WO2017188778A1 - 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스 - Google Patents

레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a laser beam apparatus and a laser beam handpiece, and more particularly, to a laser beam apparatus and a laser beam handpiece for irradiating a laser beam.
  • the laser beam device is a device that outputs a laser beam having three characteristics of monochromatic, coherence, and collimation, unlike ordinary natural light and light emitted from a lamp.
  • the laser beam output from the laser beam apparatus is output with energy having different wavelengths or different pulse widths according to changes in the oscillation conditions of the laser beam.
  • the laser beam output from such a laser beam device is a trend that is widely used in various industrial fields because of excellent properties of monochromaticity, coherence and straightness.
  • laser beam devices are used in various industrial fields such as metal industry, construction industry, shipbuilding industry and medical industry.
  • the use of the laser beam device is increasing in the medical industry as the treatment efficiency increases due to the irradiation of the laser beam.
  • a laser beam device used in the medical industry outputs a laser beam having various wavelengths or pulse widths or output energies according to various uses such as a treatment purpose or a treatment site or a cosmetic purpose.
  • laser beam devices are widely used for skin treatment or skin beauty.
  • a single wavelength laser beam and a single spot laser beam are generally used.
  • a light source unit for generating and irradiating a single spot laser beam having a first wavelength, and a single spot laser beam having a first wavelength irradiated from the light source unit.
  • any one of the output multi-spot laser beam of the first wavelength and the single spot laser beam of the second wavelength is multi-spot laser of the second wavelength
  • Amplifying the multi-spot laser beam of the second wavelength so that the output energy of the laser beam oscillation unit for outputting the beam and the multi-spot laser beam of the second wavelength output from the laser beam oscillation unit has a relatively high energy
  • a laser beam device characterized in that it comprises an amplification unit.
  • the laser beam oscillating unit may include a multi-spot forming unit configured to output the incident single spot laser beam as the multi-spot laser beam having the first wavelength, and the multi-spot forming unit between the multi-spot forming unit and the light source unit.
  • the optical device may include an optical unit disposed to face each other and convert the multi-spot laser beam of the first wavelength into a multi-spot laser beam of the second wavelength.
  • the laser beam oscillating unit is pumped by the incident single spot laser beam of the first wavelength is converted to the single spot laser beam of the second wavelength and the optical unit for outputting, and the light source unit between the optical unit It may include a multi-spot forming unit for outputting the single-spot laser beam of the second wavelength incident to and incident to the multi-spot laser beam of the second wavelength.
  • the amplifying unit includes an amplifying optical unit for absorbing the multi-spot laser beam of the second wavelength incident and output from the laser beam oscillating unit, and an incident direction of the second wavelength multi-spot laser beam incident to the amplifying optical unit. It may include an amplifying light source unit disposed in the horizontal direction to provide a pumping light to the amplifying optical unit to increase the output energy of the multi-spot laser beam of the second wavelength absorbed by the amplifying optical unit.
  • the laser beam apparatus is disposed opposite to the laser beam oscillation unit with the amplification unit interposed therebetween, so that any one of a spot size and a spot spacing for the multi-spot laser beam having the second wavelength output from the amplification unit is provided.
  • Spot adjustment unit for adjusting the may further include.
  • the pumping light provided from the amplifying light source unit to the amplifying optical unit preferably has a first wavelength.
  • the multi-spot forming unit may include any one of a microlens array (MLA) and a diffractive optical element (DOE).
  • MLA microlens array
  • DOE diffractive optical element
  • the laser beam apparatus is disposed opposite to the laser beam oscillation unit with the amplification unit interposed therebetween, so as to output the second spot multi-spot laser beam output from the amplifying unit as a third spot multi-spot laser beam. It may further include an optical unit.
  • a multi-spot laser beam comprising a light source unit for generating and irradiating a single spot laser beam having a first wavelength, and a single spot laser beam having the first wavelength irradiated from the light source unit.
  • an amplifying unit having an amplifying optical unit for absorbing the multi-spot laser beam of the amplifying unit, and an amplifying light source unit for providing pumping light to the amplifying optical unit to increase the output energy of the multi-spot laser beam of the second wavelength. It is also made by a laser beam handpiece characterized in that.
  • a spot adjustment is disposed opposite the laser beam oscillation unit with the amplification unit interposed therebetween to adjust any one of a spot size and a spot interval for the second multi-spot laser beam output from the amplification unit.
  • the unit may further include.
  • the amplifying light source unit may be disposed in a transverse direction with respect to the amplifying optical unit to provide pumping light in a transverse direction to a travel direction of the second wavelength multi-spot laser beam incident to the amplifying optical unit and output from the amplifying optical unit. Can be.
  • the multi-spot forming unit may include any one of a microlens array (MLA) and a diffractive optical element (DOE).
  • MLA microlens array
  • DOE diffractive optical element
  • An optical unit disposed opposite to the laser beam oscillation unit with the amplification unit interposed therebetween and outputting the second multi-spot laser beam output from the amplification unit as a third multi-spot laser beam; can do.
  • the pumping light provided from the amplifying light source unit to the amplifying optical unit preferably has a first wavelength.
  • the optical unit and the amplifying optical unit may include Nd: YAG.
  • the output energy can be increased while converting the laser beam of a single spot irradiated from the light source unit into a multi-spot laser beam of different wavelengths, it is possible to diversify the utility of the product.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a laser beam device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the laser beam device shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is another schematic configuration diagram of the laser beam oscillation unit shown in FIG.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating a first pattern adjustment of a multi-spot laser beam output from the laser beam apparatus shown in FIG. 1;
  • 5A and 5B are diagrams illustrating the second pattern of the multi-spot laser beam output from the laser beam apparatus shown in FIG. 1;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a laser beam apparatus according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the laser beam device shown in FIG. 6.
  • the laser beam apparatus according to the first and second embodiments of the present invention is shown as a laser beam handpiece on the drawings, it is noted that it can be used in various ways in addition to the laser beam handpiece.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a laser beam device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the laser beam device shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is another schematic view of the laser beam oscillation unit shown in FIG. It is a block diagram.
  • the laser beam apparatus 10 includes a light source unit 100, a laser beam oscillation unit 300, and an amplification unit 600. Further, the apparatus further includes a collimation unit 400 and a spot adjusting unit 800 according to the first embodiment of the present invention.
  • the light source unit 100 generates a laser beam and irradiates the laser beam oscillation unit 300.
  • the light source unit 100 is composed of optical fibers to generate a single spot laser beam L1 having a wavelength of 808 nm and irradiated to the laser beam oscillation unit 300. do.
  • the light source unit 100 may be used in a variety of configurations that can generate and irradiate a single spot laser beam (L1) of the first wavelength, such as a laser diode array (LD array).
  • LD array laser diode array
  • the laser beam oscillation unit 300 outputs the single-spot laser beam L1 having the first wavelength emitted from the light source unit 100 as a multi-spot laser beam, and the multi-spot laser having the first wavelength.
  • the beam LM1 is output as the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength.
  • the laser beam oscillation unit 300 outputs a single spot laser beam L1 having a first wavelength emitted from the light source unit 100 as a single spot laser beam L2 having a second wavelength.
  • the single spot laser beam L2 of the second wavelength is output as the multi spot laser beam LM2 of the second wavelength.
  • the laser beam oscillation unit 300 converts a single spot laser beam into a multi-spot laser beam according to the arrangement positions of the multi spot forming unit 320 and the optical unit 340 of the laser beam oscillating unit 300 which will be described later. After output, wavelength conversion is performed or after wavelength conversion, a single spot laser beam is output as a multi-spot laser beam.
  • the laser beam oscillation unit 300 includes a multi spot forming unit 320 and an optical unit 340.
  • the laser beam oscillation unit 300 further includes a saturable absorber 360 and an output unit 380. As shown in FIG. 2, the laser beam oscillation unit 300 is disposed in the order of the multi-spot forming unit 320, the optical unit 340, the saturable absorber 360, and the output unit 380.
  • the multi-spot forming unit 320, the optical unit 340, the saturable absorber 360, and the output unit 380 illustrated in FIG. 2 will be described as follows.
  • the multi spot forming unit 320 outputs the single spot laser beam L1 having the first wavelength incident from the light source unit 100 as the multi spot laser beam LM1 having the first wavelength.
  • the multi-spot forming unit 320 includes any one of a microlens array MLA and a diffractive optical element DOE.
  • the optical unit 340 converts the first multi-spot laser beam LM1 formed by the multi-spot forming unit 320 into a second multi-spot laser beam LM2 having a wavelength of 1064 nm and outputs the converted wavelength.
  • the optical unit 340 includes Nd: YAG, and the optical unit 340 absorbs the multi-spot laser beam LM1 having the first wavelength of 808 nm according to the coating of the incident surface, and thus, the multi-spot laser having the second wavelength of 1064 nm. Output to the beam LM2.
  • the saturable absorber 360 is provided to saturate and output the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength output from the optical unit 340.
  • the saturable absorber 360 is Cr: YAG.
  • the output unit 380 is provided as an OC mirror (outpu coupler mirror) to amplify and oscillate the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength generated by the optical unit 340 and the saturable absorber 360.
  • the output unit 380 oscillates the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength, which is provided as a general flat mirror.
  • the laser beam oscillation unit 300 is disposed in the order of the optical unit 340, the saturable absorber 360, the multi-spot forming unit 320, and the output unit 380.
  • a single spot laser beam L1 of a first wavelength provided from the light source unit 100 is absorbed and output as a single spot laser beam L2 of a second wavelength.
  • the multi spot forming unit 320 outputs the single spot laser beam L2 having the second wavelength to the multi spot laser beam LM2 having the second wavelength.
  • the laser beam oscillation unit 300 may oscillate a laser beam having a pulse width of pico-second or pulse width of nano-second according to the arrangement length of the components.
  • the laser beam oscillation unit 300 may oscillate a laser beam having a pulse width of nanoseconds by adjusting optical characteristics of the saturable absorber 360 or reflectance of the output unit 380.
  • the laser beam having a pulse width of pico-second may be oscillated, and when the length of the laser beam oscillation unit 300 is increased to several cm, the nano-second It is possible to oscillate a laser beam having a pulse width of.
  • the collimation unit 400 is disposed between the light source unit 100 and the laser beam oscillation unit 300 to maintain the straightness, ie parallel, of the single spot laser beam L1 of the first wavelength irradiated from the light source unit 100. do.
  • the amplification unit 600 has a second wavelength multi-spot laser beam having a relatively high output energy of the output energy of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength output from the laser beam oscillation unit 300 ( Amplify LM2). Since the output energy of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength substantially oscillated from the laser beam oscillation unit 300 is very small, the amplification unit 600 is used because it cannot be utilized as a medical laser beam.
  • each of the multi-spot laser beams LM2 of the second wavelength having 100 multi-spots is output from the laser beam oscillation unit 300
  • each of the multi-spot laser beams LM2 of the second wavelength The output energy has a very small output energy, such as 100 uJ, and thus cannot be used for skin treatment.
  • the amplifying unit 600 amplifies the multi-spot laser beam LM2 of each second wavelength having an output energy of 100 uJ to an output energy of several mJ to several tens of mJ.
  • the amplifying unit 600 includes an amplifying optical unit 620 and an amplifying light source unit 640.
  • the amplifying optical unit 620 absorbs the multi-spot laser beam LM2 having the second wavelength incident from the laser beam oscillation unit 300.
  • the amplifying light source unit 640 is disposed in the horizontal direction of the incident direction of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength incident to the amplifying optical unit 620, and is absorbed by the amplifying optical unit 620.
  • Pumping light is provided to the amplifying optics 620 to increase the output energy of the multi-spot laser beam LM2.
  • the amplifying optical unit 620 is provided as a laser diode bar LD bar and provides the pumping light to the amplifying optical unit 620 in the transverse direction of the advancing direction of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength.
  • the amplifying optical unit 620 includes Nd: YAG like the optical unit 340 of the laser beam oscillation unit 300.
  • the amplifying light source unit 640 provides the amplifying optical unit 620 with light of a first wavelength having the same wavelength as that of the single spot laser beam L1 of the first wavelength emitted from the light source unit 100 as pumped light. That is, the amplifying light source unit 640 provides the pumping light of 808 nm to the amplifying optical unit 620 as an embodiment.
  • the amplification factor with respect to the output energy of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength amplified by the amplifying unit 600 is along the way of the amplification unit 600 according to the progress of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength. Is determined accordingly.
  • FIG. 4 is a first pattern adjusting diagram of the multi-spot laser beam output from the laser beam apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a second pattern of the multi-spot laser beam output from the laser beam apparatus shown in FIG. 1. It's adjustable.
  • the spot adjustment unit 800 is disposed to face the laser beam oscillation unit 300 with the amplification unit 600 interposed therebetween.
  • the spot adjusting unit 800 adjusts any one of the spot size and the spot interval with respect to the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength output from the amplifying unit 600.
  • the spot adjusting unit 800 adjusts the mutual spacing of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength, and (a) and (b) of FIG.
  • the spot adjusting unit 800 may adjust the spot size of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength.
  • the spot adjusting unit 800 may output the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength output from the amplifying unit 600 without adjusting the spot interval or the spot size.
  • the spot adjusting unit 800 is composed of a convex lens and a concave lens, and adjusts the spot interval or spot size in the same principle as the aperture of the camera.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the laser beam apparatus according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the laser beam apparatus shown in FIG.
  • the laser beam device 10 according to the second embodiment of the present invention like the laser beam device 10 according to the first embodiment of the present invention, the light source unit 100, the laser beam oscillation unit 300, the collimation unit ( 400), the amplification unit 600 and the spot control unit 800, and further comprises an optical unit 900.
  • the arrangement of sub-components of the laser beam oscillation unit 300 of the laser beam apparatus 10 according to the second embodiment of the present invention may be changed and applied as in the first embodiment.
  • other components except for the optical unit 900 will be omitted since they have been described in detail in the laser beam apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention.
  • the optical unit 900 is disposed to face the laser beam oscillation unit 300 with the amplification unit 600 therebetween.
  • the optical unit 900 converts the wavelength of the multi-spot laser beam LM2 of the second wavelength output from the amplifying unit 600 into the multi-spot laser beam LM3 of the third wavelength.
  • the optical unit 900 is an embodiment of the present invention, a nonlinear crystal such as KTP is used.
  • the optical unit 900 converts and outputs a multi-spot laser beam LM2 having a second wavelength of 1064 nm to a multi-spot laser beam LM3 having a third wavelength of 532 nm.
  • the multi-spot laser beam LM3 of the third wavelength output by the optical unit 900 may also be adjusted by the spot adjusting unit 800. have.
  • the output energy can be increased while converting the laser beam of a single spot irradiated from the light source unit into a multi-spot laser beam of different wavelengths, thereby increasing the utility of the product.

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Abstract

본 발명은 멀티 스팟 레이저 빔을 출력하는 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스에 관한 것이다. 본 발명에 따른 레이저 빔 장치는 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 생성하여 조사하는 광원유닛, 광원유닛으로부터 조사된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나로 출력시킨 후 출력된 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나를 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 레이저 빔 발진유닛 및 레이저 빔 발진유닛으로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 상대적으로 높은 출력의 에너지를 갖도록 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 증폭시키는 증폭유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스
본 발명은 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스에 관한 것이다.
레이저 빔 장치는 일반 자연광 및 램프로부터 방사되는 빛과 달리 단색성(monochromatic), 간섭성(coherence) 및 직진성(collimation)의 3가지 특성을 갖는 레이저 빔을 출력하는 장치이다. 레이저 빔 장치로부터 출력되는 레이저 빔은 레이저 빔의 발진 조건 등 변경에 따라 상이한 파장 또는 상이한 펄스폭을 갖는 에너지로 출력된다.
이러한 레이저 빔 장치로부터 출력되는 레이저 빔은 단색성, 간섭성 및 직진성의 특성 우수함 때문에 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있는 추세이다. 예를 들어, 레이저 빔 장치는 금속 산업, 건설 산업, 조선 산업 및 의료 산업 등과 같이 다양한 산업 분야에서 사용된다. 특히, 레이저 빔 장치는 레이저 빔의 조사에 따른 치료 효율의 상승에 따라 의료 산업 분야에서 그 사용성이 증대되고 있다.
한편, 의료 산업 분야에서 사용되는 레이저 빔 장치는 치료 목적 또는 치료 부위 또는 미용 목적 등과 같은 다양한 쓰임새에 따라 다양한 파장 또는 펄스폭 또는 출력 에너지를 갖는 레이저 빔을 출력한다.
대표적으로 의료 산업 분야에서 레이저 빔 장치는 피부 치료 또는 피부 미용을 위해서 많이 사용된다. 피부 치료 또는 피부 미용을 위한 목적으로 사용되는 레이저 빔 장치로부터 출력되는 레이저 빔은 단일 파장의 레이저 빔과 단일 스팟의 레이저 빔이 사용되는 것이 일반적이다.
그러므로, 치료 및 미용을 위한 사용성 확대를 위해 출력되는 레이저 빔의 파장, 스팟 또는 출력 에너지를 조절할 수 있는 레이저 빔 장치의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 목적은 입사된 레이저 빔의 파장, 스팟 및 출력 에너지를 변경 또는 파장 변환할 수 있도록 구조가 개선된 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스를 제공하는 것이다.
상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 생성하여 조사하는 광원유닛과, 상기 광원유닛으로부터 조사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나로 출력시킨 후, 출력된 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나를 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 레이저 빔 발진유닛 및 상기 레이저 빔 발진유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 상대적으로 높은 출력의 에너지를 갖도록 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 증폭시키는 증폭유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치에 의해 이루어진다.
여기서, 상기 레이저 빔 발진유닛은 입사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부와, 상기 멀티스팟 형성부를 사이에 두고 상기 광원유닛에 대향 배치되어 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 변환시켜 출력시키는 광학부를 포함할 수 있다.
반면, 상기 레이저 빔 발진유닛은 입사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔에 의해 펌핑되어 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔으로 변환시켜 출력시키는 광학부와, 상기 광학부를 사이에 두고 상기 광원유닛에 대향 배치되어 입사된 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔을 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부를 포함할 수 있다.
상기 증폭유닛은 상기 레이저 빔 발진유닛으로부터 출력되어 입사된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔이 흡수되는 증폭 광학부와, 상기 증폭 광학부로 입사되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 입사 방향의 가로 방향으로 배치되어 상기 증폭 광학부에서 흡수되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 증가시키기 위해 상기 증폭 광학부에 펌핑 광을 제공하는 증폭 광원부를 포함할 수 있다.
상기 레이저 빔 장치는 상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장을 갖는 멀티 스팟의 레이저 빔에 대해 스팟 크기 및 스팟 간격 중 어느 하나를 조절하는 스팟 조절유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 증폭 광원부로부터 상기 증폭 광학부로 제공되는 펌핑 광은 제 1파장을 갖는 것이 바람직하다.
상기 멀티 스팟 형성부는 마이크로렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 레이저 빔 장치는 상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학유닛을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 과제의 해결 수단은, 본 발명에 따라 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 생성하여 조사하는 광원유닛과, 상기 광원유닛으로부터 조사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부 및 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학부를 갖는 레이저 빔 발진유닛과, 상기 레이저 빔 발진유닛으로부터의 입사된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔이 흡수되는 증폭 광학부 및 상기 증폭 광학부에서 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 증가시키기 위해 상기 증폭 광학부로 펌핑 광을 제공하는 증폭 광원부를 갖는 증폭유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스에 의해서도 이루어진다.
또한, 상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔에 대해 스팟 크기 및 스팟 간격 중 어느 하나를 조절하는 스팟 조절유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 증폭 광원부는 상기 증폭 광학부에 대해 가로 방향으로 배치되어, 상기 증폭 광학부로 입사 및 상기 증폭 광학부로부터 출력되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 진행 방향에 가로 방향으로 펌핑 광을 제공할 수 있다.
상기 멀티 스팟 형성부는 마이크로렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 증폭 광원부로부터 상기 증폭 광학부로 제공되는 펌핑 광은 제 1파장을 갖는 것이 바람직하다.
상기 광학부와 상기 증폭 광학부는 Nd:YAG를 포함할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스의 효과들은 다음과 같다.
첫째, 광원유닛으로부터 조사되는 단일 스팟의 레이저 빔을 상이한 파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 파장 변환함과 함께 출력 에너지를 증가시킬 수 있으므로, 제품의 활용성을 다양화할 수 있다.
둘째, 멀티 스팟 레이저 빔의 스팟 크기 또는 스팟 간격을 조절하여 제품의 다양성을 보다 더 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 레이저 빔 장치의 단면도,
도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치의 개략 구성도,
도 3은 도 1에 도시된 레이저 빔 발진유닛의 다른 개략 구성도,
도 4a 및 도 4b는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치로부터 출력되는 멀티 스팟 레이저 빔의 제 1패턴 조절도,
도 5a 및 도 5b는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치로부터 출력되는 멀티 스팟 레이저 빔의 제 2패턴 조절도,
도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 다른 레이저 빔 장치의 단면도,
도 7은 도 6에 도시된 레이저 빔 장치의 개략 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 레이저 빔 장치 및 레이저 빔 핸드피스에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
설명하기에 앞서, 본 발명의 제 1 및 제 2실시 예에 따른 레이저 빔 장치는 도면들 상에서 레이저 빔 핸드피스로 도시되어 있으나, 레이저 빔 핸드피스 이외에도 다양하게 활용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 제 1실시 예에 따른 레이저 빔 장치의 단면도, 도 2는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치의 개략 구성도, 그리고 도 3은 도 1에 도시된 레이저 빔 발진유닛의 다른 개략 구성도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 레이저 빔 장치(10)는 광원유닛(100), 레이저 빔 발진유닛(300) 및 증폭유닛(600)을 포함한다. 또한, 본 발명의 제 1실시 예에 따른 시준유닛(400) 및 스팟 조절유닛(800)을 더 포함한다.
광원유닛(100)은 레이저 빔을 생성하여 레이저 빔 발진유닛(300)으로 조사한다. 광원유닛(100)은 본 발명의 일 실시 예로서, 광파이버(optical fiber)로 구성되어 808nm의 파장을 갖는 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)을 생성하여 레이저 빔 발진유닛(300)으로 조사한다. 물론, 광원유닛(100)은 레이저 다이오드 어레이(LD array)와 같이 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)을 생성하여 조사할 수 있는 다양한 구성이 사용될 수 있다.
레이저 빔 발진유닛(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 광원유닛(100)으로부터 조사된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)을 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키고, 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM1)을 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)으로 출력시킨다. 또는 레이저 빔 발진유닛(300)은 도 3에 도시된 바와 같이 광원유닛(100)으로부터 조사된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)을 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔(L2)으로 출력시키고, 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔(L2)을 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)으로 출력시킨다. 즉, 레이저 빔 발진유닛(300)은 후술할 레이저 빔 발진유닛(300)의 멀티 스팟 형성부(320)와 광학부(340)의 배치 위치에 따라 단일 스팟의 레이저 빔을 멀티 스팟의 레이저 빔으로 출력시킨 후 파장 변환을 하거나 파장 변환 후 단일 스팟의 레이저 빔을 멀티 스팟의 레이저 빔으로 출력시킨다.
레이저 빔 발진유닛(300)은 멀티 스팟 형성부(320) 및 광학부(340)를 포함한다. 또한, 레이저 빔 발진유닛(300)은 포화흡수체(360)와 출력부(380)를 더 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 발진유닛(300)은 멀티 스팟 형성부(320), 광학부(340), 포화흡수체(360) 및 출력부(380) 순서로 배치된다.
우선적으로 도 2에 도시된 멀티 스팟 형성부(320), 광학부(340), 포화흡수체(360) 및 출력부(380)를 설명하면 다음과 같다.
멀티 스팟 형성부(320)는 광원유닛(100)으로부터 제공되어 입사된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)을 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM1)으로 출력시킨다. 여기서, 멀티 스팟 형성부(320)는 마이크로렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나를 포함한다.
광학부(340)는 멀티 스팟 형성부(320)에서 형성된 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM1)을 1064nm의 파장을 갖는 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)으로 파장 변환시켜 출력한다. 광학부(340)는 Nd:YAG를 포함하며, 광학부(340)에서는 입사면의 코팅에 따라 808nm인 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM1)을 흡수하여 1064nm인 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)으로 출력시킨다.
포화흡수체(360)는 광학부(340)로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 포화 흡수하여 출력하도록 마련된다. 본 발명의 일 실시 예로서, 포화흡수체(360)는 Cr:YAG가 사용된다.
출력부(380)는 OC 미러(outpu coupler mirror)로 마련되어 광학부(340)와 포화흡수체(360)에서 생성된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 증폭하여 발진하도록 마련된다. 출력부(380)는 일반적인 평면거울로 마련되어 증폭된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 발진 시킨다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 레이저 빔 발진유닛(300)은 광학부(340), 포화흡수체(360), 멀티 스팟 형성부(320) 및 출력부(380) 순으로 배치된다.
도 3에 도시된 광학부(340)에서는 광원유닛(100)으로부터 제공된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)이 흡수되어, 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔(L2)으로 출력된다. 그리고, 멀티 스팟 형성부(320)는 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔(L2)을 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)으로 출력시킨다.
여기서, 레이저 빔 발진유닛(300)은 구성 요소들의 배치 길이에 따라 피코-세컨드의 펄스 폭 또는 나노-세컨드의 펄스 폭을 갖는 레이저 빔을 발진할 수 있다. 또는 레이저 빔 발진유닛(300)은 포화흡수체(360)의 광학적 특성이나 출력부(380)의 반사율을 조절하면 나노-세컨드의 펄스 폭을 갖는 레이저 빔을 발진할 수 있다. 일 예로서, 레이저 빔 발진유닛(300)의 길이가 1cm 정도면 피코-세컨드의 펄스 폭을 갖는 레이저 빔을 발진할 수 있고, 레이저 빔 발진유닛(300)의 길이를 수 cm 로 늘리면 나노-세컨드의 펄스 폭을 갖는 레이저 빔을 발진할 수 있다.
시준유닛(400)은 광원유닛(100)으로부터 조사된 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)의 직진성, 즉 평행을 유지하기 위해 광원유닛(100)과 레이저 빔 발진유닛(300) 사이에 배치된다.
다음으로 증폭유닛(600)은 레이저 빔 발진유닛(300)으로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 출력 에너지를 상대적으로 높은 출력의 에너지를 갖도록 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 증폭시킨다. 실질적으로 레이저 빔 발진유닛(300)으로부터 발진된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 출력 에너지는 매우 작은 상태이므로 의료용 레이저 빔으로 활용될 수 없음에 따라 증폭유닛(600)이 사용된다. 예를 들어, 레이저 빔 발진유닛(300)으로부터 100개의 멀티 스팟을 갖는 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)이 출력된다고 가정했을 때, 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 각각의 출력 에너지는 100 uJ 정도로 매우 작은 출력 에너지를 가짐으로써 피부 치료 등에 활용될 수 없다. 이에, 증폭유닛(600)은 100 uJ의 출력 에너지를 갖는 각각의 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 수 mJ에서 수십 mJ의 출력 에너지로 증폭 시킨다.
본 발명의 일 실시 예로서, 증폭유닛(600)은 증폭 광학부(620)와 증폭 광원부(640)를 포함한다. 증폭 광학부(620)는 레이저 빔 발진유닛(300)으로부터 발진되어 입사된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 흡수한다. 그리고, 증폭 광원부(640)는 증폭 광학부(620)로 입사되는 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 입사 방향의 가로 방향으로 배치되어, 증폭 광학부(620)에서 흡수되는 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 출력 에너지를 증가시키기 위해 증폭 광학부(620)에 펌핑 광을 제공한다. 증폭 광학부(620)는 레이저 다이오드 바(LD bar)로 마련되어 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 진행 방향의 가로 방향으로 펌핑 광을 증폭 광학부(620)에 제공한다.
여기서, 증폭 광학부(620)는 레이저 빔 발진유닛(300)의 광학부(340)와 같이 Nd:YAG를 포함한다. 증폭 광원부(640)는 광원유닛(100)으로부터 조사되는 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔(L1)과 같은 파장을 갖는 제 1파장의 광을 펌핑 광으로 증폭 광학부(620)에 제공한다. 즉, 증폭 광원부(640)는 일 실시 예로서, 808nm의 펌핑 광을 증폭 광학부(620)에 제공한다. 증폭유닛(600)에 의해 증폭되는 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 출력 에너지에 대한 증폭률은 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 진행에 따른 증폭유닛(600)의 길에 따라 결정된다.
다음으로 도 4는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치로부터 출력되는 멀티 스팟 레이저 빔의 제 1패턴 조절도이고, 도 5는 도 1에 도시된 레이저 빔 장치로부터 출력되는 멀티 스팟 레이저 빔의 제 2패턴 조절도이다.
스팟 조절유닛(800)은 증폭유닛(600)을 사이에 두고 레이저 빔 발진유닛(300)에 대해 대향 배치된다. 스팟 조절유닛(800)은 증폭유닛(600)으로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)에 대해 스팟 크기 및 스팟 간격 중 어느 하나를 조절한다. 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 스팟 조절유닛(800)은 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 상호 간격을 조절하고, 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 스팟 조절유닛(800)은 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)의 스팟 크기를 조절할 수 있다. 물론, 스팟 조절유닛(800)은 스팟 간격 또는 스팟 크기 조절 없이 증폭유닛(600)으로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 출력할 수 있다. 스팟 조절유닛(800)은 볼록렌즈와 오목렌즈 등으로 구성되며, 카메라의 조리개와 같은 원리로 스팟 간격 또는 스팟 크기를 조절한다.
마지막으로 도 6은 본 발명의 제 2실시 예에 따른 레이저 빔 장치의 단면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 레이저 빔 장치의 개략 구성도이다.
본 발명의 제 2실시 예에 따른 레이저 빔 장치(10)는 본원발명의 제 1실시 예에 따른 레이저 빔 장치(10)와 같이 광원유닛(100), 레이저 빔 발진유닛(300), 시준유닛(400), 증폭유닛(600) 및 스팟 조절유닛(800)을 포함함과 더불어 광학유닛(900)을 더 포함한다. 그리고, 본 발명의 제 2실시 예에 따른 레이저 빔 장치(10)의 레이저 빔 발진유닛(300)의 하위 구성요소들의 배치도 제 1실시 예와 같이 변경되어 적용될 수 있다. 이하에서 광학유닛(900)을 제외한 다른 구성 요소들에 대해서는 본 발명의 제 1실시 예에 따른 레이저 빔 장치(10)에서 상세히 설명하였으므로 생략하기로 한다.
광학유닛(900)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 증폭유닛(600)을 사이에 두고 레이저 빔 발진유닛(300)에 대해 대향 배치된다. 광학유닛(900)은 증폭유닛(600)으로부터 출력된 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM3)으로 파장 변환시킨다. 광학유닛(900)은 본 발명의 일 실시 예로서, KTP와 같은 비선형 결정이 사용된다. 광학유닛(900)은 일 예로서, 1064nm인 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM2)을 532nm인 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM3)으로 파장 변환하여 출력시킨다.
물론, 광학유닛(900)에 의해 출력되는 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔(LM3)도 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스팟 조절유닛(800)에 의해 스팟 간격 또는 스팟 크기가 조절될 수 있다.
이에, 광원유닛으로부터 조사되는 단일 스팟의 레이저 빔을 상이한 파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 변환함과 함께 출력 에너지를 증가시킬 수 있으므로, 제품의 활용성을 다양화할 수 있다.
또한, 멀티 스팟 레이저 빔의 스팟 크기 또는 스팟 간격을 조절하여 제품의 다양성을 보다 더 확보할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 생성하여 조사하는 광원유닛과;
    상기 광원유닛으로부터 조사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나로 출력시킨 후, 출력된 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔과 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔 중 어느 하나를 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 레이저 빔 발진유닛과;
    상기 레이저 빔 발진유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 상대적으로 높은 출력의 에너지를 갖도록 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 증폭시키는 증폭유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 빔 발진유닛은,
    입사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부와;
    상기 멀티 스팟 형성부를 사이에 두고 상기 광원유닛에 대향 배치되어, 상기 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 레이저 빔 발진유닛은,
    입사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔에 의해 펌핑되어, 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학부와;
    상기 광학부를 사이에 두고 상기 광원유닛에 대향 배치되어, 입사된 상기 제 2파장의 단일 스팟 레이저 빔을 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 증폭유닛은,
    상기 레이저 빔 발진유닛으로부터 출력되어 입사된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔이 흡수되는 증폭 광학부와;
    상기 증폭 광학부로 입사되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 입사 방향의 가로 방향으로 배치되어, 상기 증폭 광학부에서 흡수되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 증가시키기 위해 상기 증폭 광학부에 펌핑 광을 제공하는 증폭 광원부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  5. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 레이저 빔 장치는 상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔에 대해 스팟 크기 및 스팟 간격 중 어느 하나를 조절하는 스팟 조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 증폭 광원부로부터 상기 증폭 광학부로 제공되는 펌핑 광은 제 1파장을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  7. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 멀티 스팟 형성부는 마이크로렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  8. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 레이저 빔 장치는,
    상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 장치.
  9. 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 생성하여 조사하는 광원유닛과;
    상기 광원유닛으로부터 조사된 상기 제 1파장의 단일 스팟 레이저 빔을 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 멀티 스팟 형성부와, 제 1파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학부를 갖는 레이저 빔 발진유닛과;
    상기 레이저 빔 발진유닛으로부터의 입사된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔이 흡수되는 증폭 광학부와, 상기 증폭 광학부에서 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 출력 에너지를 증가시키기 위해 상기 증폭 광학부로 펌핑 광을 제공하는 증폭 광원부를 갖는 증폭유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔에 대해 스팟 크기 및 스팟 간격 중 어느 하나를 조절하는 스팟 조절유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 증폭 광원부는 상기 증폭 광학부에 대해 가로 방향으로 배치되어, 상기 증폭 광학부로 입사 및 상기 증폭 광학부로부터 출력되는 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔의 진행 방향에 가로 방향으로 펌핑 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 멀티 스팟 형성부는 마이크로렌즈 어레이(MLA)와 회절광학소자(DOE) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 증폭유닛을 사이에 두고 상기 레이저 빔 발진유닛에 대해 대향 배치되어, 상기 증폭유닛으로부터 출력된 상기 제 2파장의 멀티 스팟 레이저 빔을 제 3파장의 멀티 스팟 레이저 빔으로 출력시키는 광학유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 증폭 광원부로부터 상기 증폭 광학부로 제공되는 펌핑 광은 제 1파장을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 광학부와 상기 증폭 광학부는 Nd:YAG를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 핸드피스.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102304955B1 (ko) * 2019-04-03 2021-09-27 주식회사 루트로닉 향상된 치료 효능을 갖는 의료용 레이저의 피부 시술방법
KR102223083B1 (ko) * 2019-10-25 2021-03-04 주식회사 하이로닉 멀티 스팟 레이저 발생장치의 동작 방법, 이를 이용하는 레이저 발생장치, 및 레이저 시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392742B1 (en) * 1999-06-01 2002-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and projection exposure apparatus
KR100821532B1 (ko) * 2006-11-13 2008-04-14 (주)알마레이저스아시아 레이저 핸드피스
KR101042687B1 (ko) * 2009-01-16 2011-06-20 (주)레이저옵텍 회절패턴을 이용한 프랙셔널 레이저 시스템 및 레이저 프랙셔널 조사 방법
KR101341744B1 (ko) * 2012-05-08 2013-12-16 홍정환 의료용 레이저 치료기의 전원장치
KR101586564B1 (ko) * 2014-05-08 2016-01-19 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 이득 매질 광섬유를 이용한 지방 분해 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003261463A1 (en) * 2002-08-27 2004-03-19 Symmorphix, Inc. Optically coupling into highly uniform waveguides
KR100820164B1 (ko) * 2007-03-31 2008-04-08 한국전기연구원 피부질환 치료용 레이저 장치
CA2881672A1 (en) * 2012-08-10 2014-02-13 The General Hospital Corporation Method and apparatus for dermatological treatment
US9351793B2 (en) * 2013-03-15 2016-05-31 Light Age, Inc. Laser devices utilizing alexandrite laser operating at or near its gain peak as shorter-wavelength pumping sources and methods of use thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6392742B1 (en) * 1999-06-01 2002-05-21 Canon Kabushiki Kaisha Illumination system and projection exposure apparatus
KR100821532B1 (ko) * 2006-11-13 2008-04-14 (주)알마레이저스아시아 레이저 핸드피스
KR101042687B1 (ko) * 2009-01-16 2011-06-20 (주)레이저옵텍 회절패턴을 이용한 프랙셔널 레이저 시스템 및 레이저 프랙셔널 조사 방법
KR101341744B1 (ko) * 2012-05-08 2013-12-16 홍정환 의료용 레이저 치료기의 전원장치
KR101586564B1 (ko) * 2014-05-08 2016-01-19 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단 이득 매질 광섬유를 이용한 지방 분해 장치 및 방법

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