KR102714885B1

KR102714885B1 - 광 프로브 및 분석 장치

Info

Publication number: KR102714885B1
Application number: KR1020210100871A
Authority: KR
Inventors: 조성호
Original assignee: 주식회사 앤서레이
Priority date: 2020-07-30
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2024-10-08
Also published as: KR20220015362A

Abstract

실시예에 의한 광 프로브는, 제1 방향을 따라 제1 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 제1 광의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 제1 광의 입사측의 입사면 대비 제1 광의 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 출사면 주위에 위치되는 제2 광의 입사측과 입사면 주위에 위치되는 제2 광의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber)들을 포함한다.

Description

광 프로브 및 분석 장치{OPTICAL PROBE AND ANALYZING APPARATUS}

본 기술은 광 프로브 및 분석 장치와 관련된다.

분광기를 활용한 물질 분석은 일반적으로 여기광인 1차광을 측정하고자 하는 타겟 물질에 인가하고, 타겟 물질에서 흡수, 산란, 반사 등 2차의 신호광을 측정하여 수행한다. 1차광을 타겟 물질로 전달하고, 2차광을 효과적으로 집광하여 2차광을 분석기로 전달하도록 자유 공간 광학(free space optics) 또는 광 파이버(optical fiber)를 이용하는 유도 광학(guided optics) 방식을 사용한다.

광 프로브(optical probe)는 파이버 번들(fiber bundle)을 사용하여 1차광을 2차광과 분리하여 샘플 타겟에 전달할 수 있고, 2차광의 집광 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

종래 기술의 자유 공간 광학 방식에 의하면 고정된 위치에서만 샘플을 측정할 수 있어서 제한적이나, 유도 광학 방식에 의하면 광 프로브는 근접하지 않은 위치에서도 자유롭게 광전달이 가능하다는 장점이 제공된다.

그러나, 유도 광학 방식에 의하더라도 1차광이 광 파이버의 등 매질을 통과할 때 발생하는 자발형광(auto-fluorescence)의 배경 신호와 라만 산란(Raman scattering) 및 브릴루앙 산란(Brillouin scattering) 등에 의한 노이즈가 2차광에 더해져서 신호대 잡음비를 악화시킬 수 있다.

본 기술로 해결하고자 하는 과제 중 하나는 상기한 종래 기술의 난점을 해소하기 위한 것이다. 즉, 본 기술은 유도 광학 방식에 있어서 신호대잡음비를 개선할 수 있는 기술을 제공하는 것이 본 기술로 해결하고자 하는 과제 중 하나이다.

본 실시예에 의한 광 프로브는, 제1 방향을 따라 제1 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 제1 광의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 제1 광의 입사측의 입사면 대비 제1 광의 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 출사면 주위에 위치되는 제2 광의 입사측과 입사면 주위에 위치되는 제2 광의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber)들을 포함하고,
광 파이버들은, 개별 광 파이어의 길이 방향을 따라 코어와 코어를 둘러싸는 외피를 가지고, 광 파이버들 사이에서 개별 광 파이버의 외피로부터 제1 광을 반사시켜 광 파이버들 사이에 제1 광의 광 경로 그리고 개별 광 파이어에서 코어의 내부에 제2 광을 전반사시키면서 코어를 따라 제2 광을 전송시켜 개별 광 파이어에 제2 광의 광 경로를 갖는다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 광 프로브는, 제1 광의 입사측에 위치하는 렌즈를 더 포함한다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 광 프로브는,제1 광의 출사측에 위치하는 렌즈를 더 포함한다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 제1 광은 광원에서 제공되는 1차 광(first order light)이고, 제2 광은 제1 광이 타겟에 제공되어 형성된 2차 광(second order light)이다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 외피는 유전 물질(dielectric material) 및 금속(metal) 중 어느 하나 이상이 외주에 코팅되어 형성된다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 광 프로브는 제2 광의 입사측 및 제2 광의 출사측 중 어느 한 곳 이상에 위치하여 제1 광을 차단하는 롱 패스 필터(long pass filter)를 더 포함한다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 광 프로브의 제1 광의 출사면에서, 광 파이버들의 외주는 서로 접촉한다.

본 실시예에 의한 분석장치는 제1 광을 제공하는 광원; 제1 광을 타겟에 제공하고, 타겟에서 형성된 제2 광을 집광하는 광 프로브 및 광프로브로부터 제2 광을 제공받고 타겟을 분석하는 분석기를 포함하며, 광프로브는 제1 방향을 따라 제1 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 제1 광의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 제1 광의 입사측의 입사면 대비 제1 광의 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 출사면 주위에 위치되는 제2 광의 입사측과 입사면 주위에 위치되는 제2 광의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber)들을 포함하고,
광 파이버들은, 개별 광 파이어의 길이 방향을 따라 코어와 코어를 둘러싸는 외피를 가지고, 광 파이버들 사이에서 개별 광 파이버의 외피로부터 제1 광을 반사시켜 광 파이버들 사이에 제1 광의 광 경로 그리고 개별 광 파이어에서 코어의 내부에 제2 광을 전반사시키면서 코어를 따라 제2 광을 전송시켜 개별 광 파이어에 제2 광의 광 경로를 갖는다.

본 실시예의 어느 한 모습에 의하면, 광 프로브는, 제1 광의 출사측에 위치하는 포커싱 렌즈를 더 포함한다.

본 기술에 의하면, 제1 광의 제공시 자발형광(auto-fluorescence)의 배경 신호와 라만 산란(Raman scattering) 및 브릴루앙 산란(Brillouin scattering) 등에 의한 노이즈가 제2 광에 더해져서 신호대 잡음비를 악화시키는 것을 막을 수 있다는 장점이 제공된다.

도 1은 본 실시예에 의한 광 프로브(100)의 개요를 도시한 개요도이다.
도 2(a)는 광 파이버(110)의 단면을 도시한 도면이고 도 2(b)는 제1 광(L1)의 진행을 개요적으로 도시한 도면이다.
도 3(a)는 광 프로브(100)의 제1 면(S1, 도 1 참조)을 바라본 도면과 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면을 도시한 도면이고, 도 3(b)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이며, 도 3(c)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이고, 도 3(d)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이다.
도 4는 본 실시예에 의한 분석 장치(10)의 개요를 도시한 블록도이다.

본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.

본 개시의 실시예들을 설명하기 위하여 참조되는 도면은 설명의 편의 및 이해의 용이를 위하여 의도적으로 크기, 높이, 두께 등이 과장되어 표현되어 있으며, 비율에 따라 확대 또는 축소된 것이 아니다. 또한, 도면에 도시된 어느 구성요소는 의도적으로 축소되어 표현하고, 다른 구성요소는 의도적으로 확대되어 표현될 수 있다.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 실시예에 의한 광 프로브(100)의 개요를 도시한 개요도이다. 도 1을 참조하면, 광 프로브(100)는, 제1 방향을 따라 제1 광(L1)의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 제1 광(L1)의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 제1 광(L1)의 입사측의 입사면 대비 제1 광(L1)의 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광(L2)의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 출사면 주위에 위치되는 제2 광(L2)의 입사측과 입사면 주위에 위치되는 제2 광(L2)의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber; 110)들을 포함한다.
상기 광 파이버(110)들은, 개별 광 파이어(110)의 길이 방향을 따라 코어(core)와 코어를 둘러싸는 외피(outer coat, 112)를 가지고, 광 파이버(110)들 사이에서 개별 광 파이버(110)의 외피(112)로부터 제1 광(L1)을 반사시켜 광 파이버(110)들 사이에 제1 광(L1)의 광 경로 그리고 개별 광 파이어(110)에서 코어의 내부에 제2 광(L2)을 전반사시키면서 코어를 따라 제2 광(L2)을 전송시켜 개별 광 파이어(110)에 제2 광(L2)의 광 경로를 갖는다.

도 2(a)는 어느 한 광 파이버(110)의 단면을 도시한 도면이고 도 2(b)는 제1 광(L1)의 진행을 개요적으로 도시한 도면이다. 도 2(a) 및 도 2(b)를 참조하면, 광 파이버(110)는 코어(core)와 코어(core)의 외주를 코팅하는 외피(outer coat, 112)를 포함한다. 코어(core)는 광원(100)이 제공한 제1 광(L1)이 타겟(T)에 제공되어 형성된 제2 광(L2)을 분석기(300, 도 4 참조)에 제공한다. 일 실시예로, 코어(core)는 내부에서 전반사를 일으켜 제공된 제2 광을 분석기(300)로 유도할 수 있는 유리 섬유, 플라스틱 섬유 등의 재질로 형성될 수 있다.

외피(112)는 광 파이버(110)의 외부에서 제공된 제1 광(L1)을 반사시킬 수 있는 재질로, 코어(core)를 코팅하여 형성된다. 도 2(b)로 예시된 것과 같이 광원(200, 도 4 참조)에서 출사된 제1 광(L1)은 외피(112)에 반사되어 타겟(T) 방향으로 진행한다. 외피(112)는 일 예로, 유전 물질(dielectric material) 및 금속(metal)으로 이루어질 수 있으며, 코어(core)의 내부로 전송되는 제2 광(L2)가 전반사되도록 외피(112)의 유전 상수는 코어(core)의 유전 상수보다 작을 수 있다.

일 예로, 유전 물질은 SiO2, SiN, Al2O3, AlN, MgF2, ZrO2, TiO2, In2O3 중 어느 하나일 수 있으며, 금속 물질은 알루미늄, 은 및 금 중 어느 하나일 수 있다.

도 3은 광 프로브(100)의 제1 면(S1, 도 1 참조)을 바라본 도면과 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면을 도시한 도면들이다. 도 3(a)로 예시된 실시예에서, 광 프로브(100)의 제1 면(S1, 도 1 참조)에는 제1 렌즈(Lens1)가 형성될 수 있다. 제1 렌즈(Lens1)는 광 프로브(100)를 통하여 전송되는 제1 광(L1)을 집광하는 집광 렌즈(condenser lens)일 수 있다. 또는 제1 렌즈(Lens 1)는 제1 광(L1)을 시준하는 시준 렌즈(collimator lens)일 수 있다. 도시된 실시예에서, 제1 렌즈(Lens 1)는 단일한 렌즈로 도시되었으나, 이는 예일 따름이며, 상술한 바와 같이 집광 렌즈 및 시준 렌즈를 모두 포함하는 광학계일 수 있다.

도 3(b)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이다. 도시된 예와 같이 광 프로브(100)의 제2 면(S2)에서 광 파이버들(110)은 외주가 서로 인접하도록 배치된다. 광 파이버들(110)의 외주를 서로 인접하게 배치하여 제1 광(L1)이 외부로 빠져나가는 것을 방지하고, 타겟(T)으로 전달되는 효율을 향상시킬 수 있다.

도 3(c)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이다. 예시된 실시예에서, 광 프로브(100)의 제2 면(S2)에는 제2 렌즈(Lens2)가 위치할 수 있다. 제2 렌즈(Lens2)는 집광 렌즈로, 광 파이버(110)의 단부에 위치하여 제1 광(L1)이 타겟(T)에 포커싱되어 타겟(T)을 여기할 수 있도록 한다.

도 3(d)는 광 프로브(100) 제2 면(S2, 도 1 참조)을 바라본 도면이다. 도 3(d)로 예시된 실시예에서, 광 프로브(100)의 제2 면(S2, 도 1 참조 )에는 제2 렌즈(Lens2)가 위치하고, 각 광파이버(110)의 단부에는 제3 렌즈(Lens3)들이 위치한다. 상술한 바와 같이 제2 렌즈(Lens2)는 제1 광(L1)이 타겟(T)에 포커싱되어 타겟(T)을 여기할 수 있도록 한다. 제3 렌즈(Lens3) 제1 광(L1)이 타겟(T)을 여기하여 형성된 제2 광(L2)을 집광하는 집광 렌즈로, 제2 광(L2)의 집광 효율을 향상시킬 수 있다.

이하에서는 상기한 구성을 가지는 광 파이버(100)를 포함하는 분석 장치(10)를 설명한다. 도 4는 본 실시예에 의한 분석 장치(10)의 개요를 도시한 블록도이다. 도 4를 참조하면, 분석 장치(10)는 제1 광(L1)을 제공하는 광원(200)과, 제1 광(L1)을 타겟(T)에 제공하고, 타겟(T)에서 형성된 제2 광(L2)을 집광하는 광 프로브(100) 및 광 프로브(100)로부터 제2 광(L2)을 제공받아 분광하는 분석기(300)를 포함하며, 광프로브(100)는 제1 방향을 따라 제1 광(L1)의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 제1 광(L1)의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 제1 광(L1)의 입사측의 입사면 대비 제1 광(L1)의 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광(L2)의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 출사면 주위에 위치되는 제2 광(L2)의 입사측과 입사면 주위에 위치되는 제2 광(L2)의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber; 110)들을 포함한다.
상기 광 파이버(110)들은, 개별 광 파이어(110)의 길이 방향을 따라 코어와 코어를 둘러싸는 외피(112)를 가지고, 광 파이버(110)들 사이에서 개별 광 파이버(110)의 외피(112)로부터 제1 광(L1)을 반사시켜 광 파이버(110)들 사이에 제1 광(L1)의 광 경로 그리고 개별 광 파이어(110)에서 코어의 내부에 제2 광(L2)을 전반사시키면서 코어를 따라 제2 광(L2)을 전송시켜 개별 광 파이어(110)에 제2 광(L2)의 광 경로를 갖는다.

광원(200)은 제1 광(L1)을 제공한다. 광원(200)이 제공하는 제1 광(L1)은 미리 설정된 파장을 가질 수 있다. 일 실시예로, 광원(200)은 파장 폭 (Bandwidth)이 작은 협대역 (Narrow band light) 및 파워가 높은 빛을 제공하는 레이저 광원일 수 있다.

일 예로, 제1 광(L1)은 단색광일 수 있으며, 다른 예로, 제1 광(L1)은 복수의 파장이 혼합된 광일 수 있다. 제1 광(L1)은 광 파이버들(110) 사이에서 개별 광 파이버(110)의 외피(112)에 의하여 반사되어 타겟(T)으로 전달된다.

종래 기술에서는 1차광의 광 경로를 형성하는 매질에 의하여 자발형광 및 라만 산란이 발생한다. 이로부터 1차광으로 여기된 타겟에서 발생한 2차광의 신호대잡음비가 감소하는 등의 부작용이 발생한다.

그러나, 본 실시예에 의하면, 제1 광(L1)이 매질을 통과하지 않고 광 파이버들(110) 사이에서 외피(112)에 반사되어 타겟(T)에 제공되므로 종래 기술과 달리 높은 신호대잡음비를 얻을 수 있다.

도 4로 예시된 실시예에서, 광 프로브(100)의 제1 면(S1, 도 1 참조)에는 미리 설정된 대역의 광을 통과시키는 대역 통과 필터(BPF, band pass filter)를 포함할 수 있다. 대역 통과 필터는 제1 광(L1)의 대역을 감소시켜 미리 설정된 대역의 광이 타겟(T)에 제공되어 타겟(T)을 여기하도록 한다.

제1 광(L1)이 타겟(T)에 제공됨에 따라 타겟(T)은 여기되고, 타겟(T)의 물리적 성질에 따라 제2 광(L2)을 형성하여 제공한다. 일 실시예로, 타겟(T)은 여기되어 라만 산란광을 제공할 수 있다. 라만 산란(Raman scattering)은 물질에 일정한 주파수의 여기광을 조사하였을 때, 매질과 상호 작용에 의하여 파장 즉 주파수가 변화한 산란광이 나타나는 현상이다. 따라서, 타겟(T)이 여기되어 제공하는 제2 광(L2)을 분광하고, 제1 광(L1)에 대한 제2 광(L2)의 주파수 변이를 측정하면 타겟(T)의 물질적 특성을 검출 및 파악할 수 있다.

다른 예로, 타겟(T)은 제공된 제1 광(L1)의 특정 주파수 성분을 흡수하여 형성된 흡수 스펙트럼을 포함하는 제2 광(L2)을 제공할 수 있다. 타겟(T)이 흡수한 주파수 성분은 타겟(T)의 물질 특성에 좌우되며, 흡수 스펙트럼을 포함하는 제2 광(L2)을 분석하여 타겟(T)의 물질적 특성을 검출 및 파악할 수 있다.

또 다른 예로, 제1 광(L1)은 타겟(T)에 제공되고 반사되어 제2 광(L2)을 형성할 수 있다. 타겟(T)에서 반사된 제2 광(L2)은 타겟(T)의 물질적 특성에 따라 주파수 성분의 흡수, 주파수 성분의 변이 등 광학적 변화가 발생한 광이다. 타겟(T)에서 형성된 제2 광(L2)을 분석하여 타겟(T)의 물질적 특성을 검출 및 파악할 수 있다.

광 프로브(100)는 타겟(T)이 제공하는 제2 광(L2)을 수집하고, 이를 분석기(300)로 유도(guide)하여 전달한다. 광 프로브(100)가 제2 광(L2)을 수집하는 측에는 타겟에서 반사된 제1 광(L1)이 유입되는 것을 방지하여 제1 광(L1)을 억제하는 LPF(long pass filter)가 위치할 수 있다.

분석기(300)는 광 프로브(100)로부터 제2 광(L2)을 제공받고, 이를 분광하여 타겟(T)의 물질적 특성을 검출 및 파악할 수 있다.

본 실시예는 라만 분광(Raman spectroscopy), 흡수 분광(Absorption spectroscopy) 및 반사 분광(Reflection spectroscopy) 등의 분광 분석에 응용할 수 있는 기술로, 제1 광(L1)을 타겟에 효과적으로 전달하고 타겟에서 형성된 제2 광(L2)을 고효율로 수집하여 분석기에 전달할 수 있다. 또한 제1 광(L1)을 타겟에 전달할 때 광 파이버의 구성 물질에서 발생하는 자발형광(auto-fluorescence)의 배경 신호와 라만 산란(Raman scattering) 및 브릴루앙 산란(Brillouin scattering) 등의 제2 광(L2)에 불필요한 신호를 발생시키지 않아 제2 광(L2)의 신호대잡음비를 향상시킬 수 있다는 장점이 제공된다.

본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 실시를 위한 실시예로, 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 분석 장치 100: 광 프로브
110: 광 파이버 112: 외피
200: 광원 300: 분석기
L1: 1차광 L2: 2차광

Claims

제1 방향을 따라 제1 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 상기 제1 광의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 상기 제1 광의 상기 입사측의 입사면 대비 상기 제1 광의 상기 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 제2 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 상기 출사면 주위에 위치되는 상기 제2 광의 입사측과 상기 입사면 주위에 위치되는 상기 제2 광의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber)들을 포함하고,
상기 광 파이버들은,
개별 광 파이버의 길이 방향을 따라 코어와 상기 코어를 둘러싸는 외피를 가지고, 상기 광 파이버들 사이에서 상기 개별 광 파이버의 상기 외피로부터 상기 제1 광을 반사시켜 상기 광 파이버들 사이에 상기 제1 광의 상기 광 경로 그리고 상기 개별 광 파이버에서 상기 코어의 내부에 상기 제2 광을 전반사시키면서 상기 코어를 따라 상기 제2 광을 전송시켜 상기 개별 광 파이버에 상기 제2 광의 상기 광 경로를 가지는 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제1 광의 상기 입사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제1 광의 상기 출사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제2 광의 상기 입사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 광 프로브.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 광은 광원에서 제공되는 1차 광(first order light)이고,
상기 제2 광은 상기 제1 광이 타겟에 제공되어 형성된 2차 광(second order light)인 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 외피는
유전 물질(dielectric material) 및 금속(metal) 중 어느 하나 이상이 상기 코어의 외주에 코팅되어 형성된 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 광 프로브는
상기 제2 광의 상기 입사측 및 상기 제2 광의 상기 출사측 중 어느 한 곳 이상에 위치하여 상기 제1 광을 차단하는 롱 패스 필터(long pass filter)를 더 포함하는 광 프로브.
제1항에 있어서,
상기 광 프로브의
상기 제1 광의 상기 출사면에서,
상기 광 파이버들의 외주는 서로 접촉하는 광 프로브.
제1 광을 제공하는 광원;
상기 제1 광을 타겟에 제공하고, 상기 타겟에서 형성된 제2 광을 집광하는 광 프로브 및
상기 광프로브로부터 상기 제2 광을 제공받고 상기 타겟을 분석하는 분석기를 포함하며,
상기 광프로브는:
제1 방향을 따라 상기 제1 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 마주하는 상기 제1 광의 입사측과 출사측을 둘러싸면서 상기 제1 광의 상기 입사측의 입사면 대비 상기 제1 광의 상기 출사측의 출사면을 상대적으로 작은 단면적으로 가지고, 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향을 따라 상기 제2 광의 광경로 상에 순차적으로 배열되어 상기 출사면 주위에 위치되는 상기 제2 광의 입사측과 상기 입사면 주위에 위치되는 상기 제2 광의 출사측을 개별적으로 가지는 광 파이버(optical fiber)들을 포함하고,
상기 광 파이버들은,
개별 광 파이버의 길이 방향을 따라 코어와 상기 코어를 둘러싸는 외피를 가지고, 상기 광 파이버들 사이에서 상기 개별 광 파이버의 상기 외피로부터 상기 제1 광을 반사시켜 상기 광 파이버들 사이에 상기 제1 광의 상기 광 경로 그리고 상기 개별 광 파이버에서 상기 코어의 내부에 상기 제2 광을 전반사시키면서 상기 코어를 따라 상기 제2 광을 전송시켜 상기 개별 광 파이버에 상기 제2 광의 상기 광 경로를 가지는 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제1 광의 상기 입사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제1 광의 상기 출사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 프로브는,
상기 제2 광의 상기 입사측에 위치하는 렌즈를 더 포함하는 분석 장치.
삭제
제10항에 있어서,
상기 외피는
유전 물질(dielectric material) 및 금속(metal) 중 어느 하나 이상이 상기 코어의 외주에 코팅되어 형성된 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 프로브는
상기 제2 광의 상기 입사측 및 상기 제2 광의 상기 출사측 중 어느 한 곳 이상에 위치하여 상기 제1 광을 차단하는 롱 패스 필터(long pass filter)를 더 포함하는 분석 장치.
제10항에 있어서,
상기 광 프로브의
상기 제1 광의 상기 출사면에서,
상기 광 파이버들의 외주는 서로 접촉하는 분석 장치.