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사전에 설정된 파장을 갖는 펌프 레이저를 생성하는 펌프 레이저 발생부;코어에 이득물질이 도핑되어 있는 광섬유로 이루어진 이득 조절부;상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유의 일단부로부터 출력되는 레이저 광의 경로를 변경하여 평행광을 생성하는 제1렌즈와 상기 제1렌즈를 통과한 평행광의 경로를 변경하여 일정한 영역에 집중시키는 제2렌즈를 포함하는 렌즈부;상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈 사이에 배치된 사분 파장판으로 이루어져, 상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유의 고속 축 또는 저속 축에 대해 각도조절되어 상기 레이저 광의 편광을 조절하는 편광 조절부;상기 제2렌즈를 통과한 레이저 광을 포화흡수하여 반사시키는 포화 흡수부;단일 모드 광섬유(single mode fiber : SMF)로 이루어져 공진 길이를 조절하는 공진 조절부;일단부로부터 타단부 방향으로 브래그 격자가 형성되어 모드 잠금된 레이저 광을 출력하는 출력 결합부; 및상기 이득 조절부와 상기 공진 조절부 사이에 연결되거나 상기 공진 조절부와 상기 출력 결합부 사이에 연결되어, 상기 펌프 레이저 발생부로부터 출력된 상기 펌프 레이저를 입력받아 상기 포화 흡수부 쪽으로 제공하거나 상기 모드 잠금된 레이저 광을 상기 출력 결합부로 제공하는 펌프광 결합부;를 포함하며,상기 제2렌즈의 초점 거리, 상기 펌프 레이저 발생부로부터 출력되는 펌프 레이저의 파워 및 상기 출력 결합부의 반사도 중에서 적어도 하나를 조절하여 상기 포화 흡수부에 입사되는 레이저 광의 단위 면적당 에너지 밀도로 정의되는 영향도가 상기 포화 흡수부의 반사도가 최대값일 때 상기 포화 흡수부에 입사되는 레이저 광의 단위 면적당 에너지 밀도인 기준 영향도보다 크게 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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사전에 설정된 파장을 갖는 펌프 레이저를 생성하는 펌프 레이저 발생부;코어에 이득물질이 도핑되어 있는 광섬유로 이루어진 이득 조절부;상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유의 일단부로부터 출력되는 레이저 광의 경로를 변경하여 평행광을 생성하는 제1렌즈와 상기 제1렌즈를 통과한 평행광의 경로를 변경하여 일정한 영역에 집중시키는 제2렌즈를 포함하는 렌즈부;상기 제1렌즈와 상기 제2렌즈 사이에 배치된 사분 파장판으로 이루어져, 상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유의 고속 축 또는 저속 축에 대해 각도조절되어 상기 레이저 광의 편광을 조절하는 편광 조절부;상기 제2렌즈를 통과한 레이저 광을 포화흡수하여 반사시키는 포화 흡수부;큰모드면적 광섬유(large-mode area fiber : LMA)로 이루어져 공진 길이를 조절하는 공진 조절부;일단부로부터 타단부 방향으로 큰모드면적 광섬유에 브래그 격자가 형성되어 모드 잠금된 레이저 광을 출력하는 출력 결합부; 및상기 제 1렌즈와 상기 사분파장판 사이에 배치되어, 상기 펌프 레이저 발생부로부터 입력된 상기 펌프 레이저를 상기 이득 조절부로 제공하고, 상기 포화 흡수부로부터 상기 이득 조절부로 향하거나 상기 이득조절부로부터 상기 포화 흡수부로 향하는 레이저 광을 통과시키는 펌프광 결합부;를 포함하며,상기 제2렌즈의 초점 거리, 상기 펌프 레이저 발생부로부터 출력되는 펌프 레이저의 파워 및 상기 출력 결합부의 반사도 중에서 적어도 하나를 조절하여 상기 포화 흡수부에 입사되는 레이저 광의 단위 면적당 에너지 밀도로 정의되는 영향도가 상기 포화 흡수부의 반사도가 최대값일 때 상기 포화 흡수부에 입사되는 레이저 광의 단위 면적당 에너지 밀도인 기준 영향도보다 크게 되도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 제2렌즈의 초점 거리와 상기 출력 결합부의 반사도를 고정시킨 상태에서 상기 펌프 레이저 발생부로부터 출력되는 레이저 광의 파워를 사전에 설정된 범위 내에서 조절하여 상기 포화 흡수부의 반사도가 음의 기울기를 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 제2렌즈의 초점 거리와 상기 출력 결합부의 반사도를 고정시킨 상태에서 상기 펌프 레이저 발생부로부터 출력되는 레이저 광의 파워를 사전에 설정된 범위 내에서 조절하여 상기 포화 흡수부의 영향도가 상기 포화 흡수부에 야기된 이광자 흡수(two-photon absorption : TPA) 효과의 역 영향도 기울기의 제1실수 배수로부터 제2실수 배수 사이의 값을 가지도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항에 있어서,상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유는 단일 모드 편광 유지 광섬유인 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 2항에 있어서,상기 이득 조절부를 구성하는 광섬유는 큰모드면적 단일 모드 편광 유지 광섬유인 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 5항 또는 제 6항에 있어서,상기 이득물질은 이테르븀, 에르븀, 토륨, 홀뮴 및 이터과 에르비움의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 편광 조절부는 상기 제1렌즈로부터 상기 제2렌즈에 이르는 광 경로를 회전축으로 하여 회전되어 상기 제1렌즈로부터 입사되거나 상기 제2렌즈로부터 입사된 광의 편광을 조절하는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 출력 결합부를 구성하는 광섬유에 형성되는 브래그 격자는 주파수 첩(Chirp)이 되어 있는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 포화 흡수부는 반도체 포화 흡수 거울인 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 1항 또는 제 2항에 있어서,상기 포화흡수부는 단일벽 탄소나노튜브 또는 나노 다이아몬드 파우더로 코팅된 포화 흡수 반사 거울인 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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12
제 2항에 있어서,상기 펌프 레이저 발생부로부터 입력되는 상기 펌프 레이저를 상기 펌프광 결합부로 전반사시키는 광로 변경부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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제 2항에 있어서,상기 제1렌즈는 상기 펌프광 결합부를 통해 입력된 상기 펌프 레이저를 시준과 집속하며, 상기 이득 조절부로부터 입력된 레이저 광의 경로를 변경하여 평행광을 생성하는 비색수차렌즈인 것을 특징으로 하는 단일 편광 모드 잠금 레이저 발생 장치
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