KR101328626B1 - Apparatus and method for producing pulse laser using q-switching and mode locking - Google Patents

Apparatus and method for producing pulse laser using q-switching and mode locking Download PDF

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이준수
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Abstract

The present invention relates to a Q-switching laser by the modulation of the modulation index and/or the pump power of the Q - switching manual and active mode lock that locks with the Q- switching mode, and the pulse laser formation device and the method for selecting any one of lasers it locks with the locking mode. The pulse laser formation device according to the present invention comprises an optical cavity, a pump light feed port, the laser it locks by using the Q-switching laser, and the Q- switching mode of the modulation index that is controlled according to the level of the laser medium part, the Q- switching unit, a signal generator, the control signal that outputs and performs the Q-switching mode of the amplified laser light and outputs the first modulated photo amplified laser light on to the optical cavity of the first modulated photo, and the variable light modulator outputting any one of laser it locks with the locking mode as the second modulated photo and the output unit of the outputting part among the second modulated photo of the pulse laser. [Reference numerals] (400a) Q-switching unit;(500a) Variable light modulator;(AA) Pulse laser

Description

Ｑ-스위칭 및 모드 잠금을 이용한 펄스 레이저 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING PULSE LASER USING Q-SWITCHING AND MODE LOCKING}Pulse laser generating device and method using shock-switching and mode locking {APPARATUS AND METHOD FOR PRODUCING PULSE LASER USING Q-SWITCHING AND MODE LOCKING}

본 발명은 Q-스위칭 및 모드 잠금(mode locking)을 이용한 펄스 레이저 생성 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 수동 Ｑ-스위칭 및 능동 모드 잠금을 결합하여 변조 인덱스 및/또는 펌프 파워의 조절에 의하여 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나를 선택할 수 있는 펄스 레이저 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for generating pulsed lasers using Q-switching and mode locking, and in particular to combining Q-switching and active mode locking to modulate Q- by adjusting modulation index and / or pump power. The present invention relates to a pulse laser generating apparatus and method capable of selecting any one of a switching laser, a Q-switching mode locked laser, and a simple mode locked laser.

최근, 초고속 광통신, 바이오 메디컬 이미징, 재료 가공 분야 등 다양한 분야에서 펄스 레이저가 많은 기술적 관심을 받고 있다. 펄스 레이저를 생성하는 기술로서는 Q-스위칭 및 모드 잠금의 2가지가 널리 이용된다. Recently, pulsed lasers are receiving a lot of technical attention in various fields such as high speed optical communication, biomedical imaging, and material processing. Two techniques for generating a pulsed laser are widely used, Q-switching and mode locking.

Q-스위칭은 레이저 캐비티의 Q-팩터의 변조에 기초한 것이다. Q-스위칭은 가변 감쇄기 등 외부적으로 제어되는 소자를 이용하는 능동 Q-스위칭 및 포화 흡수체 등 외부의 제어가 불필요한 소자를 이용하는 수동 Q-스위칭으로 나누어진다. 일반적으로, Q-스위칭된 레이저는 높은 펄스 에너지를 갖지만, 펄스의 반복률은 대략 수십 kHz로 제한된다. Q-switching is based on the modulation of the Q-factor of the laser cavity. Q-switching is divided into active Q-switching using externally controlled devices such as variable attenuators and passive Q-switching using devices that do not require external control such as saturated absorbers. In general, Q-switched lasers have high pulse energy, but the pulse repetition rate is limited to approximately tens of kHz.

모드 잠금은 레이저 캐비티(cavity)의 모드 간 위상차를 이용하는 것이다. Q-스위칭과 마찬가지로, 모드 잠금은 외부적으로 제어되는 능동 모드 잠금 및 외부의 제어가 불필요한 수동 모드 잠금으로 나누어진다. 일반적으로, 모드 잠금을 이용하면 높은 반복률을 갖는 초단(超短) 펄스가 생성된다. Mode lock is to take advantage of the phase difference between the modes of the laser cavity. Like Q-switching, mode locks are divided into externally controlled active mode locks and passive mode locks without external control. In general, using mode locking produces ultrashort pulses with high repetition rates.

최근에는 Q-스위칭 및 모드 잠금을 결합하여, Q-스위칭 모드 잠금 레이저(Q-switched mode locked laser)를 생성하는 기술이 개발되었다. 일반적으로, Q-스위칭 모드 잠금 펄스는 단순 모드 잠금 펄스의 열(列)에 Q-스위칭 펄스의 포락선(envelope)를 곱한 형태를 가진다. Q-스위칭 모드 잠금 펄스의 피크 파워(peak power)는 단순 모드 잠금 펄스의 피크 파워보다 더 크다. Recently, a technique has been developed that combines Q-switching and mode locking to generate a Q-switched mode locked laser. In general, the Q-switching mode lock pulse has a form of a series of simple mode lock pulses multiplied by the envelope of the Q-switching pulse. The peak power of the Q-switching mode lock pulse is greater than the peak power of the simple mode lock pulse.

Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 생성하기 위한 종래의 구성 중에서, 수동형 모드 잠금 소자 및 능동형 Q-스위치를 결합한 것이 알려져 있다. 그밖에도, 하나의 수동형 포화 흡수체만을 이용하는 구성, 하나의 음향-광학 변조기가 모드 잠금 및 Q-스위칭을 모두 수행하는 구성, 저조파(subharmonic) 캐비티 변조를 이용하는 구성 등이 알려져 있다. Among the conventional configurations for generating a Q-switching mode locked laser, a combination of a passive mode locking element and an active Q-switch is known. In addition, configurations using only one passive saturable absorber, configurations in which one acousto-optic modulator performs both mode locking and Q-switching, configurations using subharmonic cavity modulation, and the like are known.

그러나, 수동 Ｑ-스위칭 및 능동 모드 잠금을 결합한 구성에 의하여 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 생성하는 기술은 아직 구현되지 않고 있다. 또한, 종래 기술에 의하면, Q-스위칭 레이저, 단순 모드 잠금 레이저 및 Q-스위칭 모드 잠금 레이저 중 어느 하나를 선택적으로 생성하도록 제어하기 어렵다는 문제점이 있다.However, a technique for generating a Q-switching mode locked laser by a combination of passive wet-switching and active mode locking has not yet been implemented. In addition, according to the prior art, there is a problem that it is difficult to control to selectively generate any one of a Q-switching laser, a simple mode locking laser, and a Q-switching mode locking laser.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 수동 Ｑ-스위칭 및 능동 모드 잠금을 결합하여 변조 인덱스 및/또는 펌프 파워의 조절에 의하여 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나를 선택하여 출력할 수 있는 펄스 레이저 생성 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention combines passive wet-switching and active mode locking to achieve either Q-switching laser, Q-switching mode locking laser or simple mode locking laser by adjusting modulation index and / or pump power. It is an object of the present invention to provide a pulse laser generating apparatus and method capable of selecting and outputting one.

본 발명의 하나의 관점에 의하면, 펄스 레이저를 생성하는 펄스 레이저 생성 장치에 있어서, 광 섬유를 포함하는 광 공진기; 상기 광 공진기에 펌프광을 공급하는 펌프광 공급부; 상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 상기 광 공진기 상의 레이저 광을 증폭하는 레이저 매질부; 상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 레이저 매질부에 의하여 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 출력하는 Q-스위칭부; 제어 신호를 출력하는 신호 생성부; 상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 제어 신호의 레벨에 따른 변조 인덱스에 따라 상기 1차 변조광을 변조하여, Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나를 2차 변조광으로서 출력하는 가변 광 변조기; 및 상기 2차 변조광 중 일부를 상기 펄스 레이저로서 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치가 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a pulse laser generating device for generating a pulse laser, comprising: an optical resonator including an optical fiber; A pump light supply unit supplying pump light to the optical resonator; A laser medium unit provided on the optical resonator and generating a density reversal phenomenon from the pump light to amplify the laser light on the optical resonator; A Q-switching unit provided on the optical resonator and outputting first-modulated light by performing Q-switching on the laser light amplified by the laser medium unit; A signal generator for outputting a control signal; The first resonant light is provided on the optical resonator and modulates the primary modulated light according to a modulation index according to the level of the control signal, thereby allowing any one of a Q-switching laser, a Q-switching mode locking laser, and a simple mode locking laser to be secondary. A variable light modulator for outputting as modulated light; And an output unit for outputting a part of the secondary modulated light as the pulse laser.

바람직하게는, 상기 신호 생성부는 상기 제어 신호의 전압 레벨 및 전류 레벨 중 어느 하나를 조절한다.Preferably, the signal generator adjusts any one of a voltage level and a current level of the control signal.

바람직하게는, 상기 변조 인덱스가 제1 값 미만이면 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력하고, 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 이상, 제2 값 미만이면 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력하며, 상기 변조 인덱스가 상기 제2 값 이상이면 상기 가변 광 변조기는 상기 단순 모드 잠금 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력한다. Advantageously, said variable light modulator outputs said Q-switching laser as said second modulated light if said modulation index is less than a first value, and said variable if said modulation index is greater than or equal to said first value and less than a second value. An optical modulator outputs the Q-switching mode locked laser as the second modulated light, and when the modulation index is greater than or equal to the second value, the variable light modulator outputs the simple mode locked laser as the second modulated light.

바람직하게는, 상기 레이저 매질부는 어븀(erbium) 첨가 광 섬유, 이터븀(ytterbium) 첨가 광섬유, 튤륨(thulium) 첨가 광섬유, 홀뮴(holmium) 첨가 광섬유 중 적어도 하나를 포함한다. Preferably, the laser medium portion includes at least one of an erbium-added optical fiber, an ytterbium-added optical fiber, a tulium-added optical fiber, and a holmium-added optical fiber.

바람직하게는, 상기 Q-스위칭부는 수동 Q-스위칭 소자를 포함한다.Preferably, the Q-switching portion comprises a passive Q-switching element.

바람직하게는, 상기 수동 Q-스위칭 소자는 포화 흡수체를 포함하고, 상기 포화 흡수체는 반도체, 탄소 나노 튜브 및 그래핀(graphene) 기반 소자 중 적어도 하나를 포함한다.Advantageously, said passive Q-switching device comprises a saturable absorber, said saturable absorber comprising at least one of a semiconductor, carbon nanotubes, and graphene based devices.

바람직하게는, 상기 광 변조기는 p-i-n 다이오드 구조를 갖는 실리콘 기반 가변 광 감쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. Advantageously, said optical modulator comprises a silicon-based variable optical attenuator having a p-i-n diode structure.

바람직하게는, 상기 펌프광 공급부는, 상기 펌프광을 생성하는 펌프광 생성부; 및 상기 펌프광 생성부와 상기 광 공진기를 광학적으로 연결하는 입력 커플러를 포함한다.Preferably, the pump light supply unit, a pump light generating unit for generating the pump light; And an input coupler optically connecting the pump light generator and the optical resonator.

바람직하게는, 상기 펌프광 생성부는 레이저 다이오드를 포함하고, 상기 입력 커플러는 파장 분할 다중화(WDM) 광 커플러를 포함한다.Advantageously, said pump light generating portion comprises a laser diode and said input coupler comprises a wavelength division multiplexing (WDM) optical coupler.

바람직하게는, 상기 광 공진기는 루프형 공진기를 포함한다.Preferably, the optical resonator comprises a loop resonator.

바람직하게는, 상기 출력부는 출력 커플러를 포함한다.Preferably, the output includes an output coupler.

바람직하게는, 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭부와 상기 출력 커플러 사이에 구비되어, 상기 2차 변조광을 상기 출력 커플러로 전송한다.Preferably, the variable light modulator is provided between the Q-switching unit and the output coupler, and transmits the secondary modulated light to the output coupler.

바람직하게는, 상기 Q-스위칭부는 상기 레이저 매질부와 상기 가변 광 변조기 사이에 구비되어, 상기 1차 변조광을 상기 가변 광 변조기로 전송한다.Preferably, the Q-switching portion is provided between the laser medium portion and the variable light modulator to transmit the primary modulated light to the variable light modulator.

바람직하게는, 상기 레이저 매질부는 상기 입력 커플러와 상기 Q-스위칭부 사이에 구비되어, 상기 증폭된 레이저 광을 상기 Q-스위칭부로 전송한다.Preferably, the laser medium unit is provided between the input coupler and the Q-switching unit to transmit the amplified laser light to the Q-switching unit.

바람직하게는, 상기 광 공진기는 상기 레이저 매질부와 상기 Q-스위칭부의 사이에 구비되어 상기 레이저 광이 상기 Q-스위칭부로부터 상기 레이저 매질부로 진행하는 것을 억제하는 광 아이솔레이터를 더 포함한다.Preferably, the optical resonator further includes an optical isolator provided between the laser medium portion and the Q-switching portion to inhibit the laser light from traveling from the Q-switching portion to the laser medium portion.

바람직하게는, 상기 광 공진기는, 상기 레이저 매질부와 상기 Q-스위칭부 사이에 구비되어 상기 증폭된 레이저 광의 편광을 조절하는 편광 조절부를 더 포함한다.Preferably, the optical resonator further includes a polarization control unit provided between the laser medium unit and the Q-switching unit to adjust the polarization of the amplified laser light.

바람직하게는, 상기 광 공진기는 패브리 페로(Fabry-Perot) 공진기를 포함한다.Preferably, the optical resonator comprises a Fabry-Perot resonator.

바람직하게는, 상기 광 공진기는 상기 광 섬유의 제1 단부에 구비된 전반사부를 포함하고, 상기 출력부는 상기 광 섬유의 제2 단부에 구비된 부분반사부를 포함한다.Preferably, the optical resonator includes a total reflection portion provided at the first end of the optical fiber, and the output portion includes a partial reflection portion provided at the second end of the optical fiber.

바람직하게는, 상기 펌프광 공급부, 상기 레이저 매질부, 상기 Q-스위칭부 및 상기 가변 광 변조기는 상기 전반사부 및 상기 출력부 사이에 구비된다.Preferably, the pump light supply part, the laser medium part, the Q-switching part and the variable light modulator are provided between the total reflection part and the output part.

바람직하게는, 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭부 및 상기 출력부 사이에 구비된다.Advantageously, said variable light modulator is provided between said Q-switching portion and said output portion.

바람직하게는, 상기 레이저 매질부는 상기 펌프광 공급부 및 상기 Q-스위칭부 사이에 구비된다.Preferably, the laser medium portion is provided between the pump light supply portion and the Q-switching portion.

본 발명의 다른 하나의 관점에 의하면, 광 공진기, 펌프광을 공급하는 펌프광 공급부, 레이저 광을 증폭하는 레이저 매질부, Q-스위칭을 수행하는 Q-스위칭부, 제어 신호를 생성하는 신호 생성부, 가변 광 변조기 및 펄스 레이저를 출력하는 출력부를 포함하는 펄스 레이저 생성 장치를 이용하는 펄스 레이저 생성 방법에 있어서, (a) 상기 광 공진기에 상기 펌프광을 공급하는 단계; (b) 상기 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 상기 광 공진기 상의 상기 레이저 광을 증폭하는 단계; (c) 상기 레이저 매질부에 의하여 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 생성하는 단계; (d) 상기 제어 신호의 레벨을 조절하여 상기 가변 광 변조기의 변조 인덱스를 조절하는 단계; (e) 상기 변조 인덱스에 따라 상기 1차 변조광을 변조하여 2차 변조광을 생성하는 단계; (f) 상기 2차 변조광 중 일부를 상기 펄스 레이저로서 출력하는 단계를 포함하되, 상기 펄스 레이저는 상기 변조 인덱스에 따라 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, an optical resonator, a pump light supply unit for supplying pump light, a laser medium unit for amplifying laser light, a Q-switching unit for performing Q-switching, a signal generator for generating a control signal, variable CLAIMS 1. A pulse laser generation method using a pulse laser generation device including an optical modulator and an output unit for outputting a pulse laser, the method comprising: (a) supplying the pump light to the optical resonator; (b) amplifying the laser light on the optical resonator by generating a density reversal phenomenon from the pump light; (c) performing Q-switching on the laser light amplified by the laser medium unit to generate a first modulated light; (d) adjusting the modulation index of the variable light modulator by adjusting the level of the control signal; (e) modulating the primary modulated light according to the modulation index to generate a secondary modulated light; (f) outputting a portion of the secondary modulated light as the pulsed laser, wherein the pulsed laser is any one of a Q-switched laser, a Q-switched mode locked laser, and a simple mode locked laser according to the modulation index. A pulsed laser generation method is provided, characterized in that.

바람직하게는, 상기 (e) 단계는 (e-1) 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 미만인 경우 상기 Q-스위칭 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계; (e-2) 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 이상, 제2 값 미만인 경우 상기 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계; 및 (e-3) 상기 변조 인덱스가 상기 제2 값 이상인 경우 상기 단순 모드 잠금 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계를 포함한다.Advantageously, step (e) comprises: (e-1) generating said Q-switching laser as said secondary modulated light when said modulation index is less than said first value; (e-2) generating the Q-switching mode locked laser as the secondary modulated light when the modulation index is greater than or equal to the first value and less than the second value; And (e-3) generating the simple mode locked laser as the secondary modulated light when the modulation index is equal to or greater than the second value.

본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 장치 및 방법에 의하면, 수동 Ｑ-스위칭 및 능동 모드 잠금을 결합한 비교적 간단한 구성을 이용하여 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 생성할 수 있다. 이에 의하여, 수동 포화 흡수체와 음향 광학 변조기 또는 전기 광학 변조기를 동시에 사용하는 종래 기술에 비하여 RF 운영 전력, 비용 및 사이즈 등을 감축할 수 있다.According to the pulse laser generating apparatus and method according to the present invention, it is possible to generate a Q-switching mode locked laser using a relatively simple configuration combining passive wet-switching and active mode locking. As a result, the RF operating power, cost, size, and the like can be reduced as compared with the prior art using the passive saturable absorber and the acousto-optic modulator or the electro-optic modulator simultaneously.

또한, 본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 장치 및 방법에 의하면, 제어 신호를 조절하여 Q-스위칭 레이저, 단순 모드 잠금 레이저 및 Q-스위칭 모드 잠금 레이저 중 어느 하나가 선택적으로 생성되도록 제어할 수 있다.In addition, according to the pulse laser generating apparatus and method according to the present invention, by controlling the control signal it can be controlled to selectively generate any one of a Q-switching laser, a simple mode locking laser and a Q-switching mode locking laser.

도 1은 본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 장치를 개념적으로 설명한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 방법을 도시한 플로우 차트.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치를 도시한 개략도.
도 4는 탄소 나노 튜브 기반의 포화 흡수체를 도시한 모식도.
도 5는 제어 신호의 전압 레벨에 따른 변조 인덱스를 도시한 그래프.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치에 의하여 생성된 레이저의 펄스를 각 변조 인덱스에 대하여 도시한 그래프.
도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치에 의하여 생성된 Q-스위칭 모드 잠금 레이저의 펄스를 확대한 그래프.
도 7b는 도 7a의 펄스를 자기상관기를 이용하여 측정한 그래프.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치에 의하여 생성된 레이저의 펄스를 각 펌프 파워에 대하여 도시한 그래프.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치에 의하여 생성된 펄스 레이저의 종류를 변조 인덱스 및 펌프 파워에 대하여 도시한 다이어그램.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치를 도시한 개략도.1 is a view conceptually illustrating a pulse laser generating apparatus according to the present invention;
2A and 2B are flow charts illustrating a pulse laser generation method according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram showing a pulse laser generating apparatus according to a first embodiment of the present invention;
Figure 4 is a schematic diagram showing a saturated absorber based on carbon nanotubes.
5 is a graph illustrating a modulation index according to a voltage level of a control signal.
6A to 6D are graphs showing pulses of a laser generated by the pulse laser generating apparatus according to the first embodiment of the present invention with respect to each modulation index.
7A is an enlarged graph of pulses of a Q-switching mode locked laser generated by the pulse laser generating apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7B is a graph of the pulse of FIG. 7A measured using an autocorrelator. FIG.
8A to 8D are graphs showing the pulses of the laser generated by the pulse laser generating device according to the first embodiment of the present invention with respect to each pump power.
9 is a diagram showing the type of pulse laser generated by the pulse laser generating apparatus according to the first embodiment of the present invention with respect to modulation index and pump power.
10 is a schematic diagram showing a pulse laser generating apparatus according to a second embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 장치(10)를 개념적으로 설명한 도면이다. 이하, 도 1을 참조하여 펄스 레이저 생성 장치(10)를 상세히 설명한다. 1 is a view conceptually illustrating a pulse laser generating apparatus 10 according to the present invention. Hereinafter, the pulse laser generating apparatus 10 will be described in detail with reference to FIG. 1.

본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 장치(10)는 광 공진기(100), 펌프광 공급부(200), 레이저 매질부(300), Q-스위칭부(400), 가변 광 변조기(500), 신호 생성부(600) 및 출력부(700)를 포함한다. Pulse laser generating device 10 according to the present invention is an optical resonator 100, pump light supply unit 200, laser medium unit 300, Q-switching unit 400, variable light modulator 500, signal generator ( 600 and an output unit 700.

펌프광 공급부(200)는 펌프광을 생성한다. 펌프광은 레이저 매질부(300)에 공급된다. 레이저 매질부(300)는 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 광 공진기(100) 상의 레이저 광을 증폭한다. The pump light supply unit 200 generates the pump light. The pump light is supplied to the laser medium unit 300. The laser medium 300 amplifies the laser light on the optical resonator 100 by generating a density reversal phenomenon from the pump light.

Q-스위칭부(400)는 레이저 매질부(300)에 의하여 증폭된 레이저 광을 광 공진기(100)를 통하여 수신한다. Q-스위칭부(400)는 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 생성하고, 1차 변조광을 광 공진기(100)를 통하여 가변 광 변조기(500)에 전송한다. The Q-switching unit 400 receives the laser light amplified by the laser medium unit 300 through the optical resonator 100. The Q-switching unit 400 performs the Q-switching on the amplified laser light to generate the first modulated light, and transmits the first modulated light to the variable light modulator 500 through the optical resonator 100.

신호 생성부(600)는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호는 예컨대 사인파 또는 구형파로서, 신호 생성부(600)에 의하여 조절 가능하다. The signal generator 600 generates a control signal. The control signal is, for example, a sine wave or a square wave, and can be adjusted by the signal generator 600.

가변 광 변조기(500)는 Q-스위칭부(400)로부터 광 공진기(100)를 통하여 1차 변조광을 수신하고, 신호 생성부(600)로부터 제어 신호를 수신한다. 가변 광 변조기(500)의 변조 인덱스는 제어 신호의 레벨에 따라 조절된다. 가변 광 변조기(500)는 변조 인덱스에 따라 1차 변조광을 변조하여 2차 변조광을 출력한다. 2차 변조광은 변조 인덱스에 따라 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나일 수 있다. 2차 변조광이 상기 3종류의 레이저 중 어느 것이 될 것인지는 변조 인덱스에 따라 결정된다.The variable light modulator 500 receives the first modulated light from the Q-switching unit 400 through the optical resonator 100 and receives a control signal from the signal generator 600. The modulation index of the variable light modulator 500 is adjusted according to the level of the control signal. The variable light modulator 500 modulates the primary modulated light according to the modulation index and outputs the secondary modulated light. The secondary modulated light may be any one of a Q-switched laser, a Q-switched mode locked laser and a simple mode locked laser depending on the modulation index. Which of the three types of lasers is the secondary modulated light is determined in accordance with the modulation index.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 방법을 도시한 플로우 차트이다. 이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여 본 발명에 따른 펄스 레이저 생성 방법을 상세히 설명한다. 2A and 2B are flowcharts illustrating a pulse laser generation method according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a pulse laser generation method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2A and 2B.

본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 방법은 광 공진기(100), 펌프광 공급부(200), 레이저 매질부(300), Q-스위칭부(400), 가변 광 변조기(500), 신호 생성부(600) 및 출력부(700)를 포함하는 펄스 레이저 생성 장치에 의하여 수행된다. Pulse laser generation method according to an embodiment of the present invention is the optical resonator 100, pump light supply unit 200, laser medium unit 300, Q-switching unit 400, variable light modulator 500, signal generator It is performed by a pulse laser generation device including a 600 and the output unit 700.

먼저, 광 공진기(100)에 펌프광을 공급한다(S100). S100 단계는 펌프광 공급부(200)에 의하여 수행될 수 있다. First, pump light is supplied to the optical resonator 100 (S100). The step S100 may be performed by the pump light supply unit 200.

다음에는, 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 광 공진기 상의 레이저 광을 증폭한다(S110). S110 단계는 레이저 매질부(300)에 의하여 수행될 수 있다.Next, a density reversal phenomenon is generated from the pump light to amplify the laser light on the optical resonator (S110). Step S110 may be performed by the laser medium unit 300.

다음에는, 레이저 매질부(300)에 의하여 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 생성한다(S120). S120 단계는 Q-스위칭부(400)에 의하여 수행될 수 있다. Next, Q-switching is performed on the laser light amplified by the laser medium unit 300 to generate the first modulated light (S120). Step S120 may be performed by the Q-switching unit 400.

다음에는, 제어 신호의 레벨을 조절하여 가변 광 변조기(500)의 변조 인덱스를 조절한다(S130). 제어 신호는 신호 생성부(600)에 의하여 생성되며, 사인파 또는 구형파(矩形波)일 수 있다. 신호 생성부(600)는 제어 신호의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조절하여 가변 광 변조기(500)의 변조 인덱스를 조절한다.Next, the modulation index of the variable light modulator 500 is adjusted by adjusting the level of the control signal (S130). The control signal is generated by the signal generator 600 and may be a sine wave or a square wave. The signal generator 600 adjusts the modulation index of the variable light modulator 500 by adjusting the voltage level or the current level of the control signal.

그 다음에, 변조 인덱스에 따라 1차 변조광을 변조하여 2차 변조광을 생성한다(S140). S140 단계에서 수행되는 변조는 제어 신호의 레벨에 따라 달라진다. 즉, 제어 신호의 레벨에 따라, 출력되는 2차 변조광의 종류가 달라진다.Next, the first modulated light is modulated according to the modulation index to generate a second modulated light (S140). The modulation performed in step S140 depends on the level of the control signal. In other words, the type of secondary modulated light to be output varies depending on the level of the control signal.

도 2b는 S140 단계의 하위 단계를 도시한다. 도 2b를 참조하면, 변조 인덱스가 제1 값 미만이면(S141에서 YES), Q-스위칭 레이저를 2차 변조광으로서 생성한다(S143). 변조 인덱스가 제1 값 이상이고(S141에서 NO) 제2 값 미만이면(S142에서 YES), Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 2차 변조광으로서 생성한다(S144). 변조 인덱스가 제2 값 이상이면(S142에서 NO), 단순 모드 잠금 레이저를 2차 변조광으로서 생성한다(S145). 2B shows a substep of step S140. Referring to FIG. 2B, if the modulation index is less than the first value (YES in S141), a Q-switching laser is generated as the secondary modulated light (S143). If the modulation index is greater than or equal to the first value (NO in S141) and less than the second value (YES in S142), a Q-switching mode locked laser is generated as the secondary modulated light (S144). If the modulation index is equal to or greater than the second value (NO in S142), the simple mode locked laser is generated as the secondary modulated light (S145).

다시 도 2a를 참조하면, 2차 변조광 중 일부(예컨대, 10%)를 펄스 레이저로서 출력한다(S150). S150 단계는 출력부(700)를 이용하여 수행될 수 있다. Referring back to FIG. 2A, a part (eg, 10%) of the secondary modulated light is output as a pulse laser (S150). Operation S150 may be performed using the output unit 700.

이하, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치를 상세히 설명한다. Hereinafter, a pulse laser generating apparatus according to the first and second embodiments of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치(10a)를 도시한 개략도이다. 도 3의 펄스 레이저 생성 장치(10a)는 루프형 공진기 상에 펄스 레이저 생성 장치를 구현한 것이다. 이하, 본 발명의 제1 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치(10a)를 도 3을 참조하여 상세히 설명한다. 3 is a schematic diagram showing a pulse laser generating apparatus 10a according to a first embodiment of the present invention. The pulse laser generating apparatus 10a of FIG. 3 implements a pulse laser generating apparatus on a loop type resonator. Hereinafter, the pulse laser generating apparatus 10a according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3을 참조하면, 펄스 레이저 생성 장치(10a)는 광 공진기(100a), 펌프광 공급부(200a), 레이저 매질부(300a), Q-스위칭부(400a), 가변 광 변조기(500a), 신호 생성부(600a) 및 출력부(700a)를 포함한다. Referring to FIG. 3, the pulse laser generating apparatus 10a includes an optical resonator 100a, a pump light supply unit 200a, a laser medium unit 300a, a Q-switching unit 400a, a variable light modulator 500a, and a signal generator. The unit 600a and the output unit 700a are included.

광 공진기(100a)는 루프형 공진기로서, 광 섬유(110a)를 포함한다. 광 공진기(100a)는 광 아이솔레이터(160a) 및 편광 조절부(170a)를 더 포함할 수 있다. The optical resonator 100a is a loop type resonator and includes an optical fiber 110a. The optical resonator 100a may further include an optical isolator 160a and a polarization controller 170a.

광 아이솔레이터(160a)는 광 섬유(110a) 상에서 레이저 매질부(300a) 및 Q-스위칭부(400a) 사이에 구비된다. 광 아이솔레이터(160a)는 레이저 광이 Q-스위칭부(400a)로부터 레이저 매질부(300a)로 진행하는 것을 억제한다. 즉, 광 아이솔레이터(160a)는 광 공진기(100a) 내의 반사에 의한 레이저 광의 역방향 진행을 억제하여 펄스 레이저 생성 장치(10a)의 효율을 향상시킨다.The optical isolator 160a is provided between the laser medium portion 300a and the Q-switching portion 400a on the optical fiber 110a. The optical isolator 160a suppresses the progress of the laser light from the Q-switching portion 400a to the laser medium portion 300a. That is, the optical isolator 160a suppresses the reverse travel of the laser light due to reflection in the optical resonator 100a, thereby improving the efficiency of the pulse laser generating device 10a.

편광 조절부(170a)는 광 섬유(110a) 상에서 레이저 매질부(300a) 및 Q-스위칭부(400a) 사이에 구비된다. 편광 조절부(170a)는 레이저 매질부(300a)로부터 Q-스위칭부(400a)로 진행하는 레이저 광(즉, 레이저 매질부(300a)에 의하여 증폭된 레이저 광)의 편광을 조절한다.The polarization control unit 170a is provided between the laser medium unit 300a and the Q-switching unit 400a on the optical fiber 110a. The polarization control unit 170a adjusts the polarization of the laser light (that is, the laser light amplified by the laser medium unit 300a) traveling from the laser medium unit 300a to the Q-switching unit 400a.

펌프광 공급부(200a)는 광 공진기(100a)에 펌프광을 공급한다. 펌프광 공급부(200a)는 펌프광을 생성하는 펌프광 생성부(210a) 및 펌프광 생성부(210a)와 광 공진기(100a)를 광학적으로 연결하는 입력 커플러(230a)를 포함한다. 펌프광 생성부(210a)는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 입력 커플러(230a)는 파장 분할 다중화(WDM: Wavelength Division Multiplexing) 광 커플러를 포함할 수 있다. 입력 커플러(230a)는 펌프광을 레이저 매질부(300a)로 전송한다.The pump light supply unit 200a supplies the pump light to the optical resonator 100a. The pump light supplier 200a includes a pump light generator 210a for generating pump light and an input coupler 230a for optically connecting the pump light generator 210a and the optical resonator 100a. The pump light generator 210a may include a laser diode. The input coupler 230a may include a wavelength division multiplexing (WDM) optical coupler. The input coupler 230a transmits the pump light to the laser medium unit 300a.

레이저 매질부(300a)는 광 공진기(100a) 상에서 펌프광 공급부(200a) 및 Q-스위칭부(400a) 사이에 구비된다. 레이저 매질부(300a)는 펌프광으로 인한 밀도 반전 현상을 발생시켜 광 공진기(100a) 상의 레이저 광을 증폭하고, 증폭된 레이저 광을 Q-스위칭부(400a)에 전송한다. 레이저 매질부(300a)는 희토류 이온 첨가 광 섬유, 예컨대 어븀 첨가 광 섬유(EBF: erbium-doped fiber), 이터븀 첨가 광섬유(ytterbium-doped fiber), 튤륨 첨가 광섬유(thulium-doped fiber), 홀뮴 첨가 광섬유(holmium-doped fiber) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The laser medium part 300a is provided between the pump light supply part 200a and the Q-switching part 400a on the optical resonator 100a. The laser medium unit 300a generates a density reversal phenomenon due to the pump light, amplifies the laser light on the optical resonator 100a, and transmits the amplified laser light to the Q-switching unit 400a. The laser medium portion 300a includes rare earth ion-added optical fibers, such as erbium-doped fibers (EBF), ytterbium-doped fibers, tulium-doped fibers, and holmium-added optical fibers. It may include at least one of an optical fiber (holmium-doped fiber).

Q-스위칭부(400a)는 광 공진기(100a) 상에서 레이저 매질부(300a) 및 가변 광 변조기(500a) 사이에 구비된다. Q-스위칭부(400a)는 레이저 매질부(300a)에 의하여 증폭된 레이저 광에 대하여 Q-스위칭을 수행함으로써 1차 변조광을 생성 및 출력한다. 1차 변조광은 가변 광 변조기(500a)로 전송된다. The Q-switching unit 400a is provided between the laser medium unit 300a and the variable light modulator 500a on the optical resonator 100a. The Q-switching unit 400a generates and outputs first-order modulated light by performing Q-switching on the laser light amplified by the laser medium unit 300a. The primary modulated light is transmitted to the variable light modulator 500a.

Q-스위칭부(400a)는 수동 Q-스위칭 소자를 포함한다. 수동 Q-스위칭 소자는 포화 흡수체로 구성될 수 있다. 포화 흡수체는 반도체, 탄소 나노 튜브 및 그래핀 기반 소자 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 포화 흡수체는 실질적으로 D 형상의 단면을 갖는 광 섬유 및 광 섬유의 표면에 분포하는 탄소 나노 튜브로 구성될 수 있다. 실질적으로 D 형상의 단면을 갖는 광 섬유는, 일반 단일모드 광 섬유를 V형 그루브를 갖는 석영 블록에 고정시킨 후 한 쪽 면을 연마하여 제조될 수 있다. The Q-switching unit 400a includes a passive Q-switching element. The passive Q-switching element may consist of a saturated absorber. The saturated absorber may include at least one of a semiconductor, carbon nanotubes, and graphene based devices. As shown in FIG. 4, the saturated absorber may be composed of an optical fiber having a substantially D-shaped cross section and carbon nanotubes distributed on the surface of the optical fiber. An optical fiber having a substantially D-shaped cross section can be produced by fixing a general monomode optical fiber to a quartz block having a V-shaped groove and then polishing one side thereof.

가변 광 변조기(500a)는 광 공진기(100a) 상에서 Q-스위칭부(400a) 및 출력부(700a) 사이에 구비된다. 가변 광 변조기(500a)는 p-i-n 다이오드 구조를 갖는 실리콘 기반 가변 광 감쇄기를 포함할 수 있다. 가변 광 변조기(500a)는 Q-스위칭부(400a)로부터 1차 변조광을 수신한다. 또한, 가변 광 변조기(500a)는 제어 신호에 따라 1차 변조광에 대한 변조를 수행함으로써 2차 변조광을 생성 및 출력하여 출력부(700a)에 전송한다. The variable light modulator 500a is provided between the Q-switching part 400a and the output part 700a on the optical resonator 100a. The variable light modulator 500a may include a silicon based variable light attenuator having a p-i-n diode structure. The variable light modulator 500a receives the first modulated light from the Q-switching unit 400a. In addition, the variable light modulator 500a modulates the first modulated light according to the control signal, thereby generating and outputting the second modulated light and transmitting the second modulated light to the output unit 700a.

가변 광 변조기(500a)가 수행하는 변조는 모드 잠금을 포함한다. 후술하는 바와 같이, 2차 변조광은 제어 신호의 레벨에 따라 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나로 결정된다.Modulation performed by the variable light modulator 500a includes mode locking. As will be described later, the secondary modulated light is determined by one of a Q-switching laser, a Q-switching mode locking laser and a simple mode locking laser according to the level of the control signal.

신호 생성부(600a)는 신호 발생기로 구성되어 있다. 신호 생성부(600a)는 제어 신호를 생성하여 가변 광 변조기(500a)에 송신한다. 제어 신호는 사인파 또는 구형파일 수 있다. 제어 신호의 전압 레벨 또는 전류 레벨은 신호 생성부(600a)에 의하여 조절된다.The signal generator 600a is configured of a signal generator. The signal generator 600a generates a control signal and transmits the control signal to the variable light modulator 500a. The control signal can be a sine wave or a square file. The voltage level or current level of the control signal is adjusted by the signal generator 600a.

후술하는 바와 같이, 가변 광 변조기(500a)의 변조 인덱스는 제어 신호의 레벨(즉, 전압 레벨 또는 전류 레벨)에 의하여 조절된다. 변조 인덱스를 조절함으로써 펄스 레이저 생성 장치(10a)가 출력하는 펄스 레이저의 종류를 선택할 수 있다. As will be described later, the modulation index of the variable light modulator 500a is adjusted by the level of the control signal (ie, voltage level or current level). By adjusting the modulation index, the type of pulse laser output by the pulse laser generation device 10a can be selected.

출력부(700a)는 광 섬유(110a) 상에 구비되고, 출력부(700a)는 광 섬유(110a)와 광학적으로 연결된다. 출력부(700a)는 출력 커플러를 포함할 수 있다. 출력 커플러는 가변 광 변조기(500a)로부터 수신한 2차 변조광 중 일부는 출력 펄스 레이저로서 출력하고, 나머지는 펌프광 공급부(200a)로 전송한다. 예를 들어, 출력 커플러는 입력된 광의 10%를 출력하고 나머지 90%를 가변 광 변조기(500a)로 전송하는 10:90 광 커플러에 의하여 구성될 수 있다.The output part 700a is provided on the optical fiber 110a, and the output part 700a is optically connected to the optical fiber 110a. The output unit 700a may include an output coupler. The output coupler outputs some of the secondary modulated light received from the variable light modulator 500a as an output pulse laser, and transmits the rest to the pump light supply unit 200a. For example, the output coupler may be configured by a 10:90 optical coupler that outputs 10% of the input light and transmits the remaining 90% to the variable optical modulator 500a.

이하, 펄스 레이저 생성 장치(10a)의 동작에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the pulse laser generation device 10a will be described in detail.

펌프광 생성부(210a)가 생성한 펌프광은 입력 커플러(230a) 및 광 섬유(110a)를 통하여 레이저 매질부(300a)에 공급된다. The pump light generated by the pump light generation unit 210a is supplied to the laser medium unit 300a through the input coupler 230a and the optical fiber 110a.

레이저 매질부(300a)는 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 광 섬유(110a) 내의 레이저 광을 증폭시킨다. 레이저 매질부(300a)에 의해 증폭된 레이저 광은 광 섬유(110a)를 통해 순차적으로 광 아이솔레이터(160a) 및 편광 조절부(170a)로 전송된다. 광 아이솔레이터(160a)는 레이저 광이 광 공진기(100a) 내의 한 방향(도 3의 예에서는 시계 방향)으로만 진행하게 한다. 편광 조절부(170a)는 레이저 광의 편광을 조절한다. 광 아이솔레이터(160a) 및 편광 조절부(170a)를 경유한 광은 광 섬유(110a)를 통해 Q-스위칭부(400a)로 전송된다.The laser medium 300a amplifies the laser light in the optical fiber 110a by generating a density reversal phenomenon from the pump light. The laser light amplified by the laser medium 300a is sequentially transmitted to the optical isolator 160a and the polarization control unit 170a through the optical fiber 110a. The optical isolator 160a causes the laser light to travel in only one direction (clockwise in the example of FIG. 3) within the optical resonator 100a. The polarization controller 170a adjusts the polarization of the laser light. Light via the optical isolator 160a and the polarization control unit 170a is transmitted to the Q-switching unit 400a through the optical fiber 110a.

Q-스위칭부(400a)는 입사한 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 출력한다. 1차 변조광은 광 섬유(110a)를 통하여 가변 광 변조기(500a)로 전송된다. The Q-switching unit 400a performs Q-switching on the incident light and outputs primary modulated light. The primary modulated light is transmitted to the variable light modulator 500a through the optical fiber 110a.

신호 생성부(600a)는 제어 신호를 생성한다. 제어 신호의 레벨은 신호 생성부(600a)에 의하여 조절되고, 레벨이 조절된 제어 신호는 가변 광 변조기(500a)에 송신된다. The signal generator 600a generates a control signal. The level of the control signal is adjusted by the signal generator 600a, and the control signal whose level is adjusted is transmitted to the variable light modulator 500a.

가변 광 변조기(500a)는 제어 신호에 따라 1차 변조광에 대한 변조를 수행하여 2차 변조광을 출력한다. 도 5에 도시되는 바와 같이, 변조 인덱스는 제어 신호의 레벨에 따라 증가 또는 감소한다. 따라서, 제어 신호의 레벨을 조절하여 가변 광 변조기(500a)의 변조 인덱스를 조절할 수 있다. The variable light modulator 500a modulates the first modulated light according to the control signal and outputs the second modulated light. As shown in Fig. 5, the modulation index increases or decreases according to the level of the control signal. Therefore, the modulation index of the variable light modulator 500a may be adjusted by adjusting the level of the control signal.

변조 인덱스에 의하여 2차 변조광의 종류가 결정된다. 더 구체적으로, 변조 인덱스가 제1 값 미만이면 2차 변조광은 Q-스위칭 레이저이고, 변조 인덱스가 제1 값 이상, 제2 값 미만이면 2차 변조광은 Q-스위칭 모드 잠금 레이저이며, 변조 인덱스가 제2 값 이상이면 2차 변조광은 단순 모드 잠금 레이저이다. The type of secondary modulated light is determined by the modulation index. More specifically, the secondary modulated light is a Q-switching laser when the modulation index is less than the first value, and the secondary modulated light is a Q-switching mode locked laser when the modulation index is greater than or equal to the first value and less than the second value. If the index is greater than or equal to the second value, the secondary modulated light is a simple mode locked laser.

2차 변조광은 출력부(700a)로 전송된다. 출력부(700a)는 2차 변조광의 일부를 펄스 레이저로서 출력한다. 2차 변조광 중 출력되지 않은 나머지는 공진기 내에서 순환하고, 밀도 반전 현상에 기여한다. The secondary modulated light is transmitted to the output unit 700a. The output part 700a outputs a part of secondary modulation light as a pulse laser. The remaining non-output of the secondary modulated light circulates in the resonator and contributes to the density reversal phenomenon.

도 6a 내지 도 6d는 펌프 파워가 42mW일 때에 변조 인덱스를 조절하면서 레이저 펄스를 측정한 그래프이다. 더 구체적으로, 도 6a, 도 6b, 도 6c 및 도 6d는 각각 변조 인덱스가 0.65%, 1%, 3.5% 및 5.5%일 때의 그래프이다. 6A to 6D are graphs of laser pulses measured by adjusting the modulation index when the pump power is 42 mW. More specifically, FIGS. 6A, 6B, 6C and 6D are graphs when the modulation indices are 0.65%, 1%, 3.5% and 5.5%, respectively.

도 6a 내지 도 6d를 참조하면, 변조 인덱스가 증가함에 따라 펄스 레이저 생성 장치(10a)가 출력하는 펄스 레이저는 순차적으로 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저, 단순 모드 잠금 레이저로 변한다. 6A to 6D, as the modulation index increases, the pulse laser output by the pulse laser generating apparatus 10a sequentially changes to a Q-switching laser, a Q-switching mode locking laser, and a simple mode locking laser.

변조 인덱스가 0.6%일 때에는 25kHz의 반복률을 갖는 Q-스위칭 레이저가 생성된다. 이 Q-스위칭 현상은 Q-스위칭부(400a)의 탄소 나노 튜브 기반의 포화흡수체에 의해서 발생한 것이다. 변조 인덱스가 1%에 도달하면 폭이 짧은 모드 잠금 펄스들이 Q-스위칭 펄스 위에 나타난다. 변조 인덱스가 3.5%일 때에는 고품질의 Q-스위칭 모드 잠금 펄스들이 나타난다. 변조 인덱스가 5%일 때에 Q-스위칭 포락선은 사라지고, 단순 모드 잠금 레이저가 생성된다. When the modulation index is 0.6%, a Q-switching laser with a repetition rate of 25 kHz is generated. This Q-switching phenomenon is caused by the carbon nanotube-based saturable absorber of the Q-switching part 400a. When the modulation index reaches 1%, short mode lock pulses appear above the Q-switching pulse. When the modulation index is 3.5%, high quality Q-switching mode lock pulses appear. When the modulation index is 5%, the Q-switching envelope disappears and a simple mode locked laser is generated.

도 7a는 변조 인덱스가 3.5%일 때에 Q-스위칭 모드 잠금 펄스를 확대한 것을 나타낸다. 도 7a를 참조하면, Q-스위칭 포락선이 모드 잠금 펄스 위에 나타나 있다. 도 7b는 도 7a에 나타난 모드 잠금 펄스의 펄스 폭을 자기상관기를 이용하여 측정한 결과를 도시하는 그래프이다. 도 7b를 참조하면, 측정된 펄스 폭은 약 11.63ps이다.7A shows the magnified Q-switching mode lock pulse when the modulation index is 3.5%. Referring to FIG. 7A, a Q-switching envelope is shown above the mode lock pulse. FIG. 7B is a graph showing the results of measuring the pulse width of the mode lock pulse shown in FIG. 7A using an autocorrelator. Referring to FIG. 7B, the measured pulse width is about 11.63 ps.

도 8a 내지 도 8d는 변조 인덱스가 5%로 고정되었을 때에 펌프 파워를 조절하면서 레이저 펄스를 측정한 그래프이다. 더 구체적으로, 도 8a, 도 8b, 도 8c 및 도 8d는 각각 펌프 파워가 15mW, 26mW, 42mW 및 52mW일 때의 그래프이다. 8A to 8D are graphs of measuring laser pulses while adjusting pump power when the modulation index is fixed at 5%. More specifically, FIGS. 8A, 8B, 8C and 8D are graphs when the pump powers are 15 mW, 26 mW, 42 mW and 52 mW, respectively.

도 8a 내지 도 8d를 참조하면, 펌프 파워가 15mW, 26mW, 42mW일 때에는 Q-스위칭 모드 잠금 레이저가 생성되지만, 펌프 파워가 52mW일 때에는 단순 모드 잠금 레이저가 생성된다. 8A-8D, a Q-switching mode lock laser is generated when the pump power is 15mW, 26mW, 42mW, but a simple mode lock laser is generated when the pump power is 52mW.

도 9는 변조 인덱스 및 펌프 파워에 따라 생성되는 펄스 레이저의 종류를 나타낸다. 도 9를 참조하면, Q-스위칭 현상을 야기하기 위해서는 소정 값(도 9의 예에서는 약 16mW) 이상의 펌프 파워가 필요하다. 펌프파워가 약 16mW 이상일 때에, 변조 인덱스가 제1 값 미만이면 Q-스위칭 레이저가 생성되고, 제1 값 이상이면 Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나가 생성된다. 도 9의 예에서, 제1 값은 약 2%이다. 9 shows the type of pulse laser generated according to the modulation index and the pump power. Referring to FIG. 9, a pump power of a predetermined value (about 16 mW in the example of FIG. 9) or more is required to cause a Q-switching phenomenon. When the pump power is about 16 mW or more, a Q-switching laser is generated if the modulation index is less than the first value, and either a Q-switching mode lock laser or a simple mode lock laser is generated if it is above the first value. In the example of FIG. 9, the first value is about 2%.

변조 인덱스가 제1 값 이상이고 제2 값 미만일 때에는 Q-스위칭 모드 잠금 레이저가 생성되고, 변조 인덱스가 제2 값 이상일 때에는 단순 모드 잠금 레이저가 생성된다. 제2 값은 펌프 파워가 증가함에 따라 증가한다. 도 9의 예에서, 펌프 파워가 30mW인 경우 제2 값은 약 15%이고, 펌프 파워가 60mW인 경우 제2 값은 약 4%이다.A Q-switching mode locked laser is generated when the modulation index is greater than or equal to the first value and less than a second value, and a simple mode locked laser is generated when the modulation index is greater than or equal to the second value. The second value increases as the pump power increases. In the example of FIG. 9, the second value is about 15% when the pump power is 30 mW and the second value is about 4% when the pump power is 60 mW.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 펄스 레이저 생성 장치(10b)를 도시한 개략도이다. 도 10의 펄스 레이저 생성 장치(10b)는 패브리 페로(Fabry-Perot) 공진기 상에 펄스 레이저 생성 장치를 구현한 것이다. 이하, 도 10을 참조하여 펄스 레이저 생성 장치(10b)를 상세히 설명한다. 10 is a schematic diagram showing a pulse laser generating apparatus 10b according to a second embodiment of the present invention. The pulse laser generating apparatus 10b of FIG. 10 implements a pulse laser generating apparatus on a Fabry-Perot resonator. Hereinafter, the pulse laser generating apparatus 10b will be described in detail with reference to FIG. 10.

도 10을 참조하면, 펄스 레이저 생성 장치(10b)는 광 공진기(100b), 펌프광 공급부(200b), 레이저 매질부(300b), Q-스위칭부(400b), 가변 광 변조기(500b), 신호 생성부(600b) 및 출력부(700b)를 포함한다. 펌프광 공급부(200b), 레이저 매질부(300b), Q-스위칭부(400b), 가변 광 변조기(500b) 및 신호 생성부(600b)의 구성은 각각 제1 실시예의 펌프광 공급부(200a), 레이저 매질부(300a), Q-스위칭부(400a), 가변 광 변조기(500a) 및 신호 생성부(600a)의 구성과 동일하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 10, the pulse laser generating apparatus 10b includes an optical resonator 100b, a pump light supply unit 200b, a laser medium unit 300b, a Q-switching unit 400b, a variable light modulator 500b, and a signal generation unit. The unit 600b and the output unit 700b are included. The configuration of the pump light supply unit 200b, the laser medium unit 300b, the Q-switching unit 400b, the variable light modulator 500b, and the signal generator 600b is, respectively, the pump light supply unit 200a and the laser medium in the first embodiment. Since the configuration of the unit 300a, the Q-switching unit 400a, the variable light modulator 500a, and the signal generator 600a is the same, detailed description thereof will be omitted.

광 공진기(100b)는 패브리 페로 공진기로서, 광 섬유(110b)를 포함한다. 광 공진기(100b)는 광 섬유(110b)의 제1 단부에 구비된 전반사부(150b)를 더 포함할 수 있다. 전반사부(150b)는 입사된 광을 전부 반사하는 전반사 거울을 포함할 수 있다. 전반사 거울은 광 섬유 브래그 격자로 구성될 수 있다. The optical resonator 100b is a Fabry-Perot resonator and includes an optical fiber 110b. The optical resonator 100b may further include a total reflection part 150b provided at the first end of the optical fiber 110b. The total reflection part 150b may include a total reflection mirror that reflects all incident light. The total reflection mirror may be composed of an optical fiber Bragg grating.

출력부(700b)는 광 섬유(110b)의 제2 단부에 구비된 부분반사부를 포함한다. 부분반사부는 입사된 광의 일부를 반사하고 나머지는 투과시킨다. 부분반사부는 광 섬유(110b)의 끝이 절단되여 형성된 절단면에 의하여 구성될 수 있다.The output part 700b includes a partial reflection part provided at the second end of the optical fiber 110b. The partial reflector reflects part of the incident light and transmits the rest. The partial reflection part may be configured by a cut surface formed by cutting the end of the optical fiber 110b.

가변 광 변조기(500b)는 Q-스위칭부(400b) 및 출력부(700b) 사이에 구비된다. 전반사부(150b), 펌프광 공급부(200b), 레이저 매질부(300b), Q-스위칭부(400b), 가변 광 변조기(500b) 및 출력부(700b)는 광 섬유(110b) 상에 순차적으로 구비될 수 있다.The variable light modulator 500b is provided between the Q-switching unit 400b and the output unit 700b. The total reflection part 150b, the pump light supply part 200b, the laser medium part 300b, the Q-switching part 400b, the variable light modulator 500b and the output part 700b are sequentially provided on the optical fiber 110b. Can be.

이하, 펄스 레이저 생성 장치(10b)의 동작을 설명한다. The operation of the pulse laser generating device 10b is described below.

전반사부(150b) 및 출력부(700b)의 부분반사부가 광을 반사한다는 점과 광 공진기(110b) 내의 레이저 광 중 일부는 상기 제2 단부로부터 상기 제1 단부까지 역방향으로 진행한다는 점을 제외하면, 펄스 레이저 생성 장치(10b)의 동작은 펄스 레이저 생성 장치(10a)의 동작과 같다. Except that the total reflection portion 150b and the partial reflection portion of the output portion 700b reflect light and that some of the laser light in the optical resonator 110b travels in the reverse direction from the second end to the first end. The operation of the pulse laser generation device 10b is the same as the operation of the pulse laser generation device 10a.

펌프광 공급부(200b)가 생성한 펌프광은 입력 커플러(230b) 및 광 섬유(110b)를 통하여 레이저 매질부(300b)에 공급된다. 이후, 전술한 펄스 레이저 생성 장치(10a)에서와 같이, 레이저 매질부(300b), Q-스위칭부(400b) 및 가변 광 변조기(500b)에 의하여 순차적으로 증폭, Q-스위칭, 변조가 수행된다.The pump light generated by the pump light supply unit 200b is supplied to the laser medium unit 300b through the input coupler 230b and the optical fiber 110b. Thereafter, as in the pulse laser generation apparatus 10a described above, amplification, Q-switching, and modulation are sequentially performed by the laser medium 300b, the Q-switching unit 400b, and the variable light modulator 500b. .

출력부(700b)는 가변 광 변조기(500b)로부터 수신한 2차 변조광 중 일부를 펄스 레이저로서 출력하고, 나머지는 반사한다. 반사된 광은 가변 광 변조기(500b), Q-스위칭부(400b), 레이저 매질부(300b), 입력 커플러(230b)을 순차적으로 경유하고, 전반사부(150b)에 입사된다. 입사된 광은 전반사부(150b)에 의하여 반사되어, 레이저 매질부(300b)에 공급되고, 그 후 상기의 동작이 반복된다. The output unit 700b outputs a part of the secondary modulated light received from the variable light modulator 500b as a pulse laser, and reflects the rest. The reflected light is incident on the total reflection part 150b via the variable light modulator 500b, the Q-switching part 400b, the laser medium part 300b, and the input coupler 230b. The incident light is reflected by the total reflection part 150b, supplied to the laser medium part 300b, and then the above operation is repeated.

전술한 실시예들은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과하다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다. The above embodiments are merely illustrative of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that various modifications can be made without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed herein are intended to be illustrative rather than limiting, and the spirit and scope of the present invention are not limited by these embodiments. The scope of the invention should be construed according to the following claims, and all the technical scope of the invention should be construed as being included in the scope of the present invention.

10, 10a, 10b: 펄스 레이저 생성 장치
100, 100a, 100b: 광 공진기 110a, 110b: 광 섬유
150b: 전반사부 160a: 광 아이솔레이터
170a: 편광 조절부 200, 200a, 200b: 펌프광 공급부
210a, 210b: 펌프광 생성부 230a, 230b: 입력 커플러
300, 300a, 300b: 레이저 매질부 400, 400a, 400b: 포화 흡수체
500, 500a, 500b: 신호 생성부 600, 600a, 600b: 가변 광 변조기
700, 700a, 700b: 출력부10, 10a, 10b: pulse laser generator
100, 100a, 100b: optical resonator 110a, 110b: optical fiber
150b: total reflection part 160a: optical isolator
170a: polarization control unit 200, 200a, 200b: pump light supply unit
210a and 210b: Pump light generating unit 230a and 230b: Input coupler
300, 300a, 300b: laser medium part 400, 400a, 400b: saturated absorber
500, 500a, 500b: signal generator 600, 600a, 600b: variable optical modulator
700, 700a, 700b: output section

Claims (23)

펄스 레이저를 생성하는 펄스 레이저 생성 장치에 있어서,
광 섬유를 포함하는 광 공진기;
상기 광 공진기에 펌프광을 공급하는 펌프광 공급부;
상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 상기 광 공진기 상의 레이저 광을 증폭하는 레이저 매질부;
상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 레이저 매질부에 의하여 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 출력하는 Q-스위칭부;
제어 신호를 출력하는 신호 생성부;
상기 광 공진기 상에 구비되고, 상기 제어 신호의 레벨에 따른 변조 인덱스에 따라 상기 1차 변조광을 변조하여, Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나를 2차 변조광으로서 출력하는 가변 광 변조기; 및
상기 2차 변조광 중 일부를 상기 펄스 레이저로서 출력하는 출력부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. In the pulse laser generating device for generating a pulse laser,
An optical resonator comprising an optical fiber;
A pump light supply unit supplying pump light to the optical resonator;
A laser medium unit provided on the optical resonator and generating a density reversal phenomenon from the pump light to amplify the laser light on the optical resonator;
A Q-switching unit provided on the optical resonator and outputting first-modulated light by performing Q-switching on the laser light amplified by the laser medium unit;
A signal generator for outputting a control signal;
The first resonant light is provided on the optical resonator and modulates the primary modulated light according to a modulation index according to the level of the control signal, thereby allowing any one of a Q-switching laser, a Q-switching mode locking laser, and a simple mode locking laser to be secondary. A variable light modulator for outputting as modulated light; And
An output unit for outputting a part of the secondary modulated light as the pulse laser
Pulse laser generating device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 신호 생성부는 상기 제어 신호의 전압 레벨 및 전류 레벨 중 어느 하나를 조절하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. The method of claim 1,
And the signal generator adjusts any one of a voltage level and a current level of the control signal. 제1항에 있어서,
상기 변조 인덱스가 제1 값 미만이면 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력하고, 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 이상, 제2 값 미만이면 상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력하며, 상기 변조 인덱스가 상기 제2 값 이상이면 상기 가변 광 변조기는 상기 단순 모드 잠금 레이저를 상기 제2 변조광으로서 출력하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. The method of claim 1,
The variable light modulator outputs the Q-switching laser as the second modulated light when the modulation index is less than a first value, and the variable light modulator outputs the Q-switching laser as the second modulated light. Output a Q-switching mode locked laser as the second modulated light, and if the modulation index is equal to or greater than the second value, the variable light modulator outputs the simple mode locked laser as the second modulated light. Laser generating device. 제1항에 있어서,
상기 레이저 매질부는 어븀(erbium) 첨가 광 섬유, 이터븀(ytterbium) 첨가 광섬유, 튤륨(thulium) 첨가 광섬유, 홀뮴(holmium) 첨가 광섬유 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 1,
The laser medium unit includes at least one of an erbium-added optical fiber, an ytterbium-added optical fiber, a tulium-added optical fiber, and a holmium-added optical fiber. 제1항에 있어서,
상기 Q-스위칭부는 수동 Q-스위칭 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. The method of claim 1,
The Q-switching unit comprises a passive Q-switching device. 제5항에 있어서,
상기 수동 Q-스위칭 소자는 포화 흡수체를 포함하고,
상기 포화 흡수체는 반도체, 탄소 나노 튜브 및 그래핀(graphene) 기반 소자 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 5,
The passive Q-switching element comprises a saturated absorber,
The saturable absorber includes at least one of a semiconductor, carbon nanotubes, and graphene-based devices. 제1항에 있어서,
상기 광 변조기는 p-i-n 다이오드 구조를 갖는 실리콘 기반 가변 광 감쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. The method of claim 1,
The optical modulator comprises a silicon-based variable optical attenuator having a pin diode structure. 제1항에 있어서,
상기 펌프광 공급부는,
상기 펌프광을 생성하는 펌프광 생성부; 및
상기 펌프광 생성부와 상기 광 공진기를 광학적으로 연결하는 입력 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 1,
The pump light supply unit,
A pump light generating unit generating the pump light; And
And an input coupler for optically connecting the pump light generator and the optical resonator. 제8항에 있어서,
상기 펌프광 생성부는 레이저 다이오드를 포함하고,
상기 입력 커플러는 파장 분할 다중화(WDM) 광 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치. 9. The method of claim 8,
The pump light generating unit includes a laser diode,
And the input coupler comprises a wavelength division multiplexing (WDM) optocoupler. 제8항에 있어서,
상기 광 공진기는 루프형 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.9. The method of claim 8,
And the optical resonator comprises a loop type resonator. 제10항에 있어서,
상기 출력부는 출력 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 10,
And the output unit includes an output coupler. 제11항에 있어서,
상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭부와 상기 출력 커플러 사이에 구비되어, 상기 2차 변조광을 상기 출력 커플러로 전송하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.12. The method of claim 11,
The variable light modulator is provided between the Q-switching unit and the output coupler, and transmits the secondary modulated light to the output coupler. 제12항에 있어서,
상기 Q-스위칭부는 상기 레이저 매질부와 상기 가변 광 변조기 사이에 구비되어, 상기 1차 변조광을 상기 가변 광 변조기로 전송하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 12,
The Q-switching unit is provided between the laser medium unit and the variable light modulator, and transmits the first modulated light to the variable light modulator. 제13항에 있어서,
상기 레이저 매질부는 상기 입력 커플러와 상기 Q-스위칭부 사이에 구비되어, 상기 증폭된 레이저 광을 상기 Q-스위칭부로 전송하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 13,
The laser medium unit is provided between the input coupler and the Q-switching unit, and transmits the amplified laser light to the Q-switching unit. 제14항에 있어서,
상기 광 공진기는 상기 레이저 매질부와 상기 Q-스위칭부의 사이에 구비되어 상기 레이저 광이 상기 Q-스위칭부로부터 상기 레이저 매질부로 진행하는 것을 억제하는 광 아이솔레이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.15. The method of claim 14,
The optical resonator further includes an optical isolator provided between the laser medium portion and the Q-switching portion to suppress the laser light from traveling from the Q-switching portion to the laser medium portion. Device. 제15항에 있어서,
상기 광 공진기는 상기 레이저 매질부와 상기 Q-스위칭부 사이에 구비되어 상기 증폭된 레이저 광의 편광을 조절하는 편광 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.16. The method of claim 15,
The optical resonator further comprises a polarization control unit provided between the laser medium and the Q-switching unit for controlling the polarization of the amplified laser light. 제1항에 있어서,
상기 광 공진기는 패브리 페로(Fabry-Perot) 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.The method of claim 1,
The optical resonator includes a Fabry-Perot resonator. 제17항에 있어서,
상기 광 공진기는 상기 광 섬유의 제1 단부에 구비된 전반사부를 포함하고,
상기 출력부는 상기 광 섬유의 제2 단부에 구비된 부분반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.18. The method of claim 17,
The optical resonator includes a total reflection part provided at the first end of the optical fiber,
And the output part includes a partial reflection part provided at a second end of the optical fiber. 제18항에 있어서,
상기 펌프광 공급부, 상기 레이저 매질부, 상기 Q-스위칭부 및 상기 가변 광 변조기는 상기 전반사부 및 상기 출력부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.19. The method of claim 18,
And the pump light supply part, the laser medium part, the Q-switching part and the variable light modulator are provided between the total reflection part and the output part. 제19항에 있어서,
상기 가변 광 변조기는 상기 Q-스위칭부 및 상기 출력부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.20. The method of claim 19,
The variable light modulator is provided between the Q-switching unit and the output unit. 제20항에 있어서,
상기 레이저 매질부는 상기 펌프광 공급부 및 상기 Q-스위칭부 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 장치.21. The method of claim 20,
And the laser medium part is provided between the pump light supply part and the Q-switching part. 광 공진기, 펌프광을 공급하는 펌프광 공급부, 레이저 광을 증폭하는 레이저 매질부, Q-스위칭을 수행하는 Q-스위칭부, 제어 신호를 생성하는 신호 생성부, 가변 광 변조기 및 펄스 레이저를 출력하는 출력부를 포함하는 펄스 레이저 생성 장치를 이용하는 펄스 레이저 생성 방법에 있어서,
(a) 상기 광 공진기에 상기 펌프광을 공급하는 단계;
(b) 상기 펌프광으로부터 밀도 반전 현상을 발생시켜 상기 광 공진기 상의 상기 레이저 광을 증폭하는 단계;
(c) 상기 레이저 매질부에 의하여 증폭된 레이저 광에 대한 Q-스위칭을 수행하여 1차 변조광을 생성하는 단계;
(d) 상기 제어 신호의 레벨을 조절하여 상기 가변 광 변조기의 변조 인덱스를 조절하는 단계;
(e) 상기 변조 인덱스에 따라 상기 1차 변조광을 변조하여 2차 변조광을 생성하는 단계;
(f) 상기 2차 변조광 중 일부를 상기 펄스 레이저로서 출력하는 단계를 포함하되,
상기 펄스 레이저는 상기 변조 인덱스에 따라 Q-스위칭 레이저, Q-스위칭 모드 잠금 레이저 및 단순 모드 잠금 레이저 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 방법. An optical resonator, a pump light supply unit for supplying pump light, a laser medium unit for amplifying laser light, a Q-switching unit for performing Q-switching, a signal generator for generating a control signal, a variable light modulator and an output unit for outputting a pulsed laser In the pulse laser generation method using a pulse laser generation device comprising:
(a) supplying the pump light to the optical resonator;
(b) amplifying the laser light on the optical resonator by generating a density reversal phenomenon from the pump light;
(c) performing Q-switching on the laser light amplified by the laser medium unit to generate a first modulated light;
(d) adjusting the modulation index of the variable light modulator by adjusting the level of the control signal;
(e) modulating the primary modulated light according to the modulation index to generate a secondary modulated light;
(f) outputting a portion of the secondary modulated light as the pulsed laser,
And the pulsed laser is any one of a Q-switched laser, a Q-switched mode locked laser and a simple mode locked laser according to the modulation index. 제22항에 있어서,
상기 (e) 단계는
(e-1) 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 미만인 경우 상기 Q-스위칭 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계;
(e-2) 상기 변조 인덱스가 상기 제1 값 이상, 제2 값 미만인 경우 상기 Q-스위칭 모드 잠금 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계; 및
(e-3) 상기 변조 인덱스가 상기 제2 값 이상인 경우 상기 단순 모드 잠금 레이저를 상기 2차 변조광으로서 생성하는 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 펄스 레이저 생성 방법.
The method of claim 22,
The step (e)
(e-1) generating the Q-switching laser as the secondary modulated light when the modulation index is less than the first value;
(e-2) generating the Q-switching mode locked laser as the secondary modulated light when the modulation index is greater than or equal to the first value and less than the second value; And
(e-3) generating the simple mode locked laser as the secondary modulated light when the modulation index is equal to or greater than the second value
Pulse laser generation method comprising a.
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