WO2017142155A1 - 레이저 펄스 제어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법 - Google Patents

레이저 펄스 제어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법 Download PDF

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optical modulator
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EO Technics Co Ltd
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    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/106—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity
    • H01S3/107—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating by controlling devices placed within the cavity using electro-optic devices, e.g. exhibiting Pockels or Kerr effect

Definitions

  • the present invention relates to a laser pulse control device and a laser pulse control method, wherein a laser generating a burst mode by selectively extracting a laser pulse by adjusting a voltage or a high frequency power applied to an optical modulator of the pulse control device.
  • a pulse rare device and a laser pulse control method are examples of laser pulse control method.
  • ultra-precision machining is essential for processing components in the microelectronics industry including semiconductors, displays, solar cells, next-generation high value / high performance PCBs, and next generation packaging industries.
  • the laser specification also requires high performance for such micro-sized ultra-precision machining.
  • Lasers in the ultraviolet region are used for finer processing, or femtosecond and picosecond pulse lasers with very short pulse widths are used.
  • high repetition rate and high power pulse laser are required for high speed and large area.
  • Q switching and mode locking methods are used.
  • the laser diode a method of directly modulating the applied current and operating with a pulse is used.
  • a pulse control device and a pulse capable of adjusting the peaks of laser pulses while simultaneously operating the output laser pulses in a burst mode by changing an electrical signal applied to an optical modulator with time Provide a control method.
  • Pulse control device includes a pulse laser generator for generating a plurality of laser pulses at a predetermined time interval; An optical modulator for selectively extracting some of the laser pulses by driving; A control unit controlling driving of the optical modulator while changing an electrical signal applied to the optical modulator with time; And an optical amplifier for amplifying the extracted laser pulses.
  • FIG. 1 schematically illustrates a pulse control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 2A is a graph showing the relationship between energy accumulated in an amplification medium and saturation time when continuously applying excitation energy to an optical amplifier.
  • 2B and 2C are graphs showing energy accumulated in an optical amplifier medium, input laser pulses, and output laser pulses when laser pulses are incident, amplified, and outputted periodically while continuously applying excitation energy to the optical amplifier.
  • 3A to 3D illustrate a process of selectively extracting and amplifying laser pulses using a pulse control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 4A to 4D illustrate a process of selectively extracting and amplifying laser pulses using a pulse control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 5A to 5D illustrate a process of selectively extracting and amplifying laser pulses using a pulse control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Pulse control device includes a pulse laser generator for generating a plurality of laser pulses at a predetermined time interval; An optical modulator for selectively extracting some of the laser pulses by driving; A control unit controlling driving of the optical modulator while changing an electrical signal applied to the optical modulator with time; And an optical amplifier for amplifying the extracted laser pulses.
  • the optical modulator may include an electro optics modulator (EOM).
  • EOM electro optics modulator
  • the electrical signal may include a voltage
  • the controller may apply a voltage that changes with time to the electro-optic modulator.
  • the output of the laser pulses from the optical amplifier may be constant or change over time.
  • the optical modulator may include an acoustic optics modulator (AOM).
  • AOM acoustic optics modulator
  • the electrical signal includes high frequency power
  • the controller may apply high frequency power that changes with time to the acoustooptic modulator.
  • the output of the laser pulses from the optical amplifier may be constant or change over time.
  • Pulse control method comprises the steps of generating a plurality of laser pulses at regular time intervals; Selectively extracting some of the laser pulses by driving an optical modulator; And amplifying the extracted laser pulses, wherein the extracting is performed by the controller changing the voltage or high frequency power applied to the optical modulator with time.
  • the optical modulator includes an electro-optic modulator driven by voltage application, and the controller may apply a voltage that changes with time to the electro-optic modulator.
  • the voltage applied to the electro-optic modulator may decrease with time or increase with time.
  • the output of the amplified laser pulses may be constant or change over time.
  • the optical modulator includes an acoustooptic modulator driven by high frequency power application, and the controller may apply high frequency power that changes with time to the acoustooptic modulator.
  • the high frequency power applied to the acoustooptic modulator may decrease with time or increase with time.
  • the output of the amplified laser pulses may be constant or change over time.
  • FIG. 1 schematically illustrates a pulse control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the pulse control apparatus 100 includes a pulse laser generator 110, an optical modulator 120, a controller 130, and an optical amplifier 140.
  • the pulse laser generator 100 may continuously generate a plurality of laser pulses LP at regular time intervals.
  • the pulse laser generator 100 may be classified into various types such as a gas, a liquid, a solid laser generator, and the like according to the type of the material generating the laser.
  • the time interval between the plurality of laser pulses LP generated by the pulse laser generator 100 may be 100 ns or less.
  • the optical modulator 120 may serve to selectively extract some of the laser pulses LP incident to the optical modulator 120.
  • the optical modulator 120 may include an electro optics modulator (EOM) and an acoustic optics modulator (AOM).
  • EOM electro optics modulator
  • AOM acoustic optics modulator
  • the controller 130 may control the driving of the optical modulator 120 by applying an electrical signal to the optical modulator 120.
  • the controller 130 may apply a voltage when the optical modulator 120 is an electro-optic modulator, and control the driving of the optical modulator 120 by applying high frequency power when the optical modulator 120 is an acousto-optic modulator. Can be.
  • the laser pulse LP may be selectively extracted using the Pockels effect.
  • a polarization beam splitter (not shown) may be located on the optical path of the laser beam passing through the electro-optic modulator.
  • the controller 130 applies a voltage to the electro-optic modulator, the refractive index of the electro-optic modulator medium is changed, and thus the polarization direction of the light may be changed.
  • the polarizing beam splitter may pass P-type light rays, reflect S-type light rays, and laser pulses LP passing through the electro-optic modulator may have an S-type polarization direction. Therefore, the laser pulses LP cannot pass through the polarizing beam splitter until a voltage is applied to the electro-optic modulator by the controller 130.
  • the controller 130 applies a voltage to the electro-optic modulator, the polarization directions of the laser pulses LP rotate, and may pass through the polarization beam splitter.
  • the rotation angle of the polarization direction of the laser pulses LP may be adjusted by adjusting the magnitude of the applied voltage, and thus the intensity of the extracted laser pulses LP may be adjusted.
  • the optical modulator 120 is an acousto-optic modulator
  • the control unit 130 applies high frequency power to the acousto-optic modulator
  • light may be diffracted by the diffraction grating due to a periodic change in the refractive index of the aco-optic modulator medium. have.
  • a path difference between the laser pulses LP incident to the acoustooptic modulator may occur, and only a part of the laser pulses LP may be selectively extracted using the path difference.
  • the intensity of the extracted laser pulses LP may be adjusted.
  • the optical amplifier 140 amplifies and outputs the laser pulses LP extracted by the optical modulator 120.
  • the energy of the laser pulses LP may be amplified by extracting the inversely distributed energy. The relationship between the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 and the amplification of the laser pulse LP will be described later.
  • 2A is a graph showing the relationship between the energy accumulated in the amplification medium and the saturation time when the excitation energy is continuously applied to the optical amplifier 140.
  • the accumulated energy continuously increases for a predetermined time, that is, until the saturation time ts.
  • the saturation time depends on the amplification medium, but in the case of rare earth ions, a region of several microseconds to several tens of microseconds is common.
  • the time interval t1 between the laser pulses LP selectively generated by the optical modulator 120 after being generated by the pulse laser generator 110 may be greater than or equal to the saturation time ts. Can be. That is, after one laser pulse LP is input to the optical amplifier 140, the time until the next laser pulse LP is input is greater than or equal to the saturation time ts.
  • the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 may be saturated before the next laser pulse LP is input. Therefore, the laser pulse LP input in the subordinate order may be sufficiently amplified, and thus the output of the laser pulse LP input first and the laser pulse LP input next may be the same.
  • the time interval t2 between the laser pulses LP selectively generated by the optical modulator 120 after being generated by the pulse laser generator 110 may be smaller than the saturation time ts. . That is, after one laser pulse LP is input to the optical amplifier 140, the time until the next laser pulse LP is input is smaller than the saturation time ts.
  • the first laser pulse LP is amplified by the optical amplifier 140, and when the next laser pulse LP is input, the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 is the day before reaching the saturation state. Can be. Therefore, the laser pulse LP input in the subordinate order may be less amplified than the laser pulse LP input first, so that the laser pulse LP input first is the laser pulse LP input next.
  • the output laser pulse LP is output. Can represent an ever-decreasing output.
  • the laser pulses LP generated by the pulse laser generator 110 may have a predetermined time interval.
  • the time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less, and may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140.
  • 3B is a graph showing voltage or high frequency power applied to the optical modulator 120 by the controller 130.
  • the controller 130 may apply a voltage or high frequency power that is kept constant over time to the optical modulator 120 at regular time intervals.
  • 3C shows laser pulses LP selectively extracted by the optical modulator 120. Since voltage or high frequency power that is kept constant over time is applied to the controller 130, the laser pulses LP extracted by the optical modulator 120 may have the same output. Laser pulses LP may not be extracted in a section in which voltage or high frequency power is not applied to the optical modulator 120.
  • FIG. 3D illustrates laser pulses LP which are extracted by the optical modulator 120 and then amplified by the optical amplifier 140.
  • a time interval between laser pulses LP belonging to the same group may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140. Therefore, when the first laser pulse LP is amplified by the optical amplifier 140 and then the next laser pulse LP is input, the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 reaches a saturation state. It may be before. Therefore, the laser pulse LP input in the subordinate order may be less amplified than the laser pulse LP input first, so that the laser pulse LP input first is the laser pulse LP input next. It can have a larger value than the output of.
  • the laser pulse LP having a time interval smaller than the saturation time ts is continuously input to the optical amplifier 140, the output laser pulses LP gradually decrease. To indicate output. Since there is no laser pulse LP input to the optical amplifier 140 in a section where no voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120, the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 reaches saturation again. can do. In this case, when the laser pulses LP having a time interval smaller than the saturation time ts are input to the optical amplifier 140, the laser pulses LP indicating gradually decreasing output may be output again.
  • the laser pulses LP may be extracted in a section where voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120 by the controller 130, and a time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less.
  • the laser pulse LP is not output in a section in which no voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120, and the time when no voltage or high frequency power is applied may be several hundred ns or more. Therefore, by applying or not applying voltage or high frequency power from the controller 130 to the optical modulator 120, a group of laser pulses LP having a time interval of 100 ns or less may be repeated at a time of several hundred ns or more. This may be referred to as a burst mode.
  • FIGS. 4A to 4D illustrate a process of selectively extracting and amplifying laser pulses LP using the pulse control apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the laser pulses LP generated by the pulse laser generator 110 may have a predetermined time interval.
  • the time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less, and may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140.
  • 4B is a graph showing voltage or high frequency power applied to the optical modulator 120 by the controller 130.
  • the controller 130 may apply a voltage or high frequency power that increases with time to the optical modulator 120 at regular time intervals.
  • 4C shows laser pulses LP selectively extracted by the optical modulator 120. Since voltage or high frequency power that increases with time is applied to the controller 130, the laser pulses LP extracted by the optical modulator 120 may have an output that increases with time. Laser pulses LP may not be extracted in a section in which voltage or high frequency power is not applied to the optical modulator 120.
  • FIG. 4D illustrates laser pulses LP which are extracted by the optical modulator 120 and then amplified by the optical amplifier 140.
  • a time interval between laser pulses LP belonging to the same group may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140. Therefore, when the first laser pulse LP is amplified by the optical amplifier 140 and then the next laser pulse LP is input, the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 reaches a saturation state. It may be before. Therefore, the laser pulse LP input in the subordinate order may be less amplified than the laser pulse LP input first. However, referring to FIG.
  • the laser pulse amplified by the optical amplifier 140 is performed.
  • the outputs of the LPs may be the same.
  • the laser pulses LP may be extracted in a section where voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120 by the controller 130, and a time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less.
  • the laser pulse LP is not output in a section in which no voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120, and the time when no voltage or high frequency power is applied may be several hundred ns or more. Therefore, by applying or not applying voltage or high frequency power from the controller 130 to the optical modulator 120, a group of laser pulses LP having a time interval of 100 ns or less may be repeated at a time of several hundred ns or more. This may be referred to as a burst mode.
  • various burst modes may be implemented according to the type of object to be processed, thereby improving productivity. Can be increased. In addition, it can be spatially simple compared to generating a burst mode of the laser pulse LP using the optical system.
  • 5A to 5D illustrate a process of selectively extracting and amplifying laser pulses LP using the pulse control apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • laser pulses LP generated by the pulse laser generator 110 may have a predetermined time interval.
  • the time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less, and may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140.
  • 5B is a graph showing voltage or high frequency power applied to the optical modulator 120 by the controller 130.
  • the controller 130 may apply the voltage or high frequency power to the optical modulator 120 at regular time intervals while decreasing with time.
  • 5C shows laser pulses LP selectively extracted by the optical modulator 120. Since voltage or high frequency power that decreases with time and then increases with time is applied to the controller 130, the laser pulses LP extracted by the optical modulator 120 may have an output that decreases with time and increases. Laser pulses LP may not be extracted in a section in which voltage or high frequency power is not applied to the optical modulator 120.
  • FIG. 5D illustrates laser pulses LP which are extracted by the optical modulator 120 and then amplified by the optical amplifier 140.
  • a time interval between laser pulses LP belonging to the same group may be smaller than the saturation time ts of the optical amplifier 140. Therefore, when the first laser pulse LP is amplified by the optical amplifier 140 and then the next laser pulse LP is input, the energy accumulated in the amplification medium of the optical amplifier 140 reaches a saturation state. It may be before. Therefore, the laser pulse LP input in the subordinate order may be less amplified than the laser pulse LP input first.
  • the shape of the section in which the output of the laser pulse LP passing through the optical modulator 120 decreases and the section in which the increase is increased may be adjusted.
  • the shape of the output of the laser pulse LP output by the optical amplifier 140 decreases and increases, thereby generating a symmetrical shape.
  • the laser pulses LP may be extracted in a section where voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120 by the controller 130, and a time interval between the laser pulses LP may be 100 ns or less.
  • the laser pulse LP is not output in a section in which no voltage or high frequency power is applied to the optical modulator 120, and the time when no voltage or high frequency power is applied may be several hundred ns or more. Therefore, by applying or not applying voltage or high frequency power from the controller 130 to the optical modulator 120, a group of laser pulses LP having a time interval of 100 ns or less may be repeated at a time of several hundred ns or more. This can be called burst mode.

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Abstract

레이저 펄스 제어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법이 개시된다. 개시된 레이저 펄스 제어 장치는, 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 펄스 레이저 발생기, 구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 광변조기, 상기 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 시간에 따라 변화시키면서 상기 광변조기의 구동을 제어하는 제어부 및 상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 광증폭기를 포함한다.

Description

레이저 펄스 제어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법
본 발명은 레이저 펄스 제어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법에 관한 것으로, 펄스 제어 장치의 광변조기에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 조절함으로써 레이저 펄스를 선택적으로 추출하여, 버스트 모드(burst mode)를 생성하는 레이저 펄스 레어 장치 및 레이저 펄스 제어 방법에 관한 것이다.
전자산업 등의 정밀 부품 가공을 위해 레이저 가공 기술은 점점 더 초정밀화, 초고속화, 대면적화 가공으로 기술 발전이 이루어지고 있다. 특히, 반도체, 디스플레이, 태양전지, 차세대 고부가/고기능 PCB, 차세대 패키징 산업 등을 포함하는 마이크로 전자산업 분야의 부품을 가공하기 위해서는 초정밀 가공이 필수적이다.
이러한 마이크로 크기의 초정밀 가공을 위해서 레이저 사양도 고성능이 요구된다. 가공의 미세화를 위해 자외선 영역의 레이저를 이용하거나, 펄스폭이 매우 짧은 펨토초 및 피코초 펄스 레이저가 이용된다. 이와 동시에 레이저 빔의 공간 분포가 단일 모드인 고품위 레이저가 요구된다. 또한 고속화 및 대면적화를 위해서는 고반복률, 고출력의 펄스 레이저가 요구된다.
레이저를 펄스로 작동시키는 방법으로 큐(Q) 스위칭, 모드잠금(mode locking) 방법이 이용되고 있다. 레이저 다이오드에서는 인가해주는 전류를 직접 변조하여 펄스로 작동하는 방법이 이용된다.
기존에는 레이저 펄스를 버스트 모드로 발생시키기 위해, 1개의 펄스를 편광자를 사용하여 펄스를 분할한 후 경로차를 발생시켜 버스트 모드를 구현하는 방법이 이용되었다. 그러나, 이 방식의 경우 1개의 펄스를 생성하여 분할하는 것이기 때문에 레이저 펄스 에너지의 제한을 가지고 있다. 또한, 레이저 빔을 분할하는 광학계가 추가적으로 필요하며, 버스트 모드의 레이저 펄스 개수를 임의로 조절하는 것이 어려울 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 시간에 따라 변화시킴으로써, 출력되는 레이저 펄스들을 버스트 모드로 동작시킴과 동시에 레이저 펄스들의 피크(peak)를 조절할 수 있는 펄스 제어 장치 및 펄스 제어 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치는 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 펄스 레이저 발생기; 구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 광변조기; 상기 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 시간에 따라 변화시키면서 상기 광변조기의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 광증폭기;를 포함한다.
전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 임의로 조절함으로써, 가공하고자 하는 대상물의 종류에 따라 다양한 버스트 모드를 구현할 수 있으며, 이에 따라 생산성이 증대될 수 있다.
또한, 광학계를 이용하여 레이저 펄스의 버스트 모드를 생성하는 것에 비해 공간적으로 간단해 질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2a는 광증폭기에 여기 에너지를 연속적으로 가할 때, 증폭매질에 축적되는 에너지와 포화시간과의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 2b 및 도 2c는 광증폭기에 여기 에너지를 연속적으로 가하면서, 주기적으로 레이저 펄스가 입사하고 증폭되어 출력될 때, 광증폭기 매질에 축적되는 에너지와 입력 레이저 펄스 및 출력 레이저 펄스를 나타내는 그래프이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치를 이용하여, 레이저 펄스들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치를 이용하여, 레이저 펄스들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치를 이용하여, 레이저 펄스들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치는 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 펄스 레이저 발생기; 구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 광변조기; 상기 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 시간에 따라 변화시키면서 상기 광변조기의 구동을 제어하는 제어부; 및 상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 광증폭기;를 포함한다.
상기 광변조기는 전기 광학 변조기(EOM; electro optics modulator)를 포함할 수 있다.
상기 전기적인 신호는 전압을 포함하고, 상기 제어부는 상기 전기 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 전압을 인가할 수 있다.
상기 광증폭기로부터 나오는 상기 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화할 수 있다.
상기 광변조기는 음향 광학 변조기(AOM; acoustic optics modulator)를 포함할 수 있다.
상기 전기적인 신호는 고주파 전력을 포함하고, 상기 제어부는 상기 음향 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 고주파 전력을 인가할 수 있다.
상기 광증폭기로부터 나오는 상기 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 방법은 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 단계; 광변조기의 구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 단계; 및 상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 단계;를 포함하며, 상기 추출하는 단계는, 제어부가 상기 광변조기에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 시간에 따라 변화시킴으로써 수행된다.
상기 광변조기는 전압 인가에 의해 구동되는 전기 광학 변조기를 포함하며, 상기 제어부는 상기 전기 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 전압을 인가할 수 있다.
상기 전기 광학 변조기에 인가되는 전압은 시간에 따라 감소하거나 또는 시간에 따라 증가할 수 있다.
상기 증폭된 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화할 수 있다.
상기 광변조기는 고주파 전력 인가에 의해 구동되는 음향 광학 변조기를 포함하며, 상기 제어부는 상기 음향 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 고주파 전력을 인가할 수 있다.
상기 음향 광학 변조기에 인가되는 고주파 전력은 시간에 따라 감소하거나 또는 시간에 따라 증가할 수 있다.
상기 증폭된 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치(100)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 펄스 제어 장치(100)는 펄스 레이저 발생기(110), 광변조기(120), 제어부(130) 및 광증폭기(140)을 포함한다.
펄스 레이저 발생기(100)는 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스(LP)를 연속적으로 발생시킬 수 있다. 이러한 펄스 레이저 발생기(100)는 레이저를 발생시키는 물질의 종류에 따라 기체, 액체, 고체 레이저 발생기 등으로 다양하게 분류될 수 있다. 펄스 레이저 발생기(100)에서 발생된 복수의 레이저 펄스(LP) 간의 시간간격은 100ns 이하가 될 수 있다.
광변조기(120)는 광변조기(120)로 입사된 레이저 펄스(LP)들 중, 일부를 선택적으로 추출하는 역할을 할 수 있다. 광변조기(120)는 전기 광학 변조기(EOM; electro optics modulator) 및 음향 광학 변조기(AOM; acoustic optics modulator)를 포함할 수 있다.
제어부(130)는 광변조기(120)에 전기적인 신호를 인가하여 광변조기(120)의 구동을 제어할 수 있다. 제어부(130)는 광변조기(120)가 전기 광학 변조기인 경우 전압을 인가할 수 있으며, 광변조기(120)가 음향 광학 변조기인 경우에는 고주파 전력을 인가하여 광변조기(120)의 구동을 제어할 수 있다.
광변조기(120)가 전기 광학 변조기인 경우, 포켈스 효과(Pockels effect)를 이용하여 레이저 펄스(LP)를 선택적으로 추출할 수 있다. 전기 광학 변조기를 통과한 레이저 빔의 광 경로 상에는 편광 빔 스플리터(PBS; polarization beam splitter)(미도시)가 위치할 수 있다. 제어부(130)가 전기 광학 변조기에 전압을 인가하면, 전기 광학 변조기 매질의 굴절률이 변화하게 되며, 이에 따라 빛의 편광방향이 바뀔 수 있다. 이를 이용하여, 펄스 레이저 발생기(110)에 의해 발생된 레이저 펄스(LP)들 중 일부만을 선택적으로 추출할 수 있으며, 또한, 추출된 레이저 펄스(LP)들의 강도도 조절할 수 있다.
예를 들면, 편광 빔 스플리터는 P형 광선은 통과시키고, S형 광선은 반사시킬 수 있으며, 전기 광학 변조기를 통과한 레이저 펄스(LP)들은 S형의 편광방향을 가질 수 있다. 따라서, 제어부(130)에 의해 전기 광학 변조기에 전압이 가해지기 전에는 레이저 펄스(LP)들은 편광 빔 스플리터를 통과할 수 없다. 제어부(130)가 전기 광학 변조기에 전압을 인가하면 레이저 펄스(LP)들의 편광방향은 회전하게 되며, 편광 빔 스플리터를 통과할 수 있다. 또한, 인가되는 전압의 크기를 조절함으로써 레이저 펄스(LP)들의 편광방향의 회전 각도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 추출되는 레이저 펄스(LP)들의 강도도 조절할 수 있다.
광변조기(120)가 음향 광학 변조기인 경우, 제어부(130)가 음향 광학 변조기에 고주파 전력을 인가하면, 음향 광학 변조기 매질의 굴절률의 주기적인 변화로 인해 회절격자에 의한 빛의 회절현상이 발생할 수 있다. 이에 따라, 음향 광학 변조기로 입사된 레이저 펄스(LP)들 간의 경로차가 발생할 수 있으며, 경로차를 이용하여 레이저 펄스(LP)들 중 일부만을 선택적으로 추출할 수 있다. 또한, 음향 광학 변조기에 인가되는 고주파 전력의 크기를 조절함으로써, 추출되는 레이저 펄스(LP)들의 강도도 조절할 수 있다.
광증폭기(140)는 광변조기(120)에 의해 추출된 레이저 펄스(LP)들을 증폭하여 출력한다. 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 입력되면 반전분포된 에너지를 축출하여 레이저 펄스(LP)들의 에너지가 증폭될 수 있다. 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적되는 에너지와 레이저 펄스(LP)의 증폭과의 관계는 이하 후술하기로 한다.
도 2a는 광증폭기(140)에 여기 에너지를 연속적으로 가할 때, 증폭매질에 축적되는 에너지와 포화시간과의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 2a를 참조하면, 일정시간 동안 즉, 포화시간(ts)에 이르기까지는 축적되는 에너지가 계속적으로 증가하게 된다. 포화시간은 증폭매질에 따라 다르지만, 희토류 이온의 경우에 수 마이크로초(ms; micro second)에서 수십 마이크로초 영역이 일반적이다.
도 2b 및 도 2c는 광증폭기(140)에 여기 에너지를 연속적으로 가하면서, 주기적으로 레이저 펄스(LP)가 입사하고 증폭되어 출력될 때, 광증폭기(140) 매질에 축적되는 에너지와 입력 레이저 펄스(LP) 및 출력 레이저 펄스(LP)를 나타내는 그래프이다. 도 2b를 참조하면, 펄스 레이저 발생기(110)에서 발생된 후, 광변조기(120)에 의해 선택적으로 추출된 레이저 펄스(LP)들간의 시간간격(t1)은 포화시간(ts) 보다 크거나 같을 수 있다. 즉, 하나의 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 입력된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때까지의 시간은 포화시간(ts)보다 크거나 같다는 것이다. 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 의해 증폭된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력되기 전에 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 포화상태가 될 수 있다. 따라서, 후순위로 입력된 레이저 펄스(LP)도 충분히 증폭될 수 있으며, 이에 따라 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)와 다음으로 입력된 레이저 펄스(LP)의 출력은 동일할 수 있다.
도 2c를 참조하면, 펄스 레이저 발생기(110)에서 발생된 후, 광변조기(120)에 의해 선택적으로 추출된 레이저 펄스(LP)들간의 시간간격(t2)은 포화시간(ts)보다 작을 수 있다. 즉, 하나의 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 입력된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때까지의 시간은 포화시간(ts)보다 작다는 것이다. 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 의해 증폭된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때, 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 포화상태에 도달하기 전일 수 있다. 따라서, 후순위로 입력된 레이저 펄스(LP)는 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)에 비해 증폭되는 정도가 작을 수 있으며, 이에 따라 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)는 다음으로 입력된 레이저 펄스(LP)의 출력보다 큰 값을 가질 수 있다. 또한, 입력 에너지가 낮으면 증폭효율도 떨어지게 되므로, 포화시간(ts)보다 작은 시간간격(t2)을 갖는 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140) 연속적으로 입력되면, 출력되는 레이저 펄스(LP)들은 점점 감소하는 출력을 나타낼 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치(100)를 이용하여, 레이저 펄스(LP)들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다. 도 3a를 참조하면, 펄스 레이저 발생기(110)에 의해 발생된 레이저 펄스(LP)들은 서로 일정한 시간 간격을 가질 수 있다. 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns이하일 수 있으며, 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다.
도 3b는 제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 나타낸 그래프이다. 도 3b를 참조하면, 제어부(130)는 시간에 따라 일정하게 유지되는 전압 또는 고주파 전력을 일정한 시간 간격을 두고 광변조기(120)에 인가할 수 있다.
도 3c는 광변조기(120)에 의해 선택적으로 추출된 레이저 펄스(LP)들을 나타낸 것이다. 제어부(130)에 시간에 따라 일정하게 유지되는 전압 또는 고주파 전력이 인가되었으므로, 광변조기(120)에 의해 추출되는 레이저 펄스(LP)들은 동일한 출력을 가질 수 있다. 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되지 않을 수 있다.
도 3d는 광변조기(120)에서 추출된 후, 광증폭기(140)에 의해 증폭된 레이저 펄스(LP)들을 도시한 것이다. 도 3d를 참조하면, 동일한 군에 속하는 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다. 따라서, 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 의해 증폭된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때, 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 포화상태에 도달하기 전일 수 있다. 따라서, 후순위로 입력된 레이저 펄스(LP)는 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)에 비해 증폭되는 정도가 작을 수 있으며, 이에 따라 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)는 다음으로 입력된 레이저 펄스(LP)의 출력보다 큰 값을 가질 수 있다. 또한, 입력 에너지가 낮으면 증폭효율도 떨어지게 되므로, 포화시간(ts)보다 작은 시간 간격을 갖는 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140) 연속적으로 입력되면, 출력되는 레이저 펄스(LP)들은 점점 감소하는 출력을 나타낼 수 있다. 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 광증폭기(140)에 입력되는 레이저 펄스(LP)가 없으므로, 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 다시 포화상태에 도달할 수 있다. 이때, 광증폭기(140)에 포화시간(ts)보다 작은 시간 간격을 갖는 레이저 펄스(LP)들이 입력되면, 점점 감소하는 출력을 나타내는 레이저 펄스(LP)들이 다시 출력될 수 있다.
제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되며, 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns 이하가 될 수 있다. 반면에, 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)가 출력되지 않으며, 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 시간은 수백 ns 이상이 될 수 있다. 따라서, 제어부(130)에서 광변조기(120)로의 전압 또는 고주파 전력의 인가 및 비인가에 의해, 100ns 이하의 시간 간격을 갖는 레이저 펄스(LP)들의 그룹이 수백 ns 이상의 시간을 주기로 반복될 수 있으며, 이를 버스트 모드라고 할 수 있다.도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치(100)를 이용하여, 레이저 펄스(LP)들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 펄스 레이저 발생기(110)에 의해 발생된 레이저 펄스(LP)들은 서로 일정한 시간 간격을 가질 수 있다. 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns이하일 수 있으며, 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다.
도 4b는 제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 나타낸 그래프이다. 도 4b를 참조하면, 제어부(130)는 시간에 따라 증가하는 전압 또는 고주파 전력을 일정한 시간 간격을 두고 광변조기(120)에 인가할 수 있다.
도 4c는 광변조기(120)에 의해 선택적으로 추출된 레이저 펄스(LP)들을 나타낸 것이다. 제어부(130)에 시간에 따라 증가하는 전압 또는 고주파 전력이 인가되었으므로, 광변조기(120)에 의해 추출되는 레이저 펄스(LP)들은 시간에 따라 증가하는 출력을 가질 수 있다. 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되지 않을 수 있다.
도 4d는 광변조기(120)에서 추출된 후, 광증폭기(140)에 의해 증폭된 레이저 펄스(LP)들을 도시한 것이다. 도 4d를 참조하면, 동일한 군에 속하는 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다. 따라서, 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 의해 증폭된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때, 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 포화상태에 도달하기 전일 수 있다. 따라서, 후순위로 입력된 레이저 펄스(LP)는 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)에 비해 증폭되는 정도가 작을 수 있다. 다만, 도 4c를 참조하면, 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)의 출력이 후순위로 입력되는 레이저 펄스(LP)의 출력보다 작은 값을 나타내므로, 광증폭기(140)에 의해 증폭이 수행된 레이저 펄스(LP)들의 출력은 동일할 수 있다.
제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되며, 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns 이하가 될 수 있다. 반면에, 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)가 출력되지 않으며, 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 시간은 수백 ns 이상이 될 수 있다. 따라서, 제어부(130)에서 광변조기(120)로의 전압 또는 고주파 전력의 인가 및 비인가에 의해, 100ns 이하의 시간 간격을 갖는 레이저 펄스(LP)들의 그룹이 수백 ns 이상의 시간을 주기로 반복될 수 있으며, 이를 버스트 모드라고 할 수 있다.위 실시예에 따르면, 광변조기(120)에 인가되는 전기적인 신호를 임의로 조절함으로써, 가공하고자 하는 대상물의 종류에 따라 다양한 버스트 모드를 구현할 수 있으며, 이에 따라 생산성이 증대될 수 있다. 또한, 광학계를 이용하여 레이저 펄스(LP)의 버스트 모드를 생성하는 것에 비해 공간적으로 간단해 질 수 있다.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 일 실시예에 따른 펄스 제어 장치(100)를 이용하여, 레이저 펄스(LP)들을 선택적으로 추출하여 증폭하는 과정을 도시한 것이다.
도 5a를 참조하면, 펄스 레이저 발생기(110)에 의해 발생된 레이저 펄스(LP)들은 서로 일정한 시간 간격을 가질 수 있다. 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns이하일 수 있으며, 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다.
도 5b는 제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 나타낸 그래프이다. 도 4b를 참조하면, 제어부(130)는 시간에 따라 감소하다가 증가하는 전압 또는 고주파 전력을 일정한 시간 간격을 두고 광변조기(120)에 인가할 수 있다.
도 5c는 광변조기(120)에 의해 선택적으로 추출된 레이저 펄스(LP)들을 나타낸 것이다. 제어부(130)에 시간에 따라 감소하다가 증가하는 전압 또는 고주파 전력이 인가되었으므로, 광변조기(120)에 의해 추출되는 레이저 펄스(LP)들은 시간에 따라 감소하다가 증가하는 출력을 가질 수 있다. 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되지 않을 수 있다.
도 5d는 광변조기(120)에서 추출된 후, 광증폭기(140)에 의해 증폭된 레이저 펄스(LP)들을 도시한 것이다. 도 5d를 참조하면, 동일한 군에 속하는 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 광증폭기(140)의 포화시간(ts)보다 작을 수 있다. 따라서, 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)가 광증폭기(140)에 의해 증폭된 후, 다음 레이저 펄스(LP)가 입력될 때, 광증폭기(140)의 증폭매질에 축적된 에너지는 포화상태에 도달하기 전일 수 있다. 따라서, 후순위로 입력된 레이저 펄스(LP)는 먼저 입력된 레이저 펄스(LP)에 비해 증폭되는 정도가 작을 수 있다. 광변조기(120)에 입력되는 전압 또는 고주파 전력을 조절함으로써, 광변조기(120)를 통과한 레이저 펄스(LP)의 출력이 감소하는 구간과 증가하는 구간의 형태를 조절할 수 있다. 이를 이용하여, 광증폭기(140)에 의해 출력되는 레이저 펄스(LP)의 출력의 형태는 감소하다가 증가하면서, 좌우가 대칭인 형태를 생성할 수 있다.
제어부(130)에 의해 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되는 구간에서는 레이저 펄스(LP)들이 추출되며, 레이저 펄스(LP)들간의 시간 간격은 100ns 이하가 될 수 있다. 반면에, 광변조기(120)에 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 구간에서는 레이저 펄스(LP)가 출력되지 않으며, 전압 또는 고주파 전력이 인가되지 않는 시간은 수백 ns 이상이 될 수 있다. 따라서, 제어부(130)에서 광변조기(120)로의 전압 또는 고주파 전력의 인가 및 비인가에 의해, 100ns 이하의 시간 간격을 갖는 레이저 펄스(LP)들의 그룹이 수백 ns 이상의 시간을 주기로 반복될 수 있으며, 이를 버스트 모드라고 할 수 있다.
위 실시예에 따르면, 광변조기(120)에 인가되는 전기적인 신호를 임의로 조절함으로써, 가공하고자 하는 대상물의 종류에 따라 다양한 버스트 모드를 구현할 수 있으며, 이에 따라 생산성이 증대될 수 있다. 또한, 광학계를 이용하여 레이저 펄스(LP)의 버스트 모드를 생성하는 것에 비해 공간적으로 간단해 질 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 펄스 레이저 발생기;
    구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 광변조기;
    상기 광변조기에 인가되는 전기적인 신호를 시간에 따라 변화시키면서 상기 광변조기의 구동을 제어하는 제어부; 및
    상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 광증폭기;를 포함하는 펄스 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변조기는 전기 광학 변조기(EOM; electro optics modulator)를 포함하는 펄스 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전기적인 신호는 전압을 포함하고, 상기 제어부는 상기 전기 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 전압을 인가하는 펄스 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광증폭기로부터 나오는 상기 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화하는 펄스 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광변조기는 음향 광학 변조기(AOM; acoustic optics modulator)를 포함하는 펄스 제어 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기적인 신호는 고주파 전력을 포함하고, 상기 제어부는 상기 음향 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 고주파 전력을 인가하는 펄스 제어 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 광증폭기로부터 나오는 상기 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화하는 펄스 제어 장치.
  8. 일정한 시간 간격으로 복수의 레이저 펄스를 발생시키는 단계;
    광변조기의 구동에 의해 상기 레이저 펄스들 중 일부를 선택적으로 추출하는 단계; 및
    상기 추출된 레이저 펄스들을 증폭하는 단계;를 포함하며,
    상기 추출하는 단계는, 제어부가 상기 광변조기에 인가되는 전압 또는 고주파 전력을 시간에 따라 변화시킴으로써 수행되는 펄스 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 광변조기는 전압 인가에 의해 구동되는 전기 광학 변조기를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 전기 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 전압을 인가하는 펄스 제어 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 전기 광학 변조기에 인가되는 전압은 시간에 따라 감소하거나 또는 시간에 따라 증가하는 펄스 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 증폭된 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화하는 펄스 제어 방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 광변조기는 고주파 전력 인가에 의해 구동되는 음향 광학 변조기를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 음향 광학 변조기에 시간에 따라 변화하는 고주파 전력을 인가하는 펄스 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 음향 광학 변조기에 인가되는 고주파 전력은 시간에 따라 감소하거나 또는 시간에 따라 증가하는 펄스 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 증폭된 레이저 펄스들의 출력은 일정하거나 또는 시간에 따라 변화하는 펄스 제어 방법.
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