KR20170001466A - 레이저 빔 결합 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 빔 결합 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 에미터가 복수 개 배열된 레이저 에미터 어레이, 상기 각각의 레이저 에미터로부터 방출된 복수의 레이저 빔들이 제1축 방향으로 집속되도록 하되, 상기 복수의 레이저 빔들의 형태가 제2축과 평행인 장축을 갖는 타원의 형태로 변환되도록 하는 제1 결합 렌즈 및 상기 제1 결합 렌즈의 초점에 배치되어 상기 제1 결합 렌즈에 의해 변환된 상기 복수의 레이저 빔들이 소정의 타겟에서 결합되도록 하는 제2 결합 렌즈를 포함하는 레이저 빔 결합 시스템이 제공된다.

Description

레이저 빔 결합 시스템{SYSTEM FOR COMBINING LASER BEAMS}
본 발명은 레이저 빔 결합 시스템에 관한 것이다.
레이저 빔을 사용함에 있어서 하나의 레이저 빔의 출력이 충분하지 않을 때, 복수의 레이저 빔들을 결합하여 출력을 높일 수 있으며, 복수의 레이저 빔들을 결합하는 방법으로는 coherent beam combining(코히어런트 빔 결합), spectral beam combining(스펙트럼 빔 결합), geometrical combining(기하학 결합) 방식 등이 사용될 수 있다.
이와 같이 기하학적인 방법으로 복수의 레이저 빔들을 결합하는 경우, 레이저 빔들의 위상이나 파장들을 조절할 필요가 없으므로 비용이 적게 소요되며 비교적 쉬운 방법으로 빔 출력을 증가 시킬 수 있다. 이러한 기하학적인 방법은 특히 광섬유 레이저에 사용되는 펌프용 레이저 다이오드 빔 결합 시 대표적으로 사용될 수 있다.
레이저 다이오드는 반도체 광원으로서, 고체 레이저(solid state laser)나 광섬유 레이저(fiber laser)의 펌핑(pumping) 광원으로 많이 사용된다.
도 1은 레이저 다이오드 바에서 방사되는 빔의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 다이오드에서 방사되는 빔은 방사체(100)가 배열된 방향과 수직한 y축 방향, 즉 고속축(Fast axis) 방향으로는 방사각(112)이 크고, 방사체(100)가 배열된 방향과 평행한 x축 방향, 즉 저속축(Slow Axis) 방향으로는 방사각(114)이 작다.
여기서, 큰 방사각을 가지는 고속축 빔을 시준(콜리메이션, Collimation)하기 위해서는 높은 개구율(Numerical Aperture, 이하, 'NA')를 가지는 원통형 렌즈(Cylindrical Lens)를 사용해야 하며, 단일 방사체의 폭(122)이 작을수록 빔의 품질(Quality)이 좋아지고 방사체 간의 간격(124)이 클수록 열 방출이 용이하다. 즉, 방사체 사이에 빛이 방출되지 않는 공간이 존재하게 되나, 이는 빔의 품질을 저하시키는 요인이 될 수 있다. 또한, 레이저 다이오드를 광섬유에 결합하여 사용함에 있어서, 상술한 바와 같은 고속축과 저속축 간의 비대칭에 의해 빔 품질이 저하될 수 있다.
도 2는 광섬유의 빔 형태를 나타내는 도면이다. 광섬유를 사용하여 단일 방사체의 긴 직사각형의 빔(210)을 받을 경우 도 2의 (a)와 같이 고속축 방향으로 빈 공간이 많이 생기게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 계단 형태를 갖는 히트 싱크(heat sink)를 이용하는 기술이 제안되었다.
구체적으로, 고속축의 방향으로 높이가 순차적으로 높아지도록 레이저 다이오드들을 배치하여 각각의 레이저 다이오드들로부터 방출되는 빔들의 합이 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 정사각형의 형태를 갖게 함으로써 광섬유의 광 충진율을 높일 수 있다. 다만, 이러한 방식은 계단형 히트 싱크 제작 시 매우 정교한 가공을 필요로 하여 제조 공정이 어려운 단점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 복수의 레이저 빔들을 결합하여 고출력 광을 생성하되 레이저 빔의 결합 효율이 높은 레이저 빔 결합 시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 에미터가 복수 개 배열된 레이저 에미터 어레이, 상기 각각의 레이저 에미터로부터 방출된 복수의 레이저 빔들이 제1축 방향으로 집속되도록 하되, 상기 복수의 레이저 빔들의 형태가 제2축과 평행인 장축을 갖는 타원의 형태로 변환되도록 하는 제1 결합 렌즈 및 상기 제1 결합 렌즈의 초점에 배치되어 상기 제1 결합 렌즈에 의해 변환된 상기 복수의 레이저 빔들이 소정의 타겟에서 결합되도록 하는 제2 결합 렌즈를 포함하는 레이저 빔 결합 시스템을 제안한다.
본 발명에 의하면, 제1 및 제2 결합 렌즈를 이용하여 레이저 빔들을 결합함에 따라 결합 효율이 높은 고출력의 광을 생성할 수 있다.
또한, 레이저 빔들을 결합함에 있어서, 레이저 다이오드 바를 사용하여 소요 부품을 줄이고 조립 비용을 절감할 수 있다.
또한, 서로 다른 높이를 갖도록 배치되는 제4 결합 렌즈를 이용함으로써 스마일 현상이 발생하는 것을 방지하여 결합 효율을 높일 수 있다.
또한, 단일 모드 펄스 형 레이저 빔들을 결합함으로써 피크 출력은 고출력으로 유지하면서 펄스 반복율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 레이저 다이오드 바에서 방사되는 레이저 빔의 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 광섬유의 빔 형태를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 8은 도 3의 A 내지 E 평면에서 바라본 레이저 빔의 형태를 나타내기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 및 소정의 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 및 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 레이저 빔 결합 시스템 및 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 내의 레이저 빔들이 변환되는 과정을 위상 공간(phase space) 상에서 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 19는 서로 다른 레이저 에미터로부터 방출되는 펄스형 레이저 빔을 시간 축에 나타낸 도면이다.
도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 도 20의 빔 확장기를 통과한 레이저 빔들 각각의 원거리장(far-field)를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나， 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될수 있고， 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특정, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템은 복수의 레이저 에미터(Emitter; 310a, 310b, 310c)들이 배열된 레이저 에미터 어레이(300), 제1 시준 렌즈(320), 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c), 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c), 및 제2 결합 렌즈(350)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서는 레이저 에미터 어레이(300)의 배열 방향와 평행한 축을 x축(또는 저속축, 또는 제1축)인 것으로 하고, 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)로부터 방출되는 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)이 진행하는 방향과 평행한 축을 z축(또는 제3축)인 것으로 하고, x축 및 z축 각각과 수직한 축을 y축(또는 고속축, 또는 제2축)인 것으로 한다.
레이저 에미터들(310a, 310b, 310c) 각각은 반도체 레이저, 특히 레이저 다이오드일 수 있으며, 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)이 배열되어 레이저 에미터 어레이(300)를 형성할 수 있다. 이때, 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)은 동일한 평면(x축과 z축으로 이루어진 평면) 상에 배열될 수 있으며, 구체적으로 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)이 하나의 기판 상에 구비되는 레이저 다이오드 바(Laser diode bar)가 레이저 에미터 어레이(300)로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)로부터 방출된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 먼저 제1 시준 렌즈(320)를 통과할 수 있다. 제1 시준 렌즈(320; 고속축 컬리메이터, fast-axis collimator)는 도 3에 도시된 바와 같이 y축 방향으로의 곡률을 갖는 원통형 렌즈(cylindrical lens)일 수 있으며, 각각의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)로부터 방출된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)을 시준(collimating)하는 기능을 수행할 수 있다.
다음으로, 제1 시준 렌즈(320)를 통과한 레이저 빔들은 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c; 저속축 컬리메이터, slow-axis collimator)를 통과할 수 있다. 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)는 도 3에 도시된 바와 같이 x축 방향으로의 곡률을 갖는 원통형 렌즈일 수 있으며, 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)의 개수만큼 구비되어 각각의 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)와 각각의 레이저 에미터(310a, 310b, 310c)가 서로 일대일 대응될 수 있다.
즉, 도면번호 310a의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315a)은 도면번호 330a의 제2 시준 렌즈를 통과하고, 도면번호 310b의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315b)은 도면번호 330b의 제2 시준 렌즈를 통과하며, 마지막으로 도면번호 310c의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315c)은 도면번호 330c의 제2 시준 렌즈를 통과할 수 있다.
복수의 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각은 제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)를 통과함에 따라 원형의 형태를 갖는 레이저 빔들로 시준된다.
다음으로, 제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)에 의해 시준된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 초점 거리에 위치한 제2 결합 렌즈(350)를 순차적으로 통과함에 따라 소정의 타겟에서 결합될 수 있다.
제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)는 x축 방향으로의 곡률을 갖는 원통형 렌즈일 수 있으며, 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)의 개수만큼 구비되어 각각의 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 각각의 레이저 에미터(310a, 310b, 310c)가 서로 일대일 대응될 수 있다.
즉, 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)를 통과한 도면번호 315a의 레이저 빔은 도면번호 340a의 제1 결합 렌즈를 통과하고, 도면번호 315b의 레이저 빔은 도면번호 340b의 제1 결합 렌즈를 통과하며, 도면번호 315c의 레이저 빔은 도면번호 340c의 제1 결합 렌즈를 통과할 수 있다.
제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)에 의해 시준된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 배열은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과하면서 x축 방향으로 집속(focusing)되고, 원형의 형태로 시준되었던 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 y축과 평행인 장축을 갖는 타원의 형태로 변환된다.
제2 결합 렌즈(350)는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 초점 거리에 위치하는 것으로서, x축 방향으로의 곡률을 갖되 단일의 원통형 렌즈일 수 있다. 즉, 제2 결합 렌즈(350)를 통과하는 복수의 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)을 결합하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 제2 결합 렌즈(350)를 통과함에 따라 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에서 원형의 형태를 갖는 하나의 빔으로 결합된다.
도 4 내지 도 8은 도 3의 A 내지 E 평면에서 바라본 레이저 빔의 형태를 나타내기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)로부터 방출된 각각의 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330d)를 통과함에 따라 원형의 형태로 시준될 수 있다.
다음으로, 도 5와 같이 원형의 형태로 시준된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과함에 따라 도 6에 도시된 바와 같이 x축 방향으로 집속(focusing)되고, y축과 평행인 장축을 갖는 타원의 형태로 변환될 수 있다.
마지막으로, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2 결합 렌즈(350)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 사이의 간격은 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에 가까워질수록 점차 좁아져 초점 거리에서 결합한다. 또한, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과함에 따라 타원의 형태로 변환되었던 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 장축과 단축의 길이 차이가 제2 결합 렌즈(350)를 통과한 후 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에 가까워질수록 감소하면서, 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에서 원형의 형태로 변환될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템에 의해 결합된 레이저 빔이 광섬유에 결합되는 것에 관하여 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 및 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 것으로, x-z 평면을 기준으로 설명하기 위한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템에 의해 결합된 레이저 빔이 광섬유(360)에 결합되도록, 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에 광섬유(360)를 구비할 수 있다.
광섬유(360)의 일 측면에서 결합된 레이저 빔은 광섬유(360)를 따라 진행하여 광섬유(360)의 타 측면으로부터 방출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔들의 결합 효율
도 9에 도시된 광학 시스템의 각각의 구성이 아래와 같은 구체적 특성을 갖는 경우 레이저 빔들의 결합 효율을 예측할 수 있다.
먼저, 세 개의 레이저 에미터들은 각각 발광 면적 폭이 50um, 두께가 1um, 레이저 빔의 강도가 1/e2인 지점에서의 발산 각도가 y축 방향으로 68도, x축 방향으로 17도인 레이저 다이오드를 사용한다. 이때, 레이저 다이오드 사이의 간격은 500um이다.
다음으로, 제1 시준 렌즈(320)는 초점 거리 0.3mm, 개구율(numerical aperture, 이하 NA이라 함)은 0.68인 비구면 원통 렌즈(aspherical cylindrical lens)를 사용하고, 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)는 초점 거리가 1.2mm이고 렌즈 사이의 간격이 레이저 다이오드 간격과 동일한 0.5mm인 원통형 렌즈 어레이(cylindrical lens array)를 사용한다.
다음으로, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)로는 초점 거리가 11.1mm이고 렌즈 사이의 간격이 레이저 다이오드 간격과 동일한 0.5mm인 렌즈 어레이를 사용하고, 제2 결합 렌즈(350)는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 초점 거리가 동일한 단일 렌즈를 사용한다.
레이저 빔들이 모이게 되는 타겟은 코어 지름(R1)이 400um이고 NA는 0.13인 광섬유(360)이다.
이 경우, 레이저 다이오드들로부터 방출되어 제1 시준 렌즈(320), 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c), 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c) 및 제2 결합 렌즈(350)를 순차적으로 거쳐 광섬유(360)에서 결합되는 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 결합 효율은 90%일 것으로 예측될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템에 의해 결합된 레이저 빔이 광섬유에 결합되는 것에 관하여 설명하도록 한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 및 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 것으로, 각각 x-z 평면과 y-z 평면을 기준으로 설명하기 위한 도면이다.
도 10 및 도 11을 참조로 하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 제2 결합 렌즈(350) 사이에 위치하는 제3 결합 렌즈(370)를 더 포함할 수 있다. 제3 결합 렌즈(370)는 y축 방향의 곡률을 갖는 원통형 렌즈로서, 소정의 타겟에서 결합되는 레이저 빔의 y축 방향의 크기를 조절하는 기능을 수행할 수 있다.
결합된 레이저 빔들을 다양한 광섬유에 적용하기 위하여는 광섬유의 코어 지름의 크기에 따라 결합된 원형의 레이저 빔의 크기를 조절할 필요가 있다.
본 발명에 의할 경우, 제3 결합 렌즈(370)를 더 구비함으로써 레이저 빔의 y축 방향의 크기를 줄일 수 있다. 또한, x축 방향의 크기는 초점 거리가 짧은 제2 결합 렌즈(350)를 사용함으로써 줄일 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 레이저 빔의 결합 효율
도 10 및 도 11에 도시된 광학 시스템의 각각의 구성이 아래와 같은 구체적 특성을 갖는 경우 레이저 빔들의 결합 효율을 예측할 수 있다.
가령, 레이저 다이오드(310a, 310b, 310c), 제1 시준 렌즈(320), 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c), 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 특성이 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔의 결합 효율 예측 시 사용한 것과 동일하되, 코어 지름(R2)이 100um이고 NA는 0.13인 광섬유(360)에 레이저 빔들을 결합하고자 하는 경우에는 코어 지름(R2)이 줄어든 만큼 결합된 빔의 크기 또한 줄일 필요가 있다.
이때, 초점 거리가 도 9의 D1 보다 짧은 4.4 mm인 제2 결합 렌즈(350)를 사용하여 x축 방향의 빔 크기를 줄이고, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 제2 결합 렌즈(350) 사이에 제3 결합 렌즈(370)를 구비함으로써 y축 방향의 빔 크기를 줄일 수 있다. 제3 결합 렌즈(370)는 초점 거리가 13.3 mm인 원통형 렌즈일 수 있다.
상기와 같은 특성들을 갖는 레이저 빔 결합 시스템에 의할 경우, 레이저 빔 결합 효율은 86%일 것으로 예측할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이며, 도 13은 도 12에 도시된 레이저 빔 결합 시스템 및 광섬유를 포함하는 광학 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템은 제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c)는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 제2 결합 렌즈(350) 사이에 위치하도록 구비될 수 있으며, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 개수만큼 구비되어 각각의 제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c)와 각각의 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)가 서로 일대일 대응될 수 있다.
복수의 제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c) 중 적어도 하나(380b)의 y축 중심 좌표가 나머지 제4 결합 렌즈(380a, 380c)의 y축 중심 좌표와 다르도록 구비될 수 있다. 즉, 복수의 제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c) 중 적어도 어느 하나의 제4 결합 렌즈(380b)만이 y축 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다.
레이저 다이오드 바에 구비된 레이저 다이오드들의 방사 위치는 제작상의 결함 또는 패키징(packaging)시 스트레스(stress) 때문에 일직선 상에 위치하지 않을 수 있으며, 심한 경우에는 수 마이크로 미터 정도 벗어나 곡선 상에 위치하게 되는 등 스마일(smlie) 현상이 발생할 수 있다.
예를 들어, 스마일 현상에 의해 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 315b에 대응되는 레이저 빔의 진행 방향이 광섬유(360)의 y축 좌표보다 아래를 향하도록 진행할 수 있다.
이 경우, 315b에 대응되는 레이저 빔은 y축 중심 좌표가 큰 제4 결합 렌즈(380b)를 통과함으로써 진행 방향이 광섬유(360)의 y축 좌표와 가까워 지도록 상향 조절될 수 있다.
즉, 제4 결합 렌즈(380a, 380b, 380c)가 복수의 레이저 에미터(310a, 310b, 310c) 각각에 대응되도록 복수 개 구비한 후, 레이저 빔(315a, 315b, 315c)의 진행 방향에 따라 적어도 어느 하나의 제4 결합 렌즈의 y축 중심 좌표를 조절함으로써 레이저 빔의 결합 품질을 높일 수 있다.
도 14 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템 내의 레이저 빔들이 변환되는 과정을 위상 공간(phase space) 상에서 설명하기 위한 도면이다.
도 14 내지 도 17에서 x축은 도 3 내지 도 13의 x축, 즉 저속축에서의 레이저 빔의 위치를 나타내는 것이며, Px는 모멘텀(momentum)으로서 레이저 빔의 방향 및 방사각 정보를 포함하는 것이다. y축은 도 3 내지 도 13의 y축, 즉 고속축에서의 레이저 빔의 위치를 나타내는 것이며, Py 또한 모멘텀(momentum)으로서 레이저 빔의 방향 및 방사각 정보를 포함하는 것이다. 한편, 위상 공간에서의 넓이는 레이저 빔 결합 시스템의 각 구성을 거치더라도 변하지 않는다.
도 14는 레이저 에미터(310a, 310b, 310c) 각각으로부터 방출되는 레이저 빔(315a, 315b, 315c)을 위상 공간 상에서 나타낸 것으로, 각각의 레이저 빔(315a, 315b, 315c)의 x축 중심 좌표는 분리되어 있으며, y축 중심 좌표는 일치할 수 있다. 이때, y축 방향으로의 방사각이 x축 방향으로의 방사각보다 크므로 Py 값이 Px 값보다 크며, 따라서 도 14에 도시된 바와 같이 위상 공간 상에서의 직사각형의 높이가 크게 표현될 수 있다.
도 15은 제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)이 위상 공간 상에 표현된 것이다. 제1 시준 렌즈(320) 및 제2 시준 렌즈(330a, 330b, 330c)에 의해 각각 x축 및 y축으로 시준된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 도 15에 도시된 바와 같이 직사각형의 높이는 낮아지고 폭은 길어지는 형상으로 변환되어 정렬될 수 있다.
도 16은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)이 위상 공간 상에 표현된 것을 나타내는 도면이다. 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)에 의해 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각은 x축 방향으로 집속되므로, 도 16에 도시된 바와 같이 위상 공간 상에서 직사각형의 폭은 좁아지고 높이는 높아지게 된다.
도 17은 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리에서의 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)이 위상 공간 상에 표현된 것을 나타내는 도면이다. 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각의 x축 중심 좌표는 제2 결합 렌즈(350)에 의해 제2 결합 렌즈(350)의 초점에서 모이게 된다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이 직사각형이 정렬된다.
한편, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각의 x축 폭은 매우 좁으므로 제2 결합 렌즈(350)를 통과하는 경우 제2 결합 렌즈(350)의 곡면의 영향을 받지 않을 수 있다. 따라서 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 초점 면인 제2 결합 렌즈(350)를 지나면서 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각의 X축 폭은 점점 커지게 된다.
또한, 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c) 각각의 초점 거리와 제2 결합 렌즈(350)의 초점 거리가 같을 경우, 레이저 빔(315a, 315b, 315c)이 결합되는 위치는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)에서 초점 거리의 두 배만큼 떨어지게 되므로, 레이저 빔(315a, 315b, 315c)이 결합되는 위치에서의 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 각각의 x축 폭은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)에 입사하는 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 폭과 같게 된다.
도 18은 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 18에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제4 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템은 제1 반사부(390a, 390b, 390c)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
제1 반사부(390a, 390b, 390c)는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)와 제2 결합 렌즈(350) 사이에 위치하도록 구비될 수 있으며, 구체적으로 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 진행 방향이 제1 반사부(390a, 390b, 390c)를 기준으로 90도 변환된 후 제2 결합 렌즈(350)로 입사되도록 구비될 수 있다.
제1 반사부(390a, 390b, 390c)는 복수의 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c)의 개수만큼 구비되며, 각각의 제1 반사부(390a, 390b, 390c)는 레이저 에미터들(310a, 310b, 310c) 각각과 일대일 대응될 수 있다. 예를 들어, 도면번호 310a의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315a)이 도면번호 390a의 제1 반사부에서 반사되고, 도면번호 310b의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315b)이 도면번호 390b의 제1 반사부에서 반사되며, 도면번호 310c의 레이저 에미터로부터 방출된 레이저 빔(315c)이 도면번호 390c의 제1 반사부에서 반사될 수 있다.
제1 반사부(390a, 390b, 390c)는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과한 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 사이의 간격을 좁히는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 각각의 x축 좌표 사이의 간격은 레이저 에미터(310a, 310b, 310c) 간의 간격과 동일하되, 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 각각의 z축 좌표 사이의 간격은 레이저 에미터(310a, 310b, 310c) 간의 간격보다 더 좁도록 제1 반사부(390a, 390b, 390c)가 배치될 수 있다.
도 17을 참조하면, 양 측에 위치한 두 개의 레이저 빔들(315a, 315c)의 Px의 중심 좌표는 영(0)이 아닌 값을 가질 수 있다. 이러한 경우, 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 간의 간격을 좁게 하여 빔들의 Px의 중심 좌표 값이 모두 0에 근접하도록 조절하고, 따라서 결합 효율을 높일 수 있다.
본 발명의 제4 실시예에 따르면, 제1 반사부(390a, 390b, 390c)에 의해 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 사이의 간격이 좁아지므로, 레이저 에미터(310a, 310b, 310c) 간의 간격을 좁게 하여 배열하는 것이 용이하지 않은 경우라도 결합 효율을 높일 수 있다.
이때, 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 각각의 크기는 레이저 빔(315a, 315b, 315c)을 수용하기에 충분하되, 각각의 제1 반사부(390a, 390b, 390c)의 z축 좌표 간 거리를 좁혔을 때 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 진행을 방해하지 않을 정도일 수 있으며, 상술한 조건을 만족하면서 작은 크기를 구비할수록 바람직하다.
레이저 빔들(315a, 315b, 315c)은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)를 통과함에 따라 x축 방향으로 집속하므로 제1 반사부(390a, 390b, 390c)의 위치는 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c)의 초점 거리와 최대한 가깝도록 배치될 수 있다. 또한, 제2 결합 렌즈(350)가 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c) 각각의 초점 거리에 배치되도록 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 각각의 위치가 결정될 수 있다.
한편, 도 18에서는 설명의 편의를 위하여 제1 시준 렌즈 및 제2 시준 렌즈를 도시하지 않았으나, 상술한 다른 실시예와 같이 레이저 에미터와 제1 결합 렌즈 사이에 제1 시준 렌즈 및 제2 시준 렌즈가 구비될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
도 19는 도 18에 도시된 레이저 에미터 각각으로부터 방출되는 레이저 빔이 펄스형인 경우, 시간에 따른 레이저 빔을 나타낸 도면이다.
도 19의 (a)는 도면부호 310c의 레이저 에미터로부터 방출되는 펄스 형 레이저 빔, (b)는 도면부호 310b의 레이저 에미터로부터 방출되는 펄스 형 레이저 빔, (c)는 도면부호 310a의 레이저 에미터로부터 방출되는 펄스 형 레이저 빔을 시간축(t)에 나타낸 것이다.
Q 스위칭 레이저와 같은 펄스 레이저에서는 시간 상에서 광 펄스 위치를 조정할 수 있으며, 각각의 레이저 에미터에서 발생하는 펄스들을 도 19의 (d)과 같이 시간 축에서 인터리빙(interleaving)할 수 있다.
반도체 펌핑 레이저 에미터가 아닌 일반적인 고체 레이저 에미터 등에서 방출되는 레이저 빔은 공간적으로 단일 모드를 가지게 된다. 이 경우 위상에 따라 심한 간섭 현상이 발생될 수 있다. 또한, 단일 레이저로는 발열 문제 등으로 펄스 피크 출력을 유지하면서 반복율을 증가시키기 어려운 문제점이 있다.
반면에, 본 발명에 의할 경우, 복수의 펄스 형 레이저 빔들이 제2 결합 렌즈의 초점에서 결합되나 서로 다른 시간 상에 존재하므로 간섭 현상을 줄일 수 있으며 피크 출력을 유지하면서 반복율을 증가시킬 수 있다.
도 20은 본 발명의 제5 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 20을 참조로 하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 레이저 빔 결합 시스템은 제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c), 제1 반사부(390a, 390b, 390c), 제2 반사부(400), 제2 결합 렌즈(350) 및 빔 확장기(420; beam expander)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 결합 렌즈(340a, 340b, 340c), 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 및 제2 결합 렌즈(350)는 상술한 다른 실시예에서 설명한 것과 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제2 반사부(400)는 제1 반사부(390a, 390b, 390c)와 제2 결합 렌즈(350) 사이에 위치하도록 구비될 수 있으며, 구체적으로 제1 반사부(390a, 390b, 390c)에 반사된 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)이 제2 반사부(400)에 의해 그 진행 방향이 90도 변환된 후 제2 결합 렌즈(350)에 입사될 수 있도록 구비될 수 있다.
제1 반사부(390a, 390b, 390c)에 의해 좁아진 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 사이의 간격은 제2 반사부(400)를 지남으로써 더 좁아 질 수 있다. 즉, 제2 결합 렌즈(350)의 초점에서 결합되는 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 결합 효율을 증대시킬 수 있다.
한편, 도 20에 도시된 바와 같이 제2 반사부(400)는 레이저 빔들의 개수만큼 구비되되 계단 형태로 적층되어 구비될 수 있다. 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 간격을 최대한 좁히면서 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 진행을 방해하지 않기 위하여는 제2 반사부(400) 간의 거리가 좁아져야 하는 바, 계단 형태로 제2 반사부(400)를 서로 적층하는 경우 제2 반사부(400) 간의 거리를 효율적으로 좁힐 수 있으며 제2 반사부(400)를 용이하게 고정할 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 결합 효율을 높이는 방법으로서 레이저 빔들(315a, 315b, 315c) 간 간격을 좁힐 수도 있지만, 초점 거리가 긴 제2 결합 렌즈(350)를 사용하여 결합 효율을 크게 할 수도 있다.
다만, 초점 거리가 긴 제2 결합 렌즈(350)를 사용하는 경우 레이저 빔 결합 시스템의 전체 크기가 늘어난 초점 거리만큼 커지는 문제점이 있다. 본 발명에 의할 경우, 제1 반사부(390a, 390b, 390c) 및 제2 반사부(400)를 사용하여 레이저 빔들(315a, 315b, 315c)의 진행 경로가 폴딩(folding)되어 전체 시스템의 크기를 줄일 수 있다.
다음으로, 빔 확장기(420)는 제2 결합 렌즈(350)의 초점에 위치하며, 결합된 레이저 빔의 크기를 확장하고 방사각은 감소시키는 기능을 수행할 수 있다. 구체적으로 빔 확장기(420)는 레이저 빔을 확장시킨 크기만큼 방사각을 감소시킬 수 있다(예를 들어, 빔의 크기를 6배 크게 하는 경우, 방사각은 6배 작아지도록 조절함).
도 21은 도 20의 빔 확장기를 통과한 레이저 빔들 각각의 원거리장(far-field)를 나타내는 도면이다.
예를 들어, 빔 확장기(420)에 입사 전 제2 결합 렌즈(350)의 초점에서 결합된 레이저 빔의 방사각이 약 1도이고, 빔 확장기(420)에 의해 약 0.2도의 각도로 줄어든 경우, 도 22에 도시된 바와 같이 각각의 빔들이 약 0.2도 정도 분리된 형상으로 나타나는 것을 알 수 있다.
한편, 도 20에서는 설명의 편의를 위하여 레이저 에미터 어레이, 제1 시준 렌즈 및 제2 시준 렌즈를 도시하지 않았으나, 상술한 다른 실시예와 같이 레이저 빔을 방출하는 레이저 에미터 어레이, 레이저 에미터 어레이와 제1 결합 렌즈 사이에 구비되는 제1 시준 렌즈, 및 제2 시준 렌즈를 포함할 수 있음은 자명하다 할 것이다.
본 발명에 따르면 레이저 빔들을 결합함에 있어서, 레이저 다이오드 바를 사용하여 소요 부품을 줄이고 조립 비용을 절감할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 결합 렌즈를 이용하여 레이저 빔들을 결합함에 따라 결합 효율이 높은 고출력의 광을 생성할 수 있다.
또한, 서로 다른 높이를 갖도록 배치되는 제4 결합 렌즈를 이용하여 스마일 현상이 발생하는 것을 방지하여 결합 효율을 높일 수 있다.
또한, 단일 모드 펄스 형 레이저 빔들을 결합함으로써 피크 출력은 고출력으로 유지하면서 펄스 반복율을 증가시킬 수 있다.
한편, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 레이저 에미터 어레이가 세 개의 레이저 에미터를 포함하는 것으로 상정하여 설명하였으나 이에 제한되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
300: 레이저 에미터 어레이
310a, 310b, 310c: 레이저 에미터
315a, 315b, 315c: 레이저 빔
320: 제1 시준 렌즈
330a, 330b, 330c: 제2 시준 렌즈
340a, 340b, 340c: 제1 결합 렌즈
350: 제2 결합 렌즈
360: 광섬유
370: 제3 결합 렌즈
380a, 380b, 380c: 제4 결합 렌즈
390a, 390b, 390c: 제1 반사부
400, 400a, 400b, 400c: 제2 반사부
420: 빔 확장기

Claims (13)

  1. 레이저 에미터가 복수 개 배열된 레이저 에미터 어레이;
    상기 각각의 레이저 에미터로부터 방출된 복수의 레이저 빔들이 제1축 방향으로 집속되도록 하되, 상기 복수의 레이저 빔들의 형태가 제2축과 평행인 장축을 갖는 타원의 형태로 변환되도록 하는 제1 결합 렌즈; 및
    상기 제1 결합 렌즈의 초점에 배치되어 상기 제1 결합 렌즈에 의해 변환된 상기 복수의 레이저 빔들이 소정의 타겟에서 결합되도록 하는 제2 결합 렌즈;
    를 포함하는 레이저 빔 결합 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 레이저 에미터는 상기 제1축과, 상기 레이저 빔이 진행하는 방향과 평행하는 제3축으로 이루어진 평면 상에 배치된 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 에미터 어레이는 레이저 다이오드 바인 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 에미터 어레이와 상기 제1 결합 렌즈 사이에 배치되어, 상기 각각의 레이저 에미터로부터 방출된 복수의 레이저 빔들을 상기 제2축을 기준 축으로 하여 시준하는 제1 시준 렌즈; 및
    상기 제1 시준 렌즈와 상기 제1 결합 렌즈 사이에 배치되어 상기 제1 시준 렌즈를 통과한 레이저 빔들을 상기 제1축을 기준 축으로 하여 시준하는 제2 시준 렌즈;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합 렌즈는,
    상기 복수의 레이저 에미터 각각에 대응되도록 상기 복수의 레이저 에미터의 개수만큼 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 소정의 타겟은 상기 제2 결합 렌즈의 초점 거리 상에 구비되며,
    상기 제2 결합 렌즈의 초점에서 결합되는 레이저 빔의 상기 제1축 방향으로의 길이는 상기 제2 렌즈의 초점 거리에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 결합 렌즈와 상기 제2 결합 렌즈 사이에 구비된 것으로서, 상기 제2축 방향의 곡률을 갖는 제3 결합 렌즈;를 더 포함하며,
    상기 복수의 레이저 빔들의 상기 제2축 방향으로의 폭은, 상기 제3 결합 렌즈를 통과함에 따라 좁아지는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합 렌즈와 상기 제2 결합 렌즈 사이에 구비된 것으로서, 상기 제2축 방향의 곡률을 갖는 제4 결합 렌즈;를 더 포함하며,
    상기 제4 결합 렌즈는 상기 복수의 레이저 에미터 각각에 대응되도록 상기 복수의 레이저 에미터의 개수만큼 구비되고,
    상기 각각의 제4 결합 렌즈는, 상기 각각의 제4 결합 렌즈에 대응하는 레이저 빔들의 상기 제2축 방향으로의 진행 경로를 제어하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 결합 렌즈와 상기 제2 결합 렌즈 사이에 구비된 제1 반사부;를 더 포함하며,
    상기 제1 결합 렌즈를 통과한 레이저 빔들이 상기 제1 반사부에 반사됨에 따라, 상기 제1 결합 렌즈를 통과한 레이저 빔들 사이의 간격이 좁아지는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 반사부와 상기 제2 결합 렌즈 사이에 구비된 제2 반사부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 레이저 에미터 각각으로부터 방출된 레이저 빔들의 진행 경로는 상기 제1 반사부 및 제2 반사부에 의해 폴딩(folding)되는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제2 결합 렌즈의 초점 상에 배치되는 빔 확장기;를 더 포함하는 레이저 빔 결합 시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 레이저 에미터 각각은 서로 소정의 시간 차를 두고 펄스 형 레이저 빔을 방출하는 것을 특징으로 하는 레이저 빔 결합 시스템.
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