KR102647571B1

KR102647571B1 - 테라헤르츠파 발생장치 및 테라헤르츠파 정렬방법

Info

Publication number: KR102647571B1
Application number: KR1020200092576A
Authority: KR
Inventors: 최수봉; 박영미; 김현태
Original assignee: 한국전력공사; 인천대학교 산학협력단
Priority date: 2020-07-24
Filing date: 2020-07-24
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2040-07-24
Also published as: KR20220013243A

Abstract

본 발명은 무전원으로 테라헤르츠파를 발생시키고 광정렬에 편의를 제공할 수 있는 테라헤르츠파 발생장치에 관한 것으로, 케이스, 무전원으로 테라헤르츠파를 발생시키는 광원모듈 및 광원모듈을 지지하는 지지부를 포함하고, 발생된 테라헤르츠파를 광 정렬해 출력시켜, 외부 전원 없이 테라헤르츠파를 발생 시킬 수 있고, 광 정렬의 편의를 제공하며, 외부 간섭에 의해 광 정렬이 흐트러지는 것을 방지하는 효과가 있다.

Description

테라헤르츠파 발생장치 및 테라헤르츠파 정렬방법{TERAHERTZ WAVE GENERATOR AND TERAHERTZ WAVE ALIGNMENT METHOD}

본 발명은 테라헤르츠파 발생장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무전원으로 테라헤르츠파를 발생시키고 광정렬에 편의를 제공할 수 있는 테라헤르츠파 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 종이, 페인트, 플라스틱, 타일 등을 투과하여 내부 구조를 검사하는 비파괴 검사에는 극성을 띠지 않는 고분자물질을 투과하는 성질이 있는 테라헤르츠파(0.1THz에서 10THz에 해당하는 전자기파)가 널리 이용되고 있다. 종래 테라헤르츠파 발생장치는 고출력의 테라헤르츠파를 얻기 위해서 자유전자레이저, 플라즈마 발생기 등이 사용되었으나 크기가 거대하고 필요한 에너지가 막대하다는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1017938호에는 펨토초(femto second, 1fs=10^-15초) 광펄스(optical pulse)를 이용하는 테라헤르츠 발생장치가 개시되어있다.

종래의 테라헤르츠 발생장치는 복수개의 라인 패턴 전극에 직류 전위차를 가한 상태에서 펨토초 레이저를 조사하여 전위차에 의한 전자 가속에 의하여 테라헤르츠파를 발행시킬 수 있었다. 그러나, 전위차를 가하기 위해 전원과 같은 추가적인 전자기기의 부착이 필요해 이동이 불가능하며, 가격이 높은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 테라헤르츠파 발생장치가 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로 전원장치 없이 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있어, 이동 편의성을 제공하고, 장치의 크기를 최소화하는 데 그 목적이 있다.

전술한 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치는 케이스; 광원에서 조사된 레이저를 통해 테라헤르츠파를 발생시키는 광원모듈; 및 상기 광원모듈을 지지하는 지지부; 를 포함하고, 상기 광원모듈은, 레이저를 조사받아 테라헤르츠파를 발생시키는 크리스탈을 포함하는 조리개; 및 상기 크리스탈에서 발생된 테라헤르츠파의 방향을 유도하는 미러; 를 포함하며, 상기 미러는, 상기 광원 및 상기 조리개의 크리스탈과 동일한 축 상에 배치되도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치는 상기 광원모듈과 연결되어 테라헤르츠파의 광정렬을 위해 위치를 조절하는 광정렬부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 광원모듈은, 상기 미러가 일측에 연결되어 지지하는 미러 하우징; 을 더 포함하며, 상기 광정렬부는, 상기 미러 하우징의 타측에 결합되는 틸팅장치; 를 더 포함하며, 상기 틸팅장치는, 테라헤르츠파를 목적 방향으로 유도할 수 있도록, 상기 미러의 각도를 조절하도록 구성될 수 있다.

상기 지지부는, 상기 광원모듈을 지지하도록 적어도 2 이상 배치되는 마운트; 및 복수개의 상기 마운트의 사이를 연결하는 복수개의 프레임; 을 포함하고, 상기 미러 하우징은, 상기 프레임에 끼워져 결합되도록 구성될 수 있다.

상기 케이스는, 상기 지지부가 배치되는 바닥판; 및 상기 바닥판에 연결되고, 상기 광원모듈과 상기 지지부를 덮는 상부덮개; 를 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 상부덮개는, 레이저가 상기 광원에서 내부로 입사될 수 있는 입사홀; 을 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 상부덮개는, 상기 미러에서 반사된 테라헤르츠바가 외부로 출력될 수 있는 출력홀; 을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

상기 상부덮개는, 상기 바닥판과 결합하여 내부공간을 외부 간섭으로부터 분리하도록 구성될 수 있다.

상기 조리개는, 내부에 배치되는 크리스탈의 각도를 조절할 수 있도록, 분리될 수 있도록 형성될 수 있다.

상기 조리개는, 내부에 배치되는 크리스탈의 각도를 조절할 수 있도록, 회전 가능하도록 형성될 수 있다.

상기 광정렬부는, 복수개의 단으로 형성되어 사용자에 의해 높이가 조절되는 베이스; 를 더 포함하고, 상기 베이스는, 사용자가 상기 미러의 높이를 조절할 수 있도록, 상부에 상기 미러 및 상기 지지부가 배치되도록 구성될 수 있다.

상기 광정렬부는, 사용자가 조작하여 상기 베이스의 높이를 조절할 수 있도록, 상기 베이스에 연결되는 위치조절로브; 를 더 포함할 수 있다.

상기 광정렬부는, 사용자가 조작하여 상기 미러와 상기 조리개 사이의 간격을 조절할 수 있도록, 상기 베이스의 위치를 변경할 수 있는 위치조절로브; 를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 테라헤르츠파 정렬방법은, 펨토초 레이저를 조사받아 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있도록 크리스탈의 각도를 조절하는 크리스탈 각도 조절단계; 각도가 조절된 상기 크리스탈을 조리개 내부에 배치시킨 후 상기 조리개를 조립하는 조리개 조립단계; 조립된 상기 조리개를 지지부에 배치시키는 조리개 배치단계; 광원을 상기 조리개에 조사시켜 테라헤르츠파를 발생시키는 테라헤르츠파 발생단계; 및 발생된 테라헤르츠파를 미러를 통해 광 정렬시키는 광 정렬 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 광 정렬 단계는, 상기 조리개를 통해 발생한 테라헤르츠파가 미러를 통해 반사될 수 있도록, 상기 미러를 포함하는 광원모듈의 위치를 조절하는 광원모듈 위치 설정단계; 및 반사된 상기 테라헤르츠파를 원하는 곳으로 유도하기 위해, 상기 미러를 틸팅시키는 미러 틸팅단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 상기 광원모듈 위치 설정단계는, 상기 조리개를 통해 발생한 테라헤르츠파가 상기 미러에 조사될 수 있도록, 베이스의 높이를 조절하는 베이스 높이 조절단계; 및 산란된 상기 테라헤르츠파가 상기 미러의 장반경 내에 조사될 수 있도록, 상기 조리개와 상기 미러의 간격을 조절하는 미러 간격 조절단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 테라헤르츠파 정렬방법은 상기 광 정렬 단계의 종료 후, 광정렬된 광원모듈의 유동을 방지하는 케이스를 씌워 고정시키는 장치 고정단계; 를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치는, 별도의 전원장치 없이 펨토초 레이저를 비정형 크리스탈에 조사하여 테라헤르츠파를 발생시키는 효과가 있다.

또한 광정렬부를 구비하여 발생한 테라헤르츠파를 용이하게 광정렬시킬 수 있는 효과가 있다.

나아가, 케이스를 구비하여 광정렬 이후 외부의 간섭에 의해 정렬이 흐트러지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상부덮개가 벗겨진 테라헤르츠파 발생장치의 외형을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부덮개가 씌워진 테라헤르츠파 발생장치의 외형을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광원모듈과 지지부의 결합구조를 설명하기 위한 부분사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베이스와 위치조절로브의 결합구조를 설명하기 위한 부분사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 미러, 미러하우징과 틸팅장치(330)의 결합구조를 설명하기 위한 부분사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조리개의 구조 및 조리개 내부에 포함되는 크리스탈의 형상을 설명하기 위한 정면도 및 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 미러가 테라헤르츠파를 광 정렬하는 구조를 설명하기 위한 부분사시도이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 테라헤르츠파의 정렬방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 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 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 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 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

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 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.

아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치(1)를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상부덮개가 벗겨진 테라헤르츠파 발생장치(1)의 외형을 도시하고 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상부덮개가 씌워진 테라헤르츠파 발생장치(1)의 외형을 도시하고 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치(1)는 케이스(400), 광원모듈(200), 지지부(100) 및 광정렬부(300)를 포함한다.

지지부(100)는 광원모듈(200)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 상세하게는, 광원모듈(200)을 지지하는 복수개의 프레임(130) 및 프레임(130)을 지지하는 마운트(110, 120)를 포함할 수 있다.

마운트(110, 120)는 프레임(130)의 균형을 유지하기 위하여 적어도 2 이상 배치될 수 있다. 도 1의 실시예를 참조하면 프레임(130)의 양측 단부를 지지하도록 제1 마운트(110) 및 제2 마운트(120)가 끼워져 결합될 수 있다.

프레임(130)은 광원모듈(200)이 연결되어 지지될 수 있다. 상세하게는 광원모듈(200)의 4각의 모퉁이에 배치된 홀에 프레임이 끼워져 지지할 수 있다. 프레임(130)의 균형을 유지하여, 광원모듈(200)의 유동을 방지할 수 있다. 결합구조에 대하여는 도 3을 참조하여 보다 상술하기로 한다.

광원모듈(200)은 미러(210), 미러 하우징(220) 및 조리개(230)를 포함한다. 광원모듈(200)은 외부 광원에서 조사되는 레이저를 통해 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있다. 상기 외부 광원에서 조사되는 레이저는 펨토초 레이저(Femto-second Laser)가 사용될 수 있다. 펨토초 레이저는 10^-15초의 아주 짧은 펄스 폭을 갖는 레이저를 말한다. 본 발명에 따른 테라헤르츠파 발생장치(1)는 광원을 포함하지 않는 바, 다양한 광원이 선택되어 사용될 수 있다.

미러(210)는 조리개(230)를 통과하며 발생된 테라헤르츠파를 광 정렬할 수 있다. 보다 상세하게 미러(210)는 조리개(230)를 통해 발생된 테라헤르츠파의 방향을 정렬시키는 역할을 수행할 수 있다. 조리개(230)의 내부에 배치되는 비선형의 크리스탈(231)은 펨토초 레이저를 테라헤르츠파로 변환시킬 수 있는데, 크리스탈(231)의 비선형적인 특성상 발생된 테라헤르츠파는 방향이 일정하지 않게 진행될 수 있다. 따라서, 테라헤르츠파를 목적대로 원활하게 이용하기 위해, 미러(210)가 광원모듈(200)에 포함될 수 있다. 미러(210)의 구체적 형상 및 테라헤르츠파의 방향을 정렬시키는 방법은 도 8을 참조하여 후술한다.

미러 하우징(220)은 미러(210)가 배치되는 공간을 제공하여 지지할 수 있다. 미러 하우징(220)은 미러(210)가 배치되는 타측면에서 틸팅장치(330)와 연결될 수 있다. 상세한 결합 구조는 도 5를 참조하여 후술한다.

조리개(230)는 내부에 크리스탈(231)이 배치되며, 외부 광원에서 조사된 레이저를 테라헤르츠파로 변환시켜 출력할 수 있다. 외부 광원은 다양한 사양으로 선택될 수 있는데, 테라헤르츠파의 출력 효율을 높이기 위하여 크리스탈(231)의 각도를 조절할 필요가 있다. 따라서, 조리개(230)는 크리스탈(231)의 각도를 조절할 수 있도록 분리가능하게 구성될 수 있다. 또한, 조리개(230)는 회전 가능하도록 다이얼로 구성되어, 외부 광원에 따라 사용자가 회전시켜 크리스탈(231)의 각도를 조절할 수 있다.

비선형 크리스탈(231)은 종래 테라헤르츠파 발생 수단과 달리, 어떠한 전원 공급 없이 형상적 특징에 의해 레이저를 테라헤르츠파로 변성시킬 수 있다. 따라서 외부 전원의 연결이 필요하지 않아, 테라헤르츠파 발생장치의 크기를 소형화 할 수 있는 효과를 제공한다.

광원모듈(200)은 광원을 통해 직선으로 조사되는 레이저를 테라헤르츠파로 변성시키는 기능을 수행하기 위하여 축이 동일선상에 배치될 필요가 있다. 보다 상세하게는 광원, 조리개(230) 및 미러(210)는 동일한 축 상에 배치될 수 있다.

광정렬부(300)는 베이스(310), 위치조절로브(320) 및 틸팅장치(330)를 포함할 수 있다. 광정렬부(300)는 광원모듈(200)에 연결되며, 테라헤르츠파의 광정렬을 위해 광원모듈(200)의 위치를 조절할 수 있다.

베이스(310)는 상부에 미러(210)를 포함하는 광원모듈(200) 및 지지부(100)가 배치될 수 있다. 베이스(310)는 평판들이 복수개의 단을 이루도록 형성되어 높이가 조절될 수 있다. 사용자는 베이스(310)의 높이를 조절하여, 미러(210) 및 조리개(230)의 높이를 조절하여 광원과 동일한 축 상에 배치시킬 수 있다.

위치조절로브(320)는 베이스(310)에 결합되어 베이스(310)의 위치를 조절할 수 있다. 사용자는 위치조절로브(320)를 조작해 베이스(310)의 높이를 조절할 수 있는데, 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

틸팅장치(330)는 미러 하우징(220)에 연결되며, 미러(210)의 각도를 조절할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 틸팅장치(330)는 세 개의 틸팅노브(331, 332, 333)을 포함하여 작업자가 xyz 3개의 축으로 미러의 각도를 조절하는 기능을 제공할 수 있다. 미러 하우징(220)과 틸팅장치(330)의 결합구조는 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

도 2를 참조하면, 케이스(400)는 상부덮개(410) 및 바닥판(420)을 포함한다. 상부덮개(410)는 바닥판(420)과 결합되어 내부 공간을 형성할 수 있다. 내부 공간에 지지부(100), 광원모듈(200) 및 광정렬부(300)가 배치될 수 있다. 사용자는 바닥판(420)의 상부에 지지부(100), 광원모듈(200) 및 광정렬부(300)를 배치시킨 후, 상부덮개(410)를 바닥판(420)에 결합시킬 수 있다. 따라서, 광 정렬된 광원모듈(200) 및 광정렬부(300)는 외부의 자극이나 간섭으로부터 보호될 수 있다.

상부덮개(410)는 입사홀(411) 및 출력홀(412)을 포함할 수 있다. 입사홀(411)은 외부의 광원에서 조사되는 레이저가 내부 공간으로 입사될 수 있도록, 상부덮개(410)의 일측에 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 입사홀(411)은 상부덮개(410)의 조리개(230)와 가까운 일측에 형성될 수 있다. 이에 따라, 내부 공간으로 입사된 레이저가 곧바로 조리개(230)에 입사될 수 있다. 입사홀(411)의 형상은 원형으로 형성될 수 있다.

출력홀(412)은 조리개(230)에서 발생한 테라헤르츠파가 미러(210)에서 반사되어 광 정렬된 후 외부로 출력될 수 있도록 상부덮개(210)의 측면에 배치될 수 있다. 미러(210)에 의해 반사되는 테라헤르츠파의 진행 방향을 고려하여, 입사홀(411)과 출력홀(412)은 상부덮개(210)의 수직을 이루는 양면에 각각 배치될 수 있다.

바닥판(420)은 상부에 지지부(100), 광원모듈(200) 및 광정렬부(300)를 배치된다. 바닥판(420)은 고정을 위해 볼트가 삽입될 수 있는 복수개의 홀들이 형성될 수 있다. 상기 복수개의 홀들은 하부의 지면 또는 바닥면 및 상부의 베이스(310)에 볼트로 결합해 고정될 수 있다. 또한 상부덮개(410)의 형상에 대응하여 홈이 형성되어, 상부덮개(410)와 끼워 맞춰져 결합 될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광원모듈(200)과 지지부(100)의 결합구조를 도시하고 있다.

도 3의 실시예를 참조하면 제1 마운트(110)와 제2 마운트(120)는 각각 복수개의 프레임(130)의 양측 단부와 연결될 수 있다.

미러(210)는 미러 하우징(220)의 일면에 결합되고, 미러 하우징(220)는 틸팅장치(330)에 결합될 수 있다. 틸팅장치(330)는 복수개의 암(arm, 334, 335)이 형성될 수 있다. 틸팅장치(330)의 암(334, 335)은 프레임(130)이 끼워질 수 있도록 단부가 벌어져 형성될 수 있다. 암(334, 335)의 상세한 형상은 도 5를 참조하여 후술한다.

조리개(230)는 프레임(130)에 끼워져 고정된다. 보다 상세하게는 조리개(230)에 형성된 복수개의 홀에 프레임(130)이 관통되어 고정될 수 있다. 제1 마운트(110)는 조리개(230)가 프레임(130)에 끼워져 결합된 이후에 프레임(130)에 끼워질 수 있다. 제1 마운트(110) 및 제2 마운트(120)에 의해 프레임(130)은 유동이 방지될 수 있다. 제1 마운트(110) 및 제2 마운트(120)는 하부에 베이스(310)에 고정될 수 있도록 연장 형성되는 결합부를 포함할 수 있다. 결합부는 복수개의 홀을 포함하도록 형성되어 베이스(310)에 존재하는 홀과 함께 볼트 결합될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 베이스(310)와 위치조절로브(320)의 결합구조를 도시하고 있다.

도 4를 참조하면, 베이스(310)는 복수개의 블록이 단을 이루어 형성될 수 있다. 복수개의 블록은 관통하는 내부의 지지대(미도시)로 서로 연결될 수 있다.

위치조절로브(320)는 베이스(310)에 연결되어 베이스(310)의 높이와 위치를 조절할 수 있다. 보다 상세하게는 수직방향으로 배치되는 하나의 위치조절로브와 수평방향으로 배치되는 하나의 위치조절로브가 베이스(310)에 연결될 수 있다.

베이스(310)는 최상단이 수직방향으로 이동 가능할 수 있다. 내부의 지지대가 수직방향으로 배치된 위치조절로브(320)에 의해 상승하며, 베이스(310)의 최상단을 상승시킬 수 있다. 또한, 베이스(310)의 일단은 수평방향으로 이동할 수 있다. 사용자는 수평방향으로 배치된 위치조절로브(320)를 조작하여 베이스(310)를 이동시킬 수 있다. 따라서 베이스(310)는 테라헤르츠파 발생 효율을 높이고 광 정렬시키기 위해 사용자에 의해 상하전후로 위치가 조절될 수 있다.

베이스(310)의 최하단은 바닥판(420)과 결합하여 고정될 수 있다. 따라서, 베이스(310)의 이동은 복수개의 단 중 최하단을 제외한 나머지 단으로 국한된다.

베이스(310)의 최상단은 복수개의 홀이 형성될 수 있다. 상부에 배치되는 지지부(100)의 마운트(110, 120)에 존재하는 홀과 대응되도록 형성되어, 동시에 볼트로 고정 결합될 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 미러(210), 미러하우징(220)과 틸팅장치(330)의 결합구조를 도시하고 있다.

미러(210)가 결합된 미러하우징(220)은 틸팅장치(330)에 결합된다. 틸팅장치(330)는 3개의 틸팅노브(331, 332, 333)을 포함할 수 있다. 3개의 틸팅노브(331, 332, 333)는 각각 X,Y,Z 축 방향으로 미러(210)의 각도를 조절할 수 있다. 따라서, 사용자는 미러(210)의 각도를 조절해 테라헤르츠파를 정렬하여 출력홀(412)을 통해 외부로 출력할 수 있다.

틸팅장치(330)는 프레임(130)이 끼워질 수 있도록 단부가 벌어져 형성되는 복수개의 암(334, 335)을 포함할 수 있다.

상부 암(334)은 단부에 프레임(130)에 대응하여 유선형의 홈이 형성될 수 있다. 결합시 프레임(130)에 걸쳐 유동을 방지할 수 있다.

하부 암(335)은 단부에서부터 폭이 좁아지고, 내부에 프레임(130)의 형상에 대응하여 원형의 공간이 형성되는 집게의 형상으로 형성될 수 있다. 사용자는 하부 암(335)에 프레임(130)을 일정 이상 가압하여 인입시킬 수 있다. 프레임(130)은 하부 암(335)의 내부공간에 배치된 후, 사용자의 가압이 중단된 하부 암(335)의 좁아지는 형상에 의해 고정될 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 조리개(230)의 구조를 도시하고 있으며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조리개(230) 내부에 포함되는 크리스탈의 형상을 도시하고 있다.

조리개(230)는 내부에 크리스탈(231)을 포함하고 있다. 조리개(230)는 분해가 가능하도록 형성되어, 내부에 크리스탈(231)을 배치한 후 결합될 수 있다. 결합된 조리개(230)를 다시 분리하지 않고 크리스탈(231)의 각도를 조절할 수 있도록, 조리개(230)는 다이얼의 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 사용자는 프레임(130)에 고정된 조리개(230)를 다시 분리하지 않고 다이얼을 회전시켜 각도를 조정할 수 있다.

크리스탈(231)은 펨토초 레이저를 테라헤르츠파로 변성시키는 역할을 수행한다. 별도의 전원이 연결되지 않더라도 형상적인 특성에 기인해 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있다. 비선형으로 이루어져 테라헤르츠파가 산란될 수 있어 광 정렬을 필요로 하는바, 미러(210)를 통해 테라헤르츠파를 정렬시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 미러(210)가 테라헤르츠파를 광 정렬하는 구조를 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 비선형 크리스탈(231)에 의해 발생된 테라헤르츠파(W)는 크리스탈(231)의 불규칙한 형상에 의해 산란될 수 있다. 따라서, 도 8을 참조하면 본 실시예는 테라헤르츠파(W)를 미러(210)에 반사시켜 각도를 정렬 시킬 수 있다.

미러(210)는 오목거울로 이루어져 중심부가 오목하게 들어간 형상으로 형성될 수 있다. 미러(210)에서 반사된 테라헤르츠파(W)는 동일한 각도로 정렬되어 출력된다.

도 9 내지 도 11은 본 발명에 따른 테라헤르츠파의 정렬방법을 설명하기 위한 순서도이다. 이하 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명에 따른 테라헤르츠파를 발생시킨 후 정렬하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 9의 실시예를 참조하면, 광원에서 펨토초 레이저를 조사받아 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있도록 크리스탈(231)의 각도를 조절한다. (S100)

크리스탈 각도 조절단계(S100)에서 각도가 조절된 크리스탈(231)을 조리개(230) 내부에 배치시킨 후 상기 조리개(230)를 조립한다. (S110)

조리개 조립단계(S100)에서 조립된 조리개(230)를 지지부(100)에 결합시킨다. (S120) 보다 상세하게는, 제2 마운트(120)에 복수개의 프레임(130)을 끼워 결합시킨 후, 프레임(130)에 조리개(230)를 끼워 결합시키고, 제1 마운트(110)를 프레임(130)의 타측에 결합한다.

조리개 배치단계(S120)의 종료 후, 외부의 광원에서 펨토초 레이저를 조리개(230)에 조사시켜 테라헤르츠파를 발생시킨다. (S130)

테라헤르츠파 발생단계(S130)에서 발생된 테라헤르츠파를 미러(210)를 통해 광 정렬시킨다. (S140)

광 정렬단계(S140)를 통해 테라헤르츠파가 광 정렬되도록 배치를 완료하면, 케이스(400)의 상부덮개(410)를 씌워 외부 간섭으로부터 장치를 고정시킨다. (S150)

도 10의 실시예를 참조하면, 상세하게 테라헤르츠파 발생단계(130)는, 조리개 배치단계(S120)의 종료 후 외부광원에서 펨토초 레이저를 조리개(230)에 조사한다. (S131)

레이저 조사 후(S131), 테라헤르츠파가 조리개(230)에서 발생하는지 여부를 확인한다. (S132) 만약, 테라헤르츠파가 발생한다면 테라헤르츠파 발생단계(S130)는 종료되어 광 정렬단계(S140)가 시작된다.

만약 테라헤르츠파가 발생하지 않는 경우, 사용자는 다시 조리개(230)를 분해할 수 있다. (S133) 상세하게는, 제1 마운트(110)를 프레임(130)에서 분리한 후 조리개(230)를 프레임(130)에서 분리한다. 분리된 조리개(230)를 분해한다.

조리개를 분해한 뒤(S133), 내부에 배치되어 있는 크리스탈(231)의 각도를 조절하여 재배치한다. (S134)

재배치한 크리스탈(231)을 고정시켜 조리개(230)를 조립한다. (S135) 조립된 조리개(230)를 프레임(130)에 끼워넣은 후, 제1 마운트(110)를 결합해 고정시킨다.

조리개(230)의 재배치가 완료된 후, 외부 광원을 통해 펨토초 레이저를 조리개(230)에 다시 조사한다. (S131)

다만, 조리개(230)가 회전가능하도록 다이얼 형식으로 설계되는 경우에는, 조리개의 분해(S133) 전, 다이얼을 회전시켜 테라헤르츠파의 발생여부를 확인 할 수 있다. (미도시)

도 11을 참조하면, 테라헤르츠파 발생단계(S130)의 종료 후, 조리개(230)를 통해 발생한 테라헤르츠파가 미러(210)를 통해 반사될 수 있도록, 미러(210)를 포함하는 광원모듈(200)의 위치를 조절할 수 있다. (S141)

보다 상세하게 광원모듈 위치 설정단계(S141)는, 테라헤르츠파 발생단계(S130)에서 발생한 테라헤르츠파가 미러(210)에 조사될 수 있도록, 베이스(310)의 높이를 조절할 수 있다. (S141a, 미도시)

베이스 높이 조절단계(S141a)의 종료 후, 크리스탈(231)에 의해 산란된 테라헤르츠파가 전부 미러(210)의 장반경 내에 조사될 수 있도록, 크리스탈(231)과 미러(210)의 간격을 조절할 수 있다. (S141b, 미도시) 미러(210)의 간격을 조절하기 위해, 사용자는 수평방향 위치조절로브(320)를 조작해서 베이스(310)의 위치를 조절할 수 있다.

미러 간격 조절단계(S141b)의 종료 후, 미러(210)에서 반사되는 테라헤르츠파가 상부덮개(410)의 출력홀(412)을 통해서 출력될 수 있도록 미러(210)의 각도를 틸팅해 조절할 수 있다. (S142)

미러 틸팅단계(S142)의 종료 후, 사용자는 상부덮개(410)를 지지부(100), 광원모듈(200) 및 광정렬부(300)의 상부에 배치한 뒤, 출력홀(412)을 통해 테라헤르츠파가 출력되는 지 여부를 확인한다. (S143)

테라헤르츠파 출력 확인단계(S143)에서 테라헤르츠파의 출력이 확인되면, 광 정렬 단계(S140)는 종료되며, 배치된 상부덮개(410)를 고정시키는 장치 고정단계(S150)가 개시된다.

테라헤르츠파 출력 확인단계(S143)에서 테라헤르츠파가 출력되지 않으면, 다시 케이스(400), 상세하게는 상부덮개(410)를 바닥판(420)에서 다시 분리한다. (S144)

케이스 분리단계(S144) 이후, 다시 광원모듈 위치 설정단계(S141)를 개시할 수 있다. 특히 미러 틸팅단계(S142)를 재 수행하며, 테라헤르츠파의 출력 방향을 재 조절할 수 있다.

이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 테라헤르츠파 발생장치
100: 지지부
110: 제1 마운트
120: 제2 마운트
130: 프레임
200: 광원모듈
210: 미러
220: 미러 하우징
230: 조리개
231: 크리스탈
300: 광정렬부
310: 베이스
320: 위치조절로브
330: 틸팅장치
400: 케이스
410: 상부덮개
420: 바닥판
S100: 크리스탈 각도 조절단계
S110: 조리개 조립단계
S120: 조리개 배치단계
S130: 테라헤르츠파 발생단계
S140: 광 정렬 단계
S141: 광원모듈 위치 설정단계
S142: 미러 틸팅단계
S150: 장치 고정단계

Claims

케이스;
광원에서 조사된 레이저를 통해 테라헤르츠파를 발생시키는 광원모듈;
상기 광원모듈을 지지하는 지지부; 및
상기 광원모듈과 연결되어 테라헤르츠파의 광정렬을 위해 위치를 조절하는 광정렬부;
를 포함하고,
상기 광원모듈은,
레이저를 조사받아 테라헤르츠파를 발생시키는 크리스탈을 포함하는 조리개; 및
상기 크리스탈에서 발생된 테라헤르츠파의 방향을 유도하는 미러;
를 포함하며,
상기 미러는,
상기 광원 및 상기 조리개의 크리스탈과 동일한 축 상에 배치되는 테라헤르츠파 발생장치.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 광원모듈은,
상기 미러가 일측에 연결되어 지지하는 미러 하우징;
을 더 포함하며,
상기 광정렬부는,
상기 미러 하우징의 타측에 결합되는 틸팅장치;
를 더 포함하며
상기 틸팅장치는,
테라헤르츠파를 목적 방향으로 유도할 수 있도록, 상기 미러의 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치.
제3항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 광원모듈을 지지하도록 적어도 2 이상 배치되는 마운트; 및
복수개의 상기 마운트의 사이를 연결하는 복수개의 프레임;
을 포함하고,
상기 미러 하우징은,
상기 프레임에 끼워져 결합되는 테라헤르츠파 발생장치.
제1항에 있어서,
상기 케이스는,
상기 지지부가 배치되는 바닥판; 및
상기 바닥판에 연결되고, 상기 광원모듈과 상기 지지부를 덮는 상부덮개;
를 포함하는 테라헤르츠파 발생장치.
제5항에 있어서,
상기 상부덮개는,
레이저가 상기 광원에서 내부로 입사될 수 있는 입사홀;
을 포함하는 테라헤르츠파 발생장치.
제6항에 있어서,
상기 상부덮개는,
상기 미러에서 반사된 테라헤르츠바가 외부로 출력될 수 있는 출력홀;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치.
제5항에 있어서,
상기 상부덮개는,
상기 바닥판과 결합하여 내부공간을 외부 간섭으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치.
제1항에 있어서,
상기 조리개는,
내부에 배치되는 크리스탈의 각도를 조절할 수 있도록, 분리될 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치.
제1항에 있어서,
상기 조리개는,
내부에 배치되는 크리스탈의 각도를 조절할 수 있도록, 회전 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치.
제9항에 있어서,
상기 광정렬부는,
복수개의 단으로 형성되어 사용자에 의해 높이가 조절되는 베이스;
를 더 포함하고,
상기 베이스는,
사용자가 상기 미러의 높이를 조절할 수 있도록, 상부에 상기 미러 및 상기 지지부가 배치되는 것을 특징으로 하는 테라헤르츠파 발생장치
제11항에 있어서,
상기 광정렬부는,
사용자가 조작하여 상기 베이스의 높이를 조절할 수 있도록, 상기 베이스에 연결되는 위치조절로브;
를 더 포함하는 테라헤르츠파 발생장치.
제11항에 있어서,
상기 광정렬부는,
사용자가 조작하여 상기 미러와 상기 조리개 사이의 간격을 조절할 수 있도록, 상기 베이스의 위치를 변경할 수 있는 위치조절로브;
를 더 포함하는 테라헤르츠파 발생장치.
펨토초 레이저를 조사받아 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있도록 크리스탈의 각도를 조절하는 크리스탈 각도 조절단계;
각도가 조절된 상기 크리스탈을 조리개 내부에 배치시킨 후 상기 조리개를 조립하는 조리개 조립단계;
조립된 상기 조리개를 지지부에 배치시키는 조리개 배치단계;
광원을 상기 조리개에 조사시켜 테라헤르츠파를 발생시키는 테라헤르츠파 발생단계; 및
발생된 테라헤르츠파를 미러를 통해 광 정렬시키는 광 정렬 단계;
를 포함하는 테라헤르츠파 정렬방법.
제14항에 있어서,
상기 광 정렬 단계는,
상기 조리개를 통해 발생한 테라헤르츠파가 미러를 통해 반사될 수 있도록, 상기 미러를 포함하는 광원모듈의 위치를 조절하는 광원모듈 위치 설정단계; 및
반사된 상기 테라헤르츠파를 원하는 곳으로 유도하기 위해, 상기 미러를 틸팅시키는 미러 틸팅단계;
를 포함하는 테라헤르츠파 정렬방법.
제15항에 있어서,
상기 광원모듈 위치 설정단계는,
상기 조리개를 통해 발생한 테라헤르츠파가 상기 미러에 조사될 수 있도록, 베이스의 높이를 조절하는 베이스 높이 조절단계; 및
산란된 상기 테라헤르츠파가 상기 미러의 장반경 내에 조사될 수 있도록, 상기 조리개와 상기 미러의 간격을 조절하는 미러 간격 조절단계;
를 포함하는 테라헤르츠파 정렬방법.
제14항에 있어서,
상기 광 정렬 단계의 종료 후, 광정렬된 광원모듈의 유동을 방지하는 케이스를 씌워 고정시키는 장치 고정단계;
를 포함하는 테라헤르츠파 정렬방법.