KR101846179B1 - An optical parametric oscillator laser with a temperature control device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광파라메트릭 발진기 레이저를 이용한 지방 융해 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광파라메트릭 발진기에 의해서 다양한 파장의 레이저를 생성하는 레이저 장치에서 생성된 다양한 파장의 레이저를 이용하여 부위별 또는 지방량에 따라 파장을 다르게 적용하는 기술에 관한 것이다.
이를 위해서, 상기 레이저 장치의 가변 파장을 결정하기 위해 단일 파장 레이저 광원을 생성하는 펌핑광 모듈; 펌핑광 모듈에서 생성된 레이저로 파장 변환을 하기 위한 비선형광학 매질을 포함하는 광파라메트릭 발진기; 상기 비선형광학 매질의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 포함하는 온도 조절부; 상기 온도 조절부는 비선형광학 매질의 온도를 제어하기 위해서 비선형광학 매질 블록, 오븐 및 비선형광학 매질 커버로 구성된 오븐에 비선형광학 매질이 장착되며; 온도 제어를 위해서 오븐에는 가열 소자 및 온도센서를 포함하며; 상기 온도 조절 장치를 제어하기 위한 제어부;로 구성되는 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, and more particularly, to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, and more particularly, to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, To a technique for applying different wavelengths according to the wavelength.
To this end, a pumping optical module for generating a single wavelength laser light source to determine a variable wavelength of the laser device; An optical parametric oscillator including a nonlinear optical medium for wavelength conversion with the laser generated in the pumping optical module; A temperature controller including a temperature controller for controlling a temperature of the nonlinear optical medium; The temperature controller is equipped with a nonlinear optical medium in an oven composed of a nonlinear optical medium block, an oven and a nonlinear optical medium cover to control the temperature of the nonlinear optical medium; For temperature control, the oven includes a heating element and a temperature sensor; And a control unit for controlling the temperature control unit. [0002] The present invention relates to an optical parametric oscillator laser apparatus.
Description
본 발명은 광파라메트릭 발진기 레이저를 이용한 지방 융해 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광파라메트릭 발진기에 의해서 다양한 파장의 레이저를 생성하는 레이저 장치에서 생성된 다양한 파장의 레이저를 이용하여 부위별 또는 지방량에 따라 파장을 다르게 적용하는 기술에 관한 것으로, 특히 상기 레이저 장치에서 파장가변 역할을 하는 광파라메트릭 발진기에서 비선형광학 매질의 온도 제어에 관한 것이다. The present invention relates to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, and more particularly, to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, and more particularly, to a fat fusing apparatus using an optical parametric oscillator laser, And more particularly to a temperature control of a nonlinear optical medium in an optical parametric oscillator that plays a role of wavelength tuning in the laser device.
지방 흡입술(liposuction)은 인체의 지방층에 있는 지방을 제거하는 기술이다. 상기와 같은 지방 흡입술은 직접적으로 지방을 제거하기 때문에 운동 또는 식이요법 등으로 하는 것보다 빠르게 제거를 필요로 하는 특정 부위의 지방을 쉽게 제거할 수 있는 장점이 있다. 또한, 운동이나 식이요법 등은 일차적으로 지방세포의 크기를 줄이는 방법이므로 지방세포가 완전히 제거되지 않는 한 추후에 쉽게 지방층이 두꺼워지지만 상기와 같은 지방흡입술에 의해서 시술할 경우 근본적으로 지방세포 수를 줄일 수 있기 때문에 운동이나 식이요법 등에 의한 것보다 쉽게 지방을 제거할 수 있다.Liposuction is a technique that removes fat from the body's fat layers. Since the liposuction treatment directly removes fat, it has an advantage that it is possible to easily remove the fat of a specific region which needs to be removed more quickly than the exercise or diet therapy. In addition, since exercise and diet therapy first reduce the size of adipocytes, unless the adipocyte is completely removed, the fat layer becomes thicker easily. However, when the adipocyte is performed by the liposuction as described above, It is possible to remove fat more easily than by exercise or diet.
상기와 같은 지방 흡입술은 일반적으로 가는 관 형태의 캐뉼라를 사용하여 지방층에 삽입한 후 이를 전후방향으로 움직임으로써 지방세포를 분리 및 파괴하여 지방을 흡입하는 방식이다.Such liposuction is generally performed by inserting a cannula of a thin tube type into a fat layer and then moving it in the anteroposterior direction to separate and destroy fat cells to inhale the fat.
상기 방식의 지방 흡입술의 편리성을 위해서 진동식 또는 초음파식 지방 흡입 장치들이 추가되는 기술이 고안되고 있지만 여전히 사용자의 힘이 많이 작용하는 문제점이 있다.In order to facilitate the liposuction of the above-described method, a technique of adding vibrating or ultrasonic liposuction devices has been devised, but there is still a problem that the force of the user still acts.
상기의 문제점들을 보완하기 위해서 레이저 지방융해 기술은 레이저 에너지를 이용하여 지방층의 지방 세포를 파괴하는 기술이다. 파괴된 지방은 림프 시스템에 의해서 자연적으로 체외로 배출되거나 흡입으로 제거될 수도 있다. 지방층까지 레이저 에너지를 전달하기 위해서 중공형 바늘 또는 캐뉼라가 사용되며 상기 중공형 바늘 또는 캐뉼라까지 레이저 에너지 전달은 파이버가 사용되기도 한다. 지방 흡입 방식에 대비되는 상기의 레이저 지방융해 방식은 외상의 현저한 감소 및 더욱 큰 지방 제거 효과가 있으며 지방층으로 바늘을 삽입함으로써 손상될 수 있는 작은 혈관을 소작 (cauterize)하는데 있어서 레이저 지방분해가 효과적이라고 할 수 있다. 또한 상기와 같은 경우 실질적으로 혈액 손실을 최소화할 수 있다.In order to overcome the above problems, the laser fat melting technique uses laser energy to destroy fat cells in the fat layer. The destroyed fat may be naturally excreted or removed by inhalation by the lymphatic system. A hollow needle or cannula is used to deliver the laser energy to the fat layer, and fiber is also used to deliver the laser energy to the hollow needle or cannula. In contrast to the liposuction method, the above-described laser fat melting method has a remarkable reduction in trauma and a greater fat removal effect, and laser fat decomposition is effective in cauterizing small blood vessels that can be damaged by inserting a needle into the fat layer can do. In addition, the blood loss can be substantially minimized.
레이저 지방 융해 기술은 레이저의 파장에 따라 에너지가 지방에 흡수되는 정도가 다르기 때문에 파장을 선택적으로 사용하여 넓은 영역 또는 좁은 영역 그리고 많은 지방량 또는 적은 지방량을 분해할 수 있다. 기존 기술은 여러 가지 파장을 선택적으로 하기 위해서 여러 가지 파장의 레이저 장치를 혼합해서 사용하였다. 상기와 같은 경우 선택적으로 지방을 융해하기 위해서 여러 개의 레이저 장치가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에서는 단일 레이저 장치에서 여러 가지의 파장을 출력할 수 있는 광파라메트릭 발진기 레이저를 이용하여 선택적으로 지방 융해하는 것에 대해서 기술한다.Laser fat melting technology can decompose a wide or narrow region and a large amount of fat or a small amount of fat by selectively using the wavelength because the energy is absorbed to the fat depending on the wavelength of the laser. Conventional techniques use a mixture of laser devices of various wavelengths to select various wavelengths. In this case, a plurality of laser devices are required to selectively melt the fat. Therefore, in the present invention, selective fat melting using an optical parametric oscillator laser capable of outputting various wavelengths in a single laser device is described.
단일 파장의 레이저에서 여러 가지의 파장가변 레이저를 만들기 위해서는 펌핑을 위해 단일 파장의 레이저광을 생성하는 펌핑광 모듈; 레이저광의 파장 변환을 수행하기 위한 비선형광학 매질을 포함하는 파장변환부; 및 파장 변환시의 위상 정합각을 조정하기 위해 상기 비선형광학 매질의 온도를 제어하는 온도 조절 장치를 갖는 온도 제어부를 포함한다. 상기 온도 조절 장치는 비선형광학 매질의 온도를 일정 온도로 유지하여 위상 정합을 통해 파장가변 효율을 향상시킬 수 있다.A pumped optical module that produces a single wavelength of laser light for pumping to produce multiple wavelength tunable lasers in a single wavelength laser; A wavelength converter including a nonlinear optical medium for performing wavelength conversion of laser light; And a temperature controller having a temperature controller for controlling the temperature of the nonlinear optical medium to adjust a phase matching angle at the time of wavelength conversion. The temperature controller may maintain the temperature of the nonlinear optical medium at a predetermined temperature to improve wavelength tuning efficiency through phase matching.
상기와 같은 파장가변 레이저는 위상 정합 조건에 맞추어 적합한 비선형광학 매질을 이용하여 레이저를 비선형광학 매질 내에서 합주파수 생성(SFG; sum frequency generation), 차주파수 생성(DFG; difference frequency generation), 그리고 광매개 방출 및 증폭(OPG & OPA; optical parametric generation & amplification)방법 등을 이용하면 별도의 발진기를 제작하지 않고도 파장가변 영역을 자외선에서부터 적외선 영역까지 넓힐 수가 있다. 특히 광파라메트릭 발진기(OPO; optical parametric oscillator)와 같이 비선형광학 매질이 포함된 추가적인 발진기를 구성하여 발진기 내에서 광매개 효과에 의해 생성된 빛을 발진시킴으로써 파장 조절 범위를 넓힐 수 있다. The tunable lasers use a nonlinear optical medium suitable for the phase matching conditions to generate lasers in a nonlinear optical medium such as sum frequency generation (SFG), difference frequency generation (DFG) By using OPG & OPA (Optical Parametric Generation & Amplification) method, it is possible to broaden the tunable range from ultraviolet to infrared without producing a separate oscillator. In particular, an additional oscillator including a nonlinear optical medium, such as an optical parametric oscillator (OPO), can be constructed to broaden the wavelength control range by oscillating the light generated by the optical parametric effect in the oscillator.
상기에서 사용되는 비선형광학 매질로는 PPSLT(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate), PPMgLN (Periodically Poled Magnesium doped Lithium Niobate), PPLN(Periodically Poled Lithium Niobate), PPMgOLN(Periodically Poled MgO-doped Lithium Niobate, PPMgOLN), PPsLN(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Niobate), PPLT(Periodically Poled Lithium Tantalate), PPMgOLT(Periodically Poled MgO-doped Lithium Tantalate), PPsLT(Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate) PPKTP(Periodically Poled Potassium Titanyl Phosphate)등의 의사 위상 정합(Quasi-Phase Matching; QPM) 구조의 강유전체 파장 변환 물질을 이용한다.Examples of the nonlinear optical medium include PPSLT (Periodically Poled Stoichiometric Lithium Tantalate), PPMgLN (Periodically Poled Magnesium-doped Lithium Niobate), PPLN (Periodically Poled Lithium Niobate), PPMgOLN (Periodically Poled MgO-doped Lithium Niobate, PPMgOLN) Such as Periodically Poled Stoichiometric Lithium Niobate (PPLT), Periodically Poled Lithium Tantalate (PPMGOLT), Periodically Poled Potassium Titanyl Phosphate (PPKTP) -Phase Matching (QPM) structure.
상기의 비선형광학 매질은 온도에 따라 변환되는 파장이 달라진다. 이 파장의 변화는 식 1과 식2를 이용하면 계산할 수 있다..In the nonlinear optical medium, the wavelength to be converted varies depending on the temperature. The change in this wavelength can be calculated using Equation 1 and Equation 2.
식 1에서 A, B, C, D, E, F는 비선형광학 매질에 따라 달라지는 계수이며, G는 파장흡수강도, H는 비선형광학 매질의 주기, b(T), c(T)는 비선형광학 매질의 온도를 나타낸다. 식 2에서 Λ는 비선형광학 매질의 주기를 나타낸다. 따라서 광파라메트릭 발진기의 온도 제어는 중요한 파라미터이다.Where G is the wavelength absorption intensity, H is the period of the nonlinear optical medium, b (T), and c (T) are the coefficients of the nonlinear optical medium, It represents the temperature of the medium. In Equation 2, Λ denotes the period of the nonlinear optical medium. Therefore, temperature control of an optical parametric oscillator is an important parameter.
상기와 같은 광파라메트릭 발진기에 의해서 파장가변 되는 레이저와 관련된 선행기술로는 출원특허 제10-2005-0020648 및 10-2009-0125750 가 공지되어 있다.Prior arts related to lasers that are tunable by the optical parametric oscillator as described above are known from patent applications 10-2005-0020648 and 10-2009-0125750.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 효율적인 지방 융해를 위한 광파라메트릭 발진기 레이저 장치에서 출력을 최적화하기 위해서 비선형광학 매질의 온도 제어를 위한 온도 조절 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a temperature control device for temperature control of a nonlinear optical medium in order to optimize output in an optical parametric oscillator laser device for efficient fat melting.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not restrictive of the invention, There will be.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 발명의 실시예는 선택적으로 지방 융해를 할 수 있는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치로서, 단일 파장 레이저 광원을 생성하는 펌핑광 모듈; 상기 펌핑광 모듈에서 생성된 레이저의 파장 변환을 하기 위한 비선형광학 매질을 갖는 광파라메트릭 발진기; 상기 비선형광학 매질의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 갖는 온도 조절부; 및 상기 온도 조절 장치를 제어하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 광파라메트릭 발진기는 상기 단일 파장 레이저 광원의 파장가변을 통해 시그널 및 아이들 레이저를 발생시키며, 상기 온도 조절 장치는, 상기 비선형광학 매질이 장착되는 비선형광학 매질 블록, 오븐, 및 비선형광학 매질 커버를 포함하며, 상기 오븐은, 상기 비선형광학 매질의 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열 소자 및 온도 센서를 포함하며, 상기 가열 소자는 상기 오븐 및 상기 비선형광학 매질 블록을 가열하며, 또한 상기 가열 소자는 봉형태이며, 상기 온도 센서는 상기 비선형광학 매질 블록의 온도를 간접적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, an embodiment of the present invention is an optical parametric oscillator laser device capable of selectively performing fat melting, comprising: a pumping optical module for generating a single wavelength laser light source; An optical parametric oscillator having a nonlinear optical medium for wavelength conversion of the laser generated in the pumping optical module; A temperature controller having a temperature controller for controlling the temperature of the nonlinear optical medium; And a controller for controlling the temperature controller, wherein the optical parametric oscillator generates a signal and an idler laser through a wavelength tuning of the single wavelength laser light source, the temperature controller comprising: A nonlinear optical medium block, an oven, and a nonlinear optical medium cover, wherein the oven includes a heating element and a temperature sensor for maintaining a constant temperature of the nonlinear optical medium, Wherein the heating element is in the form of a rod, and the temperature sensor indirectly measures the temperature of the nonlinear optical medium block. The optical parametric oscillator laser device according to claim 1,
여기서, 상기 비선형광학 매질 블록, 오븐 및 비선형광학 매질 커버는 알루미늄 재질일 수 있다.
또한 상기 온도 센서는 백금저항 온도 센서일 수 있다.
또한 상기 펌핑광 모듈은 큐스위치를 포함할 수 있다.
또한 상기 비선형광학 매질은 PPSLT 매질일 수 있다.
또한 상기 비선형광학 매질은 PPMgLN 매질일 수 있다.Here, the nonlinear optical medium block, the oven, and the nonlinear optical medium cover may be made of aluminum.
The temperature sensor may be a platinum resistance temperature sensor.
The pumping optical module may also include a cue switch.
The nonlinear optical medium may also be a PPSLT medium.
The nonlinear optical medium may also be a PPMgLN medium.
본 발명의 광파라메트릭 발진기 레이저 장치에서 비선형광학 매질의 온도를 최적 및 정밀 제어하여 정확한 파장의 출력 및 안정된 에너지 출력을 통해서 시술시 불안정한 출력 특성으로 조직의 손상으로 오는 부작용을 방지할 수 있다.The optical parametric oscillator laser apparatus of the present invention can optimally and precisely control the temperature of the nonlinear optical medium to prevent the side effects of tissue damage due to unstable output characteristics during the operation through accurate wavelength output and stable energy output.
도 1은 본 발명의 시스템 블록도이다.
도 2는 본 발명의 비선형광학 매질의 온도 조절 장치에 관한 구조도이다.1 is a system block diagram of the present invention.
2 is a structural diagram of a temperature control apparatus for a nonlinear optical medium according to the present invention.
도 1은 본 발명의 시스템 블록도로서, 광파라메트릭 발진기를 포함하는 내부 발진기 형태로서 단일 레이저 광원을 만들기 위한 펌핑광 모듈은 펌핑광용 발진기 미러(100), 펌핑광용 매질(102), 다중발진기 미러(108)로 구성되어 있으며 상기에서 만들어진 단일 레이저 광원은 광파라메트릭 발진기 미러(106), 파장가변을 위한 비선형광학 매질인 광파라메트릭 발진기 비선형광학 매질(107) 및 다중발진기 미러(108)로 구성되어 있는 광파라메트릭 발진기에서 파장가변을 통해서 시그널 및 아이들 레이저를 발생하게 된다. FIG. 1 is a system block diagram of the present invention, in which a pumping optical module for forming a single laser light source in the form of an internal oscillator including an optical parametric oscillator includes a pumping
도 2는 본 발명의 비선형광학 매질의 온도 조절 장치에 관한 구조도로서, 비선형광학 매질은 비선형광학 매질 블록(203)에 장착되며 오븐(204) 및 비선형광학 매질 커버(202)에 의해서 커버 된다. 광파라메트릭 발진기 비선형광학 매질의 온도를 일정하게 유지하기 위해서 광파라메트릭 발진기 비선형광학 매질이 장착된 비선형광학 매질 블록(203)을 오븐(204)에 있는 오븐 가열부(207)의 가열 소자를 통해 오븐 및 비선형광학 매질 블록을 가열한다. 일정 온도를 유지하기 위해서 오븐에 있는 온도센서 장착부(206)의 온도 센서를 통해 광파라메트릭 발진기 비선형광학 매질의 온도를 간접적으로 측정하여 가열 소자를 제어한다.FIG. 2 is a structural diagram of a temperature control apparatus for a nonlinear optical medium according to the present invention. The nonlinear optical medium is mounted on a nonlinear
100: 펌핑광용 발진기 미러 102: 펌핑광용 매질
103: 제1반사미러 104: 큐스위치
105: 제2반사미러 106: 광파라메트릭 발진기 미러
107: 광파라메트릭 발진기 비선형광학 매질 108: 다중발진기 미러
201 : 오븐 커버 202 : 비선형광학 매질 커버
203 : 비선형광학 매질 블록 204 : 오븐
205 : 오븐 베이스 206 : 온도센서 장착부
207 : 오븐 가열부100: oscillator mirror for pumping light 102: medium for pumping light
103: first reflection mirror 104: queue switch
105: second reflection mirror 106: optical parametric oscillator mirror
107: optical parametric oscillator nonlinear optical medium 108: multiple oscillator mirror
201: oven cover 202: nonlinear optical medium cover
203: nonlinear optical medium block 204: oven
205: oven base 206: temperature sensor mount
207: oven heating section
Claims (7)
단일 파장 레이저 광원을 생성하는 펌핑광 모듈;
상기 펌핑광 모듈에서 생성된 레이저의 파장 변환을 하기 위한 비선형광학 매질을 갖는 광파라메트릭 발진기;
상기 비선형광학 매질의 온도를 조절하는 온도 조절 장치를 갖는 온도 조절부; 및
상기 온도 조절 장치를 제어하기 위한 제어부;
를 포함하며,
상기 광파라메트릭 발진기는 상기 단일 파장 레이저 광원의 파장가변을 통해 시그널 및 아이들 레이저를 발생시키며,
상기 온도 조절 장치는, 상기 비선형광학 매질이 장착되는 비선형광학 매질 블록, 오븐, 및 비선형광학 매질 커버를 포함하며,
상기 오븐은, 상기 비선형광학 매질의 온도를 일정하게 유지하기 위한 가열 소자 및 온도 센서를 포함하며,
상기 가열 소자는 상기 오븐 및 상기 비선형광학 매질 블록을 가열하며, 또한 상기 가열 소자는 봉형태이며,
상기 온도 센서는 상기 비선형광학 매질 블록의 온도를 간접적으로 측정하는 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
An optical parametric oscillator laser device capable of selective fat melting,
A pumping optical module for generating a single wavelength laser light source;
An optical parametric oscillator having a nonlinear optical medium for wavelength conversion of the laser generated in the pumping optical module;
A temperature controller having a temperature controller for controlling the temperature of the nonlinear optical medium; And
A controller for controlling the temperature controller;
/ RTI >
The optical parametric oscillator generates a signal and an idle laser through wavelength tuning of the single wavelength laser light source,
The temperature controller includes a nonlinear optical medium block on which the nonlinear optical medium is mounted, an oven, and a nonlinear optical medium cover,
The oven includes a heating element and a temperature sensor for keeping the temperature of the nonlinear optical medium constant,
The heating element heats the oven and the nonlinear optical media block, and the heating element is in the form of a rod,
Wherein the temperature sensor indirectly measures the temperature of the nonlinear optical medium block.
상기 비선형광학 매질 블록, 오븐 및 비선형광학 매질 커버는 알루미늄 재질인 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nonlinear optical medium block, the oven, and the nonlinear optical medium cover are made of aluminum.
상기 온도 센서는 백금저항 온도 센서인 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature sensor is a platinum resistance temperature sensor.
상기 펌핑광 모듈은 큐스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
The method according to claim 1,
RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > wherein the pumped optical module comprises a cue switch.
상기 비선형광학 매질은 PPSLT 매질인 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nonlinear optical medium is a PPSLT medium.
상기 비선형광학 매질은 PPMgLN 매질인 것을 특징으로 하는 광파라메트릭 발진기 레이저 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the nonlinear optical medium is a PPMgLN medium.
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| JP2005322713A (en) * | 2004-05-07 | 2005-11-17 | Shimadzu Corp | Solid-state laser device |
| JP2006093560A (en) * | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Toshiba Corp | Solid-state laser device |
| JP5052668B2 (en) * | 2008-03-18 | 2012-10-17 | 三菱電機株式会社 | Laser light source module |
-
2016
- 2016-08-09 KR KR1020160101086A patent/KR101846179B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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