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신호발생 제어신호에 따라 설정된 주파수를 가지는 레이저 출력 신호를 발생시킨 후, 위상기준신호와 레이저 발생을 위한 레이저 발생 출력 신호로 분배하여 출력하는 신호생성부(100);상기 신호생성부(100)의 분배된 레이저 발생 출력 신호에 따라 레이저광을 생성한 후 피드백용 레이저광과 측정용 레이저광으로 분할하여 출력하는 레이저광발생부(200);상기 피드백용 레이저광을 수신하여 레이저광발생부(200)의 출력 광파워의 크기를 광파워 비교 기준 신호로 출력하는 광파워피드백부(300);상기 측정용 레이저광이 조사된 생체조직으로부터 확산된 레이저광을 수신한 후 측정신호를 생성하여 출력하는 핸드피스부(400); 및상기 광파워피드백부(300)의 광파워 비교 기준 신호와 상기 측정신호의 크기를 비교하여 광파워크기차를 산출하고, 상기 위상기준신호와의 상기 측정신호의 위상을 비교하여 위상차를 산출한 후, 출력광파워에 대한 모니터링과 시스템 자체의 비선형 응답 특성에 대한 자동 보정(calibration)을 수행하여 보정된 신호발생 제어신호를 상기 신호생성부(100)로 출력하는 신호생성제어부(500);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 신호생성부(100)는,상기 신호발생 제어신호를 수신하여 신호발생 제어신호에 따라 설정된 주파수를 가지는 레이저 출력 신호를 생성하여 출력하는 신호생성부(110); 및상기 레이저 출력 신호를 기준위상신호와 레이저 발생 출력 신호로 분배하여 출력하는 신호분배부(120);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 2에 있어서, 상기 신호생성부(110)는온도에 따라 가변 발진되어 기준 구동 신호를 출력하는 온도보상발진기(111);하나의 단일 주파수 신호의 출력을 위한 제1 신호를 출력하는 제1 신호발생기(112);상기 제1 신호를 수신하여 고대역 신호를 제거한 후 출력하는 제1 저역통과필터(114)하나의 다일 주파수 신호의 출력을 위한 제2 신호를 출력하는 제2 신호발생기(113);상기 제2 신호를 수신하여 고대역 신호를 제거한 후 출력하는 제2 저역통과필터(115);상기 제1 및 제2 저역통과필터의 출력 신호를 혼합하여 단일 주파수 성분의 전기신호를 출력하는 믹서(116);상기 믹서(116)에서 출력된 단일 주파수 성분의 전기신호에 대한 대역 필터링을 수행하는 대역통과필터 또는 저역통과필터로 구성되는 필터(117); 및상기 필터(117)의 출력 신호에 대한 저역통과 필터링에 의해 신호발생 제어신호를 생성하여 출력하는 제2 저역통과필터(118);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 2에 있어서, 상기 신호생성부(110)는,단일 주파수 성분의 전기신호를 출력하는 직접디지털신디사이저(119); 및상기 단일 주파수 성분의 전기신호에 대한 저역통과 필터링을 수행하여 신호발생 제어신호를 생성한 후 출력하는 제2 저역통과필터(118);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 레이저광발생부(200)는,상기 레이저 발생 출력 신호를 증폭하여 출력하는 제1증폭부(210);상기 제1 증폭부(210)의 증폭된 레이저 발생 출력 신호를 레이저다이오드의 출력 특성에 맞추어 신호 크기를 조절하여 출력하는 가변감쇄부(220);상기 신호 크기 조절된 레이저 발생 출력 신호를 수신하여 레이저 다이오드를 구동하기 위한 바이어스와 변조 전류를 포함하는 레이저 모듈 구동 신호를 생성하여 출력하는 레이저구동회로부(230);상기 레이저 모듈 구동 신호에 따라 레이저광을 출력하는 다수의 레이저다이오드를 포함하는 레이저광원부(240); 및상기 레이저광을 피드백용 레이저광과 측정용 레이저광으로 분할하여, 상기 광파워피드백부(300)와 생체조직으로 출력하는 빔스플리터부(250);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 5에 있어서, 상기 레이저구동회로부(230)는,레이저 다이오드의 광출력을 온도에 무관하게 일정하게 유지하는 자동파워조절회로를 더 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 광파워피드백부(300)는,상기 피드백용 레이저광을 수신하여 전기신호로 변환하여 출력하는 출력광수신부(310); 및상기 피드백용 레이저광에 대한 전기신호를 수신하여 크기를 측정하여 광파워 비교 기준 신호를 생성하여 출력하는 제1 신호크기측정부(320);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 핸드피스부(400)는,광수신부(430)의 구동을 제어하는 광수신부제어부(410); 및생체조직에서 확산되어 방출되는 확산된 레이저광을 수신하여 전기신호로 변환한 후 증폭하여 출력하는 광수신부(430);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 8에 있어서, 상기 광수신부(430)는,생체조직에서 확산되어 방출되는 확산된 레이저광을 수신하여 전기신호로 변환하는 아발란치다이오드를 구비한 아발란치다이오드부(420);상기 아발란치다이오드에서 출력된 전기신호를 증폭하여 출력하는 제2 증폭부(433); 및상기 광수신부제어부(410)의 제어에 의해 상기 아발란치다이오드의 구동 기준 전압을 공급하며, 아발란치다이오드의 동작을 위한 온도보상을 수행하는 고전압직류전원공급부(440);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 9에 있어서, 상기 고전압직류전원공급부(440)는, 상기 아발란치다이오드부(420)의 동작을 위한 온도보상을 수행하는 아발란치 포토다이오드(APD)의 자동 온도 보상 이득 제어를 위해,온도에 따라 저항이 가변되어 온도보상을 수행하는 온도보상가변저항모듈(441);상기 온도보상가변저항모듈(441)의 가변 저항값 변화에 따라 상기 아발란치다이오드부(420)로 공급되는 고압직류전압을 가변하여 공급하는 고압직류전압공급모듈(443);상기 온도보상가변저항모듈(441)과 상기 고압직류전압공급모듈(443)의 사이에 접속되어 기준정전압을 공급하는 기준정전압원(442);상기 고압직류전압공급모듈(443)로 직류전원을 공급하는 직류전원(444); 및상기 아발란치다이오드부(420)에 고압직류전압을 공급하는 구동기준전압원(445);을 포함하여,상기 아발란치다이오드의 동작을 위한 온도보상을 수행하면서, 상기 아발란치다이오드의 구동을 위한 구동 기준 전압을 공급하는 아발란치 포토다이오드(APD)의 자동 온도 보상 이득 제어를 수행하도록 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 1에 있어서, 상기 신호생성제어부(500)는,상기 신호생성부(100)로부터 입력된 위상기준신호의 크기를 기 설정된 값으로 감쇄시켜 출력하는 고정광감쇄부(510);상기 핸드피스부(400)에서 출력되는 측정신호를 수신한 후 증폭하여 출력하는 제3 증폭부(520);상기 제3 증폭부(520)에서 증폭된 측정신호와 상기 고정광감쇄부(510)에서 감쇄되어 입력되는 위상기준신호를 입력받아서 비교하여 레이저광신호의 위상변화를 측정하여 출력하는 위상비교부(530);상기 제3 증폭부(520)에서 증폭된 측정신호를 입력받아서 측정신호의 신호크기를 출력하는 제2 신호크기측정부(540); 및상기 제2 신호크기측정부(540)에서 출력되는 측정신호의 신호크기와 상기 위상비교부(530)에서 출력되는 위상변화 및 상기 광파워 비교 기준 신호를 입력받은 후, 광파워의 변화를 모니터링하면서, 시스템 자체의 비선형 응답 특성에 대한 자동 보정을 수행하여 보정된 레이저 출력을 위한 신호발생 제어신호를 출력하는 신호처리부(550);를 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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청구항 11에 있어서, 상기 신호처리부(550)의,상기 광파워의 변화에 대한 모니터링은, 측정신호의 신호크기와 상기 광파워 비교 기준 신호를 비교하여 핸드피스부(400)로 입력되는 광파워의 변화를 측정하고, 상기 위상변화 값과 상기 광파워의 변화를 이용하여 수행되고,상기 시스템 자체의 비선형 응답 특성에 대한 자동 보정은, 위상변화 및 상기 광파워 비교 기준 신호를 이용하여 수행되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 시스템
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신호생성부(100), 레이저광발생부(200), 광파워피드백부(300), 핸드피스부(400) 및 신호생성제어부(500)를 포함하는 확산 광 분광 시스템의 온도 변화에 따른 이득 안정화와 측정을 포함하는 확산 광 분광 방법에 있어서,상기 신호생성부(100)로부터 레이저 출력 신호가 생성되어 분배된 레이저 발생 출력 신호에 따라 상기 레이저광발생부(200)로부터 레이저광을 생성한 후 상기 광파워피드백부(300)에서 피드백용 레이저광과 측정용 레이저광으로 분할하여 출력이 되고, 상기 핸드피스부(400)로부터 출력되는 측정신호와 크기를 비교하여 자동 보정을 수행하는 시스템준비 보정과정(100);아발란치다이오드부(420)의 전압직류전원공급부(440)에서 온도보상가변저항모듈(441)가 온도를 측정하는 온도 모니터링과정(S200);상기 온도보상가변저항모듈(441)에 의해 아발란치다이오드부(420)로 공급하는 고압직류전압공급모듈(443)의 구동기준전압원(445) 출력을 제어하는 APD 이득제어과정(S300);상기 핸드피스부(400)가 상기 측정용 레이저광이 조사된 생체조직으로부터 확산된 레이저광을 수신한 후 측정신호를 생성하여 출력하는 측정신호생성과정(S400); 및상기 측정신호생성과정(S400)으로 모든 측정 지점을 측정하였는지 판단하는 측정 완료 판단과정(S500);을 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 방법
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청구항 13에 있어서, 상기 시스템준비 보정과정(S100)은,상기 신호생성부(110)가 설정된 주파수 레이저 출력 생성한 후 위상기준신호와 레이저 발생 출력 신호로 하여 출력하는 신호발생과정(S11);상기 레이저광발생부(200)가 상기 신호생성부(100)의 분배된 레이저 발생 출력 신호에 따라 레이저광을 생성한 후 피드백용 레이저광과 측정용 레이저광으로 분할하여 출력하는 레이저광출력과정(S120);상기 광파워피드백부(300)가 상기 피드백용 레이저광을 수신하여 레이저광발생부(200)의 출력 광파워의 크기를 광파워 비교 기준 신호로 출력하는 광파워피드백과정(S130);상기 핸드피스부(400)가 상기 측정용 레이저광이 조사된 생체조직으로부터 확산된 레이저광을 수신한 후 측정신호를 생성하여 출력하는 측정신호생성과정(S140); 및상기 신호생성제어부(500)가 출력광파워에 대한 모니터링과 시스템 자체의 비선형 응답 특성에 대한 자동 보정(calibration)을 수행하여 보정된 신호발생 제어신호를 상기 신호생성부(100)로 출력하는 신호생성제어과정(S150);을 포함하여 구성되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 방법
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청구항 14에 있어서, 상기 신호생성제어과정(S150)의 출력광파워에 대한 모니터링과 시스템 자체의 비선형 응답 특성에 대한 자동 보정(calibration)은상기 광파워피드백부(300)의 광파워 비교 기준 신호와 상기 측정신호의 크기를 비교하여 광파워크기차를 산출하고, 상기 위상기준신호와의 상기 측정신호의 위상을 비교하여 위상차를 산출한 후, 상기 광파워크기차와 상기 위상차를 이용하여 수행되는 광파워 피드백 루틴을 지닌 호모다인 확산 광 분광 방법
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