반복률의 조정이 가능한 대칭적 구조를 갖는 템포럴 멀티플렉싱 레이저 시스템 및 그 구동 방법

Abstract

본 발명은 2개 이상의 레이저들을 대칭적 구조로 구성함으로써 출력광 펄스의 반복률을 자유롭게 조정 가능한 대칭적 구조를 갖는 템포럴 멀티플렉싱 레이저장치, 템포럴 멀티플렉싱 레이저 시스템 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 템포럴 멀티플렉싱 레이저 장치는, 진동수 발진기; 상기 진동수 발진기와 동기화하며 레이저 빔을 발진시키는 제1 내지 제4 레이저 발진부; 상기 진동수 발진기와 상기 제1 내지 제4 레이저 발진부 사이에 위치하여 상기 레이저 발진부에서 등시간 간격으로 레이저 빔이 발진되도록 시간을 지연시키는 제1 내지 제4 지연 발생기; 상기 제1, 제4 레이저 발진부의 후단에 설치되어 입사되는 S 편광을 P 편광으로 변환시키는 제1, 제2 반파장판; 상기 제2, 제3 레이저 발진부 및 상기 제1, 제2 반파장판의 후단에 설치되며 P 편광은 투과시키고 S 편광은 반사시키는 제1, 제2 편광빔 가르개; 상기 제1, 제2 편광빔 가르개의 후단에 설치되며 S 편광을 P 편광으로(또는 P 편광을 S 편광으로) 변환시키는 제1, 제2 포켈스 셀; 및, 상기 제1, 제2 포켈스 셀의 후단에 설치되며 상기 제1 포켈스 셀을 투과한 레이저 빔은 투과시키며, 상기 제2 포켈스 셀을 투과한 레이저 빔은 반사시키는 제3 편광빔 가르개를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 템포럴 멀티플렉싱 레이저 시스템은, 전술한 템포럴 멀티플렉싱 레이저 장치가 다수로 구비되며, 상기 다수의 템포럴 멀티플렉싱 레이저 장치들 중 2개의 템포럴 멀티플렉싱 레이저 장치가 편광빔 가르개를 기준으로 하여 대칭 구조로 연결되어 하나의 템포럴 멀티플렉싱 레이저 군(이하, 제1 레이저 군)을 이루어 반복률을 증대시킨 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 제1 레이저 군은 편광빔 가르개를 기준으로 같은 구조를 가진 또 다른 제1 레이저 군과 대칭적으로 연결되어 제2 레이저 군을 이루고, 상기와 같은 편광빔 가르개를 기준으로 한 레이저 군의 대칭 연결을 n회(n은 자연수)반복하여 출력 레이저 빔의 반복률을 2n배로 증대시킬 수 있다.