KR100925782B1 - 주파수 안정화 레이저 장치 및 레이저 주파수 안정화 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
이러한 일차적인 제어 과정을 통해 반도체 레이저(810)에서 방출되는 빔의 주파수를 일정 범위 이내로 안정화시킨 상태에서, 정밀 제어와 장시간의 안정화를 도모하기 위해서 외부반사체(830)가 공명된 경우 광공진기(832)를 통해 방출한 빔을 반도체 레이저(810)로 피드백시켜, 광되먹임이라는 물리 현상을 이용하여 반도체 레이저(810)에서 방출되는 빔의 주파수를 최종적으로 안정화시키게 된다.
Claims (14)
- 빔을 방출하는 반도체 레이저;상기 방출된 빔의 파장을 검출하기 위한 간섭신호를 생성하는 간섭신호 생성부;상기 생성된 간섭신호로부터 파장을 검출하고, 상기 검출한 파장에 따라 상기 반도체 레이저로 인가되는 전류를 조절하여 일차적으로 레이저 빔의 주파수를 안정화시키는 제어부; 및공진 주파수를 가지며, 상기 방출된 빔의 주파수와 공진 주파수가 동일한 경우 광공진기를 통해 상기 방출된 빔을 상기 반도체 레이저로 피드백하여 상기 반도체 레이저의 주파수를 최종적으로 안정화시키는 외부반사체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 외부반사체는,공진 주파수를 가지며, 상기 방출된 빔의 주파수와 공진 주파수가 동일한 경우에는 상기 반도체 레이저로 피드백하기 위한 빔을 출력하는 광공진기;상기 반도체 레이저로부터 방출된 빔을 상기 광공진기로 조사하는 제 1수단; 및상기 광공진기로부터 출력된 빔을 상기 반도체 레이저로 피드백하는 제 2수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 제 1수단과 제 2수단은 동일한 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 2항에 있어서,상기 외부반사체는 상기 광공진기로부터 투과된 빔을 검출하는 제 1광검출기를 더 포함하고,상기 제어부는 상기 검출된 빔으로부터 공명 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 간섭신호 생성부는,사전에 설정된 두께를 갖는 시료기판;상기 시료기판으로 상기 방출된 빔을 조사하는 광조사수단; 및상기 시료기판으로부터 반사된 광을 검출하는 광검출수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 광조사수단은,상기 방출된 빔을 제 1빔과 제 2빔으로 분할하는 광분할기; 및상기 분할된 제 1빔과 제 2빔을 서로 입사각을 달리하여 상기 시료기판으로 조사하는 광경로조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 5항에 있어서,상기 광검출수단은,상기 시료기판으로부터 반사된 제 1빔 및 제 2빔의 편광을 조절하여 투과시키는 사분의일파장판;상기 투과된 제 1빔 및 제 2빔을 반사시키는 편광광분할기;상기 반사된 제 1빔을 검출하는 제 2광검출기; 및상기 반사된 제 2빔을 검출하는 제 3광검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제어부는,상기 생성된 간섭신호로부터 파장을 검출하는 파장산출부;상기 검출된 파장을 기초로 제어신호를 산출하는 제어신호산출부; 및상기 산출된 제어신호에 따라 상기 반도체 레이저의 온도 또는 상기 반도체 레이저로 인가되는 전류를 조절하는 조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 1항에 있어서,주파수 안정화 레이저 장치는,상기 방출된 빔을 분할하여 상기 외부반사체 및 상기 간섭신호 생성부로 각각 조사하는 광전달부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 제 9항에 있어서,상기 광전달부는,상기 방출된 빔의 분할하여 분할된 빔의 일부를 상기 외부반사체로 조사하는 제 1광분할기;상기 분할된 빔의 나머지 일부를 투과시키는 광절연체; 및상기 투과된 빔을 분할하여 분할된 빔의 일부를 상기 간섭신호 생성부로 조사하고 분할된 빔의 나머지 일부를 외부로 방출하는 제 2광분할기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 안정화 레이저 장치.
- 반도체 레이저로부터 방출되는 빔의 주파수를 안정화하는 방법에 있어서,상기 반도체 레이저로부터 방출된 빔의 파장을 검출하는 파장검출단계;상기 검출된 파장을 기초로 상기 반도체 레이저의 온도 또는 상기 반도체 레이저로 인가되는 전류를 조절하는 단계;상기 빔의 공명 주파수를 검출하는 주파수검출단계;상기 빔의 공명 주파수가 검출된 경우에는 상기 빔을 상기 반도체 레이저로 피드백시켜 레이저 빔의 주파수를 안정화시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 주파수 안정화 방법.
- 삭제
- 제 11항에 있어서,상기 파장검출단계는,상기 방출된 빔을 제 1빔과 제 2빔으로 분할하는 광분할단계;상기 제 1빔과 제 2빔을 서로 다른 입사각을 갖도록 시료기판에 조사하는 광조사단계;상기 시료기판으로부터 반사된 제 1빔과 제 2빔을 검출하는 단계; 및검출된 제 1빔과 제 2빔으로부터 생성된 간섭신호로부터 파장을 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 주파수 안정화 방법.
- 제 11항에 있어서,상기 주파수검출단계는,상기 방출된 빔을 광공진기로 조사하는 단계;상기 광공진기로부터 투과된 빔을 검출하는 단계; 및상기 검출된 빔으로부터 공명 주파수를 검출하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 주파수 안정화 방법.
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