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광 위상 변조 검출 장치 및 그 방법

  • 기술번호 : KST2015179892
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 광 위상 변조 검출 장치 및 광 위상 변조 검출 방법을 제공한다. 이 장치는 변조 주파수로 세기 변조된 펌프광을 시료에 제공하는 펌프 광원부, 탐색광을 시료에 제공하는 탐색 광원부, 탐색광을 분기하여 샘플 경로를 통하여 상기 시료에 제1 탐색광을 제공하고, 탬색광을 분기하여 기준 경로를 통하여 시료를 거치지 않는 제2 탐색광을 제공하고, 샘플 경로를 거친 제1 탐색광과 기준 경로를 거친 제2 탐색광을 합산하여 합산 탐색광을 제공하는 간섭 광경로 제공부, 샘플 경로와 기준 경로 중에서 하나에 45도 선형 편광을 제공하고, 샘플 경로와 기준 경로 중에서 다른 하나에 원형 편광을 제공하고 편광 제공부, 및 합산 탐색광에서 제1 방향으로 선형 편광된 제1 간섭광과 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 선형 편광된 제2 간섭광으로 각각 분리하는 편광 빔 분리기를 포함한다. 펌프광은 시료에 굴절률 변화를 제공하고, 굴절률 변화는 제1 탐색광에 변조 위상을 제공한다.
Int. CL G01B 9/02 (2006.01) G01N 21/17 (2006.01)
CPC G01B 9/02041(2013.01) G01B 9/02041(2013.01) G01B 9/02041(2013.01) G01B 9/02041(2013.01) G01B 9/02041(2013.01)
출원번호/일자 1020120111575 (2012.10.09)
출원인 한국표준과학연구원
등록번호/일자 10-1401283-0000 (2014.05.23)
공개번호/일자 10-2014-0045628 (2014.04.17) 문서열기
공고번호/일자 (20140529) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2012.10.09)
심사청구항수 14

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대한민국 대전 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이재용 대한민국 충북 청주시 상당구
2 이은성 대한민국 대전 유성구
3 이상원 대한민국 세종 누리로 **, *
4 박주현 대한민국 경기도 수원시 영통구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 이평우 대한민국 서울특별시 강남구 테헤란로 **길 **-*(역삼동, IT빌딩 *층)(특허법인 누리)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국표준과학연구원 대전 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2012.10.09 수리 (Accepted) 1-1-2012-0816012-16
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2013.10.02 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2013.11.13 수리 (Accepted) 9-1-2013-0094763-38
4 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.11.19 수리 (Accepted) 1-1-2013-1050510-55
5 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2013.11.19 수리 (Accepted) 1-1-2013-1050541-60
6 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2013.11.30 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2013-0835855-59
7 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2013.12.20 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2013-1171074-09
8 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2013.12.20 수리 (Accepted) 1-1-2013-1171167-46
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2014.01.09 수리 (Accepted) 4-1-2014-5004381-25
10 등록결정서
Decision to grant		 2014.05.09 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0317246-93
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266645-00
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266640-72
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2018.12.27 수리 (Accepted) 4-1-2018-5266627-88
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
변조 주파수로 세기 변조된 펌프광을 시료에 제공하는 펌프 광원부;탐색광을 상기 시료에 제공하는 탐색 광원부;상기 탐색광을 분기하여 샘플 경로를 통하여 상기 시료에 제1 탐색광을 제공하고, 상기 탐색광을 분기하여 기준 경로를 통하여 상기 시료를 거치지 않는 제2 탐색광을 제공하고, 상기 샘플 경로를 거친 제1 탐색광과 상기 기준 경로를 거친 제2 탐색광을 합산하여 합산 탐색광을 제공하는 간섭 광경로 제공부;상기 샘플 경로와 상기 기준 경로 중에서 하나에 45도 선형 편광을 제공하고, 상기 샘플 경로와 상기 기준 경로 중에서 다른 하나에 원형 편광을 제공하는 편광 제공부; 및상기 합산 탐색광에서 제1 방향으로 선형 편광된 제1 간섭광과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 선형 편광된 제2 간섭광으로 각각 분리하는 편광 빔 분리기를 포함하고,상기 펌프광은 상기 시료에 굴절률 변화를 제공하고, 상기 굴절률 변화는 상기 제1 탐색광에 변조 위상을 제공하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
2 2
제1 항에 있어서,상기 편광 제공부는: 상기 탐색 광원부의 출력광의 진행방향에 수직한 평면에서 정의되는 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 대하여 45도 편광을 제공하는 제1 편광판; 및상기 샘플 경로 또는 상기 기준 경로 중에서 어느 하나에 배치되어 상기 45도 편광을 원형 편광으로 변환하는 1/4 파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
3 3
제1 항에 있어서,상기 편광 제공부는: 상기 샘플 경로 상에 배치되어 상기 탐색 광원부의 출력광의 진행방향에 수직한 평면에서 정의되는 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 대하여 45도 편광을 제공하는 제1 편광판; 상기 기준 경로 상에 배치되어 상기 탐색 광원부의 출력광의 진행방향에 수직한 평면에서 정의되는 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 대하여 45도 편광를 제공하는 제2 편광판; 및상기 샘플 경로 또는 상기 기준 경로 중에서 어느 하나에 배치되어 상기 45도 편광을 원형 편광으로 변환하는 1/4 파장판을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
4 4
제1 항에 있어서,상기 간섭 광경로 제공부는:상기 탐색 광원부의 상기 탐색광을 상기 샘플 경로와 상기 기준 경로로 분기하는 빔 스플릿터;상기 샘플 경로 상에 배치되어 상기 제1 탐색광에 시간 지연을 제공하는 시간 지연부;상기 펌프 광원의 세기 변조된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 결합하는 이색성 거울;상기 이색성 거울을 통하여 제공된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 집속하는 시료에 조사하는 대물 렌즈부;상기 시료를 통과한 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 수집하는 집광 렌즈;상기 집광 렌즈를 통과한 상기 펌프광을 제거하고 상기 제1 탐색광을 통과시키는 광필터;상기 빔 스플리터를 통하여 분기된 상기 제2 탐색광의 경로를 변경하는 제1 거울;상기 제1 거울을 통과한 상기 제2 탐색광의 경로를 변경하는 제2 거울; 및상기 제2 거울에 의하여 경로 변경된 상기 제2 탐색광과 상기 광필터를 통과한 상기 제1 탐색광을 결합하는 빔 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
5 5
제1 항에 있어서,상기 간섭 광경로 제공부는:상기 탐색 광원부의 상기 탐색광을 집속하는 제1 파이버 콜리메이터;상기 제1 파이버 콜리메이터에 일단이 연결된 제1 광학 파이버;상기 제1 광학 파이버의 타단에 연결되고 상기 탐색광을 상기 샘플 경로와 상기 기준 경로로 분기하는 방향성 결합기;상기 방향성 결합기에 연결되어 상기 제1 탐색광을 제공하는 제2 광학 파이버;상기 방향성 결합기에 연결되어 상기 제2 탐색광을 제공하는 제3 광학 파이버; 상기 제2 광학 파이버를 통하여 제공된 제1 탐색광을 평행광으로 제공하는 제2 파이버 콜리메이터;상기 펌프 광원의 세기 변조된 상기 펌프광과 상기 제2 파이버 콜리메이터를 통과한 상기 제1 탐색광을 결합하는 이색성 거울;상기 이색성 거울을 통하여 제공된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 집속하는 시료에 조사하는 대물 렌즈부;상기 시료를 통과한 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 수집하는 집광 렌즈;상기 집광 렌즈를 통과한 상기 펌프광을 제거하고 상기 제1 탐색광을 통과시키는 광필터;상기 광 필터를 통과한 상기 제1 탐색광을 집속하는 제3 콜리메이터;상기 제3 콜리메이터에 연결되어 상기 제1 탐색광의 광 경로를 제공하는 제4 광학 파이버;상기 제4 광학 파이버에 연결된 제1 파이버 편광 제어부;상기 제3 광학 파이버에 연결된 제2 파이버 편광 제어부;상기 제1 파이버 편광 제어부에 연결되어 평행광을 제공하는 제4 파이버 콜리메이터;상기 제2 파이버 편광 제어부에 연결되어 평행광을 제공하는 제5 파이버 콜리메이터;상기 제4 파이버 콜리메이터를 통과한 제1 탐색광의 광 경로를 변경하는 제1 거울; 및상기 제1 거울을 거친 상기 제1 탐색광과 상기 제5 파이버 콜리메이터를 거친 상기 제2 탐색광을 결합하는 빔 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
6 6
제1 항에 있어서,상기 간섭 광경로 제공부는:상기 탐색 광원부의 상기 탐색광을 상기 샘플 경로와 상기 기준 경로로 분기하는 제1 빔 스플릿터;상기 샘플 경로 상에 배치되어 상기 제1 탐색광에 시간 지연을 제공하는 시간 지연부;상기 펌프 광원의 세기 변조된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 결합하는 이색성 거울;상기 이색성 거울을 통하여 제공된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 집속하는 시료에 조사하고 상기 시료에서 산란된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 수집하는 대물 렌즈부;상기 제1 빔 스플릿터에서 제공되는 상기 제1 탐색광은 통과시키고 상기 대물 렌즈부에서 산란되어 제공되는 상기 제1 탐색광과 상기 펌프광은 반사시키는 제2 빔 스플릿터;상기 제2 빔 스플릿터를 통하여 산란되어 제공되는 상기 제1 탐색광과 상기 펌프광 중에서 상기 펌프광을 제거하고 상기 제1 탐색광을 통과시키는 광필터;상기 제1 빔 스플리터를 통하여 분기된 상기 제2 탐색광의 경로를 변경하는 제1 거울;상기 제1 거울을 통과한 상기 제2 탐색광의 경로를 변경하는 제2 거울; 상기 광 필터를 통과한 상기 제1 탐색광의 경로를 변경하는 제3 거울;및상기 제2 거울에 의하여 경로 변경된 상기 제2 탐색광과 상기 광필터 및 상기 제3 거울을 거친 상기 제1 탐색광을 결합하는 빔 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
7 7
제6 항에 있어서,스캐닝부를 더 포함하고,상기 스캐닝부는:상기 제2 빔 스플릿터와 상기 이색성 거울 사이에 배치된 한 쌍의 회전하는 거울을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 현미경
8 8
제7 항에 있어서,상기 스캐닝부와 상기 이색성 거울 사이에 배치된 빔 확대부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
9 9
제1 항에 있어서,상기 간섭 광경로 제공부는:상기 탐색 광원부의 상기 탐색광을 집속하는 제1 파이버 콜리메이터;상기 제1 파이버 콜리메이터에 일단이 연결된 제1 광학 파이버;상기 제1 광학 파이버의 타단에 연결되고 상기 탐색광을 상기 샘플 경로와 상기 기준 경로로 분기하는 방향성 결합기;상기 방향성 결합기에 연결되어 상기 제1 탐색광을 제공하는 제2 광학 파이버;상기 방향성 결합기에 연결되어 상기 제2 탐색광을 제공하는 제3 광학 파이버; 상기 제2 광학 파이버를 통하여 제공된 제1 탐색광을 평행광으로 제공하는 제2 파이버 콜리메이터;상기 펌프 광원의 세기 변조된 상기 펌프광과 상기 제2 파이버 콜리메이터를 통과한 상기 제1 탐색광을 결합하는 이색성 거울;상기 이색성 거울을 통하여 제공된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 집속하여 시료에 조사하고, 상기 시료에서 산란된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 수집하는 대물 렌즈부;상기 이색성 거울과 상기 제2 파이버 콜리메이터 사이에 배치되어 시료에서 산란된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광을 분기하는 제2 빔 스플릿터; 상기 제2 빔 스플릿터에서 제공된 산란된 상기 펌프광과 상기 제1 탐색광 중에서 상기 펌프광을 제거하고 상기 제1 탐색광을 통과시키는 광필터;상기 광 필터를 통과한 상기 제1 탐색광을 집속하는 제3 콜리메이터;상기 제3 콜리메이터에 연결되어 상기 제1 탐색광의 광 경로를 제공하는 제4 광학 파이버;상기 제4 광학 파이버에 연결된 제1 파이버 편광 제어부;상기 제2 광학 파이버에 연결된 제2 파이버 편광 제어부;상기 제1 파이버 편광 제어부에 연결되어 평행광을 제공하는 제4 파이버 콜리메이터;상기 제2 파이버 편광 제어부에 연결되어 평행광을 제공하는 제5 파이버 콜리메이터;상기 제4 파이버 콜리메이터를 통과한 제1 탐색광의 광 경로를 변경하는 제1 거울; 및상기 제1 거울을 거친 상기 제1 탐색광과 상기 제5 파이버 콜리메이터를 거친 상기 제2 탐색광을 결합하는 빔 결합기를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
10 10
제1 항에 있어서,상기 제1 간섭광과 상기 제2 간섭광을 검출하여 상기 변조 위상을 추출하는 검출 및 신호처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
11 11
제10 항에 있어서,상기 검출 및 신호처리부는:상기 편광 빔 분리기에서 분리된 상기 제1 간섭광을 검출하는 제1 광 검출기; 상기 편광 빔 분리기에서 분리된 상기 제2 간섭광을 검출하는 제2 광 검출기;상기 제1 광 검출기의 제1 출력 전기 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 통과시키는 제1 전기 신호 필터;상기 제2 광 검출기의 제2 출력 전기 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 통과시키는 제2 전기 신호 필터;상기 제1 전기 신호 필터의 출력 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 검출하는 제1 위상잠금 증폭기(lock-in amplifier);상기 제2 전기 신호 필터의 출력 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 검출하는 제2 위상잠금 증폭기(lock-in amplifier); 및상기 제1 위상잠금 증폭기의 출력 신호와 상기 제2 위상잠금 증폭기의 출력 신호를 각각 제곱하여 합산하고, 합산된 값에 제곱근 연산을 수행하는 처리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
12 12
제1 항에 있어서,상기 변조 주파수를 가지는 신호를 발생시키는 펄스 발생기를 더 포함하고,상기 펌프 광원부는 상기 펄스 발생기의 출력 신호를 제공받아 상기 변조 주파수에 따라 상기 펌프광의 출력광을 세기 변조하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 장치
13 13
변조 주파수로 세기 변조된 펌프광을 제공하는 단계;탐색광을 분기하여 시료를 거치는 샘플 경로를 통하는 제1 탐색광과 상기 탐색광을 분기하여 시료를 거치지 않는 기준 경로를 통하는 제2 탐색광을 제공하는 단계;상기 제1 탐색광과 상기 펌프광을 결합하여 상기 시료에 제공하는 단계;상기 제1 탐색광과 상기 제2 탐색광 중에서 하나에 45도 선형 편광을 제공하고, 상기 제1 탐색광과 상기 제2 탐색광 중에서 다른 하나는 원형 편광을 제공하는 단계;상기 시료를 통과하거나 후방 산란된 제1 탐색광과 상기 제2 탐색광을 결합하여 합산 탐색광을 제공하는 단계; 및상기 합산 탐색광에서 제1 방향으로 선형 편광된 제1 간섭광과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 선형 편광된 제2 간섭광으로 각각 분리하는 단계;를 포함하고,상기 펌프광은 상기 시료에 굴절률 변화를 제공하고, 상기 굴절률 변화는 상기 제1 탐색광에 변조 위상을 제공하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 방법
14 14
제 13 항에 있어서,상기 제1 간섭광을 검출하는 단계;상기 제1 간섭광을 검출한 신호를 제1 고주파 대역투과 필터에 제공하는 단계;상기 제2 간섭광을 검출한 신호를 제2 고주파 대역투과 필터에 제공하는 단계; 상기 제1 간섭광의 검출 신호 또는 상기 제1 고주파 대역투과 필터를 통과한 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 위상잠금 검출하여 제1 변조 신호를 추출하는 단계; 상기 제2 간섭광의 검출 신호 또는 상기 제2 고주파 대역투과 필터를 통과한 신호에서 상기 변조 주파수 성분을 위상잠금 검출하여 제2 변조 신호를 추출하는 단계; 및상기 제1 변조 신호와 상기 제2 변조 신호를 각각 제곱하여 합산하고, 합산된 값에 제곱근 연산을 수행하여 상기 제1 탐색광의 상기 변조 위상을 추출하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 위상 변조 검출 방법
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패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육과학기술부 한국표준과학연구원 나노·소재 기술개발사업 나노안전성 향상을 위한 초고분해능 나노입자/생체세포 이미징 기술개발
2 교육과학기술부 한국표준과학연구원 바이오이미징기술개발사업 비선형 적외선 현미경 플렛폼 개발 및 바이오시스템 적용 연구