 이동하는 격자판의 표면에 광섬유를 통해 수직한 광을 조사하는 단계와; 격자판에서 반사되는 반사광을 수신하여 검출하는 단계; 및 검출한 일정 시간마다의 반사광의 출력신호와, 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 단계를 포함하며, 반사면의 폭과 투과면의 폭이 광섬유를 통해 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

이 발명의 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법은, 반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법으로서, 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 반사면과 투과면의 주기적 배열방향으로 격자판을 직선 이동시키는 단계와; 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광원을 위치시킨 상태에서 직선 이동하는 격자판의 표면에 수직한 광을 직접 조사하는 단계와; 격자판을 투과하는 투과광을 수신하여 검출하는 단계; 및 검출한 일정 시간마다의 투과광의 출력신호와, 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 단계를 포함하며, 반사면의 폭과 투과면의 폭이 광원에서 직접 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

이 발명은 반사면과 투과면이 주기적으로 형성된 격자판에 광섬유의 가이드를 이용하거나 가이드 없이 직접 광을 조사한 후 반사 또는 투과되는 광량을 수신하고 이를 이용하므로, 간단하면서도 저렴한 방법으로 빔의 폭을 측정할 수 있는 장점이 있다.

즉, 이 발명은 격자판의 반사면과 투과면의 폭에 의해 해상도가 결정되므로, 격자판을 오차 없이 균일하게 제작함으로써 해상도를 향상시킬 수 있다. 또한, 이 발명은 일반적인 광빔 크기 이상으로 충분히 크면서 일정 크기의 반사면과 투과면의 폭을 갖는 격자판을 1개만 제작하면, 어떤 크기의 광빔도 모터의 속도조절을 통해 측정이 가능하다. 또한, 이 발명은 광원으로 LD(laser diode) 또는 LED(light emitting diode)를 사용하고 광검출기로 반사 또는 투과된 광량을 측정하므로 측정 장치의 구축비용이 저렴하고, 측정 방법도 매우 간단하다.

아래에서, 이 발명에 따른 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 이 발명에 사용되는 격자판과, 격자판을 고정한 상태에서 직선 이동시키는 직선 이동수단의 구성관계에 대해 설명한다.

도 1은 이 발명에 사용되는 격자판의 구성도이다. 도 1에 도시된 바와 같 이, 이 발명의 격자판(100)은 반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면(110)과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면(120)이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되어 있다. 여기서, 반사면(110)은 완전반사를 포함하되 완전반사가 아니더라도 투과면(120) 보다 반사율이 높은 것을 의미하고, 투과면(120)은 완전투과를 포함하되 완전투과가 아니더라도 반사면(110) 보다 투과율이 높은 것을 의미하는 것으로, 넓은 의미로 각각 해석되어야 할 것이다.

격자판(100)은 반사면(110)과 투과면(120)이 직사각형 형태로 각각 형성된다. 즉, 격자판(100)은 반사면(110)과 투과면(120)이 일정 주기(d)(pitch)를 갖고 반복적으로 배열되는 구조를 갖는다. 여기서, 일정 주기(d)라 함은 반사면(110)의 폭(d1)과 투과면(120)의 폭(d2)에 대한 합을 의미한다. 그리고, 반사면(110)과 투과면(120)은 광의 입사영역이 달라짐에 따라 반사되는 광량이 선형적으로나 정현파적인 형태로 일정하게 나오는 광량과의 구별이 될 수 있다면 반사면(110)과 투과면(120) 간의 경계라인이 직선 형태가 아닌 곡선 형태로 구성하여도 무방하다.

도 2는 이 발명에 사용되는 격자판 직선 이동수단의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 이 발명의 직선 이동수단(200)은 격자판(100)을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 직선방향으로 이동시키기 위한 것으로서, 격자판을 세워주는 한 쌍의 막대(210)와, 한 쌍의 막대(210)를 조여 격자판(100)을 고정하는 클립(220)과, 클럽(220)이 고정된 고정부재(230)에 결합되어 격자판(100) 및 고정부재(230)가 직선방향으로 이동하도록 하는 스크루(240)와, 스크루(240)를 회전시켜 격자판(100)을 직선방향으로 이동시키는 모터(250), 및 스크루(240) 등을 지면에 대해 지지하는 베이스(260)로 구성된다. 또한, 이 발명의 직선 이동수단(200)은 상기와 같이 도면을 기준으로 전후 방향으로의 직선 이동뿐만 아니라, 상기와 같은 개념을 도입해 좌우 방향으로의 직선 이동도 함께 가능하도록 구성할 수 있다.

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 격자판을 이용한 반사형 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법의 개념도로서, 광섬유의 가이드를 통해 광을 조사하고 격자판에서 반사되는 광량을 이용하여 빔의 폭을 측정하는 장치 및 그 방법의 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치를 통해 취득한 출력신호의 그래프이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치는 광섬유(300)가 고정된 상태에서 직선 이동수단(200)에 의해 직선운동을 하는 격자판(100)에 광을 조사하고, 그 후 격자판(100)에서 반사되는 반사광의 광량을 수신하여 이용하도록 구성된다. 이때, 격자판(100)은 그 직선운동방향 쪽으로 반사면(110)과 투과면(120)이 주기적으로 배열되도록 배치된다. 그리고, 광섬유(300)는 격자판(100)의 표면에 대해 수직한 방향으로 배치된다. 따라서, 격자판(100)은 광섬유(300) 끝단의 수직 절단면(310)과 수직한 방향으로 움직이고, 광섬유(300)의 수직 절단면(310)을 통해 조사되는 광은 격자판(100)에서 반사되는 광량의 합으로 변조되어 일정 주기(d)를 갖는 출력광으로 출력된다. 이때, 광섬유(300)의 수직 절단면(310)의 단부에는 광섬유로 반사되는 반사광의 광량을 증가시키기 위해 평행광을 만들어주는 시광기(collimator)를 더 장착하는 것이 바람직하다.

일반적으로 광원의 출구[도 3의 경우, 광섬유(300)의 수직 절단면(310)]에서 발광되는 광은 거리에 따라 광빔의 크기가 변하며, 광빔의 크기가 가장 작을 때의 크기를 측정하는 것이 보통이므로, 이 실시예에서는 격자판(100)의 위치를 직선 이동수단(200)을 통해 도면을 기준으로 좌우방향으로 조절할 수 있으므로, 광섬유(300)의 수직 절단면(310)과 격자판(100) 사이의 거리에 따른 광빔의 크기 측정도 가능하다. 따라서, 직선 이동수단(200)을 이용해 광빔의 크기가 가장 작은 위치를 결정한 상태에서, 빔의 폭을 측정할 수가 있다.

여기서, 반사면(110)과 투과면(120) 간의 반사율의 차이가 클수록 간섭신호는 줄어들고 출력신호는 더 큰 진폭을 갖게 되어 해상도가 좋아진다. 이때, 반사면(110)의 폭(d1)과 투과면(120)의 폭(d2)이 광섬유(300)에서 조사되는 광빔의 직경보다 커야 주기적인 신호를 취득하여 신호처리가 가능하다. 즉, 광빔의 직경보다 반사면(110)의 폭(d1)과 투과면(120)의 폭(d2)이 커야만, 도 4와 같이 일정한 크기의 반사광을 출력하는 구간과 변화하는 반사광을 출력하는 구간이 함께 존재하게 된다.

이 실시예의 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치는 광섬유(300)를 통해 전송되는 광원(320)으로 LD(laser diode) 또는 LED(light emitting diode) 등을 사용하여 광섬유(300) 끝단의 수직 절단면(310)을 통해 격자판(100)에 광을 조사한다. 이때, 격자판(100)의 반사영역인 반사면(110)에서 입사한 광은 반사되어 다시 광섬유(300)의 수직 절단면(310)을 통해 광섬유(300)로 전달된다. 그러면, 반사된 광은 셔큘레이터(330 ; circulator) 또는 커플러(coupler)에 의해 입사할 때와 그 경 로를 달리하여 광검출기(340 ; photo detector)로 입력된다. 그로 인해, 출력광을 검출할 수 있게 된다.

이 실시예의 장치는 광검출기(340)에서 검출한 출력광을 이용하되, 광검출기(340)에서 일정 시간마다 출력광의 출력신호를 취득하고, 모터(250)의 일정한 회전속도를 바탕으로 격자판(100)의 직선 이동속도를 알 수 있으므로, 격자판(100)의 이동변위에 관한 출력신호를 얻을 수 있다. 이때, 광빔이 조사되는 영역, 즉 반사면(110)과 투과면(120)의 폭에 따라 도 4와 같은 출력파형이 출력된다.

도 4에서, 출력광이 상대적으로 높은 일정 구간(410)은 광빔이 반사면(110)의 폭(d1) 내에 완전히 입사된 후 반사되었음을 의미하고, 출력광이 상대적으로 낮은 일정 구간(420)은 광빔이 투과면(120)의 폭(d2) 내에 완전히 입사된 후 투과되었음을 의미한다. 그리고, 출력광이 변화하는 일정 구간(430)은 격자판(100)이 직선 이동수단(200)에 의해 직선 이동함에 따라 반사면(110) 영역에서 투과면(120) 영역 쪽으로 또는 그 반대 영역 쪽으로 이동하는 구간에 광빔이 조사된 후 반사되었음을 의미한다. 따라서, 출력광이 변화하는 일정 구간(430)에서의 격자판(100)의 이동변위가 광빔의 폭이 된다. 즉, 이 실시예의 장치는 광검출기(340)에서 검출한 일정 시간마다의 출력광의 출력신호와, 모터(250)의 회전속도를 바탕으로 격자판(100)의 직선이동 속도를 이용하여 연산하고 그래프화하는 제어수단을 통해 광빔의 폭을 측정한다.

도 5는 이 발명의 다른 실시예에 따른 격자판을 이용한 투과형 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법의 개념도로서, 가이드를 이용하지 않고 직접 광을 조사하고 격자 판을 투과하는 광량을 이용하여 빔의 폭을 측정하는 장치 및 그 방법의 개념도이다.

도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예에 따른 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치는 가이드를 이용하지 않고 직접 광을 조사하고 격자판(100)을 투과하는 광량을 이용하여 빔의 폭을 측정한다는 것을 제외하고는 도 3의 장치와 동일한 개념으로 구성되므로, 동일 부분에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

이 실시예의 장치는 직선 이동수단(200)에 의해 직선운동을 하는 격자판(100)에 광을 조사하고, 그 후 격자판(100)을 투과하는 투사광의 광량을 수신하여 이용하도록 구성된다. 이때, 격자판(100)은 그 직선운동방향 쪽으로 반사면(110)과 투과면(120)이 주기적으로 배열되도록 배치된다. 그리고, 광원은 격자판(100)의 표면에 대해 수직한 방향으로 배치된다. 따라서, 격자판(100)은 광원의 조사면과 수직한 방향으로 움직이고, 광원에 의해 조사되는 광은 격자판(100)을 투과하는 광량의 합으로 변조되어 일정 주기(d)마다 출력광으로 출력된다. 즉, 격자판(100)의 투과영역인 투과면(120)에 입사한 광은 투과하여 광섬유(500)의 수직 절단면(510)을 통해 광섬유(500)로 전달되어 광검출기(520 ; photo detector)로 입력된다. 그로 인해, 출력광을 검출할 수 있게 된다.

이 실시예의 장치는 광검출기(520)에서 검출한 출력광을 이용하되, 광검출기(520)에서 일정 시간마다 출력광의 출력신호를 취득하고, 모터(250)의 일정한 회전속도를 바탕으로 격자판(100)의 직선 이동속도를 알 수 있으므로, 격자판(100)의 이동변위에 관한 출력신호를 얻을 수 있다. 이때, 광빔이 조사되는 영역, 즉 반사 면(110)과 투과면(120)의 폭에 따라 도 4와 반대의 형상으로 출력파형이 출력된다.

이 실시예에서, 출력광이 상대적으로 높은 일정 구간은 광빔이 투과면(120)의 폭(d2) 내에 완전히 입사된 후 투과되었음을 의미하고, 출력광이 상대적으로 낮은 일정 구간은 광빔이 반사면(110)의 폭(d1) 내에 완전히 입사된 후 반사되었음을 의미한다. 그리고, 출력광이 변화하는 일정 구간은 격자판(100)이 직선 이동수단(200)에 의해 직선 이동함에 따라 반사면(110) 영역에서 투과면(120) 영역 쪽으로 또는 그 반대 영역 쪽으로 이동하는 구간에 광빔이 조사된 후 투과되었음을 의미한다. 따라서, 출력광이 변화하는 일정 구간에서의 격자판(100)의 이동변위가 광빔의 폭이 된다. 즉, 이 실시예의 장치는 광검출기(520)에서 검출한 일정 시간마다의 출력광의 출력신호와, 모터(250)의 회전속도를 바탕으로 격자판(100)의 직선이동 속도를 이용하여 연산하고 그래프화하는 제어수단을 통해 광빔의 폭을 측정한다.

이상에서 이 발명의 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 이 발명에 사용되는 격자판의 구성도이고,

도 2는 이 발명에 사용되는 격자판 직선 이동수단의 구성도이고,

도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 격자판을 이용한 반사형 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법의 개념도이고,

도 4는 도 3에 도시된 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치를 통해 취득한 출력신호의 그래프이며,

도 5는 이 발명의 다른 실시예에 따른 격자판을 이용한 투과형 빔의 폭 측정 장치 및 그 방법의 개념도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

100 : 격자판 110 : 반사면

120 : 투과면 300 : 광섬유

310 : 수직 절단면 320 : 광원

330 : 셔큘레이터 340 : 광검출기

Claims

반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판과;

상기 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 상기 반사면과 상기 투과면의 주기적 배열방향으로 상기 격자판을 직선 이동시키는 직선 이동수단과;

상기 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광섬유의 단부를 위치시킨 상태에서 상기 직선 이동수단에 의해 직선 이동하는 상기 격자판의 표면에 상기 광섬유를 통해 수직한 광을 조사하는 광조사부와;

상기 격자판에서 반사되는 반사광을 수신하여 검출하는 광검출부; 및

상기 광검출부에서 검출한 일정 시간마다의 반사광의 출력신호와, 상기 직선 이동수단에 의한 상기 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 제어수단을 포함하며,

상기 반사면의 폭과 상기 투과면의 폭이 상기 광섬유를 통해 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치.
반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판과;

상기 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 상기 반사면과 상기 투과면의 주기적 배열방향으로 상기 격자판을 직선 이동시키는 직선 이동수단과;

상기 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광원을 위치시킨 상태에서 상기 직선 이동수단에 의해 직선 이동하는 상기 격자판의 표면에 수직한 광을 직접 조사하는 광조사부와;

상기 격자판을 투과하는 투과광을 수신하여 검출하는 광검출부; 및

상기 광검출부에서 검출한 일정 시간마다의 투과광의 출력신호와, 상기 직선 이동수단에 의한 상기 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 제어수단을 포함하며,

상기 반사면의 폭과 상기 투과면의 폭이 상기 광조사부에서 직접 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 격자판은 상기 반사면과 상기 투과면이 직사각형 형태로 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 광섬유의 단부는 수직 절단면 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치.
청구항 4에 있어서,

상기 격자판에서 반사되는 반사광은 상기 광섬유를 거쳐 상기 광검출부로 수신되고,

상기 광섬유의 수직 절단면의 단부에는 상기 광섬유로 반사되는 반사광의 광량을 증가시키기 위해 평행광을 만들어주는 시광기(collimator)가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 장치.
반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법으로서,

상기 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 상기 반사면과 상기 투과면의 주기적 배열방향으로 상기 격자판을 직선 이동시키는 단계와;

상기 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광섬유의 단부를 위치시킨 상태에서 상기 직선 이동하는 상기 격자판의 표면에 상기 광섬유를 통해 수직한 광을 조사하는 단계와;

상기 격자판에서 반사되는 반사광을 수신하여 검출하는 단계; 및

검출한 일정 시간마다의 상기 반사광의 출력신호와, 상기 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 단계를 포함하며,

상기 반사면의 폭과 상기 투과면의 폭이 상기 광섬유를 통해 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법.
반사물질로 구성되어 반사영역을 형성하는 반사면과, 투과물질로 구성되어 투과영역을 형성하는 투과면이 주기적으로 배열되어 격자 형태로 구성되는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법으로서,

상기 격자판을 직립 상태로 세워 지지한 상태에서 상기 반사면과 상기 투과면의 주기적 배열방향으로 상기 격자판을 직선 이동시키는 단계와;

상기 격자판의 표면과 수직한 방향으로 광원을 위치시킨 상태에서 상기 직선 이동하는 상기 격자판의 표면에 수직한 광을 직접 조사하는 단계와;

상기 격자판을 투과하는 투과광을 수신하여 검출하는 단계; 및

검출한 일정 시간마다의 투과광의 출력신호와, 상기 격자판의 직선이동 속도를 이용해 연산하고 그래프화하여 광빔의 폭을 측정하는 단계를 포함하며,

상기 반사면의 폭과 상기 투과면의 폭이 상기 광원에서 직접 조사되는 광빔의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 격자판을 이용한 빔의 폭 측정 방법.