KR20220077447A - Optical parametric oscill and laser desigator and rangefinder having the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광학 파라메트릭 발진기의 광학 파라메트릭용 출력경과 광학 파라메트릭용 광학필터를 2개의 파장에 대한 다른 투과율과 반사율을 가지도록 구성하여 2개의 파장을 가지는 레이저빔을 동시에 발사하는 경우 레이저 발생부에서 발진된 기본 레이저빔의 형상 변형 없이 좁은 발산각과 균일한 빔분포를 유지함과 동시에 기본 레이저빔과 다른 파장의 레이저빔을 안정적으로 발사시킬 수 있어 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있고, 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있어 최적의 표적 지시 성능과 영상추적을 위한 조명 광원의 역할, 거리측정 성능을 동시에 충족하고 장비 운용의 안정성을 확보할 수 있다. The present invention configures an optical parametric output mirror and an optical parametric optical filter of an optical parametric oscillator to have different transmittance and reflectance for two wavelengths, and a laser generating unit when simultaneously emitting a laser beam having two wavelengths It maintains a narrow divergence angle and a uniform beam distribution without changing the shape of the basic laser beam oscillated from the , and at the same time can stably fire a laser beam of a different wavelength from the basic laser beam. It can measure the distance to the target at the same time, and it can act as an illumination light source for accurate laser target indication and image tracking and measure the distance to the target at the same time. It can simultaneously satisfy the measurement performance and ensure the stability of equipment operation.
Description
본 발명은 광학 파라메트릭 발진기 및 이를 포함한 레이저 표적지시 및 거리측정 장치에 관한 것으로 더 상세하게는 서로 다른 파장을 가지는 2개의 레이저 빔을 발생시키는 광학 파라메트릭 발진기 및 이를 포함한 레이저 표적지시 및 거리측정 장치에 관한 발명이다. The present invention relates to an optical parametric oscillator and a laser targeting and distance measuring device including the same, and more particularly, to an optical parametric oscillator that generates two laser beams having different wavelengths, and a laser targeting and distance measuring device including the same It is an invention about
일반적으로 군용으로 사용되는 레이저 표적지시 및 거리측정기는 표적지시용으로 사용되는 파장 1064nm의 레이저빔과 거리측정용으로 사용되는 파장 1570nm의 레이저빔을 발진할 수 있도록 장비가 제작된다. In general, laser targeting and rangefinders used for military purposes are manufactured to oscillate a laser beam with a wavelength of 1064 nm used for target indication and a laser beam with a wavelength of 1570 nm used for distance measurement.
레이저 표적지시기 및 거리측정기는 운용조건에 따라 사용하는 파장을 가변하여 사용하고 있다.The laser target indicator and rangefinder are used by varying the wavelength used according to the operating conditions.
일반적으로 레이저 표적지시기 및 거리측정기는 표적지시를 할 경우에는 파장 1064nm의 레이저빔을 사용하고, 표적에 대한 거리를 측정하는 경우에는 1570nm의 파장을 사용한다. In general, a laser target indicator and a range finder use a laser beam with a wavelength of 1064 nm to indicate a target, and use a wavelength of 1570 nm to measure the distance to a target.
레이저 표적지시 및 거리측정기는 추가적으로 EOIR 센서에 탑재되어 카메라 등과 연동하여 영상추적 및 표적지시를 하는 경우 표적지시를 하는 1064nm 파장과 영상추적을 위한 조명역할 및 거리측정 역할을 하는 1570nm를 동시에 사용하는 경우도 있다. Laser targeting and range finder are additionally mounted on the EOIR sensor to perform image tracking and target instruction in conjunction with a camera, etc. When using the 1064 nm wavelength for targeting and 1570 nm for lighting and distance measurement for image tracking at the same time there is also
즉, 레이저 표적지시 및 거리측정기는 영상추적 및 표적지시를 하는 경우 레이저 표적지시 및 거리측정기는 이 경우 최적의 성능구현을 위해서는 안정적인 1064nm의 레이저빔과 1570nm 레이저빔의 동시발진이 필요하다. In other words, when the laser target pointing and distance measuring device performs image tracking and target indication, the laser target pointing and distance measuring device requires simultaneous oscillation of a stable 1064 nm laser beam and 1570 nm laser beam for optimal performance in this case.
이를 구현하기 위한 종래의 레이저 표적지시 및 거리측정기는 Nd:YAG를 이득매질로 하는 레이저 발진기를 통하여 구현한 1064nm 파장의 레이저빔을 OPO(Optical Parametric Oscillator)에 입사시켜 1570nm로 변환시킨 레이저빔과 변환되지 않고 남은 1064nm 레이저빔을 동시에 발진하는 방식으로 구현한다.The conventional laser target pointing and distance measuring device for realizing this is converted to a laser beam converted to 1570 nm by entering a 1064 nm wavelength laser beam realized through a laser oscillator using Nd:YAG as a gain medium into an OPO (Optical Parametric Oscillator). It is implemented by oscillating the remaining 1064nm laser beam at the same time.
그러나 종래의 레이저 표적지시 및 거리측정기는 남은 1064nm의 레이저빔의 형상의 균일도가 저하되어 좁은 발산각과 균일한 빔분포를 필요로 하는 표적지시에 있어서 성능을 저해하는 원인이 되는 문제점이 있었다. However, the conventional laser targeting and rangefinder has a problem that the uniformity of the shape of the remaining 1064 nm laser beam is lowered, thereby impairing performance in target pointing requiring a narrow divergence angle and uniform beam distribution.
본 발명의 목적은 기본파 레이저 빔의 형상 변형 없이 2개의 파장을 가지는 레이저 빔을 동시에 안정적으로 발진할 수 있는 광학 파라메트릭 발진기 및 이를 포함한 레이저 표적지시 및 거리측정 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an optical parametric oscillator capable of oscillating a laser beam having two wavelengths simultaneously and stably without changing the shape of the fundamental laser beam, and a laser targeting and distance measuring device including the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기는 레이저 빔 발생부에서 발생된 레이저 빔이 통과되면서 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하는 광학 파라메트릭용 입력경부재, 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과하는 비선형 결정부재, 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 비선형 결정부재를 통과한 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 출력경부재, 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 광학 파라메트릭용 출력경부재를 통과한 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the optical parametric oscillator according to the present invention divides the laser beam generated by the laser beam generator into a first laser beam of a first wavelength and a second laser beam of a second wavelength while passing. A parametric input mirror member, a nonlinear crystal member through which the first and second laser beams pass, and a reflective coating in a spatially separated form for the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam is applied and spatially with respect to the optical parametric output mirror member through which the first laser beam and the second laser beam pass through the nonlinear crystal member, the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam A separate type of reflective coating is applied and it is characterized in that it includes an optical filter member for optical parametric through which the first laser beam and the second laser beam pass through the output mirror member for optical parametric.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정 장치의 일 실시예는 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생부, 레이저 발생부에서 발생된 빔을 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하여 출력시키는 광학 파라메트릭 발진기, 광학 파라메트릭 발진기로 출력된 제1레이저 빔과 제2레이저 빔을 표적까지 보내는 송광 광학부, 표적에서 반사된 신호를 검출하는 수광 광학부를 포함하며, 상기 광학 파라메트릭 발진기는 레이저 빔 발생부에서 발생된 레이저 빔이 통과되면서 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하는 광학 파라메트릭용 입력경부재, 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과하는 비선형 결정부재, 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 비선형 결정부재를 통과한 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 출력경부재, 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 광학 파라메트릭용 출력경부재를 통과한 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, an embodiment of the laser target pointing and distance measuring apparatus according to the present invention is a laser beam generating unit that generates a laser beam, and a first laser beam of a first wavelength, the beam generated by the laser generating unit. An optical parametric oscillator that divides and outputs a second laser beam of a second wavelength, a light transmission optical unit that sends the first and second laser beams outputted to the optical parametric oscillator to a target, and detects a signal reflected from the target The optical parametric oscillator is an optical parametric input that divides the laser beam generated by the laser beam generator into a first laser beam of a first wavelength and a second laser beam of a second wavelength while passing through the optical parametric oscillator. A mirror member, a non-linear crystal member through which the first laser beam and the second laser beam pass, a reflective coating in a spatially separated form is applied to the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam, and non-linear An optical parametric output mirror member through which the first laser beam and the second laser beam that have passed through the crystal member pass through, the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam are spatially separated. A reflective coating is applied and the first laser beam and the second laser beam passing through the optical parametric output mirror member include an optical parametric optical filter member.
본 발명에서 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장과 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지고 상기 제2파장에 대해서 기설정된 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical parametric output mirror member includes a first coating part having preset transmittance for the first wavelength and the second wavelength, and has a preset transmittance for the first wavelength and has a transmittance for the second wavelength. It may include a second coating unit having a set reflectance.
본 발명에서 상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 기설정된 투과율을 가지는 제3코팅부 및 상기 제1파장에 대해서 기설정된 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical filter member for optical parametric has a third coating portion having a predetermined transmittance only for the first wavelength and a predetermined reflectance for the first wavelength, and a predetermined transmittance for the second wavelength. The branch may include a fourth coating part.
본 발명에서 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장 및 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지고 제2파장에 대해서 50% ~90%의 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical parametric output mirror member includes a first coating part having a transmittance of 99% or more for the first wavelength and the second wavelength, and a transmittance of 99% or more for the first wavelength and a second wavelength A second coating portion having a reflectivity of 50% to 90% may be included.
본 발명에서 상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 99% 이상의 투과율을 가지는 제3코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함할 수 있다. In the present invention, the optical parametric optical filter member has a third coating portion having a transmittance of 99% or more for the first wavelength, a reflectance of 99% or more for the first wavelength, and 99% for the second wavelength It may include a fourth coating portion having a transmittance equal to or higher than the transmittance.
본 발명에서 상기 제1파장은 1064nm 파장이고, 상기 제2파장은 1570nm 파장일 수 있다. In the present invention, the first wavelength may be a wavelength of 1064 nm, and the second wavelength may be a wavelength of 1570 nm.
본 발명에서 상기 제1코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재의 중심부에 위치되고, 상기 제2코팅부는 상기 제1코팅부를 감싸도록 위치될 수 있다. In the present invention, the first coating part may be positioned at the center of the optical parametric output mirror member, and the second coating part may be positioned to surround the first coating part.
본 발명에서 상기 제3코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재의 중심부에 위치되고, 상기 제4코팅부는 상기 제3코팅부를 감싸도록 위치될 수 있다. In the present invention, the third coating part may be positioned at the center of the optical filter member for the optical parametric, and the fourth coating part may be positioned to surround the third coating part.
본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기의 실시예 및 이를 포함한 레이저 표적지시 및 거리측정 장치의 일 실시예는 상기 광학 파라메트릭용 상기 광학 필터부재에서 반사된 레이저 빔을 흡수하는 빔 블럭부재를 더 포함할 수 있다. An embodiment of the optical parametric oscillator according to the present invention and an embodiment of the laser targeting and distance measuring device including the same may further include a beam block member for absorbing the laser beam reflected from the optical filter member for the optical parametric. can
본 발명은 광학 파라메트릭 발진기의 광학 파라메트릭용 출력경과 광학 파라메트릭용 광학필터를 2개의 파장에 대한 다른 투과율과 반사율을 가지도록 구성하여 2개의 파장을 가지는 레이저빔을 동시에 발사하는 경우 레이저 발생부에서 발진된 기본 레이저빔의 형상 변형 없이 좁은 발산각과 균일한 빔분포를 유지함과 동시에 기본 레이저빔과 다른 파장의 레이저빔을 안정적으로 발사시킬 수 있어 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있는 효과가 있다.The present invention configures an optical parametric output mirror and an optical parametric optical filter of an optical parametric oscillator to have different transmittance and reflectance for two wavelengths, and a laser generating unit when simultaneously emitting a laser beam having two wavelengths It maintains a narrow divergence angle and a uniform beam distribution without changing the shape of the basic laser beam oscillated from the , and at the same time can stably fire a laser beam of a different wavelength from the basic laser beam. It has the effect of being able to measure the distance to the target at the same time.
본 발명은 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있어 최적의 표적 지시 성능과 영상추적을 위한 조명 광원의 역할, 거리측정 성능을 동시에 충족하고 장비 운용의 안정성을 확보하는 효과가 있다. The present invention can simultaneously perform the role of an illumination light source for accurate laser target indication and image tracking, and the distance measurement with the target, thereby satisfying the optimal target indication performance, the role of the illumination light source for image tracking, and distance measurement performance at the same time, and operating equipment has the effect of securing the stability of
도 1은 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치의 일 실시예를 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기에서 광학 파라메트릭용 출력경부재의 일 실시예를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기에서 광학 파라메트릭용 광학 필터부재의 일 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치에서 1064nm의 파장을 가지는 제1레이저 빔의 출력 시 분포도.
도 5는 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치에서 1064nm의 파장을 가지는 제1레이저 빔과 1570nm의 출력 시 분포도. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a laser oscillation device for a laser target pointing and distance measuring device according to the present invention.
2 is a view showing an embodiment of an output mirror member for optical parametric in the optical parametric oscillator according to the present invention.
3 is a view showing an embodiment of an optical filter member for optical parametric in the optical parametric oscillator according to the present invention.
4 is a distribution diagram of the output of the first laser beam having a wavelength of 1064 nm in the laser oscillation device for a laser target pointing and distance measuring device according to the present invention.
5 is a distribution diagram of a first laser beam having a wavelength of 1064 nm and an output of 1570 nm in a laser oscillation device for a laser target pointing and distance measuring device according to the present invention.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in the present specification is only the most preferred embodiment of the present invention and does not represent all of the technical spirit of the present invention, so at the time of the present application, various It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 1은 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치의 일 실시예를 도시한 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)에서 광학 파라메트릭용 출력경부재(230)의 일 실시예를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)에서 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)의 일 실시예를 도시한 도면이다. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of a laser oscillation device for a laser target pointing and distance measuring device according to the present invention, and FIG. 2 is an optical parametric output mirror member ( 230), and FIG. 3 is a view showing an embodiment of the
도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)의 일 실시예 및 이를 포함한 레이저 표적지시 및 거리측정 장치의 일 실시예를 하기에서 상세하게 설명한다. An embodiment of the optical
본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정 장치의 일 실시예는 레이저 빔을 발생시키는 레이저 빔 발생부(100), 레이저 발생부에서 발생된 빔을 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하여 출력시키는 광학 파라메트릭 발진기(200), 광학 파라메트릭 발진기(200)로 출력된 제1레이저 빔과 제2레이저 빔을 표적까지 보내는 송광 광학부(300), 표적에서 반사된 신호를 검출하는 수광 광학부(400)를 포함한다. An embodiment of the laser target pointing and distance measuring apparatus according to the present invention is a laser
레이저 빔 발생부(100)는 레이저 다이오드 펌핑방식의 Nd:YAG 레이저 발진기인 것을 일 예로 한다. As an example, the
레이저 빔 발생부(100)는 기설정된 기본 파장의 빔 즉, 제1파장의 제1레이저 빔을 출력하는 것으로 공지된 레이저 다이오드 펌핑방식의 레이저 발진기를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있는 바 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The
또한, 송광 광학부(300)는 제1송광용 렌즈부재(310)와 제2송광용 렌즈부재(320)를 포함하며, 레이저 빔을 표적까지 도달하게 하는 공지의 송광 광학 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. In addition, the light transmitting
제1송광용 렌즈부재(310)와 제2송광용 렌즈부재(320)를 포함하는 송광 광학부(300)의 구조는 공지의 레이저 표적 지지기 또는 레이저 거리 측정기에서 공지된 송광 구조이므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The structure of the light transmitting
또한, 수광 광학부(400)는 제1수광용 렌즈부재(410), 제2수광용 렌즈부재(420), 제1수광용 렌즈부재(410)와 제2수광용 렌즈부재(420)를 통과한 레이저 빔을 검출하는 광검출기(430)를 포함한다. In addition, the light receiving
수광 광학부(400)는 제1수광용 렌즈부재(410), 제2수광용 렌즈부재(420), 광검출기(430)를 포함하며, 표적에서 반사된 빔을 검출하는 공지의 수광 광학 구조를 이용하여 다양하게 변형되어 실시될 수 있다. The light receiving
제1수광용 렌즈부재(410), 제2수광용 렌즈부재(420), 광검출기(430)를 포함하는 수광 광학부(400)의 구조는 공지의 레이저 표적 지지기 또는 레이저 거리 측정기에서 공지된 수광 구조이므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다. The structure of the light-receiving
한편, 광학 파라메트릭 발진기(200)는 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)의 일 실시예를 포함한다. Meanwhile, the optical
그리고, 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)의 일 실시예는 레이저 빔 발생부(100)에서 발생된 레이저 빔이 통과되면서 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하는 광학 파라메트릭용 입력경부재(210)를 포함한다.In addition, in an embodiment of the optical
레이저 빔 발생부(100) 즉, 레이저 다이오드 펌핑방식의 Nd:YAG 레이저 발진기는 기설정된 기본 파장의 레이저 빔을 발생시켜 출력한다.The
레이저 빔 발생부(100)는 기설정된 기본 파장의 레이저 빔 즉, 제1파장의 레이저 빔을 발생시켜 출력한다. The
광학 파라메트릭용 입력경부재(210)는 레이저 빔 발생부(100)에서 발생된 기본 파장의 레이저 빔 즉, 제1레이저 빔은 그대로 통과시켜 출력하고, 제1레이저 빔의 일부를 제2파장의 제2레이저 빔으로 변환하여 제1레이저 빔과 나란한 방향으로 출력한다. The optical parametric
제1레이저 빔은 1064nm 파장의 레이저 빔이고, 제2레이저 빔은 1570nm 파장의 레이저 빔인 것을 일 예로 한다. For example, the first laser beam is a laser beam having a wavelength of 1064 nm, and the second laser beam is a laser beam having a wavelength of 1570 nm.
즉, 제1파장은 1064nm이고, 제2파장은 1570nm인 것을 일 예로 한다.That is, the first wavelength is 1064 nm and the second wavelength is 1570 nm as an example.
광학 파라메트릭용 입력경부재(210)는 일 예로 제1파장에서 99% 이상의 투과율을 가지고, 제2파장에서 99% 이상의 반사율을 갖는 광학코팅이 적용되는 것을 일 예로 한다. The optical parametric
즉, 광학 파라메트릭용 입력경부재(210)는 1064nm의 파장에서 99% 이상의 투과율을 가지고, 1570nm의 파장에서 99% 이상의 반사율을 갖는 광학코팅이 적용되는 것을 일 예로 한다. That is, the optical parametric
광학 파라메트릭용 입력경부재(210)는 제1파장 즉, 1064nm 파장의 레이저 빔에서 세기가 가장 높은 부분부터 1570nm의 파장을 가지는 제2레이저 빔으로 변환하여 제2파장 즉, 1570nm의 파장을 가지는 제2레이저 빔을 제1레이저 빔과 나란하게 출력한다.The optical parametric
광학 파라메트릭용 입력경부재(210)는 2개의 파장을 분할하는 공지의 광학 파라메트릭용 입력경으로 공지의 OPO(Optical Parametric Oscillator) 입력경으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있으므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.The optical parametric
또한, 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)의 일 실시예는 광학 파라메트릭용 입력경부재(210)에서 출력되는 제1레이저 빔과 제2레이저 빔이 통과하는 비선형 결정부재(220)를 더 포함한다.In addition, an embodiment of the optical
비선형 결정부재(220)는 공지의 비선형 결정으로 다양하게 변형되어 실시될 수 있으므로 더 상세한 설명은 생략함을 밝혀둔다.Since the
비선형 결정부재(220)를 통과한 제1레이저 빔과 제2레이저 빔은 광학 파라메트릭용 출력경부재(230)와 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)를 순차적으로 통과한다. The first laser beam and the second laser beam passing through the
광학 파라메트릭용 출력경부재(230)는 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되는 구조를 가진다.The optical parametric
또한, 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)는 제1레이저 빔의 제1파장과 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되는 구조를 가진다.In addition, the
일 예로 광학 파라메트릭용 출력경부재(230)는 제1파장과 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제1코팅부(231), 제1파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지고 제2파장에 대해서 기설정된 반사율을 갖는 제2코팅부(232)를 포함한다. For example, the optical parametric
또한, 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)는 제1파장에 대해서만 기설정된 투과율을 가지는 제3코팅부(241), 제1파장에 대해서 기설정된 반사율을 가지고, 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제4코팅부(242)를 포함한다. In addition, the optical parametric
더 상세하게 광학 파라메트릭용 출력경부재(230)는 제1파장 및 제2파장 즉, 1064nm 파장과 1570nm 파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제1코팅부(231), 제1파장 즉, 1064nm 파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지고 제2파장 즉, 1570nm 파장에 대해서 50% ~90%의 반사율을 갖는 제2코팅부(232)를 포함한다. In more detail, the optical parametric
또한, 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)는 제1파장 즉, 1064nm 파장에 대해서만 99% 이상의 투과율을 가지는 제3코팅부(241), 즉, 1064nm 파장에 대해서 99% 이상의 반사율을 가지고, 제2파장 즉, 즉, 1570nm 파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제4코팅부(242)를 포함한다. In addition, the
제1코팅부(231)는 광학 파라메트릭용 출력경부재(230)의 중심부에 위치되고, 제2코팅부(232)는 제1코팅부(231)를 감싸도록 위치된다.The
또한, 제3코팅부(241)는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)의 중심부에 위치되고, 제4코팅부(242)는 제3코팅부(241)를 감싸도록 위치된다. In addition, the
또한, 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)의 일 실시예는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재(240)에서 반사된 레이저 빔을 흡수하는 빔 블럭부재(250)를 더 포함할 수 있다. In addition, an embodiment of the optical
빔 블럭부재(250)는 레이저 빔을 흡수하여 처리하고 외부로 방출되는 것을 차단하여 외부로 별도의 레이저 빔이 방출되어 거리 측정 또는 표적 지시에 오류를 발생시키는 것을 방지한다. The
도 4는 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치에서 1064nm의 파장을 가지는 제1레이저 빔의 출력 시 분포도이고, 도 5는 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치에서 1064nm의 파장을 가지는 제1레이저 빔과 1570nm의 출력 시 분포도이다. 4 is a distribution diagram at the time of output of a first laser beam having a wavelength of 1064 nm in the laser oscillation device for a laser targeting and distance measuring device according to the present invention, and FIG. 5 is a laser oscillating device for a laser targeting and distance measuring device according to the present invention It is a distribution diagram at the time of the first laser beam having a wavelength of 1064 nm and an output of 1570 nm.
즉, 본 발명에 따른 레이저 표적지시 및 거리측정기용 레이저 발진장치에서 1064nm 파장의 제1레이저빔은 본 발명에 따른 광학 파라메트릭 발진기(200)에 의한 변환없이 그대로 투과하게 되어 중심부가 가우시안 형태로 그대로 있는 레이저 표적지시에 적합한 형태로 발사되게 되고 입사된 1064nm 파장의 레이저빔 외곽부에서만 파장변환이 발생되게 되어 도 5과 같은 형태의 이중 파장의 레이저빔 즉 제2파장의 레이저 빔을 포함하여 제1파장의 레이저 빔과 제2파장의 레이저 빔을 안정적으로 발사하게 된다. That is, in the laser oscillation device for laser targeting and distance measuring device according to the present invention, the first laser beam having a wavelength of 1064 nm is transmitted as it is without conversion by the optical
본 발명은 광학 파라메트릭 발진기(200)의 광학 파라메트릭용 출력경과 광학 파라메트릭용 광학필터를 2개의 파장에 대한 다른 투과율과 반사율을 가지도록 구성하여 2개의 파장을 가지는 레이저빔을 동시에 발사하는 경우 레이저 발생부에서 발진된 기본 레이저빔의 형상 변형 없이 좁은 발산각과 균일한 빔분포를 유지함과 동시에 기본 레이저빔과 다른 파장의 레이저빔을 안정적으로 발사시킬 수 있어 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있다.The present invention configures the optical parametric output mirror and the optical parametric optical filter of the optical
본 발명은 정확한 레이저 표적지시와 영상추적을 위한 조명광원 역할 및 표적과의 거리측정을 동시에 할 수 있어 최적의 표적 지시 성능과 영상추적을 위한 조명 광원의 역할, 거리측정 성능을 동시에 충족하고 장비 운용의 안정성을 확보할 수 있다. The present invention can simultaneously perform the role of an illumination light source for accurate laser target indication and image tracking, and the distance measurement with the target, thereby satisfying the optimal target indication performance, the role of the illumination light source for image tracking, and distance measurement performance at the same time, and operating equipment stability can be ensured.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the gist of the present invention, which is included in the configuration of the present invention.
100 : 레이저 빔 발생부
200 : 광학 파라메트릭 발진기
210 : 광학 파라메트릭용 입력경부재
220 : 비선형 결정부재
230 : 광학 파라메트릭용 출력경부재
231 : 제1코팅부
232 : 제2코팅부
240 : 광학 파라메트릭용 광학 필터부재
241 : 제3코팅부
242 : 제4코팅부
250 : 빔 블럭부재
300 : 송광 광학부
310 : 제1송광용 렌즈부재
320 : 제2송광용 렌즈부재
400 : 수광 광학부
410 : 제1수광용 렌즈부재
420 : 제2수광용 렌즈부재
430 : 광검출기100: laser beam generator
200: optical parametric oscillator
210: optical parametric input mirror member
220: non-linear crystal member
230: output mirror member for optical parametric
231: first coating part
232: second coating part
240: optical filter member for optical parametric
241: third coating part
242: fourth coating part
250: beam block member
300: light transmitting optical unit
310: first light transmitting lens member
320: second light transmitting lens member
400: light receiving optical unit
410: first light receiving lens member
420: second light-receiving lens member
430: photodetector
Claims (18)
상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과하는 비선형 결정부재;
상기 제1레이저 빔의 제1파장과 상기 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 상기 비선형 결정부재를 통과한 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 출력경부재; 및
상기 제1레이저 빔의 제1파장과 상기 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재를 통과한 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
an optical parametric input mirror member for splitting the laser beam generated by the laser beam generator into a first laser beam of a first wavelength and a second laser beam of a second wavelength;
a nonlinear crystal member through which the first laser beam and the second laser beam pass;
A reflective coating in a spatially separated form is applied to the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam, and the first and second laser beams passing through the nonlinear crystal member an output mirror member for the optical parametric through which it passes; and
A reflective coating in a spatially separated form is applied to the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam, and the first laser beam passing through the optical parametric output mirror member and the Optical parametric oscillator comprising an optical filter member for optical parametric through which the second laser beam passes.
상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장과 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지고 상기 제2파장에 대해서 기설정된 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
The method according to claim 1,
The optical parametric output mirror member includes a first coating part having preset transmittance for the first wavelength and the second wavelength, a preset transmittance for the first wavelength, and a preset reflectance for the second wavelength Optical parametric oscillator comprising a second coating portion having a.
상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 기설정된 투과율을 가지는 제3코팅부; 및
상기 제1파장에 대해서 기설정된 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
The method according to claim 1,
The optical filter member for the optical parametric includes a third coating unit having a predetermined transmittance only for the first wavelength; and
An optical parametric oscillator comprising a fourth coating unit having a predetermined reflectance for the first wavelength and a predetermined transmittance for the second wavelength.
상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장 및 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지고 제2파장에 대해서 50% ~90%의 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
The method according to claim 1,
The optical parametric output mirror member includes a first coating part having a transmittance of 99% or more for the first wavelength and the second wavelength, a transmittance of 99% or more for the first wavelength, and 50% to a second wavelength An optical parametric oscillator comprising a second coating portion having a reflectance of 90%.
상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 99% 이상의 투과율을 가지는 제3코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
The method according to claim 1,
The optical filter member for the optical parametric has a third coating part having a transmittance of 99% or more only for the first wavelength, a reflectance of 99% or more with respect to the first wavelength, and a transmittance of 99% or more with respect to the second wavelength The optical parametric oscillator, characterized in that it comprises a fourth coating portion.
상기 제1파장은 1064nm 파장이고, 상기 제2파장은 1570nm 파장인 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
The first wavelength is a wavelength of 1064 nm, the second wavelength is an optical parametric oscillator, characterized in that the wavelength of 1570 nm.
상기 제1코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재의 중심부에 위치되고, 상기 제2코팅부는 상기 제1코팅부를 감싸도록 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
5. The method according to any one of claims 2 or 4,
The first coating portion is located in the center of the output mirror member for the optical parametric, and the second coating portion is positioned so as to surround the first coating portion Optical parametric oscillator.
상기 제3코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재의 중심부에 위치되고, 상기 제4코팅부는 상기 제3코팅부를 감싸도록 위치되는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
6. The method according to claim 3 or 5,
The third coating part is located in the center of the optical filter member for optical parametric, and the fourth coating part is positioned to surround the third coating part.
상기 광학 파라메트릭용 상기 광학 필터부재에서 반사된 레이저 빔을 흡수하는 빔 블럭부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 파라메트릭 발진기.
The method according to claim 1,
The optical parametric oscillator further comprises a beam block member for absorbing the laser beam reflected from the optical filter member for the optical parametric.
상기 레이저 발생부에서 발생된 빔을 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하여 출력시키는 광학 파라메트릭 발진기;
상기 광학 파라메트릭 발진기로 출력된 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔을 표적까지 보내는 송광 광학부, 표적에서 반사된 신호를 검출하는 수광 광학부를 포함하며,
상기 광학 파라메트릭 발진기는,
레이저 빔 발생부에서 발생된 레이저 빔이 통과되면서 제1파장의 제1레이저 빔과 제2파장의 제2레이저 빔으로 분할하는 광학 파라메트릭용 입력경부재;
상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과하는 비선형 결정부재;
상기 제1레이저 빔의 제1파장과 상기 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 상기 비선형 결정부재를 통과한 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 출력경부재; 및
상기 제1레이저 빔의 제1파장과 상기 제2레이저 빔의 제2파장에 대해 공간적으로 분리된 형태의 반사 코팅이 적용되며 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재를 통과한 상기 제1레이저 빔과 상기 제2레이저 빔이 통과되는 광학 파라메트릭용 광학 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
a laser beam generator for generating a laser beam;
an optical parametric oscillator for dividing the beam generated by the laser generator into a first laser beam of a first wavelength and a second laser beam of a second wavelength;
and a light transmitting optical unit for transmitting the first laser beam and the second laser beam output to the optical parametric oscillator to a target, and a light receiving optical unit for detecting a signal reflected from the target,
The optical parametric oscillator is
an optical parametric input mirror member for splitting the laser beam generated by the laser beam generator into a first laser beam of a first wavelength and a second laser beam of a second wavelength;
a nonlinear crystal member through which the first laser beam and the second laser beam pass;
A reflective coating in a spatially separated form is applied to the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam, and the first and second laser beams passing through the nonlinear crystal member an output mirror member for the optical parametric through which it passes; and
A reflective coating in a spatially separated form is applied to the first wavelength of the first laser beam and the second wavelength of the second laser beam, and the first laser beam passing through the optical parametric output mirror member and the A laser targeting and distance measuring device comprising an optical filter member for an optical parametric through which the second laser beam passes.
상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장과 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지고 상기 제2파장에 대해서 기설정된 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
11. The method of claim 10,
The optical parametric output mirror member includes a first coating part having preset transmittance for the first wavelength and the second wavelength, a preset transmittance for the first wavelength, and a preset reflectance for the second wavelength Laser target pointing and distance measuring device, characterized in that it comprises a second coating having a.
상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 기설정된 투과율을 가지는 제3코팅부; 및
상기 제1파장에 대해서 기설정된 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 기설정된 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
11. The method of claim 10,
The optical filter member for the optical parametric includes a third coating unit having a predetermined transmittance only for the first wavelength; and
Laser targeting and distance measuring device, characterized in that it has a predetermined reflectance for the first wavelength, and a fourth coating portion having a predetermined transmittance for the second wavelength.
상기 광학 파라메트릭용 출력경부재는 상기 제1파장 및 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제1코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지고 제2파장에 대해서 50% ~90%의 반사율을 갖는 제2코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
11. The method of claim 10,
The optical parametric output mirror member includes a first coating part having a transmittance of 99% or more for the first wavelength and the second wavelength, a transmittance of 99% or more for the first wavelength, and 50% to a second wavelength Laser targeting and distance measuring device, characterized in that it comprises a second coating having a reflectivity of 90%.
상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재는 상기 제1파장에 대해서만 99% 이상의 투과율을 가지는 제3코팅부, 상기 제1파장에 대해서 99% 이상의 반사율을 가지고, 상기 제2파장에 대해서 99% 이상의 투과율을 가지는 제4코팅부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
11. The method of claim 10,
The optical filter member for the optical parametric has a third coating part having a transmittance of 99% or more only for the first wavelength, a reflectance of 99% or more with respect to the first wavelength, and a transmittance of 99% or more with respect to the second wavelength A laser target pointing and distance measuring device, characterized in that it comprises a fourth coating part.
상기 제1파장은 1064nm 파장이고, 상기 제2파장은 1570nm 파장인 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
15. The method according to any one of claims 10 to 14,
The first wavelength is a wavelength of 1064 nm, and the second wavelength is a laser targeting and distance measuring device, characterized in that the wavelength of 1570 nm.
상기 제1코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 출력경부재의 중심부에 위치되고, 상기 제2코팅부는 상기 제1코팅부를 감싸도록 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
14. The method of any one of claims 11 or 13,
The first coating unit is located at the center of the optical parametric output mirror member, and the second coating unit is positioned to surround the first coating unit.
상기 제3코팅부는 상기 광학 파라메트릭용 광학 필터부재의 중심부에 위치되고, 상기 제4코팅부는 상기 제3코팅부를 감싸도록 위치되는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.
15. The method of claim 12 or 14,
The third coating part is located in the center of the optical filter member for the optical parametric, and the fourth coating part is positioned so as to surround the third coating part.
상기 광학 파라메트릭용 상기 광학 필터부재에서 반사된 레이저 빔을 흡수하는 빔 블럭부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 표적지시 및 거리측정 장치.11. The method of claim 10,
Laser target pointing and distance measuring device, characterized in that it further comprises a beam block member for absorbing the laser beam reflected from the optical filter member for the optical parametric.
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |