일반기술

외부 공진기형 링레이저를 이용한 고정밀도 링레이저 간섭계

본 기술은 링 레이저를 이용하여 다양한 물리량을 측정하고, 링 레이저를 이용하는 간섭계에서 링 레이저의 미세한 움직임이 측정에 주는 영향을 최소화하는 외부 공진기형 링레이저를 이용한 고정밀도 링레이저 간섭계에 관한 것이다.기존의 링레이저 자이로를 록인 존 내에서 동작시키는 경우는 회전을 주지 않는 경우와 마찬가지로 두 반대방향 진행파의 발진주파수에는 변화가 없어 맥놀이가 생기기 않으므로 단순한 링레이저의 기능만을 수행한다는 문제점이 있었다.반면, 본 기술에서는 링레이저 자이로의 두 개의 반사경을 통해 나오는 두 개의 빔을 이 링레이저로부터 일정한 거리만큼 떨어져 있는 대응하는 외부 반사경을 이용하여 링레이저로 다시 되돌리는 구조의 외부 공진기를 달아 외부 공진기의 길이를 피측정 물리량으로 제어할 수 있도록 하여, 외부 공진기의 길이 변화에 따라 링레이저 공진기내에서 서로 반대방향으로 진행하는 두 레이저빔의 간섭에 의해 생성되는 펄스의 수를 계수함으로써 물리량을 측정할 수 있다본 기술에 의한 외부 공진기형 링레이저를 이용한 고정밀도 링레이저 간섭계는 광센싱 장치와 링레이저 공진기를 포함한다. 광센싱 장치는 링레이저 공진기 및 하나 이상의 외부 반사경을 포함하고, 링레이저 공진기는 다수의 내부 반사경을 포함한다. 링레이저 공진기 내에는 서로 반대방향으로 전파하는 파장이 동일한 두 개의 레이저빔이 존재하고, 두 반대방향 진행빔의 일부가 다수의 내부 반사경을 통해 투과된다. 외부 반사경은 다수의 내부 반사경 중 두 개의 서로 다른 각각의 내부 반사경으로부터 투과된 빔 중 한 개씩 선택하되, 선택된 두 개의 투과빔은 서로 다른 반대방향 진행빔들의 조합이 되도록 선택하여, 선택된 두 개의 투과빔을 반사시켜 후방 진행파로 만들어 투과빔의 경로를 역으로 따라 두 개의 서로 다른 내부 반사경을 통해 다시 링레이저 공진기 내로 주입시키는 역할을 한다. 두 개의 내부 반사경으로부터 이에 대응하는 외부 반사경에 이르는 광 경로를 피측정량에 따라 변화시키도록 구성되어 있다.이와 같이 이루어진 본 기술에 의하면, 간섭계의 출력은 두 반대방향 진행파의 출력빔 강도의 합과 차이 그리고 위상차이에 의한 간섭무늬의 변화율로, 이들의 일부는 부궤환되어 인가전압의 변동 그리고 기타 외부 영향에 의한 링레이저의 출력빔 강도 및 주파수의 변화를 억제 또는 상쇄시켜, 고 정도 측정을 가능하게 하는 효과가 있다. 또한, 링레이저를 록인 존 영역에서 동작시킴에 의해 링레이저의 미세 움직임에 의한 측정의 영향도 최소화할 수 있다