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KR102022657B1 - 삼 파장 레이저 발생 장치 - Google Patents

삼 파장 레이저 발생 장치 Download PDF

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KR102022657B1
KR102022657B1 KR1020170151516A KR20170151516A KR102022657B1 KR 102022657 B1 KR102022657 B1 KR 102022657B1 KR 1020170151516 A KR1020170151516 A KR 1020170151516A KR 20170151516 A KR20170151516 A KR 20170151516A KR 102022657 B1 KR102022657 B1 KR 102022657B1
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Abstract

본 발명은 의료용으로 사용되는 레이저를 발생하는 레이저 발생 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생하는 Nd:YAG 레이저 공진기와; 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 1064nm 파장 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는 이차조화파 발생기와; 상기 이차조화파 발생기로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는 알렉산드라이트 레이저 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼 파장 레이저 발생 장치를 제공한다.
본 발명은 하나의 장치에서 삼 파장(1064nm, 532nm 및 755nm 파장)의 레이저를 발생함으로써 각각의 파장을 환자치료용으로 사용케 하여 환자치료를 효율적이면서도 경제성있게 수행케 한다.

Description

삼 파장 레이저 발생 장치{Three Wavelength Laser Generation Equipment}
본 발명은 의료용으로 사용되는 레이저를 발생하는 레이저 발생 장치에 관한 것으로, 특히 하나의 장치에서 삼 파장(1064nm, 532nm 및 755nm 파장)의 레이저를 발생함으로써 각각의 파장을 환자치료용으로 사용케 하여 환자치료를 효율적으로 수행케 하는 삼 파장 레이저 발생 장치에 관한 것이다.
일반적으로 의료분야에서 사용되는 레이저 발생 장치는 낮은 에너지의 레이저를 환자의 피부에 조사하여 피부를 약간 태워서 점을 제거하거나 조금 높은 에너지의 레이저를 환자에게 조사하여 출혈없이 환부를 절개하는 수술용으로 사용하는 등으로 다양하게 사용되고 있다.
이러한 레이저의 기본원리는 물, 멜라닌, 옥시헤모글로빈 등의 타겟에 고유의 진동수가 있어 유사한 진동수의 레이저빔을 조사하게 되면 특정 타겟에 반응을 일으키게 되는 원리이다. 이것은 타겟을 선택적으로 시술할 수 있는 레이저의 가장 큰 특징이며, 각 타겟의 흡수도와 관련이 있지만 가장 큰 차이점은 일반광선은 복수의 파장을 갖지만 레이저는 언제나 정해진 단일 파장을 갖는다는 것이다.
이러한 파장의 차이점으로 인해 각종 레이저 물질은 자체의 특정한 파장을 가지며 레이저의 종류는 매질에 따라 엑시머, 다이오드, CO2, Nd:YAG 등의 여러 종류들로 구분할 수 있다. 적용범위에 따라 일반 병원에서는 연조직의 수술부위 절개, 궤양, 문신제거, 소독 등을 위해 사용하는 레이저가 있으며, 치과에서는 충치제거, 임프란트 수술, 과민반응을 위해 경조직과 연조직에 사용하는 레이저 등 각각의 적용 용도에 따라 다양한 레이저가 사용되고 있다.
이와 같은 레이저의 사용을 시대별로 살펴보면, 1963년에 화염상 모반의 치료에 루비 레이저 및 아르곤 레이저가 최초로 시도되었고, 1970년대 후반부터는 혈관성 병변, 색소성 질환 및 종양 치료에 아르곤과 이산화탄소 레이저가 본격적으로 사용되기 시작하였으며, 최근에는 다양한 레이저가 개발되어 과거에 치료가 불가능하였거나 이러웠던 여러가지 피부질환 치료에 사용되고 있다.
현재 피부과 영역에서 사용되고 있는 레이저는 크게 각종 피부 종양, 흉터 등의 치료에 사용되는 레이저, 혈관 치료용 레이저, 문신 치료용 레이저로 크게 구분될 수 있으며, 최근 피부 노화 및 피부 재생에 대한 관심이 증대됨에 따라 혈관 병변 및 색소 침착 병변, 제모의 목적으로 일반적으로 많이 사용되었던 기존 레이저의 기능이 피부 리프팅, 탄력 및 재생 기능까지 수요가 증대됨에 따라 폭넓게 확대되어가는 추세에 있다.
이와 같이 치료 영역에 따라 다양한 레이저가 사용되고 있음에 비하여, 종래의 레이저 발생 장치에서는 단일 파장의 레이저를 발생하는 구조로 이루어짐으로 인하여, 의료현장에서는 다양한 시술을 위하여 파장이 다른 여러 레이저 발생 장치를 갖추어야만 되었으며, 이로 인하여 비용부담이 증가되고, 여러 장치의 설치에 따른 점유 공간이 많이 소요되고, 보관 관리 및 취급에 번거로움을 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하나의 장치에서 삼 파장(1064nm, 532nm 및 755nm 파장)의 레이저를 발생함으로써 각각의 파장을 환자치료용으로 사용케 하여 환자치료를 효율적이면서도 경제성있게 수행케 하는 삼 파장 레이저 발생 장치를 제공함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생하는 Nd:YAG 레이저 공진기와; 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 1064nm 파장 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는 이차조화파 발생기와; 상기 이차조화파 발생기로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는 알렉산드라이트 레이저 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼 파장 레이저 발생 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생하는 Nd:YAG 레이저 공진기와; 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 1064nm 파장 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는 이차조화파 발생기와; 상기 이차조화파 발생기로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 레이저 공진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 삼 파장 레이저 발생 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 상기 삼 파장 레이저 발생 장치는, 이송장치에 의해 이동하여서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기에 의해 발생된 1064nm 파장 레이저의 출력 경로를 전환하는 제1 반사미러와; 상기 제1 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 제1 출력미러 측으로 반사시키는 제2 반사미러와; 상기 제2 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 환자에게 레이저를 출력하는 제1 핸드피스에 출력하는 제1 출력미러를 더 포함하고, 상기 제1 반사미러는 이송장치에 의해 이동되어 상기 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치한 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 제2 반사미러 측으로 반사시켜서 이차조화파 발생기 측에 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 하며, 이송장치에 의해 이동되어 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치하지 않는 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저에 대한 반사에 관여하지 않음으로써 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저가 이차조화파 발생기 측에 인가되게 한다.
본 발명에 의하면, 상기 Nd:YAG 레이저 공진기는: 전원을 인가받아 광을 발생시키는 플래시 램프와; 상기 플래시 램프에 의해 생성된 광에 의해 펌핑되어 1064nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 Nd:YAG 매질(Yttrium Aluminum Garnate(YAG) with Neodymuim(Nd))과; 상기 Nd:YAG 매질의 일단에 일정 거리를 두고 배치되어 상기 Nd:YAG 매질에 의해 발진된 1064nm 파장의 레이저를 전반사시키는 전반사 미러와; 상기 Nd:YAG 매질의 타단에 상기 전반사 미러와 마주보도록 일직선 상에서 일정 거리를 두고 배치되어 상기 전반사 미러로부터 전반사된 1064nm 파장의 레이저를 부분적으로 출력하는 제1 부분반사 미러를 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 이차조화파 발생기는: 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력된 1064nm 파장의 레이저가 인가되는 제2 부분반사 미러와; KTP(Potassium Titanyl Phosphate)로 이루어져서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 상기 제2 부분반사 미러를 통해 인가되는 1064nm 파장 레이저에 대한 이차조화파를 생성하여 주파수를 배가시켜 532nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 비선형 매질과; 상기 비선형 매질로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 상기 제2 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제2 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 532nm 파장의 레이저를 출력하는 제2 출력미러를 포함하고, 발생한 532nm 파장의 레이저를 제1 핸드피스에 출력하거나, 알렉산드라이트 레이저 공진기 또는 티아이:사파이어 레이저 공진기에 출력한다. 상기 비선형 매질에 의해 생성되는 532nm 파장의 레이저는 상기 제2 출력미러와 상기 제2 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 532nm 파장의 레이저 광량이 증가된다.
본 발명에 따르면, 상기 알렉산드라이트 레이저 공진기는 환자에게 레이저를 출력하는 제2 핸드피스 내에 제2 핸드피스와 일체로 설치되고, 상기 이차조화파 발생기로부터 출력된 532nm 파장의 레이저가 인가되는 제3 부분반사 미러와; 상기 제3 부분반사 미러를 통해 인가되는 상기 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 알렉산드라이트 매질과; 상기 알렉산드라이트 매질로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 상기 제3 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제3 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제3 출력미러를 포함한다. 상기 알렉산드라이트 매질에 의해 생성되는 755nm 파장의 레이저는 상기 제3 출력미러와 상기 제3 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 755nm 파장의 레이저 광량이 증가된다.
아울러, 본 발명에 의하면, 상기 티아이:사파이어 레이저 공진기는 환자에게 레이저를 출력하는 제2 핸드피스 내에 제2 핸드피스와 일체로 설치되고, 상기 이차조화파 발생기로부터 출력된 532nm 파장의 레이저가 인가되는 제3 부분반사 미러와; 상기 제3 부분반사 미러를 통해 인가되는 상기 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질과; 상기 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 상기 제3 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제3 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제3 출력미러를 포함한다. 상기 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질에 의해 생성되는 755nm 파장의 레이저는 상기 제3 출력미러와 상기 제3 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 755nm 파장의 레이저 광량이 증가된다.
본 발명에 의하면, 하나의 장치에서 삼 파장(1064nm, 532nm 및 755nm 파장)의 레이저를 발생함으로써 각각의 파장을 환자치료용으로 사용케 하여 환자치료를 효율적이면서도 경제성있게 수행케 한다.
도 1은 본 발명에 따른 삼 파장 레이저 발생 장치를 예시한 도이다.
도 2는 본 발명에서 1064nm 파장 레이저의 핸드피스를 통한 출력을 예시한 도이다.
도 3은 본 발명에서 532nm 파장 레이저의 핸드피스를 통한 출력을 예시한 도이다.
도 4는 본 발명에서 755nm 파장 레이저의 핸드피스를 통한 출력을 예시한 도이다.
이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명하되, 이미 주어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.
본 발명에 따른 삼 파장 레이저 발생 장치(100)는, 도 1에 예시된 바와 같이, Nd:YAG 레이저 공진기(110), 반사미러(121, 122), 출력미러(123), 이차조화파 발생기(Second Harmonic Generator)(130), 알렉산드라이트 레이저(Alexandrite Laser) 공진기(150), 전원부(160), 제어부(170) 및 표시조작부(180)를 포함한다.
Nd:YAG 레이저 공진기(110)는 전원부(160)로부터 전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생한다. 반사미러(121)는 이송장치에 의해 일정 방향으로 이동하여서, Nd:YAG 레이저 공진기(110)에 의해 발생된 1064nm 파장 레이저의 출력 경로를 전환하는데, 이송장치에 의해 이동되어 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치하는 경우에는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 반사미러(122) 측으로 반사시켜서 이차조화파 발생기(130) 측에는 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 하며, 이송장치에 의해 이동되어 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치하지 않는 경우에는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저에 대한 반사에 관여하지 않음으로써 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저가 이차조화파 발생기(130) 측에 인가되게 한다.
반사미러(122)는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 반사미러(121)를 통해 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 출력미러(123)로 반사시키고, 출력미러(123)는 반사미러(122)를 통해 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 광섬유를 경유하여 핸드피스(Hand Piece)를 통해 환자의 피부에 출력한다.
이차조화파 발생기(130)는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 해당 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성한다. 이차조화파 발생기(130)에서 생성되는 532nm 파장의 레이저는 광섬유를 경유하여 핸드피스를 통해 환자의 피부에 출력되거나, 광섬유를 통해 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)에 인가된다.
알렉산드라이트 레이저 공진기(140)는 핸드피스 내에 핸드피스와 일체로 설치되는데, 이차조화파 발생기(130)로부터 광섬유를 통해 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하여 환자의 피부에 출력한다.
제어부(170)는 삼 파장 레이저 발생 장치(100)의 제반 운용을 제어한다. 제어부(170)는 표시조작부(180)를 통한 사용자의 선택에 따라 반사미러(121)의 위치 이동을 위한 이송장치의 구동을 제어하여서 1064nm 파장 레이저의 출력 경로를 전환한다. 예를 들어, 사용자가 표시조작부(180)를 통해 1064nm 파장의 레이저를 환자 피부에 출력하는 것으로 선택한 경우에, 제어부(170)는 반사미러(121)의 위치 이동을 위한 이송장치를 구동시켜서 반사미러(121)를 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단 광축선 상에 위치시킴으로써 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 반사미러(121)에 의해 반사시켜 반사미러(122) 측으로 인가하고 이차조화파 발생기(130)에는 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 한다. 그리고, 예를 들어, 사용자가 표시조작부(180)를 통해 532nm 또는 755nm 파장의 레이저를 환자 피부에 출력하는 것으로 선택한 경우에, 제어부(170)는 반사미러(121)의 위치 이동을 위한 이송장치를 구동시켜서 반사미러(121)를 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단 광축선 상에 위치시키지 않음으로써 반사미러(121)로 하여금 반사미러(122) 측으로의 레이저 반사에 관여하지 못하게 하여서 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저가 이차조화파 발생기(130)에 인가되게 한다.
또한, 제어부(170)는 이송장치의 구동에 의해 반사미러(121)의 위치를 이동시키는 경우에, 모터를 제어하여 모터를 구동함으로써 모터의 구동력에 의해 이송장치를 구동시킨다. 이처럼 반사미러(121)를 이동시키기 위한 이송장치는 다양한 기구 형태로 구현할 수 있으므로 이에 대한 설명한 생략하기로 한다.
이차조화파 발생기(130)로부터 출력되는 532nm 파장의 레이저와 출력미러(123)를 통해 출력되는 1064nm 파장의 레이저는 환자의 피부에 출력될 수 있는데, 해당 1064nm 파장의 레이저와 532nm 파장의 레이저는 단일의 핸드피스를 통해 환자에게 출력될 수 있다. 예를들어, 출력미러(123)를 통해 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 환자에게 출력하는 경우에는 도 2에 예시된 바와 같이 1064nm 파장 레이저의 출력단을 광섬유 커넥터(CN1)를 통해 핸드피스(155)에 접속하여서 1064nm 파장의 레이저를 핸드피스(155)를 통해 환자의 피부에 출력하고, 이차조화파 발생기(130)로부터 출력되는 532nm 파장의 레이저를 환자에게 출력하는 경우에는 도 3에 예시된 바와 같이 이차조화파 발생기(130)의 532nm 파장 레이저의 출력단을 광섬유 커넥터(CN2)를 통해 핸드피스(155)에 접속하여서 532nm 파장의 레이저를 핸드피스(155)를 통해 환자의 피부에 출력한다.
광섬유 커넥터(CN1, CN2)에는 광섬유의 연결을 검출하기 위한 연결검출기를 구비하고 광섬유의 검출상태를 연결검출기에 의해 제어부(170)에게 통지하여서, 제어부(170)로 하여금 핸드피스(155)를 통해 1064nm 또는 532nm 파장의 레이저가 환자에게 출력되고 있음을 파악하여 표시조작부(180)에 표시케 할 수도 있다.
또한, 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)는 다른 핸드피스(150)의 내부에 일체로 설치되는데, 도 4에 예시된 바와 같이 광섬유 커넥터(CN3)를 통해 이차조화파 발생기(130)의 532nm 파장 레이저 출력단과 연결함으로써, 이차조화파 발생기(130)로부터 광섬유를 통해 532nm 파장의 레이저를 공급받아서 해당 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하여 환자의 피부에 출력한다.
아울러, 광섬유 커넥터(CN3)에는 광섬유의 연결을 검출하기 위한 연결검출기를 구비하고 광섬유의 검출상태를 연결검출기에 의해 제어부(170)에게 통지하여서, 제어부(170)로 하여금 핸드피스(150)를 통해 755nm 파장의 레이저가 환자에게 출력되고 있음을 파악하여 표시조작부(180)에 표시케 할 수 있다.
표시조작부(180)는 제어부(170)의 제어에 따라 삼 파장 레이저 발생 장치(100)의 제반 구동 상태를 표시하고, 사용자의 수동 조작에 의해 입력되는 구동 지시 명령을 제어부(170)에 인가한다.
전원부(160)는 제어부(170)의 제어에 따라 Nd:YAG 레이저 공진기(110)에 전원을 공급하여 플래시 램프(111)에 의해 광을 생성케 한다.
한편, 상술한 바와 같이 Nd:YAG 레이저 공진기(110)는 전원부(160)로부터 전원을 공급받아 1064nm 파장의 Nd:YAG 레이저를 발생하는데, 플래시 램프(111), Nd:YAG 매질(112), 전반사 미러(113) 및 부분반사 미러(114)를 포함하여 이루어진다. 플래시 램프(111)는 전원부(160)로부터 전원을 인가받아 광을 발생하여 Nd:YAG 매질(112)에 인가하여 광 펌핑한다. Nd:YAG 매질(112)은 Nd:YAG(Yttrium Aluminum Garnate(YAG) with Neodymuim(Nd))로 이루어져서 플래시 램프(111)에 의해 생성된 광에 의해 펌핑되어 1064nm 파장의 레이저를 발진한다. 전반사 미러(113)는 Nd:YAG 매질(112)의 일단에 일정 거리를 두고 배치되어 Nd:YAG 매질(112)에 의해 발진된 1064nm 파장의 레이저를 부분반사 미러(114) 측으로 전반사시킨다. 부분반사 미러(114)는 Nd:YAG 매질(112)의 타 단에 전반사 미러(113)와 마주보도록 일직선 상에 일정 거리를 두고 배치되어 전반사 미러(113)로부터 전반사된 1064nm 파장의 레이저를 부분적으로 외부로 출력시킨다. 즉, 플래시 램프(111)에 의해 생성된 광에 의해 Nd:YAG 매질(112)을 광펌핑하여서 Nd:YAG 매질(112)이 1064nm 파장의 레이저광을 생성하고, 해당 Nd:YAG 매질(112)에 의해 생성되는 1064nm 파장의 레이저는 전반사 미러(113)와 부분반사 미러(114) 사이에서 반복적으로 반사되어 1064nm 파장의 레이저 광량이 증가되고, 원하는 광량의 1064nm 파장의 레이저가 부분반사 미러(114)를 통과하여 외부로 출력된다.
이와 같이 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력된 1064nm 파장의 레이저는 표시조작부(180)를 통한 사용자의 지시에 따라 반사미러(122) 측으로 출력되거나 이차조화파 발생기(130) 측으로 출력될 수 있다. 사용자가 표시조작부(180)를 통해 1064nm 파장 레이저의 사용을 선택한 경우에는 제어부(170)가 반사미러(121)의 위치 이동을 위한 이송장치를 구동시켜서 반사미러(121)를 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단 광축선 상에 위치시켜서, Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 반사미러(122) 측으로 인가하고 이차조화파 발생기(130)에는 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 함으로써, 반사미러(122)를 경유하여 출력미러(123)를 통해 핸드피스(155)에 1064nm 파장의 레이저를 출력한다, 아울러, 사용자가 표시조작부(180)를 통해 532nm 또는 755nm 파장의 레이저를 환자 피부에 출력하는 것으로 선택한 경우에는 제어부(170)가 반사미러(121)의 위치 이동을 위한 이송장치를 구동시켜서 반사미러(121)를 Nd:YAG 레이저 공진기(110)의 레이저 출력단 광축선 상에 위치하지 않게 하여서, 반사미러(121)로 하여금 반사미러(122) 측으로의 레이저 반사에 관여하지 못하게 함으로써, Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 이차조화파 발생기(130)에 인가시킨다.
또한, 상술한 바와 같이 이차조화파 발생기(130)는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 해당 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는데, 비선형 매질(131), 부분반사 미러(132) 및 출력미러(133)를 포함하여 이루어진다. 비선형 매질(131)은 KTP(Potassium Titanyl Phosphate)로 이루어지며, Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 부분반사 미러(132)를 통해 인가되는 1064nm 파장 레이저에 대한 이차조화파를 생성하여 주파수를 배가시켜 532nm 파장의 레이저를 발생한다. 부분반사 미러(132)는 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 비선형 매질(131) 측으로 입사시키고, 출력미러(133)로부터 반사되어 인가되는 532nm 파장의 레이저를 출력미러(133) 측으로 반사시킨다. 출력미러(133)는 비선형 매질(131)로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 부분반사 미러(132) 측으로 반사시킴과 아울러 부분반사 미러(132)로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 외부로 출력한다. 즉, 비선형 매질(131)이 Nd:YAG 레이저 공진기(110)로부터 인가된 1064nm 파장 레이저에 대한 이차조화파를 생성하여 주파수를 배가시켜 532nm 파장의 레이저를 생성하고, 해당 비선형 매질(131)에 의해 생성되는 532nm 파장의 레이저는 출력미러(133)와 부분반사 미러(132) 사이에서 반복적으로 반사되어 532nm 파장의 레이저 광량이 증가되고, 원하는 광량의 532nm 파장의 레이저가 출력미러(133)를 통과하여 외부로 출력된다.
이처럼 이차조화파 발생기(130)에서 생성되는 532nm 파장의 레이저는 광섬유를 경유하여 핸드피스(155)를 통해 환자의 피부에 출력되거나, 광섬유를 통해 핸드피스(150)와 일체화된 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)에 인가된다.
또한, 상술한 바와 같이 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)는 핸드피스 내에 핸드피스와 일체로 설치되어 이차조화파 발생기(130)로부터 광섬유를 통해 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는데, 알렉산드라이트 매질(141), 부분반사 미러(142) 및 출력미러(143)를 포함하여 이루어진다. 알렉산드라이트 매질(141)은 Chrysoberyl Crystal(Cr3+BeAl2O4) with Chromium으로 이루어지고, 이차조화파 발생기(130)로부터 부분반사 미러(142)를 통해 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성한다. 부분반사 미러(142)는 이차조화파 발생기(130)로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 알렉산드라이트 매질(141) 측으로 입사시키고, 출력미러(143)로부터 반사되어 인가되는 755nm 파장의 레이저를 출력미러(143) 측으로 반사시킨다. 그리고, 출력미러(143)는 알렉산드라이트 매질(141)로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 부분반사 미러(142) 측으로 반사시킴과 아울러 부분반사 미러(142)로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 외부로 출력한다. 즉, 알렉산드라이트 매질(141)이 이차조화파 발생기(130)로부터 인가된 532nm 파장 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하고, 해당 알렉산드라이트 매질(141)에 의해 생성되는 755nm 파장의 레이저는 출력미러(143)와 부분반사 미러(142) 사이에서 반복적으로 반사되어 755nm 파장의 레이저 광량이 증가되고, 원하는 광량의 755nm 파장의 레이저가 출력미러(143)를 통과하여 외부로 출력된다.
이처럼 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)에서 생성되는 755nm 파장의 레이저는 환자의 피부에 출력된다.
상술한 설명에서는 알렉산드라이트 레이저 공진기(140)를 사용하여 755nm 파장의 레이저를 발생하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 티아이:사파이어(Ti:Sapphire) 레이저 공진기를 사용하여 755nm 파장의 레이저를 발생할 수도 있다. 이와 같은 티아이:사파이어 레이저 공진기의 구조는 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질을 사용한다는 점에 있어서 상이할 뿐 나머지 공진기 구조는 마찬가지로 이루어지며, 해당 티아이:사파이어 매질은 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어서 755nm 파장의 레이저를 생성한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 삼 파장 레이저 발생 장치는(100) 하나의 장치에서 삼 파장(1064nm, 532nm 및 755nm 파장)의 레이저를 발생함으로써 각각의 파장을 환자치료용으로 사용케 하여 환자치료를 효율적이면서도 경제성있게 수행케 한다. 본 발명은 하나의 장치에 의해 기존 여러 장치의 기능을 수행하므로, 장치 구입 비용을 절감하고, 장치의 운용 공간을 감소시키며, 장치의 관리 및 유지를 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 실시예에 의해 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.
100; 삼 파장 레이저 발생 장치 110; Nd:YAG 레이저 공진기
111; 프레시 램프 112; Nd:YAG 매질
113; 전반사 미러 114; 부분반사 미러
121, 122; 반사미러 123; 출력미러
130; 이차조화파 발생기 131; 비선형 매질
132; 부분반사 미러 133; 출력미러
140; 알렉산드라이트 레이저 공진기 141; 알렉산드라이트 매질
142; 부분반사 미러 143; 출력미러
150; 핸드피스 155; 핸드피스
160; 전원부 170; 제어부
180; 표시조작부 CN1~CN3; 광섬유 커넥터

Claims (7)

  1. 삼 파장 레이저 발생 장치로서,
    전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생하는 Nd:YAG 레이저 공진기와;
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 1064nm 파장 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는 이차조화파 발생기와;
    상기 이차조화파 발생기로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는 알렉산드라이트 레이저 공진기와;
    환자에게 1064nm 파장의 레이저 또는 532nm 파장의 레이저를 출력하는 제1 핸드피스와;
    환자에게 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제2 핸드피스
    를 포함하고,
    상기 삼 파장 레이저 발생 장치는,
    이송장치에 의해 이동하여서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기에 의해 발생된 1064nm 파장 레이저의 출력 경로를 전환하는 제1 반사미러와;
    상기 제1 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 제1 출력미러 측으로 반사시키는 제2 반사미러와;
    상기 제2 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 상기 제1 핸드피스에 출력하는 제1 출력미러
    를 더 포함하고,
    상기 제1 반사미러는 이송장치에 의해 이동되어 상기 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치한 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 제2 반사미러 측으로 반사시켜서 이차조화파 발생기 측에 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 하며, 이송장치에 의해 이동되어 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치하지 않는 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저에 대한 반사에 관여하지 않음으로써 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저가 이차조화파 발생기 측에 인가되게 하며,
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기는:
    전원을 인가받아 광을 발생시키는 플래시 램프와;
    상기 플래시 램프에 의해 생성된 광에 의해 펌핑되어 1064nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 Nd:YAG 매질(Yttrium Aluminum Garnate(YAG) with Neodymuim(Nd))과;
    상기 Nd:YAG 매질의 일단에 일정 거리를 두고 배치되어 상기 Nd:YAG 매질에 의해 발진된 1064nm 파장의 레이저를 전반사시키는 전반사 미러와;
    상기 Nd:YAG 매질의 타단에 상기 전반사 미러와 마주보도록 일직선 상에서 일정 거리를 두고 배치되어 상기 전반사 미러로부터 전반사된 1064nm 파장의 레이저를 부분적으로 출력하는 제1 부분반사 미러
    를 포함하고,
    상기 이차조화파 발생기는:
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력된 1064nm 파장의 레이저가 인가되는 제2 부분반사 미러와;
    KTP(Potassium Titanyl Phosphate)로 이루어져서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 상기 제2 부분반사 미러를 통해 인가되는 1064nm 파장 레이저에 대한 이차조화파를 생성하여 주파수를 배가시켜 532nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 비선형 매질과;
    상기 비선형 매질로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 상기 제2 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제2 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 532nm 파장의 레이저를 출력하는 제2 출력미러
    를 포함하며,
    상기 비선형 매질에 의해 생성되는 532nm 파장의 레이저는 상기 제2 출력미러와 상기 제2 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 532nm 파장의 레이저 광량이 증가되고,
    상기 이차조화파 발생기는 생성된 532nm 파장의 레이저를 상기 제1 핸드피스에 출력하거나, 알렉산드라이트 레이저 공진기에 출력하며,
    상기 알렉산드라이트 레이저 공진기는 상기 제2 핸드피스 내에 상기 제2 핸드피스와 일체로 설치되고,
    상기 알렉산드라이트 레이저 공진기는:
    상기 이차조화파 발생기로부터 출력된 532nm 파장의 레이저가 인가되는 제3 부분반사 미러와;
    상기 제3 부분반사 미러를 통해 인가되는 상기 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 알렉산드라이트 매질과;
    상기 알렉산드라이트 매질로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 상기 제3 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제3 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제3 출력미러
    를 포함하며,
    상기 알렉산드라이트 매질에 의해 생성되는 755nm 파장의 레이저는 상기 제3 출력미러와 상기 제3 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 755nm 파장의 레이저 광량이 증가되는
    삼 파장 레이저 발생 장치.
  2. 삼 파장 레이저 발생 장치로서,
    전원을 공급받아 1064nm 파장의 레이저를 발생하는 Nd:YAG 레이저 공진기와;
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저에 의해 이차조화파 발생을 수행하여 1064nm 파장 레이저의 주파수를 배가시켜서 532nm 파장의 레이저를 생성하는 이차조화파 발생기와;
    상기 이차조화파 발생기로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 생성하는 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 레이저 공진기와;
    환자에게 1064nm 파장의 레이저 또는 532nm 파장의 레이저를 출력하는 제1 핸드피스와;
    환자에게 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제2 핸드피스
    를 포함하고,
    상기 삼 파장 레이저 발생 장치는,
    이송장치에 의해 이동하여서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기에 의해 발생된 1064nm 파장 레이저의 출력 경로를 전환하는 제1 반사미러와;
    상기 제1 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 제1 출력미러 측으로 반사시키는 제2 반사미러와;
    상기 제2 반사미러로부터 인가되는 1064nm 파장의 레이저를 상기 제1 핸드피스에 출력하는 제1 출력미러
    를 더 포함하고,
    상기 제1 반사미러는 이송장치에 의해 이동되어 상기 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치한 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 제2 반사미러 측으로 반사시켜서 이차조화파 발생기 측에 1064nm 파장의 레이저가 인가되지 않게 하며, 이송장치에 의해 이동되어 Nd:YAG 레이저 공진기의 레이저 출력단의 광축선 상에 위치하지 않는 상태에서 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저에 대한 반사에 관여하지 않음으로써 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력되는 1064nm 파장의 레이저가 이차조화파 발생기 측에 인가되게 하며,
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기는:
    전원을 인가받아 광을 발생시키는 플래시 램프와;
    상기 플래시 램프에 의해 생성된 광에 의해 펌핑되어 1064nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 Nd:YAG 매질(Yttrium Aluminum Garnate(YAG) with Neodymuim(Nd))과;
    상기 Nd:YAG 매질의 일단에 일정 거리를 두고 배치되어 상기 Nd:YAG 매질에 의해 발진된 1064nm 파장의 레이저를 전반사시키는 전반사 미러와;
    상기 Nd:YAG 매질의 타단에 상기 전반사 미러와 마주보도록 일직선 상에서 일정 거리를 두고 배치되어 상기 전반사 미러로부터 전반사된 1064nm 파장의 레이저를 부분적으로 출력하는 제1 부분반사 미러
    를 포함하고,
    상기 이차조화파 발생기는:
    상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 출력된 1064nm 파장의 레이저가 인가되는 제2 부분반사 미러와;
    KTP(Potassium Titanyl Phosphate)로 이루어져서 상기 Nd:YAG 레이저 공진기로부터 상기 제2 부분반사 미러를 통해 인가되는 1064nm 파장 레이저에 대한 이차조화파를 생성하여 주파수를 배가시켜 532nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 비선형 매질과;
    상기 비선형 매질로부터 인가되는 532nm 파장의 레이저를 상기 제2 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제2 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 532nm 파장의 레이저를 출력하는 제2 출력미러
    를 포함하며,
    상기 비선형 매질에 의해 생성되는 532nm 파장의 레이저는 상기 제2 출력미러와 상기 제2 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 532nm 파장의 레이저 광량이 증가되고,
    상기 이차조화파 발생기는 생성된 532nm 파장의 레이저를 상기 제1 핸드피스에 출력하거나, 티아이:사파이어 레이저 공진기에 출력하며,
    상기 티아이:사파이어 레이저 공진기는 상기 제2 핸드피스 내에 상기 제2 핸드피스와 일체로 설치되고,
    상기 티아이:사파이어 레이저 공진기는:
    상기 이차조화파 발생기로부터 출력된 532nm 파장의 레이저가 인가되는 제3 부분반사 미러와;
    상기 제3 부분반사 미러를 통해 인가되는 상기 532nm 파장의 레이저에 의해 펌핑되어 755nm 파장의 레이저를 발생하기 위한 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질과;
    상기 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질로부터 인가되는 755nm 파장의 레이저를 상기 제3 부분반사 미러 측으로 반사시킴과 아울러, 상기 제3 부분반사 미러로부터 반사되어 인가되는 755nm 파장의 레이저를 출력하는 제3 출력미러
    를 포함하며,
    상기 티아이:사파이어(Ti:Sappahire) 매질에 의해 생성되는 755nm 파장의 레이저는 상기 제3 출력미러와 상기 제3 부분반사 미러 사이에서 반복적으로 반사되어 755nm 파장의 레이저 광량이 증가되는
    삼 파장 레이저 발생 장치.
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