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KR20060123311A - 단펄스 레이저 장치 - Google Patents

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KR20060123311A
KR20060123311A KR1020067011577A KR20067011577A KR20060123311A KR 20060123311 A KR20060123311 A KR 20060123311A KR 1020067011577 A KR1020067011577 A KR 1020067011577A KR 20067011577 A KR20067011577 A KR 20067011577A KR 20060123311 A KR20060123311 A KR 20060123311A
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resonator
mirrors
dispersion
short pulse
laser
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KR1020067011577A
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KR101166102B1 (ko
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알렉산더 아폴론스키
페렌크 크라우즈
안드레아즈 스팅글
알렉산더 퍼바크
Original Assignee
펨토레이저스 프로덕션스 게엠베하
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Publication date
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Abstract

레이저 크리스탈(14) 및 몇몇 거울들(M1 내지 M7; 22, 23, OC)을 갖는 공진기(12)와 상기 공진기 길이를 크게 하는 다중 반사 망원경(18)을 포함하되, 상기 거울들 중 일부는 펌프 빔 커플링-인 거울(M1)을 형성하고, 상기 거울들 중 다른 일부는 레이저 빔 아웃-커플링 거울(OC)을 형성하며, 상기 공진기(12)는 관계된 파장 범위에 걸쳐 포지티브 평균 분산을 갖고 작동하는 수동 모드잠금을 가진 단펄스 레이저 장치; 상기 공진기(12)의 포지티브 평균 분산의 조절은 상기 공진기(12)의 상기 거울들(M1 내지 M7; 22, 23, OC) - 상기 거울들 중 몇 개는 분산 거울들로서 디자인됨 - 에 의해 이루어진다.
단펄스 레이저 장치, 인-커플링, 아웃-커플링, 공진기, 수동 모드잠금

Description

단펄스 레이저 장치{SHORT PULSE LASER DEVICE}
본 발명은 레이저 크리스탈 및 복수의 거울을 갖는 공진기와, 상기 공진기 의 길이를 크게 하는 다중 반사 망원경(18)을 포함하되, 상기 거울들 중 일부는 펌프 빔 인-커플링 거울(pump beam in-coupling mirror)(22)을 형성하고, 상기 거울들 중 다른 일부는 레이저 빔 아웃-커플링 거울(laser beam out-coupling mirror)(OC)을 형성하며, 상기 공진기는 관계된 파장 범위에 대해 포지티브 평균 분산(positive averaged dispersion)을 갖고 작동하는 수동 모드잠금(passive mode-locking)을 가진 단펄스 레이저 장치에 관한 것이다.
최근에, 1 MW를 초과하는 펄스 피크 파워를 갖으며, 펨토초 범위에서 극히 짧은 펄스 지속시간을 얻기 위해, 단펄스 레이저 장치에 대한 관심이 증가하고 있으며, 유익한 응용들이 연구와 산업에서 이루어지고 있다. 펨토초 범위에서 펄스 지속시간을 갖는 단펄스 레이저 장치들은 전자기 복사와 물질과의 상호 작용에 관한 시간 분해 연구(time-resolved investigation)에 사용될 수 있다. 예를 들어 10 fs(femtoseconds)의 범위에서의 펄스 지속시간 및 대략 10 MHz 범위의 펄스 반복률에서 100 nJ의 에너지를 갖는 레이저 장치가 바람직하다.
종래 티타늄-사파이어 펨토초 레이저의 펨토초 범위에서 종래 레이저 장치와 비교할 때 비교적 낮은 (대략 100 MHz 대신에 약 수 MHz) 펄스 반복률이 바람직하며 그 이유는 많은 응용을 위해 1013 W/cm2 보다 더 큰 범위에서 더 높은 펄스 피크 세기가 얻어질 수 있기 때문이다. 단순히 계산상, 레이저 공진기에서 상대적으로 긴 펄스 반복 시간을 의미하는 비교적 낮은 반복률은 상기 공진기의 길이에 대응하는 증가(예를 들어 2 m 에서 16 m 까지)를 수반하고, 그 때문에 레이저 장치의 크기가 증가한다.
D. Herriott 등의 초기 연구, "구형 거울 간섭계에서의 오프-축 경로들(off-axis paths)", (어플라이드 옵틱스(Applied Optics), 1964년 4월, Vol. 3, No. 4, pp. 523-526), 에 기초하여, 다중 경로 공진기 부분, 또한 "다중 반사" 망원경 또는 짧게는 "망원경"을 제공한 레이저 장치에서 펄스 왕복 시간의 연장이 제안되었다(예를 들어, AT-A-763/2002; 또는 S.H. Cho 등의 "유효 양 및 네가티브 공동(intracavity) 분산(dispersion)으로 동작하는 4-MHz 반복률 커 렌즈(Kerr lens) 모드잠금 Ti:Al2O3 레어저를 사용한 90 nJ 펄스의 발생", (옵틱스 레터스(Optics Letters), 2001년 4월 15일, Vol. 26, No. 8, pp. 560-562); 및 A. Poppe 등의, "서브-10(sub-10) fs, 2.5 MW 티타늄:사파이어(Ti:Sapphire) 오실레이터(Oscillator)", (울트라패스트 옵틱스 1999(Ultrafast Optics 1999), pp. 154- 157, 아스코나(Ascona), 스위스(1999)) 참조). 상기 망원경을 사용함으로써, 다중 경로에 의해 구조적으로 유리한 방법으로 펄스 왕복 시간을 증가시키는 것이, 반대편에 배열된 거울에서의 다수의 반사로 인해, 가능하게 되며, 이에 의해서 반복률(예를 들어 대략 100 MHz 내지 수 MHz)을 감소시키는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해, 특히 변화하지 않는 평균 출력 파워에서, 왕복당 아웃 커플되는 펄스 부분의 에너지 일부를 적절히 증가시키는 것이 가능하며, 현저히 증가된 출력 펄스 에너지 및 피크 파워가 얻어진다.
그러나, 이 점에 있어서, 비선형 광 효과는 불리하고 제한적이 된다고 알려져 있으며, 상기 효과는 레이저 크리스탈에서 높은 피크 세기 때문에 발생하며, 상기 효과로 공진기에서 순환하는 각각의 고에너지 광 펄스들은 몇몇의 더 약한 펄스들로 분리된다. 이것은 (네가티브(negative)) 공진기 분산의 양(amount)이 증가되어 상쇄될 수 있으나, 필연적으로 얻을 수 있는 대역폭의 감소를 야기하며, 현저하게 긴 펄스 지속시간을 야기한다. 반면에, 앞서 언급한 단락, S. Cho등의 "유효 포지티브 및 네가티브 공동(intracavity) 분산으로 동작하는 4-MHz 반복률 커 렌즈 모드잠금 Ti:Al2O3 레어저를 사용한 90 nJ 펄스의 발생"에서는, 전체 포지티브 분산에서 레이저 장치를 작동시키는 것이 제시되었으며, 여기서 크게 처프된 펄스들(chirped pulses), 즉 현저히 감소된 피크 파워의 펄스들이 피코초 범위에서 형성된다. 소위 외부에 설치(즉, 공진기의 외부)된 "압축기" (프리즘들, 그리드 들(grids), 거울들 또는 이것들 각각의 결합을 갖는), 에 의해, 피크 파워의 증가와 함께, 펄스들은 수 펨토초의 펄스 지속시간까지 실질적으로 다시 압축될 수 있다. S. Cho 등의 상기 문헌에 따르면, 이런 동작 상태에서 19 nm의 (상대적으로 작은) 스펙트럼 대역폭 및 80 fs의 펄스 지속시간이 얻어진다. 한 쌍의 프리즘은 공진기 내에서 분산 조절을 위해 사용된다.
그러나, 더 큰 대역폭 및 더 작은 펄스를 얻기 위해, 공진기에서 총 유효(net) 분산이 각각의 소정의 스펙트럼 범위에 걸쳐 가능한 한 일정하게 유지되는 것이 필요하다고 연구 결과가 있다. 그러나, 한 쌍의 프리즘은 또한 불가피하게 더 높은 차수의 분산(즉, 2 차수의 분산(ODD)은 대역폭에 걸쳐 일정하지 않다.)을 도입하며, 실제로 잘 알려진 장치는 요구되는 더 짧은 펄스들 및 더 큰 대역폭을 만들어 내는데 적합하지 않다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해결하고, 구하고자하는 짧은 레이저 펄스 및 소정의 긴 대역폭을 효율적으로 얻을 수 있는 최초로 정의된 형태의 단펄스 레이저 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 최초로 정의된 형태의 단펄스 레이저 장치는 공진기의 포지티브 평균 분산(positive averaged dispersion) 조절이 공진기의 거울에 의해 이루어지며, 적어도 몇 개의 거울들은 그 자체로 잘 알려진 분산 거울(dispersive mirror)로 디자인된다.
각종 유전체, 분산 거울의 조합에 의해, 제공된 레이저 주파수에 걸쳐 거의 임의의 분산 경로를 얻는 것이 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치에서 가능하고, 다수의 유전체층(그 구조 및 효과는 이하에서 더 자세히 설명됨)으로 만들어진 거울들을 디자인하는 것이 가능하며, 예들 들어 - 재료의 선택 및 층 두께의 선택을 기초로 - 이와 같은 경우에 소정의 분산이 해당 파장 영역에서 이루어질 수 있다.
그러므로, 공진기에서 총 분산을 조절하는 것이 실질적으로 가능하며, 총 분산은 모든 레이저 요소의 분산값의 총합으로부터 얻어지며, 다시 말하면, 레이저 크리스탈, 공진기에서의 공기, 거울들 및 가능한 부가 요소들의 분산으로부터 얻어지고, 펄스가 공진기에서 매우 처프되고, 따라서 피크 세기가 작게 되는 소정의 동작 상태를 얻도록 펄스 스펙트럼의 스펙트럼 범위에 걸쳐 평균을 낸 총 분산은 포지티브 값(positive value)을 낸다. 특히, 넓은 파장 범위에 걸친 허용범위(tolerance band) 내에서 포지티브 분산 범위로 총 분산을 유지하는 것이 또한 가능하며, 비교적 넓은 대역폭 - 극히 작은 프리에 제한 펄스 지속시간(Fourier-limited pulse duration) - 이 얻어진다. 이것은 지시된 분산 거울들을 사용함으로써 가장 간단한 방법으로 가능하게 되며, 구하고자 하는 목적에 따라, 예를 들어 280 nm보다 더 큰 파장 범위에 걸쳐 소정의 총 분산 경로를 얻기 위해, 피할 수 없는 변동이 있는 다른 분산 경로들을 갖는 각 거울들을 결합시킨다. 분산 작용에서 작은 변동을 보이는 적절히 디자인된 분산 거울들을 사용함으로써, 정해지거나 미리 결정된 허용 제한(tolerance limits) 범위 내에서 더 넓은 파장 범위가 총 분산 경로로 얻어진다.
가능한 한 큰 대역폭을 확보하기 위해, 평균 분산이 예를 들어 0과 100 fs2 사이의 범위에서, 특히 0과 50 fs2 사이의 범위에서 비교적 작은 양(positive)이 되도록 포지티브 총 분산 범위가 결정되는 것이 바람직하다.
원칙적으로 분산 조절을 위해 공진기의 각 거울들만이 이용될 수 있다; 모든 가능한 조절을 최적으로 이용하기 위해, 바람직하게는 공진기의 모든 거울이 분산 거울로 디자인되며, 바람직하게는 네가티브 분산을 갖다. 또한, 이런 이유 때문에 다중 반사 망원경의 거울들은 바람직하게는 네가티브 분산을 갖는 분산 거울들로서 제공된다.
예를 들어 매우 인접하게 배열되고 반대 방향을 향하는 그 자체로 잘 알려진 두 개의 글라스 웨지에 의해서, 많은 경우에 추가적 분산 미세 조절을 위해 포지티브 분산 가변 양이 공진기에 제공되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 앞서 말한 글라스 웨지를 선택적으로 가지며, 분산 겨울들만을 이용하여 분산 조절을 하는 것이 바람직하다고 할지라도, 공진기의 소정의 포지티브 유효 분산을 조절하기 위해, 원칙적으로 분산 거울들과 결합한 한 쌍의 프리즘이 사용될 수 있다.
바람직한 수동 모드잠금(본 발명의 범위에서, 원칙적으로 능동 모드잠금(active mode-locking)도 생각할 수 있다)을 위해, 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치에서 그 자체로 잘 알려진 "커 렌즈 모드잠금(Kerr-lens mode-locking)" 원리가 제공될 수 있지만, 잘 알려진 바와 같이, 포화 흡수체(saturable absorber) 또한 제공될 수 있다. 포화 흡수체는 공진기의 빔 경로에 배치될 수 있지만, 바람직하게는 공진기의 마지막 거울(end mirror)이 포화 흡수체 반사기로서 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치는 매질 공정의 분야에서 특히 유익하게 이용될 수 있으며, 소형화 공정에서, 가장 정밀한 구조들은 정확성과 빠른 속도로 제조되어야 한다. 높은 출력 펄스 에너지 및 높은 반복률을 고려한 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치는 이것을 위해 이상적으로 이용될 수 있으며, 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치는 파괴 문턱(destruction threshold)(즉, 매질 파괴를 위한 에너지 문턱)을 약간 넘어서도 동작하는 것이 가능하므로 특히 유리하며, 여기서 상기 반복률 및 다수의 펄스로 인해 높은 절제율(ablation rate) 및 정교한 가공이 얻어질 수 있다.
이하 도면에 예시된 바람직한 실시형태로 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 이하 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 망원경을 갖는 단펄스 레이저 장치의 구조를 도식적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 마운팅 플래이트(mounting plate) 상에 배치된 상기 단펄스 레이저 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 한 쌍의 프리즘의 분산 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치에서의 분산 경로(곡선 A), 및 공진기에서 네가티브 분산을 도입하기 위한 소위 융합된 실리카 프리즘을 갖는 종래 기술에 따른 레이저 장치에서의 분산 경로(곡선 B)를 나타내는 도면이다.
도 5는 자체상관(autocorrelation) 측정 결과를 나타내는 그래프로서, (임의의 단위(unit)에서) 시간에 대한 임의의 단위에서 신호 세기를 나타낸다.
도 6은 도 5에 따른 측정된 자체상관에 속하는 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 1의 레이저 장치(11)는 공진기(12)를 포함하며, 펌프 레이저(pump laser) 예를 들면, 2배 주파수 고체 레이저(frequency-doubled sold laser)에서 나온 펌프 빔(pump beam)(13)은 공진기(12)에 제공된다. 상기 펌프 레이저는 간략화를 위해 도 1에서 제외되었으며, 종래 기술에 속한다.
렌즈(L1) 및 색선별거울(dichroic mirror)(M1)을 통과한 후에, 상기 펌프 빔(13)은 레이저 크리스탈(14), 본 실시형태에서는 티타늄:사파이어(Ti:S) 고체 레이저 크리스탈을 여기시킨다. 색선별거울(M1)은 펌프 빔(13)에 대해 투과성이 있으나, Ti:S 레이저 빔에 대해서는 매우 높은 반사성을 갖는다. 이 레이저 빔(15), 공진기 빔,은 레이저 거울(M2)에 부딪치고, 레이저 거울(M2)에 의해 레이저 거울(M3)까지 반사된다. 이 레이저 거울(M3)은 다시 레이저 빔을 레이저 거울(M4)까지 반사시키고, 레이저 빔(15)은 레이저 거울(M4)에서 레이저 거울 M3, M2 및 M1 까지 역으로 반사되고, 레이저 크리스탈(14)을 다시 통과한다. 상기 거울들(M2, M3 및 M4)을 갖는 이 공진기 부분은 소위 숏 공진기 암(short resonator arm)(16)을 형성한다.
거울(M1)로부터, 상기 레이저 빔(15)은 레이저 거울(M5)까지 반사되고, 레이저 거울(M5)로부터 레이저 거울(M6) 및 레이저 거울(M7)까지 반사되며, 이에 의해 롱 공진기 암(long resonator arm)(17)이 형성된다. 상기 레이저 거울(M7)로부터, 상기 레이저 빔(15)은 도 1에서 도식적으로 도시된 망원경(18)에 들어가고, 망원경(18)으로부터 상기 레이저 빔(15)은 아웃-커플링 거울(out-coupling mirror)(OC)로서 작용하는 마지막 거울에 이르게 된다. 이 아웃-커플링 거울(OC)을 거쳐, 상기 레이저 빔(15)의 일부분은 보상 가능성(compensation passibility)의 프로비전(provision)과 커플 아웃되며, 일례로 도 1에 보상판(compensation platelet)(CP)이 도시되어 있다.
상기 레이저 크리스탈(14)은 평행평면체(plane-parallel body)이며, 광학적으로 비선형이며 상기 레이저 빔(15)의 더 높은 전계 강도를 위해 더 큰 유효 광학 두께를 갖지만, 상기 레이저 빔의 전계 강도가 더 낮은 경우에는 더 작은 유효 광학 두께를 갖는 커(Kerr) 요소를 형성한다. 그 자체로 알려진 커 효과(Kerr effect)는 상기 레이저 빔(15)의 셀프 포커싱(self-focusing)에 이용된다. 즉, 레이저 크리스탈(14)은 상기 레이저 빔(15)을 위한 포커싱 렌즈을 형성한다. 또한 모드잠금(mode-locking)은 도 1 및 2에는 도시되지 않은 조리개에 의해 종래 방식으로 실현될 수 있다(예를 들어, AT405992B 참조); 그러나, 포화 브래그 반사경(saturable bragg reflector) 또는 포화 흡수체로써 상기 마지막 거울들(end mirrors)(예를 들어 M4) 중의 하나를 디자인하고, 모드잠금에 그것을 사용하는 것을 생각할 수 있다.
상기 거울들(M1, M2 ... M7)은 박막 기술로 이루어지며, 다시 말해 상기 거울들 각각은 넓은 스펙트럼 대역폭을 갖는 울트라 숏 레이저 펄스를 반사하는 동안에 그것들의 기능을 발휘하고, "잘 맞추어진" 분산을 도입하는 많은 층으로 만들어 진다. 이들 거울들은 공진 과정(기레 - 뚜흐놔 간섭계(Gires Tournois Interferometer, GTI) 을 이용하며, 다시 말하면 그것들은 소위 처프 거울(chirped mirror)이 된다. 이것들과 함께, 상기 레이저 빔(15)의 다른 파장 성분은 반사되기 전에 각 거울의 층의 다른 깊이까지 관통한다. 이것에 의해, 다른 파장 성분들은 각 거울에서 다른 길이로 지연된다; 단파장 요소들은 더 바깥쪽에서 반사되고 (즉, 표면에서 ), 반면에 장파장 요소는 거울 내부의 더 깊은 곳에서 반사된다. 이것에 의해, 장파장 요소들은 단파장 요소들에 비해 잠시 지연된다. 이와 같은 방식으로, 시간 범위(바람직하게는 10 fs 또는 그 이하의 범위에서)에서 특히 짧은 펄스는 넓은 주파수 스펙트럼을 갖는 한 분산 보상(dispersion compensation)이 얻어진다; 레이저 크리스탈(14)에서 상기 레이저 빔(15)의 다른 주파수 요소들이 다른 굴절률을 "보인다". 다시 말하면, 레이저 크리스탈(14)의 광학 두께는 다른 주파수 요소들에 대해 크기가 다르므로, 다른 주파수 요소들은 상기 레이저 크리스탈(14)을 통과할 때 다르게 지연된다. 이 효과는 박막 레이저 거울들(M1, M2 ... M7)에서 전술한 분산 보상에 의해 상쇄된다.
상술한 바와 같이, 작동 중, 숏 공진기 암(16) 뿐만 아니라 롱 공진기 암(17)에서 상기 레이저 빔(15)의 각 왕복 시간 동안에, 상기 레이저 펄스의 일부분(예를 들어, 30%)은 아웃 커플링 거울(OC)에 의해 아웃 커플된다. 실제, 레이저 공진기(12)의 길이는 망원경(18) 없이 대략 2m 정도이지만, 반면에 75 내지 100MHz, 예를 들어, 80MHz의 진동수에 대응하는 반복률(repetition rate)이 얻어진 다. 더 높은 펄스 피크 파워(즉 펄스 에너지)를 얻기 위해, 왕복 시간을 증가시키고, 반복률을 감소시킴으로써, 예를 들어 재료 가공을 위한 레이저 장치(11)를 사용할 목적으로, 망원경(18)을 설치하여 레이저 공진기(12)의 길이를 증가시킨다. 전체 공지기 길이의 8배 증가시킨 경우, 즉 예를 들어 공진기의 길이가 대략 15m 또는 16m인 경우, 반복률은 대략 10MHz일 수 있다. 레이저 펄스를 위한 이런 긴 경로 길이를 얻기 위해서는, 거울 배열이 레이저 빔(15)의 다중 반사를 얻도록 망원경(18)에 제공되며 망원경(18)의 구조 길이는 다중 반사에 따라 짧게 될 수 있다.
도 2에서는, 직사각형의 마운팅 플레이트(19) 상에 제공된 도 1에 따른 상기 레이저 장치(11)가 도식적으로 나타나 있으며, 플레이트의 크기는 예를 들면 900mm × 450mm이다. 이 마운팅 플레이트(19) 상에, 도 1에서 파선으로 둘러싸인 레이저 공진기(12) 부분(20)은 하우징으로 봉지되어 부착되어 있고, 또한, 펌프 레이저(21)는 마운팅 플레이트(19) 상에 배치되어 있으며, 마운팅 플레이트(19)로부터 펌프 빔(13)은 두 개의 거울(22, 23)을 경유하여 레이저 공진기(20)에 제공된다. 이 공진기 부분(20)으로부터, 레이저 빔(15)은 레이저 거울(M6)의 방향으로 나오며, 상술한 바와 같이, 레이저 거울(M6)로부터 레이저 빔(15)은 레이저 거울(M7)에 반사된다. 레이저 거울(M7)에서부터, 레이저 빔(15)은 망원경(18)에 들어가고, 커플링-인 거울(coupling-in mirror)(24)이 망원경(18) 내에 배치되어 있으며, 예를 들어 하우징에서, 반대편에 배치된 두 개의 망원경 거울(25, 26) 사이에 몇몇 빔 경로들 중 하나에 배치된다. 이 커플링-인 거울(24)은 레이저 빔(15)을 평면 망원 경 거울(25) - 도 2의 왼편에 있는 - 에 반사시키고 평면 망원경 거울(25)은 레이저 빔(15)을 반대쪽에 배치된 오목한 망원경 거울(26)에 반사시킨다. 이들 두 개의 망원경 거울들(25, 26) 사이에, 레이저 빔(15)은 좌우로 수 회, 예를 들면 8회, 반사되고, 오목한 망원경 거울(26)에서 여덟 번의 레이저 빔 반사에 대응하는 총 8회의 반사 포인트가 오목 거울(26)의 중앙부에 가상의 원으로 제공되며, 이는 AT-A-763/2002에 더 상세히 설명되어 있다.
마지막으로, 레이저 빔(15)은 커플링-인 거울(14)의 부근 및 커플링-인 거울(14)과 같은 빔 경로에 배치된 망원경 아웃-커플링 거울(27)에 의해 망원경(18)으로부터 아웃-커플링되며, 상기 아웃-커플링 거울은 상기 레이저 빔(15)을 더 앞의 거울(28)까지 반사시키며, 거울(28)로부터 레이저 빔(15)은 거울(29)을 경유하여 아웃-커플링 거울(OC)에 도달한다. 이들 거울(28, 29)(그리고, 거울들(22 내지 27)도 마찬가지로)은 간략화를 위해 도 1에 따른 도면에 더 이상 도시되지 않는다.
연장된 레이저 펄스 왕복 시간을 갖는 단펄스 레이저 장치에서 중요한 점은 레이저 오실레이션의 안정성이며, 여기서 개개의 거울들에 의해 발생되는 레이저 빔 단면의 이미지를 위해 적절한 개선이 실행되어야 한다. 산업적 적용, 즉 재료 공정에서 특히 중요한 점은 레이저 장치(11)의 소형화이다; 전술한 크기, 예를 들어, 900 mm × 450 mm, 는 종래의 산업용 레이저 장치와 대응되지만, 망원경 부분(18) - 이것은 분리된 구조 부분으로 형성할 수 있음 - 이 부가적으로 설치되어 서, 레이저 빔(15)의 소정의 더 긴 왕복 시간 및 더 높은 펄스 에너지가 크기의 확대 없이 얻어질 수 있다. 종래의 경우와 같이, 10 nJ 보다 작은 것 대신에 대략 수 백 nJ의 펄스 에너지가 구해진다. 그러므로, 2 MW 이상의 피크 펄스 출력이 얻어질 수 있다.
그러나, 실제적으로 높은 피크 강도 때문에, 일정한 평균 출력 파워에서, 증가된 출력 펄스 에너지 또는 피크 출력을 얻는 소정의 효과에 대해 제한적이라고 알려진 레이저 크리스탈에서 비선형 광 효과가 발생한다. 특히, 상기 비선형 광 효과는 레이저 장치의 공진기에서 순환하는 고 에너지 레이저 펄스를 더 작은 세기의 몇몇 펄스로 분리한다. 이것을 상쇄하기 위해, 유효한 포지티브 분산(net-positive dispersion) 범위에서 레이저 오실레이터나 레이저 공진기 각각의 작동이 적절하게 되게, 이런 경우에 높은 처프 펄스가 현저히 감소된 피크 파워를 갖는 피코 초(pico-second) 범위에서 형성될 수 있다. 종래 기술(앞서 기술된 S. Cho외 참조)에서는, 피크 파워가 다시 적절히 증가하면서, 프리즘들, 그리드들 또는 거울들, 또는 이들의 조합으로 만들어지는 "압축기"에서 수 fs의 펄스 지속시간 다음에 레이저 펄스를 다시 압축하는 것이 제시되었다. 공진기에서 분산의 전체적인 조절을 위해, 프리즘 한 쌍이 종래 기술과 같이 사용된다.
그러나, 더 짧은 펄스 및 더 큰 대역폭을 얻기 위해 공진기에서 전체적인 분산이 각각의 스펙트럼 범위(특히, 각각의 대역폭)를 넘을 만큼 일정하게 유지되는 것이 필요하며, 전체적인 분산이 약하게 양인, 즉, 영을 조금 넘는 것으로, 특히 단지 10 fs2 에 이른다면 바람직하다. 그러나, 종래 기술에서와 같이, 한 쌍의 프리즘에 의해 제공된 공진기가 더 높은 차수의 분산을 야기할 것이며, 그래서 요구되는 대역폭에 걸쳐 소정의 불변성을 얻을 수 없을 수 있다. 이것은 도 3에 나타난 도면으로부터 명확하며, 도 3에서는, 융합된 실리카의 프리즘으로 이루어진 압축기의 분산 경로가 나타나있다. 700 nm 내지 900 nm 의 파장 범위에서, GDD(group delay dispersion, 그룹 지연 분산) 분산은 -250 fs2 이하 부터 -50 fs2 약간 아래까지이며, -50 fs2 을 넘는 최대값은 대략 840 nm에서 발견된다. 그러므로, 표시된 스펙트럼 범위에서, GDD의 변동은 200 fs2 이상이다. 상기 분산 추이를 가지면서 요구되는 숏 레이저 펄스를 생산할 수 없다.
그러나, 본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치(11)에서, 분산 조정은 다양한 유전체 거울들(예를 들어 M1 내지 M7), 또한 선택적으로 망원경 거울들(26, 27 등등)에 의해 이루어지며, 그 자체로 잘 알려진, 층 구조 및 층 두께에 의한 적절한 구조의 분산 거울들은 전체 공진기(12)의 소정의 유효 포지티브 분산을 조정하기 위해 전체 공진기 장치(11)의 다른 요소들과 함께 조합된다. 이렇게 하여, 도 4에서 음영된 부분에 도시된 바와 같이, 분산은 0 내지 100 fs2 , 바람직하게는 0 내지 50 fs2 , 의 대역 범위 내에서 유지되며, 곡선 A는 본 발명에 따른 실시형태에서의 분산 곡선이다. 비교를 위해, 도 4에서는 종래 기술에 따른 분산 추이가 곡선 B에 의해 나타나 있으며, 한 쌍의 프리즘이 분산 조절을 위해 사용된다 (S. Cho외 참조). 레이저 공진기(12)의 다른 요소들과의 조합에서, 분산 추이가 도 3에 도시되는 한 쌍의 프리즘은 곡선 B에 의해 나타난 유효 분산 추이를 일으키며, 대략 180 nm의 대역폭을 넘는 범위에서 분산은 조사된 범위, 즉 0 과 50 fs2 사이 내에 존재한다는 것이 명확하다. 반면에, 곡선 A에 따른 분산은, 680 nm에서 960 nm까지 도시된 전체 스펙트럼 범위에서, 즉 적어도 280 nm의 대역 내에서, 일반적으로 더 큰 대역에서, 조사된 범위, 즉 0 내지 50 fs2 내에서 존재한다. 곡선 B에 관하여, 융합된실리카의 프리즘은 더 높은 차수의 상대적으로 적은 분산이 특징이며, 따라서 최적화된 것으로 간주되나, 그 결과는 여전히 분산 거울에 의한 본 발명의 분산 조절의 경우보다 대체로 더 약하다는 것이 부가적으로 언급되어져야 한다.
분산 조절을 위한 분산 거울의 사용은 다른 요소들에 의해 전해지는 포지티브 분산과 균형을 맞추기 위해 공진기(12) 내에서 요구되는 네가티브 분산을 초래한다. 예를 들어, 공진기(12)에 포함된 공기와 같이, 레이저 크리스탈(14)은 포지티브 분산을 도입한다. 선택적으로, 실시형태로서 도 1에 도시된 바와 같이, 두 개의 가변의, 즉 조정할 수 있는, 글라스 웨지(glass wedge)(30)가 공진기(12)에, 예를 들어 망원경(18) 앞에, 부가적인 포지티브 분산을 제공하기 위해, 배치될 수 있 으며, 여기서 이들 두 개의 글라스 웨지(30)는 융합된 실리카로 만들어질 수 있다.
본 발명에 따른 단펄스 레이저 장치(11)에서, 다시 펄스들을 몇 fs의 펄스 지속시간으로 압축하기 위해, 펄스들은 공진기에서 처프된 후, 도 1 및 2에서와 같이, 외부 "압축기"(31)가 제공되며, 또한 마운팅 플레이트(19) 상에 실장되나(도 2 참조), 망원경(18)과 같은 분리된 구조 단위를 또한 형성할 수 있다. 도 1 및 2에서, 프리즘(32, 33)으로 만들어진 이 "압축기"(31)는 도식적으로 나타나 있다. 이를 보다 구체적으로 설명하면, 아웃-커플링 거울(OC)을 경유하여 아웃-커플된 레이저 빔은 거울(34)에서 거울(35)로 반사되고, 차례로 거울(35)은 레이저 빔을 상기 프리즘(32, 33)까지 반사시키며, 레이저 빔은 마지막 거울(36)에 반사될 때까지 그것의 이동 경로 동안에 부채꼴로 퍼지게 된다. 프리즘(32, 33)을 통해 레이저 빔이 되돌아오는 동안, 스펙트럼에서 다른 파장 때문에 그리고 그것과 함께 관련된 다른 이동 시간 때문에 넓어진 레이저 빔은 다시 모이게 되고, 레이저 빔의 경로는 앞서 이동한 레이저 빔에 비해 다소 오프셋(offset)되며, 도 1에서 화살표(37)에 의해 나타난 것과 같이, 레이저 빔은 거울(35)을 지나면서 아웃-커플된다.
구체적인 실시예에서, 다네가티브 표에 나타난 분산값들은 700 nm, 800 nm 및 900 nm의 지시된 파장에서 각각의 요소 및 전체 공진기(12)에 대해 얻어진다.
[표]
레이저 크리스탈 14 Air 망원경 18 글라스 웨지 30 분산 거울 합계
700nm +430fs2 +669fs2 -1690fs2 +1078fs2 -447fs2 +40fs2
800nm +348fs2 +562fs2 -1460fs2 +865fs2 -297fs2 +18fs2
900nm +277fs2 +486fs2 -1510fs2 +682fs2 -74fs2 +9fs2
실시예에서, 3 mm의 두께를 갖는 티타늄:사파이어 크리스탈은 레이저 크리스탈(14)로 사용되었으며, 앞서 설명한 바와 같이, 두 번의 왕복 후에는 전체 6 mm의 두께가 고려되어 져야 한다는 것을 의미한다. 또한, 아웃-커플링 거울(OC)에서 아웃-커플링 거울(OC)로 되돌아 갈 때까지의 두 번의 왕복은 다른 모든 요소들을 위해 유지된다.
10 MHz 반복률을 갖는 전형적인 공진기(12)에서, 왕복마다 15 m의 거리가 있으므로 공진기(12)에서 공기에 의해 대응한 분산이 고려되어 져야 한다.
망원경(18)에서, 각 통행 당 그리고 망원경 거울(25, 26) 당 8번의 반사가 고려되었다.
부가적으로 포지티브 분산을 도입하는 공진기(12)에서 글라스 웨지(30)는 12 mm의 두께를 가지며, 다시 말하면, 총 24 mm가 두 번의 통행을 위해 고려되었다.
또한 분산 조절을 위해, 특별히 여섯 개의 분산 거울(M6, M7, 24, 27, 28 및 29)은 적절한 거울 디자인으로 사용되었다.
도 5에서, 실제 테스트 장치에서 측정된 신호 자기상관의 그래프에서, 시간에 따른(임의의 단위에서) 신호의 세기(임의의 단위에서)가 나타나 있으며, 27 fs의 펄스 지속시간은 그것으로부터 계산될 수 있다.
도 6에서, 관련된 스펙트럼이 도시되어 있으며, 신호 세기는 임의의 단위에서 나타나며, 상기 파장(λ)는 nm이다.
이 실시예에서 얻어진 펄스 에너지는 200 nJ보다 더 크며, 이것은 11 MHz의 반복률에서, 대략 40 nm의 파장 범위(Δλ)를 가지는 경우이다.

Claims (11)

  1. 레이저 크리스탈(14) 및 거울들(M1 내지 M7; 22, 23, OC) - 상기 거울들 중 일부는 펌프 빔 커플링-인 거울(22)을 형성하고, 상기 거울들 중 다른 일부는 레이저 빔 아웃-커플링 거울(OC)을 형성함 - 을 갖는 공진기(12)와, 상기 공진기 길이를 크게 하는 다중 반사 망원경(18)을 포함하되, 상기 공진기(12)는 관계된 파장 범위에 걸쳐 포지티브 평균 분산을 갖고 작동하는 수동 모드잠금을 가진 단펄스 레이저 장치에 있어서,
    상기 공진기(12)의 포지티브 평균 분산의 조절은 상기 공진기(12)의 상기 거울들(M1 내지 M7; 22, 23, OC) - 상기 거울들 중 몇 개는 분산 거울들로 디자인됨 - 에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    관계되는 상기 파장 범위에 걸쳐 평균을 낸 상기 공진기(12)의 분산은 0과 100 fs2 사이의 범위에서 조절되는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 평균 분산은 0과 100 fs2 사이의 범위에 이르는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공진기(12)의 모든 상기 거울들은 분산 거울들인 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 공진기(12)의 모든 상기 거울들은 네가티브 분산을 갖는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중 반사 망원경(18)의 상기 거울들(25, 26)은 분산 거울인 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 망원경(18)의 상기 거울들(25, 26)은 네가티브 분산을 갖는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    추가적인 분산 미세 조절을 위해, 포지티브 분산을 갖는 한 쌍의 글라스 웨지(30)는 상기 공진기(12)에 배치되는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커 렌즈 모드 잠금 원리는 수동 모드잠금을 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    포화 흡수체(M4)는 수동 모드 잠금을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 단펄스 레이저 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    재료 가공을 위한 단펄스 레이저 장치의 사용.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470321B1 (ko) * 2007-10-04 2014-12-08 펨토레이저스 프로덕션스 게엠베하 상이한 스펙트럼 투과율을 갖는 2개의 출력 커플러를 구비한 위상 안정형 모드락 레이저
KR101682397B1 (ko) 2015-10-30 2016-12-05 광주과학기술원 고출력 펨토초 레이저장치

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100542969B1 (ko) * 2005-03-18 2006-01-20 (주) 광진화학 공정폐액으로부터 고순도의 인산을 연속적으로 정제하는방법
WO2007070428A1 (en) * 2005-12-09 2007-06-21 Massachusetts Institute Of Technology Carrier-envelope phase shift using linear media
DE102008022724B4 (de) 2008-05-06 2010-02-11 Freie Universität Berlin Pulsshaper und Infrarotlaser mit Pulsshaper
ES2530069T3 (es) * 2011-09-05 2015-02-26 ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Aparato de marcado con una pluralidad de láseres y un dispositivo de desviación de combinación
DK2564975T3 (en) * 2011-09-05 2015-01-12 Alltec Angewandte Laserlicht Technologie Ges Mit Beschränkter Haftung Selection apparatus with a plurality of lasers and sets of deflecting agents that can be individually adjusted
DK2565994T3 (en) 2011-09-05 2014-03-10 Alltec Angewandte Laserlicht Technologie Gmbh Laser device and method for marking an object
DK2565673T3 (da) 2011-09-05 2014-01-06 Alltec Angewandte Laserlicht Technologie Gmbh Indretning og fremgangsmåde til markering af et objekt ved hjælp af en laserstråle
EP2564972B1 (en) * 2011-09-05 2015-08-26 ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Marking apparatus with a plurality of lasers, deflection means and telescopic means for each laser beam
EP2564974B1 (en) * 2011-09-05 2015-06-17 ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Marking apparatus with a plurality of gas lasers with resonator tubes and individually adjustable deflection means
EP2564976B1 (en) 2011-09-05 2015-06-10 ALLTEC Angewandte Laserlicht Technologie Gesellschaft mit beschränkter Haftung Marking apparatus with at least one gas laser and heat dissipator
DK2565996T3 (da) 2011-09-05 2014-01-13 Alltec Angewandte Laserlicht Technologie Gmbh Laserindretning med en laserenhed og en fluidbeholder til en køleindretning af laserenheden
EP2787582A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-08 Proton Laser Applications, S.L. Optical pulse generator
US9404800B2 (en) * 2013-10-11 2016-08-02 The University Of Hong Kong Wavelength-encoded tomography
DE102014007159B4 (de) * 2014-05-15 2017-04-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und Anordung zur spektralen Verbreiterung von Laserpulsen für die nichtlineare Pulskompression
US10605730B2 (en) 2015-05-20 2020-03-31 Quantum-Si Incorporated Optical sources for fluorescent lifetime analysis
US11466316B2 (en) 2015-05-20 2022-10-11 Quantum-Si Incorporated Pulsed laser and bioanalytic system
CN106129787A (zh) * 2016-08-24 2016-11-16 中国科学院西安光学精密机械研究所 基于Herriott池的锁模光纤激光器
KR102697140B1 (ko) * 2016-12-16 2024-08-22 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 콤팩트한 모드 동기 레이저 모듈
WO2018112170A1 (en) 2016-12-16 2018-06-21 Quantum-Si Incorporated Compact beam shaping and steering assembly
WO2018153462A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-30 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Pulse laser apparatus and method for kerr lens mode locking based creation of laser pulses
CN112424587A (zh) 2018-06-15 2021-02-26 宽腾矽公司 用于具有脉冲光源的先进分析仪器的数据采集控制
CN109407332B (zh) * 2018-12-10 2020-06-09 中国科学院上海光学精密机械研究所 宽带激光系统色差动态补偿装置
EP3708289A1 (de) * 2019-03-11 2020-09-16 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Strahlformungs- und ablenkoptik für eine laserbearbeitungsvorrichtung und verfahren zur bearbeitung eines werkstücks mit hilfe eines laserstrahls
AU2020294144A1 (en) 2019-06-14 2022-01-27 Quantum-Si Incorporated Sliced grating coupler with increased beam alignment sensitivity
KR102733491B1 (ko) 2019-08-26 2024-11-22 삼성디스플레이 주식회사 레이저 광원 및 레이저 결정화 장치
CN110763436A (zh) * 2019-11-11 2020-02-07 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 基于双波长锁模光纤激光器的光纤色散测量方法及系统
KR20220137027A (ko) 2020-01-14 2022-10-11 퀀텀-에스아이 인코포레이티드 진폭 변조 레이저
EP3907836A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-10 Université de Neuchâtel Mode-locked laser comprising a dichroic pump mirror adapted to reflect the laser wavelengths of a polarized light and transmit the pump wavelength having a different polarization
CN112433353A (zh) * 2020-09-30 2021-03-02 天津大学 基于棱镜折射色散的光学时域延展装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU214659B (hu) * 1993-08-23 1998-04-28 Szilárdtestfizikai Kutatóintézet Diszperzív dielektrikumtükör és eljárás annak tervezésére
US5701327A (en) * 1996-04-30 1997-12-23 Lucent Technologies Inc. Saturable Bragg reflector structure and process for fabricating the same
AT405992B (de) * 1996-09-06 2000-01-25 Stingl Andreas Dipl Ing Kurzpuls-laservorrichtung mit passiver modenverkopplung
AT410732B (de) * 1999-07-07 2003-07-25 Femtolasers Produktions Gmbh Dispersiver mehrschichtiger spiegel
AT411411B (de) * 2002-05-17 2003-12-29 Femtolasers Produktions Gmbh Kurzpuls-laservorrichtung mit vorzugsweise passiver modenverkopplung und mehrfachreflexions-teleskop hiefür
US8040929B2 (en) * 2004-03-25 2011-10-18 Imra America, Inc. Optical parametric amplification, optical parametric generation, and optical pumping in optical fibers systems

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101470321B1 (ko) * 2007-10-04 2014-12-08 펨토레이저스 프로덕션스 게엠베하 상이한 스펙트럼 투과율을 갖는 2개의 출력 커플러를 구비한 위상 안정형 모드락 레이저
KR101682397B1 (ko) 2015-10-30 2016-12-05 광주과학기술원 고출력 펨토초 레이저장치

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