KR20170023389A - laser apparatus and diagnostic system including the same - Google Patents

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KR20170023389A KR1020160105100A KR20160105100A KR20170023389A KR 20170023389 A KR20170023389 A KR 20170023389A KR 1020160105100 A KR1020160105100 A KR 1020160105100A KR 20160105100 A KR20160105100 A KR 20160105100A KR 20170023389 A KR20170023389 A KR 20170023389A
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Abstract

Disclosed are a laser apparatus and a diagnostic system including the same. The apparatus comprises: a pump light source generating pump light; a gain medium absorbing the pump light and having a gain of laser light; and a resonator arranged on both sides of the gain medium and resonating the laser light. The resonator comprises: an input reflective unit arranged between the pump light source and the gain medium; an output reflective unit of the gain medium facing the input reflective unit; and a wavelength variable unit arranged to be adjacent to the input reflective unit or the output reflective unit, and converting the wavelength of the laser light to 100 nm or more.

Description

레이저 장치 및 그를 포함하는 진단 시스템{laser apparatus and diagnostic system including the same}[0001] The present invention relates to a laser apparatus and a diagnostic system including the same,

본 발명은 진단 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 파장의 레이저 광을 제공하는 레이저 장치 및 그를 포함하는 진단 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diagnosis system, and more particularly, to a laser apparatus for providing laser light of multiple wavelengths and a diagnosis system including the same.

급격한 고령화 사회의 도래와 더불어 웰빙 산업과 첨단 의료 산업이 각광을 보이고 있다. 그 중 의료 산업의 암(cancer)의 진단 시스템은 눈부시게 발전되고 있다. 예를 들어, 유방암은 조기 발견 시 95%의 완치 율을 가질 수 있기 때문에 정밀 진단 시스템의 필요성이 절실할 수 있다. 일반적으로 유방암은 초음파 진단 시스템에 의해 검출될 수 있다. 그러나, 초음파 진단 시스템의 초음파는 인체 내의 진단 시스템의 노이즈를 생성시킬 수 있다. 최근 초음파 진단 시스템을 보완하기 위한 광 음향 기술 기반의 진단 시스템이 활발히 연구 개발되고 있다.With the advent of a rapidly aging society, the well-being industry and the high-tech medical industry are in the spotlight. Among them, the diagnostic system of cancer in the medical industry is developing remarkably. For example, breast cancer can have a 95% completion rate at early detection, so a need for a precision diagnostic system can be a necessity. In general, breast cancer can be detected by an ultrasound diagnostic system. However, ultrasound in the ultrasound diagnostic system can create noise in the diagnostic system in the human body. Recently, a diagnostic system based on photoacoustic technology has been actively researched and developed to supplement the ultrasound diagnostic system.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 레이저 광의 파장을 100nm이상 가변시킬 수 있는 레이저 장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser device capable of changing a wavelength of laser light by 100 nm or more.

또한, 본 발명의 다른 해결 과제는 복수의 암들을 진단할 수 있는 진단 시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a diagnostic system capable of diagnosing a plurality of cancers.

본 발명은 레이저 장치를 개시한다. 그의 장치는 펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스; 상기 펌프 광을 흡수하여 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및 상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함한다. 여기서, 상기 공진기는: 상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부; 상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및 상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상으로 변화시키는 파장 가변 부를 포함할 수 있다. The present invention discloses a laser device. The apparatus includes a pump light source for generating pump light; A gain medium absorbing the pump light and having a gain of laser light; And a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light. Here, the resonator may include: an input reflector disposed between the pump light source and the gain medium; An output reflector of the gain medium facing the input reflector; And a wavelength variable portion disposed adjacent to the input reflection portion or the output reflection portion and changing the wavelength of the laser light to 100 nm or more.

본 발명의 일 예에 따른 진단 시스템은 시료에 레이저 광을 제공하는 레이저 장치; 및 상기 레이저 광에 의해 상기 시료로부터 생성된 초음파를 검출하는 광 음향 검출 장치를 포함한다. 여기서, 레이저 장치는, 펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스; 상기 펌프 광을 흡수하여 상기 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및 상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함할 수 있다. 상기 공진기는: 상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부; 상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및 상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상의 가변 범주로 변화시키는 파장 가변 부를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a diagnostic system including: a laser device for providing laser light to a sample; And a photoacoustic detection device for detecting ultrasonic waves generated from the sample by the laser beam. Here, the laser device comprises: a pump light source for generating pump light; A gain medium absorbing the pump light and having a gain of the laser light; And a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light. The resonator comprising: an input reflector disposed between the pump light source and the gain medium; An output reflector of the gain medium facing the input reflector; And a wavelength variable portion disposed adjacent to the input reflector or the output reflector for changing the wavelength of the laser light into a variable range of 100 nm or more.

본 발명의 개념에 따른 레이저 장치는 공진기 내의 프리즘으로부터 분광된 레이저 광의 일부를 분사하는 복수개의 미러들을 구비한 파장 가변 부를 포함할 수 있다. 복수개의 미러들은 레이저 광의 파장을 100nm 이상 가변시킬 수 있다. 진단 시스템은 100nm 이상으로 가변되는 파장의 레이저 광을 사용하여 복수의 암을 진단할 수 있다. The laser device according to the concept of the present invention may include a wavelength variable portion having a plurality of mirrors that emit a part of the laser beam that has been spectrally separated from the prism in the resonator. The plurality of mirrors can change the wavelength of the laser light by 100 nm or more. The diagnostic system can diagnose a plurality of cancers using laser light having a wavelength variable to 100 nm or more.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 광 음향 검출 장치의 초음파의 검출 신호의 이미지를 보여준다.
도 3은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 1의 레이저 광의 파장에 따른 세기를 보여주는 그래프이다.
도 5는 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 10은 도 1의 레이저 장치의 일 예를 보여주는 도면이다.1 is a diagram illustrating a diagnostic system 100 in accordance with the concepts of the present invention.
2 shows an image of a detection signal of an ultrasonic wave in the photoacoustic detection device of FIG.
FIG. 3 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a graph showing the intensity of the laser light according to the wavelength of FIG. 1;
FIG. 5 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a view showing an example of the laser device of FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 9 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 10 is a view showing an example of the laser apparatus of FIG. 1. FIG.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 동일한 구성 요소들은 동일한 참조번호를 이용하여 인용될 것이다. 유사한 구성 요소들은 유사한 참조번호들을 이용하여 인용될 것이다. 아래에서 설명될 본 발명에 따른 테스트 장치, 및 그것에 의해 수행되는 동작은 예를 들어 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention. The same elements will be referred to using the same reference numerals. Similar components will be referred to using similar reference numerals. The test apparatus according to the present invention to be described below and the operation performed thereby are only described for example, and various changes and modifications are possible without departing from the technical idea of the present invention.

도 1은 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)를 보여준다.Figure 1 shows a diagnostic system 100 according to the inventive concept.

도 1을 참조하면, 본 발명의 개념에 따른 진단 시스템(100)은 암 진단 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진단 시스템(100)은 유방암 및 폐암을 진단할 수 있다. 이와 달리, 진단 시스템(100)은 혈액 암 또는 피부암을 진단할 수 있다. 일 예에 따르면, 레이저 장치(110), 제 1 렌즈(120), 및 광 음향 검출 장치(150)를 포함할 수 있다. Referring to Figure 1, the diagnostic system 100 according to the inventive concept may comprise a cancer diagnostic device. For example, the diagnostic system 100 can diagnose breast cancer and lung cancer. Alternatively, the diagnostic system 100 can diagnose blood cancer or skin cancer. According to one example, a laser device 110, a first lens 120, and a photoacoustic detection device 150 may be included.

레이저 장치(110)는 제 1 렌즈(120)에 레이저 광(130)을 제공할 수 있다. 레이저 광(130)은 약 700nm 내지 약 900nm의 파장을 가질 수 있다. 제 1 렌즈(120)는 레이저 광(130)을 시료(140)에 다시 제공할 수 있다. 예를 들어, 제 1 렌즈(120)는 시료(140)에 인접하여 배치될 수 있다. 시료(140)는 안토시아닌 그린 또는 금 나노 입자들을 포함할 수 있다. 시료(140)는 레이저 광(130)을 흡수하여 열팽창될 수 있다. 예를 들어, 시료(140)는 열팽창에 따른 초음파(142)를 생성할 수 있다. 안토시아닌 그린은 약 740nm 내지 780nm 파장의 레이저 광(130)을 흡수하여 초음파(142)를 생성할 수 있다. 안토시아닌 그린은 유방암 진단 시약으로 사용될 수 있다. 금 나노 입자들은 약 840nm 내지 약 880nm 파장의 레이저 광(130)을 흡수하여 초음파(142)를 생성할 수 있다. 금 나노 입자들은 폐암 진단 시약으로 사용될 수 있다.The laser device 110 may provide the laser light 130 to the first lens 120. The laser light 130 may have a wavelength of about 700 nm to about 900 nm. The first lens 120 may again provide the laser light 130 to the sample 140. [ For example, the first lens 120 may be disposed adjacent to the sample 140. The sample 140 may comprise anthocyanin green or gold nanoparticles. The sample 140 can be thermally expanded by absorbing the laser beam 130. [ For example, the sample 140 can generate ultrasonic waves 142 due to thermal expansion. The anthocyanin green absorbs the laser light 130 having a wavelength of about 740 nm to 780 nm to generate the ultrasonic waves 142. Anthocyanin green can be used as a diagnostic reagent for breast cancer. The gold nanoparticles may absorb the laser light 130 having a wavelength of about 840 nm to about 880 nm to generate the ultrasonic waves 142. Gold nanoparticles can be used as diagnostic reagents for lung cancer.

광 음향 검출 장치(150)는 초음파(142)를 검출할 수 있다. 광 음향 검출 장치(150)는 장치센서(152)와 제어 부(154)를 포함할 수 있다. 센서(152)는 초음파(142)을 감지할 수 있다. 일 예에 따르면, 센서(152)는 레이저 장치(110) 및 제 1 렌즈(120)와 다른 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 센서(152)는 제 1 렌즈(120)와 수직한 방향으로 배치될 수 있다. 센서(152)는 마이크로 폰을 포함할 수 있다. 제어 부(154)는 초음파(142)의 감지 신호를 센서(152)로부터 수신할 수 있다. 제어 부(154)는 초음파(142)의 감지 신호를 이미지 신호로 출력할 수 있다.The photoacoustic detection apparatus 150 can detect the ultrasonic waves 142. [ The photoacoustic detection device 150 may include a device sensor 152 and a control unit 154. [ The sensor 152 can sense the ultrasonic waves 142. [ According to one example, the sensor 152 may be disposed in a direction different from the laser device 110 and the first lens 120. For example, the sensor 152 may be disposed in a direction perpendicular to the first lens 120. The sensor 152 may include a microphone. The control unit 154 can receive the sensing signal of the ultrasonic waves 142 from the sensor 152. [ The control unit 154 may output the sensing signal of the ultrasonic waves 142 as an image signal.

도 2는 도 1의 광 음향 검출 장치(150)의 초음파(142)의 검출 신호의 이미지를 보여준다.FIG. 2 shows an image of a detection signal of the ultrasonic wave 142 of the photoacoustic detection device 150 of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 광 음향 검출 장치(150)는 광 음향 신호(144)를 검출할 수 있다. 광 음향 신호(144)는 시료(140)로부터 생성된 초음파(142)에 대응될 수 있다. 시료(140)는 주로 암 발생부위에 집중적으로 퇴적될 수 있다. 예를 들어, 안토시아닌 그린의 시료(140)는 인체의 유방암 발생 부위에 집중될 수 있다. 금 나노 입자들은 인체의 폐암 발생 부위에 집중될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the photoacoustic detection apparatus 150 may detect the photoacoustic signal 144. The photoacoustic signal 144 may correspond to the ultrasonic waves 142 generated from the sample 140. The sample 140 can be concentratedly deposited mainly on the cancer occurrence site. For example, a sample 140 of anthocyanin green can be concentrated at the breast cancer site of the human body. Gold nanoparticles can be concentrated at the lung cancer site of the human body.

레이저 장치(110)는 시료(140)가 주입된 인체에 레이저 광(130)을 제공하고, 광 음향 검출 장치(150)의 제어 부(154)는 광 음향 신호(144)를 검출할 수 있다. 진단 시스템(100)은 광 음향 신호(144)의 검출 깊이에 따라 유방암 및 폐암을 동시에 진단할 수 있다. The laser device 110 provides the laser light 130 to the human body into which the sample 140 is injected and the control unit 154 of the photoacoustic detection device 150 can detect the photoacoustic signal 144. The diagnostic system 100 can simultaneously diagnose breast cancer and lung cancer according to the detection depth of the photoacoustic signal 144.

도 3은 도 1의 레이저 장치(110)의 일 예를 보여준다.FIG. 3 shows an example of the laser device 110 of FIG.

도 3을 참조하면, 레이저 장치(110)는 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 이득 매질(30), 및 공진기(40)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the laser device 110 may include a pump light source 10, a second lens 20, a gain medium 30, and a resonator 40.

펌프 광 소스(10)는 펌프 광((12)을 제 2 렌즈(20)에 제공할 수 있다. 예를 들어, 펌프 광 소스(10)는 DPSS 레이저, LD 소자, LED 소자를 포함할 수 있다. 펌프 광(12)은 약 500nm 내지 약 600nm의 파장을 가질 수 있다.A pump light source 10 may provide a pump light 12 to a second lens 20. For example the pump light source 10 may comprise a DPSS laser, Pump light 12 may have a wavelength of about 500 nm to about 600 nm.

제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 이득 매질(30)에 제공할 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 볼록 렌즈를 포함할 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 이득 매질(30)에 집중(focus)시킬 수 있다. The second lens 20 may provide the pump light 12 to the gain medium 30. The second lens 20 may include a convex lens. The second lens 20 may focus the pump light 12 on the gain medium 30.

이득 매질(30)은 레이저 광(130)의 이득을 얻을 수 있다. 예를 들어, 이득 매질(30)은 티타늄 사파이어를 포함할 수 있다. 이득 매질(30)은 공진기(40) 내의 레이저 광(130)을 투과할 수 있다.The gain medium 30 can obtain the gain of the laser light 130. [ For example, the gain medium 30 may comprise titanium sapphire. The gain medium 30 can transmit the laser light 130 in the resonator 40.

공진기(40)는 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 공진기(40)는 입력 반사 부(42), 출력 반사 부(44), 및 파장 가변 부(46)를 포함할 수 있다. The resonator 40 can resonate the laser light 130. [ According to one example, the resonator 40 may include an input reflector 42, an output reflector 44, and a tunable section 46.

입력 반사 부(42)는 제 2 렌즈(20)와 이득 매질(30) 사이에 배치될 수 있다. 일 예에 따르면, 입력 반사 부(42)는 중심 홀(41)을 가질 수 있다. 제 2 렌즈(20)는 펌프 광(12)을 중심 홀(41) 내에 제공할 수 있다. 펌프 광(12)은 중심 홀(41)을 통과하여 이득 매질(30)로 제공될 수 있다. 예를 들어, 입력 반사 부(42)는 미러를 포함할 수 있다. 입력 반사 부(42)는 레이저 광(130)을 이득 매질(30)로 반사할 수 있다. The input reflector 42 may be disposed between the second lens 20 and the gain medium 30. According to one example, the input reflector 42 may have a center hole 41. [ The second lens 20 can provide the pump light 12 in the center hole 41. [ The pump light 12 may be provided to the gain medium 30 through the center hole 41. For example, the input reflector 42 may include a mirror. The input reflector 42 may reflect the laser light 130 to the gain medium 30.

출력 반사 부(44)는 입력 반사 부(42)에 대향하는 이득 매질(30)의 타측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 출력 반사 부(44)는 하프 미러를 포함할 수 있다. 출력 반사 부(44)는 레이저 광(130)의 일부를 이득 매질(30)로 반사하고, 상기 레이저 광(130)의 일부를 시료(140)로 투과시킬 수 있다.The output reflector 44 may be disposed on the other side of the gain medium 30 opposite the input reflector 42. For example, the output reflection section 44 may include a half mirror. The output reflection part 44 may reflect a part of the laser light 130 to the gain medium 30 and transmit a part of the laser light 130 to the sample 140.

파장 가변 부(46)는 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 예를 들어, 파장 가변 부(46)는 레이저 광(130)의 파장을 약 100nm이상으로 변화시킬 수 있다. 파장 가변 부(46)는 출력 반사 부(44)로부터 반사되는 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 파장 가변 부(46)는 제 1 프리즘(45), 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)을 포함할 수 있다. The wavelength tunable portion 46 can change the wavelength of the laser light 130. [ For example, the wavelength variable portion 46 can change the wavelength of the laser light 130 to about 100 nm or more. The wavelength variable portion 46 can change the wavelength of the laser light 130 reflected from the output reflecting portion 44. [ According to one example, the wavelength variable portion 46 may include a first prism 45, first and second mirrors 47 and 49.

제 1 프리즘(45)은 이득 매질(30)과 출력 반사 부(44) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 프리즘(45)은 레이저 광(130)을 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)로 분광시킬 수 있다. The first prism 45 may be disposed between the gain medium 30 and the output reflector 44. The first prism 45 can disperse the laser light 130 to the first and second mirrors 47 and 49.

제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 일 예에 따르면, 제 1 미러(47)와 제 2 미러(49)는 제 1 프리즘(45)에 대해 서로 다른 방향으로 기울어질 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 분광된 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)으로 반사시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 미러(47)는 장파장 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)로 반사할 수 있다. 제 2 미러(49)는 단파장의 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45)로 반사할 수 있다. 일 예에 따르면, 제 2 미러(49)는 출력 반사 부(44)일 수 있다. 이와 달리, 제 1 미러는 단파장 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. 제 2 미러(49)는 장파장의 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. The first and second mirrors 47 and 49 can resonate the laser light 130 of multiple wavelengths. According to one example, the first mirror 47 and the second mirror 49 can be inclined in different directions with respect to the first prism 45. [ The first and second mirrors 47 and 49 may reflect the spectroscopic laser light 130 to the first prism 45. For example, the first mirror 47 may reflect the long wavelength laser light 130 to the first prism 45. The second mirror 49 can reflect the short wavelength laser light 130 to the first prism 45. According to one example, the second mirror 49 may be an output reflector 44. Alternatively, the first mirror may reflect the short wavelength laser light 130. The second mirror 49 can reflect the laser light 130 having a long wavelength.

도 4는 도 1의 레이저 광(130)의 파장에 따른 세기를 보여준다.FIG. 4 shows the intensity of the laser light 130 according to the wavelength of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제 1 및 제 2 미러들(47, 49)은 약 780nm 및 약 880nm의 다중 파장(multi-wavelength)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 예를 들어, 제 1 미러(47)는 약 780nm의 제 1 피크 파장(52)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. 제 2 미러(49)는 약 880nm의 제 2 피크 파장(54)의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. Referring to FIGS. 3 and 4, the first and second mirrors 47 and 49 may resonate multi-wavelength laser light 130 of about 780 nm and about 880 nm. For example, the first mirror 47 can resonate the laser light 130 of the first peak wavelength 52 of about 780 nm. The second mirror 49 can resonate the laser light 130 of the second peak wavelength 54 of about 880 nm.

도 5는 도 1의 레이저 장치(110a)의 일 예를 보여준다.Fig. 5 shows an example of the laser apparatus 110a of Fig.

도 5를 참조하면, 레이저 장치(110a)의 파장 가변 부(46a)는 입력 반사 부(42)와 이득 매질(39) 사이에 배치될 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44)는 도 3과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 5, the wavelength variable portion 46a of the laser device 110a may be disposed between the input reflection portion 42 and the gain medium 39. FIG. The pump light source 10, the second lens 20, and the output reflection portion 44 of the resonator 40 may have the same configuration and arrangement as in Fig.

제 1 프리즘(45a)은 입력 반사 부(42)와 이득 매질(39) 사이의 레이저 광(130)을 분광시킬 수 있다. 제 1 미러(47a)는 입력 반사 부(42)에 인접하여 배치될 수 있다. 제 2 미러(49a)는 입력 반사 부(42)일 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47a, 49a)은 이득 매질(30)로 다중 파장의 레이저 광(130)을 반사할 수 있다. The first prism 45a can disperse the laser light 130 between the input reflection part 42 and the gain medium 39. [ The first mirror 47a may be disposed adjacent to the input reflecting portion 42. [ The second mirror 49a may be the input reflection part 42. [ The first and second mirrors 47a and 49a can reflect the laser light 130 of multiple wavelengths with the gain medium 30. [

따라서, 파장 가변 부(46a)는 제 1 및 제 2 미러들(47a, 49a)을 이용하여 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다. Therefore, the wavelength variable portion 46a can resonate the laser light 130 of multiple wavelengths using the first and second mirrors 47a and 49a.

도 6은 도 1의 레이저 장치(110b)의 일 예를 보여준다.FIG. 6 shows an example of the laser device 110b of FIG.

도 6을 참조하면, 레이저 장치(110b)의 파장 가변 부(46b)는 입력 반사 부(42)로부터 반사된 레이저 광(130)의 파장을 변화시킬 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44)는 도 5와 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, the wavelength variable portion 46b of the laser device 110b can change the wavelength of the laser light 130 reflected from the input reflecting portion 42. [0064] FIG. The pump light source 10, the second lens 20, and the output reflection section 44 of the resonator 40 may have the same configuration and arrangement as in Fig.

파장 가변 부(46b)는 제 3 미러(48)를 더 포함할 수 있다. 제 3 미러(48)는 제 1 프리즘(45b)로부터 반사된 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45b)으로 다시 반사시킬 수 있다. 레이저 광(130)은 제 3 미러(48)에 의해 공진될 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47b, 49b)은 제 1 프리즘(45b)에 투과된 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45b)으로 다시 반사시킬 수 있다. 제 5 미러(38)는 제 1 및 제 2 미러들(47b, 49b)에 의해 공진된 다중 파장의 레이저 광(130)의 공진 효율을 증가시킬 수 있다. The wavelength variable portion 46b may further include a third mirror 48. [ The third mirror 48 may reflect a part of the laser light 130 reflected from the first prism 45b back to the first prism 45b. The laser light 130 may be resonated by the third mirror 48. [ The first and second mirrors 47b and 49b may reflect a part of the laser light 130 transmitted through the first prism 45b back to the first prism 45b. The fifth mirror 38 can increase the resonance efficiency of the laser light 130 of the multiple wavelengths resonated by the first and second mirrors 47b and 49b.

도 7은 도 1의 레이저 장치(110c)의 일 예를 보여준다.FIG. 7 shows an example of the laser device 110c of FIG.

도 7을 참조하면, 파장 가변 부(46c)는 제 3 미러(48c)와 제 2 프리즘(43)을 더 포함할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44), 파장 가변 부(46c)의 제 1 프리즘(45c), 제 1 미러(47c), 제 2 미러(49c)는 도 6과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 7, the wavelength variable portion 46c may further include a third mirror 48c and a second prism 43. FIG. The pump optical source 10, the second lens 20, the output reflection section 44 of the resonator 40, the first prism 45c of the wavelength variable section 46c, the first mirror 47c, (49c) may have the same configuration and arrangement as in Fig.

제 2 프리즘(43)은 입력 반사 부(42)와 제 1 프리즘(45c) 사이에 배치될 수 있다. 제 2 프리즘(43)은 레이저 광(130)을 제 1 프리즘(45c)로 분광시킬 수 있다. 제 2 프리즘(43)은 레이저 광(130)의 분광 효율을 증가시킬 수 있다. The second prism 43 may be disposed between the input reflection part 42 and the first prism 45c. The second prism 43 can disperse the laser light 130 with the first prism 45c. The second prism 43 can increase the spectral efficiency of the laser light 130.

제 3 미러(48b)는 제 2 프리즘(43)으로부터 반사된 레이저 광(130)의 일부를 상기 제 2 프리즘(43)으로 다시 반사시킬 수 있다. 제 3 미러(48c)는 레이저 광(130)의 공진 효율을 증가시킬 수 있다. The third mirror 48b may reflect a part of the laser light 130 reflected from the second prism 43 back to the second prism 43. [ And the third mirror 48c can increase the resonance efficiency of the laser light 130. [

도 8은 도 1의 레이저 장치(110d)의 일 예를 보여준다.FIG. 8 shows an example of the laser device 110d of FIG.

도 8을 참조하면, 파장 가변 부(46d)는 브래그 반사기의 제 2 미러(49d)를 포함할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 출력 반사 부(44), 파장 가변 부(46d)의 제 1 프리즘(45d), 및 제 1 미러(47d)는 도 7과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 8, the wavelength variable portion 46d may include a second mirror 49d of the Bragg reflector. The pump light source 10, the second lens 20, the output reflecting portion 44 of the resonator 40, the first prism 45d of the wavelength tuning portion 46d, and the first mirror 47d, And the like.

제 2 미러(49d)는 레이저 광(130)의 일부를 난반사 시킬 수 있다. 제 2 미러(49d)는 레이저 광(130)의 파장을 가변시킬 수 있다. The second mirror 49d can diffuse a part of the laser light 130 irregularly. The second mirror 49d can vary the wavelength of the laser light 130. [

도 9는 도 1의 레이저 장치(110e)의 일 예를 보여준다.Fig. 9 shows an example of the laser device 110e of Fig.

도 9를 참조하면, 레이저 장치(110)의 파장 가변 부(46e)의 제 1 프리즘(45e)은 레이저 광(130)의 일부를 출력 반사 부(44)로 반사시킬 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 공진기(40)의 입력 반사 부(42), 및 출력 반사 부(44)는 도 3과 동일한 구성 및 배치 구조를 가질 수 있다.9, the first prism 45e of the wavelength variable portion 46e of the laser device 110 may reflect a part of the laser light 130 to the output reflection portion 44. [ The pump light source 10, the second lens 20, the input reflector 42 of the resonator 40, and the output reflector 44 may have the same configuration and arrangement as in Fig.

제 1 프리즘(45e)은 레이저 광(130)의 일부를 제 1 및 제 2 미러들(47e, 49e)로 분광시킬 수 있다. 제 1 및 제 2 미러들(47e, 49e)은 레이저 광(130)의 파장을 가변시킬 수 있다.The first prism 45e can disperse a part of the laser light 130 to the first and second mirrors 47e and 49e. The first and second mirrors 47e and 49e can vary the wavelength of the laser light 130. [

도 10은 도 1의 레이저 장치(110f)의 일 예를 보여준다.Fig. 10 shows an example of the laser device 110f of Fig.

도 10을 참조하면, 파장 가변 부(46f)의 제 2 미러(49f)는 출력 반사 부(44a)를 투과한 레이저 광(130)의 일부를 제 1 프리즘(45f)으로 반사할 수 있다. 펌프 광 소스(10), 제 2 렌즈(20), 및 공진기(40)의 입력 반사 부(42)는 도 3 및 도 9와 동일할 수 있다. 10, the second mirror 49f of the wavelength variable portion 46f can reflect a part of the laser light 130 transmitted through the output reflecting portion 44a to the first prism 45f. The pump light source 10, the second lens 20, and the input reflector 42 of the resonator 40 may be the same as in FIGS.

제 2 미러(49f)는 제 1 프리즘(45f)에 대향하는 제 1 프리즘(45f)의 타측에 배치될 수 있다. 제 1 프리즘(45f)으로부터 분광된 레이저 광(130)의 일부는 출력 반사 부(44a)를 투과하여 제 2 미러(49f)에 제공될 수 있다. 제 1 미러(47f)와 제 2 미러(49f)는 다중 파장의 레이저 광(130)을 공진시킬 수 있다.The second mirror 49f may be disposed on the other side of the first prism 45f opposite to the first prism 45f. A part of the laser beam 130 that has been spectroscopically separated from the first prism 45f may be provided to the second mirror 49f through the output reflecting portion 44a. The first mirror 47f and the second mirror 49f can resonate the laser light 130 of multiple wavelengths.

공진기(40)는 입력 반사 부(42)와 출력 반사 부(44a) 사이의 제 4 미러(41f)를 더 포함할 수 있다. 제 4 미러(41f)는 레이저 광(130)을 입력 반사 부(42)로부터 출력 반사 부(44a) 방향의 반사할 수 있다. 출력 반사 부(44a)는 레이저 광(130)의 일부를 제 4 미러(41f)로 반사할 수 있다. 이와 달리, 출력 반사 부(44a)는 레이저 광(130)의 일부를 시료(140)로 투과시킬 수 있다. 제 2 미러(49f)로부터 반사된 레이저 광(130)과 제 4 미러(41f)로 반사된 레이저 광(130)은 교차할 수 있다.The resonator 40 may further include a fourth mirror 41f between the input reflector 42 and the output reflector 44a. The fourth mirror 41f can reflect the laser light 130 from the input reflecting portion 42 toward the output reflecting portion 44a. The output reflection section 44a can reflect a part of the laser light 130 to the fourth mirror 41f. Alternatively, the output reflection section 44a may transmit a part of the laser light 130 to the sample 140. [ The laser light 130 reflected from the second mirror 49f and the laser light 130 reflected by the fourth mirror 41f may intersect with each other.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The embodiments have been disclosed in the drawings and specification as described above. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

Claims (15)

펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스;
상기 펌프 광을 흡수하여 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및
상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함하되,
상기 공진기는:
상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부;
상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및
상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상으로 변화시키는 파장 가변 부를 포함하는 레이저 장치.A pump light source for generating pump light;
A gain medium absorbing the pump light and having a gain of laser light; And
And a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light,
The resonator comprises:
An input reflector disposed between the pump light source and the gain medium;
An output reflector of the gain medium facing the input reflector; And
And a wavelength variable portion that is disposed adjacent to the input reflection portion or the output reflection portion and changes the wavelength of the laser light to 100 nm or more. 제 1 항에 있어서,
상기 파장 가변 부는:
상기 레이저 광을 투과하여 상기 레이저 광을 분산하는 제 1 프리즘;
상기 제 1 프리즘에 인접하여 배치되어 상기 제 1 프리즘에 투과된 상기 레이저 광을 상기 제 1 프리즘으로 반사하는 복수개의 미러들을 포함하는 레이저 장치.The method according to claim 1,
The wavelength tunable portion includes:
A first prism that transmits the laser light and disperses the laser light;
And a plurality of mirrors disposed adjacent to the first prism and reflecting the laser light transmitted through the first prism to the first prism. 제 2 항에 있어서,
상기 복수개의 미러들은:
제 1 미러; 및
상기 제 1 미러에 인접하여 배치되고, 상기 제 1 프리즘에 대해 상기 제 1 미러의 방향과 다른 방향으로 기울어진 제 2 미러를 포함하는 레이저 장치.3. The method of claim 2,
The plurality of mirrors comprising:
A first mirror; And
And a second mirror disposed adjacent to the first mirror and tilted with respect to the first prism in a direction different from the direction of the first mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 출력 반사 부는 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러 중 어느 하나인 레이저 장치.The method of claim 3,
Wherein the output reflecting portion is any one of the first mirror and the second mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 입력 반사 부는 상기 제 1 미러 또는 상기 제 2 미러 중 어느 하나인 레이저 장치.The method of claim 3,
Wherein the input reflector is any one of the first mirror and the second mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 미러들 중 어느 하나는 브래그 미러를 포함하는 레이저 장치.The method of claim 3,
Wherein one of the first and second mirrors comprises a Bragg mirror. 제 3 항에 있어서,
상기 공진기는 상기 입력 반사 부로부터 제공되는 상기 레이저 광을 상기 출력 반사 부로 반사하는 제 4 미러를 더 포함하되,
상기 제 2 미러는 상기 제 1 프리즘에 대향하는 상기 출력 반사 부의 타측에 배치되어 상기 출력 반사 부로 투과된 상기 레이저 광의 일부를 상기 제 4 미러로부터 반사되는 상기 레이저 광과 교차하는 방향으로 반사하는 레이저 장치.The method of claim 3,
Wherein the resonator further comprises a fourth mirror for reflecting the laser light provided from the input reflector to the output reflector,
Wherein the second mirror is disposed on the other side of the output reflecting portion facing the first prism and reflects a part of the laser beam transmitted through the output reflecting portion in a direction crossing the laser beam reflected from the fourth mirror . 제 2 항에 있어서,
상기 파장 가변 부는 상기 제 1 프리즘에 반사된 상기 레이저 광을 상기 제 1 프리즘으로 반사하는 제 3 미러를 포함하는 레이저 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the wavelength tuning section includes a third mirror for reflecting the laser light reflected by the first prism to the first prism. 제 2 항에 있어서,
상기 파장 가변 부는 상기 제 1 프리즘과 상기 입력 반사 부 사이의 제 2 프리즘을 더 포함하는 레이저 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the wavelength tunable portion further comprises a second prism between the first prism and the input reflector. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 프리즘은 상기 레이저 광을 상기 출력 반사 부로 반사하는 레이저 장치.3. The method of claim 2,
And the first prism reflects the laser light to the output reflector. 시료에 레이저 광을 제공하는 레이저 장치; 및
상기 레이저 광에 의해 상기 시료로부터 생성된 초음파를 검출하는 광 음향 검출 장치를 포함하되,
상기 레이저 장치는:
펌프 광을 생성하는 펌프 광 소스;
상기 펌프 광을 흡수하여 상기 레이저 광의 이득을 갖는 이득 매질; 및
상기 이득매질의 양측들에 배치되어 상기 레이저 광을 공진하는 공진기를 포함하되,
상기 공진기는:
상기 펌프 광 소스와 상기 이득 매질 사이에 배치된 입력 반사 부;
상기 입력 반사 부에 대향하는 상기 이득 매질의 출력 반사 부; 및
상기 입력 반사 부 또는 상기 출력 반사 부에 인접하여 배치되고, 상기 레이저 광의 파장을 100nm 이상의 가변 범주로 변화시키는 파장 가변 부를 포함하는 진단 시스템A laser device for supplying a laser beam to a sample; And
And a photoacoustic detection device for detecting ultrasonic waves generated from the sample by the laser beam,
The laser device comprising:
A pump light source for generating pump light;
A gain medium absorbing the pump light and having a gain of the laser light; And
And a resonator disposed on both sides of the gain medium to resonate the laser light,
The resonator comprises:
An input reflector disposed between the pump light source and the gain medium;
An output reflector of the gain medium facing the input reflector; And
And a wavelength variable portion which is disposed adjacent to the input reflection portion or the output reflection portion and changes the wavelength of the laser light into a variable range of 100 nm or more, 제 11 항에 있어서,
상기 검출 장치는:
상기 초음파를 감지하는 센서; 및
상기 센서의 감지 신호를 수신하여 광 음향 영상 신호를 출력하는 제어 부를 포함하되,
상기 센서는 상기 레이저 광의 진행 방향과 수직한 방향으로 배치되는 진단 시스템.12. The method of claim 11,
Wherein the detecting device comprises:
A sensor for sensing the ultrasonic wave; And
And a controller for receiving the sensing signal of the sensor and outputting the photoacoustic image signal,
Wherein the sensor is disposed in a direction perpendicular to a traveling direction of the laser light. 제 12 항에 있어서,
상기 시료가 안토시아닌 그린일 때, 상기 제어 부는 상기 초음파를 인체의 유방암으로 판단하는 진단 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein when the sample is an anthocyanin green, the control unit judges the ultrasonic wave to be a human breast cancer. 제 12 항에 있어서,
상기 시료가 금 나노 입자들일 때, 상기 제어 부는 상기 초음파를 인체의 폐암으로 판단하는 진단 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the control unit judges that the ultrasonic wave is lung cancer of the human body when the sample is gold nanoparticles. 펌프 광 소스는 DPSS, LD, LED로 하는 진단 시스템Pump light source is DPSS, LD, LED diagnostic system
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007101249A (en) * 2005-09-30 2007-04-19 Fujifilm Corp Optical tomographic imaging method and apparatus

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