KR20160130922A - Method and System for Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging - Google Patents

Method and System for Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging Download PDF

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Abstract

Disclosed are a method and a system for cascaded locking of optical interference using an electronic frequency-tagged single detector. The method for cascaded locking of optical interference using an electronic frequency-tagged single detector comprises the steps of: modulating a plurality of beams with different modulation frequencies through a modulator, and coupling the beams; and modulating the coupled beams with other different modulation frequencies, and re-coupling the beams. The method for cascaded locking of optical interference using an electronic frequency-tagged single detector can obtain a high output high energy laser light source by overcoming a limitation on the number of beams which can be coupled by modulating the beams.

Description

전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템{Method and System for Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a method and system for cascading locking of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency,

아래의 실시예들은 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 결합 가능한 빔의 개수에 제한이 없는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템에 관한 것이다.
The following embodiments are directed to a method and system for cascading locking optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency. And more particularly, to a method and system for cascading locking optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency without limitation on the number of beams that can be coupled.

일반적으로 고출력 고품질의 레이저는 과학적 연구뿐만 아니라 산업분야에도 많은 잠재력을 가지고 있어 레이저가 처음 발명된 이래로 고출력 고품질의 레이저를 향한 노력은 계속되어 왔다. 레이저 빔 품질이 높다는 것은 빔을 작게 집속할 수 있음을 의미한다. 레이저 빔은 회절이론에 따라 특정 크기 이하로 집속할 수 없는데 이를 회절한계라 한다. 따라서 빔 품질이 좋을수록 회절한계의 크기에 가깝게 집속이 가능하다. 반면 레이저 빔 품질이 나쁠수록 집속된 빔 크기는 커지고 형상도 나빠져서 레이저 빔의 효율적인 활용이 어렵다.In general, high-power, high-quality lasers have a great potential for industrial research as well as scientific research, and efforts have been directed toward high-power, high-quality lasers since the invention of the lasers was first invented. The higher the laser beam quality, the smaller the beam can be focused. The laser beam can not be focused below a certain size according to the diffraction theory, which is called the diffraction limit. Therefore, the better the beam quality, the closer the diffraction limit can be. On the other hand, the worse the quality of the laser beam, the larger the size of the focused beam and the worse the shape, so that it is difficult to efficiently use the laser beam.

레이저 출력이 높아질수록 이득매질의 열적(thermal) 혹은 비선형적(nonlinear) 문제로 빔 왜곡이 가속되어 품질이 나빠진다. The higher the laser power, the worse the beam distortion is due to the thermal or nonlinear problems of the gain medium.

한국공개특허 10-2011-0045507호는 이러한 결맞는 빔 결합 시 직접 잠금 방법을 이용하는 레이저 시스템에 관한 것으로, 광 검출기에서 측정된 맥놀이 신호로부터 위상 정보를 직접 추출해서 광 위상을 안정화시키는 결맞는 빔 결합 방법 및 장치에 관한 기술을 기재하고 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0045507 relates to a laser system using a direct locking method in such a coupled beam combining, and more particularly, to a laser system which directly detects phase information from a beat signal measured by a photodetector, Method and apparatus of the present invention.

이러한 결맞는 빔 결합(Coherent Beam Combining; CBC)의 원리는 빔 품질이 우수하고 상대적으로 출력이 낮은 여러 빔의 위상을 동일하게 맞춰 집속 시 초점에서 보강간섭이 일어나도록 하는 것으로 빔 품질의 저하 없이 출력을 증대할 수 있다. CBC 방법은 주로 병렬형 MOPA(Master Oscillator Power Amplification) 레이저 시스템에 주로 사용된다. The principle of Coherent Beam Combining (CBC) is to adjust the phases of several beams with good beam quality and relatively low power so that the constructive interference occurs at the focus during focusing, Can be increased. The CBC method is mainly used for a parallel MOPA (Master Oscillator Power Amplification) laser system.

한편, 능동적 위상 제어(Active phase control) 기술은 현재 각광받고 있는 고출력, 고에너지 레이저 광원(continuous wave, pulse) 연구에서 가장 중요한 기술 중 하나이다. 이러한 고출력, 고에너지 레이저 광원은 민간에서는 원료 가공(material processing), 강재절단(steel cutting), 용접(welding) 등에 사용되며 군에서는 레이저 요격 무기 생산에 중요한 역할을 한다. On the other hand, active phase control technology is one of the most important technologies in the study of high power, high energy laser light source (continuous wave, pulse) which is currently in the spotlight. These high-power, high-energy laser sources are used in material processing, steel cutting and welding in the private sector and play an important role in the production of laser interceptor weapons in the military.

그러나 고출력 고에너지에 대한 연구가 매우 부족하며, 현재까지의 능동적 위상 제어 기술들(LOCSET, SPGD, single-frequency tagging 등)은 결합시킬 수 있는 빔의 개수에 제한이 있었다.
However, research on high-power high-energy is scarce, and active phase control techniques (LOCSET, SPGD, single-frequency tagging, etc.) to date have limited the number of beams that can be combined.

실시예들은 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 결합 가능한 빔의 개수에 제한이 없는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템에 관한 기술을 제공한다. Embodiments describe a method and system for cascaded locking of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency, and more particularly to a method and system for optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency, And provides a technique for a chain locking method and system.

실시예들은 빔을 변조하여 결합할 수 있는 빔의 개수 제한을 극복함으로써, 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻는 능동적 위상 제어 기술인 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템을 제공하는데 있다.
Embodiments provide a cascade locking method and system for optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency, which is an active phase control technique that obtains a high power high energy laser light source by overcoming the limit of the number of beams that can be modulated and combined with the beam .

일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법은 복수의 빔을 변조기(Modulator)를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합하는 단계; 및 결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합하는 단계를 포함한다. A method of cascading locking optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to an exemplary embodiment includes modulating a plurality of beams with different modulation frequencies through a modulator and combining the beams; And modulating the combined plurality of beams with another different modulation frequency to recombine.

여기서, 상기 재결합하는 단계는 결합된 상기 복수의 빔을 상기 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 상기 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하고 재결합하여, 결합 가능한 상기 복수의 빔 수의 제한이 없도록 할 수 있다. Here, the recombining step modulates and recombines the combined beams with the different modulation frequencies of the groups arranged differently from the array of the different modulation frequencies, and combines the plurality of beam numbers There is no limitation of

상기 복수의 빔을 변조기를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합한 다음, 상기 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)하는 단계; 및 복조된 상기 간섭 신호를 통해 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다. Modulates the plurality of beams with different modulation frequencies through a modulator and then modulates the plurality of beams to select and sample a local portion among the combined portions and receives the combined interference signal as a photodiode to demodulate demodulation; And extracting a phase error of each of the plurality of beams through the demodulated interference signal and correcting a phase difference between the plurality of beams by feedback to a modulator.

상기 결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합한 다음, 결합된 상기 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호(interference signal)를 제2 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)하는 단계; 및 복조된 상기 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 재결합된 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 재결합된 상기 복수의 빔의 세기를 최대화시키는 단계를 더 포함할 수 있다. Modulates the combined beams with another modulation frequency and then recombines the beams, modulates the combined beams to select and sample a local part of the recombined part, and outputs a combined second interference signal ) Into a second photodiode and demodulating the second photodiode; And a phase error detector for extracting a phase error of each of the plurality of beams recombined through the demodulated second interference signal and correcting a phase difference between the plurality of re-combined beams by feedback to a modulator, The method may further include maximizing the intensity of the plurality of beams.

상기 재결합하는 단계는 결합된 상기 복수의 빔을 변조 및 재결합하는 과정을 적어도 두 번 이상 반복하여 다차원 연쇄 변조(multi-dimension cascaded modulating)할 수 있다. The recombining step may perform multi-dimensional cascaded modulation by repeating the process of modulating and recombining the plurality of coupled beams at least twice.

다른 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 복수의 빔을 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제1 변조기(Modulator); 상기 제1 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 결합하는 제1 결합부; 결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제2 변조기; 및 상기 제2 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 재결합하는 제2 결합부를 포함한다. A cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to another embodiment includes a first modulator for modulating the plurality of beams at different modulation frequencies; A first coupler for coupling the plurality of beams modulated by the first modulator; A second modulator for modulating the combined plurality of beams to another different modulation frequency; And a second coupling unit for recombining the plurality of beams modulated by the second modulator.

여기서, 제1 결합부는 결합된 상기 복수의 빔을 상기 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 상기 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합하고, 결합 가능한 상기 복수의 빔 수의 제한이 없도록 할 수 있다. Here, the first coupling unit modulates and recombines the combined beams with the different modulation frequencies of the groups arranged differently from the array of the different modulation frequencies, and combines the plurality of beam numbers There is no limit.

상기 제1 결합부에서 상기 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 받아들여 복조(demodulation)하는 제1 포토다이오드(photodiode)를 더 포함하고, 상기 제1 포토다이오드는 복조된 상기 간섭 신호를 통해 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정할 수 있다. Further comprising a first photodiode for sampling and selecting a local portion among the combined portions of the plurality of beams modulated by the first combining portion and for receiving and demodulating the combined interference signal, The photodiode may extract a phase error of each of the plurality of beams through the demodulated interference signal and may correct the phase difference between the plurality of beams by feedback to a modulator.

상기 제2 결합부에서 결합된 상기 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호를 받아들여 복조하는 제2 포토다이오드를 더 포함하고, 상기 제2 포토다이오드는 복조된 상기 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차를 추출하고, 변조기로 피드백 하여 재결합된 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 재결합된 상기 복수의 빔의 세기를 최대화시킬 수 있다. Further comprising a second photodiode for modulating the plurality of beams coupled at the second coupling portion to select and sample a local portion of the recombined portion and to receive and demodulate the combined second interference signal, The diode extracts a phase error of each of the plurality of beams recombined through the demodulated second interference signal, corrects the phase difference between the plurality of re-combined beams by feeding back to the modulator, Can be maximized.

재결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제3 변조기; 및 상기 제3 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 재결합하는 제3 결합부를 더 포함할 수 있다.
A third modulator for modulating the plurality of beams recombined to another different modulation frequency; And a third coupling unit for recombining the plurality of beams modulated by the third modulator.

실시예들에 따르면 빔을 변조하여 결합할 수 있는 빔의 개수 제한을 극복함으로써, 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻을 수 있는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템을 제공할 수 있다. Embodiments provide a cascade locking method and system for optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency capable of obtaining a high power, high energy laser light source by overcoming the limit of the number of beams that can be modulated to couple the beam can do.

실시예들에 따르면 2차원(2 dimension) 연쇄 변조뿐만 아니라 다차원(multi-dimension) 연쇄 변조로 확대하여 많은 양의 빔 결합이 가능하다. According to the embodiments, a large amount of beams can be combined by being expanded by multi-dimensional chain modulation as well as by two-dimensional chain modulation.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템의 실험 데이터를 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency in accordance with one embodiment.
2 is a diagram illustrating a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.
3 is a flow chart illustrating a cascade locking method of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.
Figures 4 and 5 show experimental data of a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments described may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited by the embodiments described below. In addition, various embodiments are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

아래의 실시예들은 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법 및 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹(Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging) 기술은 서로 다른 RF 주파수를 사용하여 빔을 변조하고 결합할 수 있는 최대 개수의 빔을 결합한 후, 동일 배열(array)들을 다시 다른 그룹의 서로 다른 RF 주파수로 변조하여 결합함으로써 결합할 수 있는 빔의 개수 제한을 극복할 수 있다.
The following embodiments are directed to a method and system for cascading locking optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency. More specifically, cascaded locking of optical coherence by using a single detector tagged with an electronic frequency (Single-detector Electronic-frequency Tagging) technique can be used to modulate and combine beams using different RF frequencies It is possible to combine the maximum number of beams possible and then overcome the limit of the number of beams that can be combined by modulating and combining the same arrays with different groups of different RF frequencies.

도 1은 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a diagram illustrating a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency in accordance with one embodiment.

LOCSET(Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging) 기술은 N개의 빔(레이저 빔)을 변조기(Modulator)를 사용해서 서로 다른 변조 주파수(modulating frequency)로 변조하고 결합한 후, 결합된 간섭 신호(interference signal)를 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 전자 장치(electronics)를 통해 걸어주었던 주파수로 복조(demodulation)한다. 복조된 신호를 통해 각 빔의 위상 오차(phase error)를 추출할 수 있고, 그만큼을 변조기로 DC 피드백(feedback)하여 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 결합된 빔의 세기가 최대가 되도록 한다. LOCSET (Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging) technique modulates and combines N beams (laser beams) with different modulating frequencies using a modulator, and receives an interference signal as a photodiode and demodulates the signal at a frequency which is applied through an electronic device. The phase error of each beam can be extracted through the demodulated signal, and the phase difference between the beams is corrected by DC feedback to the modulator so that the intensity of the combined beam is maximized.

즉, 변조기로 사용되는 전자 광학 변조기(Electro-Optic Modulator)의 대역폭(bandwidth)의 한계와, 변조 주파수(modulating frequency)들 간에 구별이 가능할 정도로 차이를 주어야 하는 문제로 인해 빔의 최대 결합 개수 N에 한계가 생긴다. That is, due to the problem that the bandwidth limit of the electro-optic modulator used as the modulator and the distinction between modulating frequencies must be different, the maximum number of beams N There is a limit.

Cascaded LOCSET(Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging) 기술은 N개의 빔을 변조기(Modulator)를 사용해서 서로 다른 변조 주파수(modulating frequency)로 변조하고 결합한 후, 그 중 작은 부분을 샘플링(sampling) 하여 LOCSET을 통해 위상 록킹(phase locking)할 수 있다. 이렇게 결합된 빔 M개를 다시 앞에서 사용한 변조 주파수와 다른 주파수의 시리즈(series)로 변조하여 최종적으로 결합하고, LOCSET을 통해 위상 록킹하여 결합된 빔의 세기가 최대가 되도록 할 수 있다. Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging (LOCSET) modulates and combines N beams at different modulating frequencies using a modulator, and phase locked through LOCSET. The combined M beams may be modulated into a series of different frequencies from the modulation frequency used previously and finally combined and phase locked through the LOCSET to maximize the combined beam intensity.

다시 말하면, 앞 단에서 사용된 N개의 변조 주파수가 M번 반복되어 사용될 수 있다. 따라서, 최대 빔 결합 개수가 MN으로 확장될 수 있다. 이러한 2차원(2 dimension) 연쇄 변조를 다차원(multi-dimension) 연쇄 변조로 확대하여 많은 양의 빔 결합이 가능하다. In other words, the N modulation frequencies used in the previous stage can be used repeated M times. Therefore, the maximum number of beam combinations can be extended to MN. This two-dimensional chain modulation can be expanded to multi-dimensional cascade modulation to enable a large amount of beam combining.

이와 같이 LOCSET 기술은 서로 다른 RF 주파수를 사용해야 하는 한계로 인해 결합할 수 있는 빔의 개수에 제한이 있었으나, 일 실시예에 따르면 같은 RF 주파수를 사용할 수 있어 결합할 수 있는 빔의 개수에 제한이 없다.As such, the LOCSET technology has limited the number of beams that can be combined due to the limitation of using different RF frequencies, but according to one embodiment, there is no limit on the number of beams that can be combined since the same RF frequency can be used .

더욱이 LOCSET뿐만 아니라 다른 빔 결합 기술들 또한 결합할 수 있는 빔의 개수가 제한되어 있어, 연쇄 변조 방법을 이용하여 결합할 수 있는 빔의 개수 제한을 없앰으로써 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻을 수 있다.
Furthermore, the number of beams that can be combined with LOCSET as well as other beam combining techniques is limited, thereby eliminating the limit on the number of beams that can be combined using the cascade modulation method, thereby obtaining a high-power, high-energy laser light source.

도 1을 참조하면, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 제1 변조기(110), 제1 결합부(120), 제2 변조기(140), 및 제2 결합부(150)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, a cascade locking system for optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency includes a first modulator 110, a first coupler 120, a second modulator 140, (150).

제1 변조기(Modulator)(110)는 복수의 빔을 서로 다른 변조 주파수로 변조할 수 있다. A first modulator 110 may modulate the plurality of beams with different modulation frequencies.

제1 결합부(120)는 제1 변조기(110)에 의해 변조된 복수의 빔을 결합할 수 있다. The first coupler 120 may combine a plurality of beams modulated by the first modulator 110.

즉, 시스템(100)으로부터 복수의 빔을 전송 받아 제1 변조기(110, 111, 112, 113)에 의해 변조하여 제1 결합부(120)로 전송되어 결합될 수 있다. 이 때, 복수의 빔은 증폭기에 의해 각각 증폭되어 변조기를 통과할 수 있다. That is, a plurality of beams are received from the system 100 and modulated by the first modulators 110, 111, 112, and 113, and transmitted to the first combining unit 120 and combined. At this time, the plurality of beams can be respectively amplified by the amplifier and passed through the modulator.

이러한 제1 결합부(120, 121, 122, 123)는 결합된 복수의 빔을 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합하고, 결합 가능한 복수의 빔 수의 제한이 없도록 할 수 있다. The first couplers 120, 121, 122, and 123 modulate and recombine a plurality of coupled beams with different modulation frequencies in a group arrangement different from the array of different modulation frequencies, It is possible to prevent the number of beams from being limited.

한편, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 제1 포토다이오드(photodiode) (130, 131, 132, 133)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency may further include a first photodiode 130, 131, 132, 133.

제1 포토다이오드(130, 131, 132, 133)는 제1 결합부(120, 121, 122, 123)에서 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 받아들여 복조(demodulation)할 수 있다. 그리고 복조된 간섭 신호를 통해 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정할 수 있다. The first photodiodes 130, 131, 132, and 133 selectively modulate a plurality of beams at the first couplers 120, 121, 122, and 123 to select and sample a local portion, And can be demodulated. The phase error of each of the plurality of beams is extracted through the demodulated interference signal, and the phase difference between the plurality of beams can be corrected by feedback to the modulator.

이와 같이, LOCSET(Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging)은 복수의 빔을 변조기(110)를 사용해서 서로 다른 변조 주파수(modulating frequency)로 변조하고 결합한 후, 결합된 간섭 신호(interference signal)를 포토다이오드(130)로 받아들여 전자 장치(10)를 통해 걸어주었던 주파수로 복조(demodulation)할 수 있다. 또한 복조된 신호를 통해 각 빔의 위상 오차(phase error)를 추출할 수 있고, 그만큼을 변조기로 DC 피드백(feedback)하여 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 결합된 빔의 세기가 최대가 되도록 할 수 있다. As described above, the LOCSET (Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging) modulates and combines a plurality of beams with different modulating frequencies using a modulator 110, signal to the photodiode 130 and demodulate the signal at a frequency that was applied through the electronic device 10. The phase error of each beam can be extracted through the demodulated signal and the phase difference between the beams can be corrected by DC feedback of the phase error to the modulator so that the combined beam intensity can be maximized have.

제2 변조기(140, 141, 142, 143)는 결합된 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조할 수 있다. The second modulator 140, 141, 142, 143 may modulate the combined plurality of beams to another different modulation frequency.

제2 결합부(150)는 제2 변조기(140)에 의해 변조된 복수의 빔을 재결합할 수 있다. The second coupling unit 150 may recombine the plurality of beams modulated by the second modulator 140. [

한편, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 제2 포토다이오드(160)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency may further include a second photodiode 160.

제2 포토다이오드(160)는 제2 결합부(150)에서 결합된 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호를 받아들여 복조할 수 있다. 그리고 복조된 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 복수의 빔 각각의 위상 오차를 추출하고, 변조기로 피드백 하여 재결합된 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 재결합된 복수의 빔의 세기를 최대화시킬 수 있다. The second photodiode 160 modulates a plurality of beams coupled at the second coupling unit 150 to select and sample a local portion among the recombined portions, and can receive and demodulate the combined second interference signal. The phase error of each of the plurality of beams re-combined through the demodulated second interference signal is extracted and the phase difference between the plurality of re-combined beams is corrected by feeding back to the modulator, thereby maximizing the intensity of the plurality of re-combined beams .

이와 같이, Cascaded LOCSET(Cascaded Locking of Optical Coherence by Single-detector Electronic-frequency Tagging)은 복수의 빔을 변조기(140)를 사용해서 서로 다른 변조 주파수로 변조하고 결합한 후, 그 중 작은 부분을 샘플링 하여 LOCSET을 통해 위상 록킹할 수 있다. 이렇게 결합된 복수의 빔을 다시 앞에서 사용한 변조 주파수와 다른 주파수의 시리즈(series)로 변조하여 최종적으로 결합하고, LOCSET을 통해 위상 록킹하여 결합된 빔의 세기가 최대가 되도록 할 수 있다. As described above, the Cascaded Locking of Optical Coherence (LOCSET) uses a modulator 140 to modulate and combine a plurality of beams with different modulation frequencies, Lt; / RTI > The plurality of combined beams may be modulated to a series of frequencies different from the modulation frequency used in the previous, finally combined, and phase locked through the LOCSET to maximize the intensity of the combined beam.

이처럼 2차원(2 dimension) 연쇄 변조를 수행하여 빔 결합이 가능하다. Thus, beam combining is possible by performing two-dimensional (2-dimensional) chain modulation.

상기의 2차원 연쇄 변조를 수행하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템에 제3 변조기(미도시)와 제3 결합기(미도시)를 더 포함하여 3차원 연쇄 변조를 수행할 수도 있다. A third modulator (not shown) and a third combiner (not shown) are further included in the cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency performing the two-dimensional cascaded modulation, .

제3 변조기는 재결합된 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조할 수 있으며, 제3 결합부는 제3 변조기에 의해 변조된 복수의 빔을 재결합할 수 있다. The third modulator may modulate the plurality of recombined beams at another different modulation frequency and the third coupling unit may recombine the plurality of beams modulated by the third modulator.

이러한 방법을 이용하여 복수의 변조기 및 복수의 결합부의 수를 조절함으로써, 다차원(multi-dimension) 연쇄 변조로 확대하여 많은 양의 빔 결합이 가능하다.
By adjusting the number of the plurality of modulators and the plurality of coupling parts using this method, a large amount of beam coupling can be achieved by enlarging to multi-dimensional chain modulation.

도 2는 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템을 설명하기 위한 도면이다. 2 is a diagram illustrating a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.

도 2를 참조하면, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 1번째 라인 위상 록킹 LOCSET 부분과 2번째 라인 위상 록킹 Cascaded LOCSET 부분으로 구분할 수 있다. Referring to FIG. 2, a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency can be divided into a first line phase locking LOCSET portion and a second line phase locking Cascaded LOCSET portion.

1번째 라인 위상 록킹 LOCSET(1st line phase locking LOCSET)은 LOCSET 피드백(LOCSET feedback)을 통해 빔을 결합할 수 있다. 결합된 빔(Combined beam)을 탭핑(tapping)하여 광전류(photocurrent) iPD를 얻고 각각의 신호 Si를 추출하여 피드백 할 수 있다. 1st line phase locking LOCSET (1st line phase locking LOCSET) can combine beams through LOCSET feedback. The combined beam can be tapped to obtain a photocurrent i PD , and each signal S i can be extracted and fed back.

LOCSET 피드백을 통해 시스템 1(220)에서 합쳐진 빔은 Фk로 위상 록킹될 수 있다. 또한 시스템 k(221)에서 합쳐진 빔은 Фk로 다시 위상 록킹될 수 있다. Through LOCSET feedback, the combined beam at system 1 (220) can be phase locked to? K. And the combined beam at system k 221 may be phase locked again with k .

2번째 라인 위상 록킹 Cascaded LOCSET(2nd line phase locking Cascaded LOCSET)은 국부적으로 위상 록킹된 후, 다시 Ωk의 주파수로 위상 변조되는 빔들의 전기장(electric field) Eik는 다음 식과 같이 표현될 수 있다.Second Line Phase Locking Cascaded LOCSET (2nd line phase locking Cascaded LOCSET) can be expressed by the following equation: E ik of the beams phase-locked to the frequency of Ω k after local phase locking.

Figure pat00001
Figure pat00001

여기서, ωL: 레이저 주파수(laser frequency), Where L is the laser frequency,

ωi: i번째 빔의 변조 주파수(modulating frequency), ω i : modulating frequency of the i-th beam,

Ωk: k번째 시스템의 변조 주파수, Ω k : modulation frequency of the kth system,

Φk: k번째 시스템의 위상(phase)가 될 수 있다.
Φ k can be the phase of the k th system.

도 3은 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법을 나타내는 흐름도이다.3 is a flow chart illustrating a cascade locking method of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.

도 3을 참조하면, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법은 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템을 이용하여 구체적으로 설명할 수 있다. 여기서 앞에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하기로 한다. Referring to FIG. 3, a cascade locking method of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency can be specifically described using a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency. Herein, contents overlapping with those described above will be omitted.

단계(310)에서, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 복수의 빔을 변조기(Modulator)를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합할 수 있다. In step 310, a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency can modulate and combine a plurality of beams at different modulation frequencies through a modulator.

복수의 빔을 변조기를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합한 다음, 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)를 수행할 수 있다. A plurality of beams are modulated with different modulation frequencies through a modulator, and then a plurality of beams are modulated to select and sample a local portion from the combined portions, and the combined interference signal is received as a photodiode and demodulated. Can be performed.

이어, 복조된 간섭 신호를 통해 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정함으로써 위상 록킹할 수 있다. Next, the phase error of each of the plurality of beams is extracted through the demodulated interference signal, and the phase error is corrected by correcting the phase difference between the plurality of beams by feedback to the modulator.

단계(320)에서, 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템은 결합된 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합할 수 있다. In step 320, a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency can recombine the combined plurality of beams by modulating them at yet another different modulation frequency.

여기서, 결합된 복수의 빔을 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하고 재결합하여, 결합 가능한 복수의 빔 수의 제한이 없도록 한다. Here, the combined beams are modulated with another different modulation frequency in a group arrangement different from the array of different modulation frequencies, and are recombined so that there is no limitation on the number of beams that can be combined.

결합된 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합한 다음, 결합된 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호(interference signal)를 제2 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)할 수 있다. Modulates the combined plurality of beams with another modulating frequency to recombine the plurality of beams, and then modulates the plurality of combined beams to select and sample the local portion among the recombined portions, and outputs a combined second interference signal 2 photodiode and can demodulate it.

이어, 복조된 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 재결합된 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정함으로써 위상 록킹할 수 있다. 이에 따라 재결합된 복수의 빔의 세기를 최대화시킬 수 있다. Next, the phase error of each of the plurality of beams recombined through the demodulated second interference signal is extracted, and phase locking is performed by correcting the phase difference between the plurality of re-combined beams by feedback to the modulator . Thereby maximizing the intensity of the plurality of recombined beams.

그리고 상기의 결합된 복수의 빔을 변조 및 재결합하는 과정을 적어도 두 번 이상 반복하여 다차원 연쇄 변조(multi-dimension cascaded modulating)하는 것이 가능하다.
And, it is possible to perform multi-dimensional cascaded modulation by repeating the process of modulating and recombining the combined beams as at least two or more times.

도 4 및 도 5는 일 실시예에 따른 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템의 실험 데이터를 나타내는 도면이다. Figures 4 and 5 show experimental data of a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency according to one embodiment.

도 4를 참조하면, 도 1의 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템의 실험에서 부배열(subarray)에 따른 파형의 예를 확인할 수 있다. 즉, 1번째 라인의 4개의 부배열(subarray)에 대한 동시적 위상 록킹(1st line phase locking LOCSET)에서 결합된 빔의 간섭 신호(interference signal)를 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 4, an example of a waveform according to a subarray in an experiment of a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with the electronic frequency of FIG. 1 can be confirmed. That is, it can indicate the interference signal of the combined beam in the first line phase locking LOCSET for four subarrays of the first line.

도 5를 참조하면, 도 1의 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템의 실험에서 개방 루프(open loop)와 폐쇄 루프(closed loop)의 파형의 차이를 나타내는 예이다. Referring to FIG. 5, there is shown an example of the difference between an open loop and a closed loop waveform in an experiment of a cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with the electronic frequency of FIG.

즉, 2번째 라인의 최종 배열(array)에 대한 위상 록킹(2nd line phase locking Cascaded LOCSET)에서 결합된 빔의 간섭 신호(interference signal)를 나타낼 수 있다.
That is, it may indicate an interference signal of a combined beam in phase locking (2nd line phase locking Cascaded LOCSET) for the final array of the second line.

아래에서는 최종 광전류를 구하여 k번째 시스템의 위상 오차 신호 Sk를 구하는 방법에 대해 구체적으로 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of obtaining the phase error signal S k of the k-th system by obtaining the final photocurrent will be described in detail.

감지기(Detector)를 통해 들어오는 최종 광전류(photocurrent) iPD는 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. The final photocurrent i PD coming through the detector can be expressed as:

Figure pat00002
Figure pat00002

상기의 수학식 2를 cosine 및 sine 법칙을 적용하여 정리하고, oscillating term을 제하여 광전류 iPD를 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. The above equation (2) can be summarized by applying the cosine and sine laws, and the oscillating term can be eliminated to represent the photocurrent i PD as follows.

Figure pat00003
Figure pat00003

상기의 수학식 3에 In Equation (3)

Figure pat00004
Figure pat00004

를 대입하여 광전류 iPD를 다음과 같이 나타낼 수 있다.The photocurrent i PD can be expressed as follows.

Figure pat00005
Figure pat00005

Figure pat00006
Figure pat00006

Figure pat00007
Figure pat00007

이고, 이를 정리하여 광전류 iPD를 다음 식과 같이 나타낼 수 있다., And the photocurrent i PD can be expressed by the following equation.

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서, k번째 시스템의 위상 오차 신호 Sk를 얻기 위해 iPD를 Ωk로 복조하여 다음 식과 같이 나타낼 수 있다(T≫2π/|Ωk -Ωl |). Here, to obtain the phase error signal S k of the kth system, i PD can be demodulated as Ω k and can be expressed as follows (T >> 2π / | Ω k - Ω l |).

Figure pat00009
Figure pat00009

이 때,

Figure pat00010
는 sine의 직교(orthogonality) 성질에 의해 Ωk term만 남는다. At this time,
Figure pat00010
Remains only Ω k term due to the orthogonality property of sine.

따라서, 다음 식과 같이 정리할 수 있다. Therefore, it can be summarized as the following expression.

Figure pat00011
Figure pat00011

기준 빔(Reference beam)을 사용하여 각각의 시스템을 국부적으로 위상 록킹 할 경우, Фk-Фl의 크기는 매우 작으므로 sin(Фk-Фl)~Фk-Фl로 근사하여 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. When each system is locally phase locked using a reference beam, the magnitude of Φ k -φ l is very small, so we approximate sin (Φ k -Φ l ) to Φ k -Φ l and use the following equation As shown in Fig.

Figure pat00012
Figure pat00012

여기서, M이 크면, 결국 Фl 의 M개 합은 평균 0에 가깝게 근사할 수 있으므로(average out) 다음 식과 같이 나타낼 수 있다. Here, if M is large, the sum of M of Φ l can be approximated to an average of 0 (average out).

Figure pat00013
Figure pat00013

즉, k번째 빔의 위상 오차 신호 ∝ k번째 빔의 피드백 신호로 나타낼 수 있다.
That is, the phase error signal of the k-th beam can be expressed as a feedback signal of the k-th beam.

실시예들에 따르면 빔의 결합 시 같은 RF 주파수를 사용할 수 있어 결합할 수 있는 빔의 개수에 제한을 없앰으로써, 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻을 수 있다. 더욱이 LOCSET뿐만 아니라 다른 빔 결합 기술들 또한 결합할 수 있는 빔의 개수가 제한되어 있어, 연쇄 변조 방법을 이용하여 결합할 수 있는 빔의 개수 제한을 없앨 수 있다. According to embodiments, the same RF frequency can be used in combining beams, so that the number of combinable beams is not limited so that a high-power, high-energy laser light source can be obtained. Moreover, as well as LOCSET, other beam combining techniques are also limited in the number of beams that can be combined, thereby eliminating the limit on the number of beams that can be combined using a cascaded modulation method.

이와 같이 실시예들에 따르면, 동일 배열(array)들을 다시 다른 그룹의 서로 다른 RF 주파수로 변조하여 결합함으로써 결합할 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻는 데에 능동적 위상 제어가 큰 역할을 하였으나 제어 대역폭(bandwidth)의 제한으로 결합시킬 수 있는 빔의 개수가 제한되어 있었다면, 본 실시예들은 빔 결합 시 발생되는 빔 수의 제한을 극복함으로써 고출력 고에너지 레이저 광원을 얻을 수 있다.
According to the embodiments, the active phase control plays a major role in obtaining a high-output high-energy laser light source to be coupled by modulating the same arrays with different RF frequencies of different groups and combining them, but the control bandwidth ), The present embodiments can overcome the limitation of the number of beams generated in the beam combining, so that a high-power high-energy laser light source can be obtained.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, controller, arithmetic logic unit (ALU), digital signal processor, microcomputer, field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing apparatus may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

Claims (10)

복수의 빔을 변조기(Modulator)를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합하는 단계; 및
결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합하는 단계
를 포함하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법. Modulating and combining a plurality of beams with different modulation frequencies through a modulator; And
Modulating the combined plurality of beams with another different modulation frequency and recombining
And a single detector tagged with an electronic frequency comprising a plurality of optical fibers. 제1항에 있어서,
상기 재결합하는 단계는
결합된 상기 복수의 빔을 상기 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 상기 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하고 재결합하여, 결합 가능한 상기 복수의 빔 수의 제한이 없도록 하는 것
을 특징으로 하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄 록킹 방법. The method according to claim 1,
The recombining step
And modulating and recombining the combined plurality of beams with the different modulation frequencies in a group arrangement different from the array of the different modulation frequencies so that there is no limitation on the number of the plurality of beams that can be combined
The method comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI > 제1항에 있어서,
상기 복수의 빔을 변조기를 통해 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 결합한 다음, 상기 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)하는 단계; 및
복조된 상기 간섭 신호를 통해 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하는 단계
를 더 포함하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법.The method according to claim 1,
Modulates the plurality of beams with different modulation frequencies through a modulator and then modulates and combines the plurality of beams to select and sample a local portion among the combined portions and then receives the combined interference signal as a photodiode demodulation; And
Extracting a phase error of each of the plurality of beams through the demodulated interference signal, and correcting a phase difference between the plurality of beams by feedback to a modulator
The method comprising the steps of: (a) providing a single detector having a plurality of wavelengths; 제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합한 다음, 결합된 상기 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호(interference signal)를 제2 포토다이오드(photodiode)로 받아들여 복조(demodulation)하는 단계; 및
복조된 상기 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 재결합된 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 재결합된 상기 복수의 빔의 세기를 최대화시키는 단계
를 더 포함하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 방법. The method according to claim 1 or 3,
Modulates the combined beams with another modulation frequency and then recombines the beams, modulates the combined beams to select and sample a local part of the recombined part, and outputs a combined second interference signal ) Into a second photodiode and demodulating the second photodiode; And
Extracting a phase error of each of the plurality of beams recombined through the demodulated second interference signal, correcting a phase difference between the plurality of re-combined beams by feedback to a modulator, The step of maximizing the intensity of the plurality of beams
The method comprising the steps of: (a) providing a single detector having a plurality of wavelengths; 제1항에 있어서,
상기 재결합하는 단계는
결합된 상기 복수의 빔을 변조 및 재결합하는 과정을 적어도 두 번 이상 반복하여 다차원 연쇄 변조(multi-dimension cascaded modulating)하는 것
을 특징으로 하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄 록킹 방법. The method according to claim 1,
The recombining step
The process of modulating and recombining the combined beams is repeated at least twice to perform multi-dimensional cascaded modulation
The method comprising the steps < RTI ID = 0.0 > of: < / RTI > 복수의 빔을 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제1 변조기(Modulator);
상기 제1 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 결합하는 제1 결합부;
결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제2 변조기; 및
상기 제2 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 재결합하는 제2 결합부
를 포함하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템. A first modulator for modulating the plurality of beams at different modulation frequencies;
A first coupler for coupling the plurality of beams modulated by the first modulator;
A second modulator for modulating the combined plurality of beams to another different modulation frequency; And
A second coupler for recombining the plurality of beams modulated by the second modulator,
A cascade locking system of optical interference using a single detector tagged with an electronic frequency comprising: 제6항에 있어서,
상기 제1 결합부는
결합된 상기 복수의 빔을 상기 서로 다른 변조 주파수의 배열(array)과는 다른 그룹 배열의 상기 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하여 재결합하고, 결합 가능한 상기 복수의 빔 수의 제한이 없도록 하는 것
을 특징으로 하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄 록킹 시스템. The method according to claim 6,
The first coupling portion
Modulating the combined beams with another different modulation frequency in a group arrangement different from the array of the different modulation frequencies and recombining them so that there is no limitation on the number of the plurality of beams that can be combined
Wherein the optical detector is a single-detector tag. 제6항에 있어서,
상기 제1 결합부에서 상기 복수의 빔을 변조하여 결합한 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 간섭 신호를 받아들여 복조(demodulation)하는 제1 포토다이오드(photodiode)
를 더 포함하고,
상기 제1 포토다이오드는 복조된 상기 간섭 신호를 통해 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차(phase error)를 추출하고, 변조기로 피드백(feedback) 하여 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하는 것
을 특징으로 하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템.The method according to claim 6,
A first photodiode for sampling and selecting a local portion among the combined portions modulated by the plurality of beams at the first coupler, for receiving and demodulating the combined interference signal,
Further comprising:
The first photodiode extracts a phase error of each of the plurality of beams through the demodulated interference signal and corrects a phase difference between the plurality of beams by feedback to a modulator
The optical interference cascade locking system using a single detector tagged with an electronic frequency. 제6항 또는 제8항에 있어서,
상기 제2 결합부에서 결합된 상기 복수의 빔을 변조하여 재결합된 부분 중 국소부를 선택하여 샘플링하고, 결합된 제2 간섭 신호를 받아들여 복조하는 제2 포토다이오드
를 더 포함하고,
상기 제2 포토다이오드는 복조된 상기 제2 간섭 신호를 통해 재결합된 상기 복수의 빔 각각의 위상 오차를 추출하고, 변조기로 피드백 하여 재결합된 상기 복수의 빔 간의 위상 차이를 보정하여, 재결합된 상기 복수의 빔의 세기를 최대화시키는 것
을 특징으로 하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄적 록킹 시스템. 9. The method according to claim 6 or 8,
A second photodiode for modulating the plurality of beams coupled at the second coupler to select and sample a local portion among the recombined portions, to receive and demodulate the combined second interference signal,
Further comprising:
Wherein the second photodiode extracts a phase error of each of the plurality of beams recombined through the demodulated second interference signal and feeds the phase error back to the modulator to correct the phase difference between the plurality of re- To maximize the intensity of the beam of
The optical interference cascade locking system using a single detector tagged with an electronic frequency. 제6항에 있어서,
재결합된 상기 복수의 빔을 또 다른 서로 다른 변조 주파수로 변조하는 제3 변조기; 및
상기 제3 변조기에 의해 변조된 상기 복수의 빔을 재결합하는 제3 결합부
를 더 포함하는 전자 주파수로 태깅되는 단일 검출기를 사용한 광 간섭의 연쇄 록킹 시스템. The method according to claim 6,
A third modulator for modulating the plurality of beams recombined to another different modulation frequency; And
And a third coupler for recombining the plurality of beams modulated by the third modulator,
The system comprising: a detector for detecting the optical interference of the optical fiber;
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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