의료용 레이저에 아나모픽 프리즘 쌍이 일반적으로 필요한 이유는 무엇인가요? 원형 빔으로 정밀도를 마스터하세요

아나모픽 프리즘 쌍은 반도체 레이저의 고유한 광학적 결함, 특히 타원형 모양의 빔을 방출하는 경향을 보정하기 위해 일반적으로 필요합니다. 이 프리즘은 출력을 원형으로 만들어 레이저를 정밀하게 초점을 맞추고 의료 절차에 필수적인 얇은 광섬유에 효율적으로 결합할 수 있도록 합니다.

반도체 레이저는 자연적으로 불균일한 발산을 생성하는 빔을 생성하여 정밀 작업에 비효율적인 타원형 프로파일을 만듭니다. 아나모픽 프리즘 쌍은 이 출력을 고품질 원형 빔으로 재구성하여 의료용 광섬유로의 에너지 전송을 극대화합니다.

반도체 레이저 출력의 과제

비대칭 발산 이해

일반적으로 대칭 빔을 방출하는 가스 레이저와 달리 반도체 레이저는 일관되지 않은 발산 각도로 어려움을 겪습니다.

빔은 한 방향(수직)에서 다른 방향(수평)보다 훨씬 빠르게 퍼집니다. 이러한 비대칭은 반도체 매체의 근본적인 특징입니다.

타원형 빔 프로파일

이러한 불균일한 발산으로 인해 빔 프로파일이 원형이 아닌 타원형이 됩니다.

높은 정밀도가 요구되는 의료 장비의 경우 타원형 모양의 빔은 문제가 됩니다. 에너지의 불균일한 분포를 만들고 레이저를 얼마나 좁게 초점을 맞출 수 있는지 제한합니다.

아나모픽 프리즘 쌍의 작동 방식

빔 기하학적 보정

아나모픽 프리즘 쌍은 한 가지 특정 차원에서 빔을 확장하거나 압축하여 작동합니다.

프리즘은 타원의 더 좁은 축을 더 넓은 축과 일치하도록 확대하여 왜곡된 타원을 대칭적인 원으로 변환합니다. 이러한 기하학적 보정은 프리즘 쌍의 주요 역할입니다.

초점 능력 향상

빔이 원형으로 만들어지면 광학 성능이 크게 향상됩니다.

대칭 빔은 훨씬 작고 날카로운 점으로 초점을 맞출 수 있습니다. 이를 통해 의료 응용 분야에서 더 깨끗한 절단 또는 더 정밀한 조직 절제를 할 수 있습니다.

의료 응용 분야의 필요성

효율적인 광섬유 결합

의료 기기는 종종 레이저 에너지를 소스에서 환자로 전달하기 위해 얇은 광섬유를 사용합니다(원격 전송).

타원형 빔을 원형 광섬유에 결합하는 것은 매우 비효율적이며 상당한 전력 손실을 초래합니다. 빔의 기하학적 모양은 광섬유 코어의 기하학적 모양과 일치해야 합니다.

에너지 전송 극대화

아나모픽 프리즘은 빔을 광섬유에 들어가기 전에 원형으로 만들어 최대 전력 결합을 보장합니다.

이를 통해 레이저에서 생성된 에너지가 모양 불일치로 인한 광섬유 인터페이스 손실이 아닌 치료 부위에 실제로 전달됩니다.

운영 고려 사항 이해

정렬 민감도

성능에 필수적이지만 프리즘 쌍을 도입하면 광학 복잡성이 추가됩니다.

올바른 확대 비율을 달성하려면 프리즘을 레이저 다이오드에 대해 정밀하게 정렬해야 합니다. 정렬 불량은 타원을 보정하지 못하거나 새로운 광학적 이상을 유발할 수 있습니다.

공간 및 비용 영향

이러한 광학 부품을 추가하면 레이저 모듈의 물리적 공간이 늘어납니다.

설계자는 레이저 소스와 광섬유 커플러 사이에 프리즘 쌍을 수용하는 데 필요한 공간을 고려해야 합니다. 이는 의료 안전 및 효능에 필요한 빔 품질을 달성하기 위한 필수적인 절충입니다.

의료용 레이저 성능 최적화

원격 전송이 주요 초점이라면:

에너지 손실을 방지하기 위해 프리즘 쌍이 전송 광섬유의 개구수와 코어 직경과 일치하도록 최적화되었는지 확인하십시오.

수술 정밀도가 주요 초점이라면:

섬세한 조직 상호 작용을 위한 가장 좁은 초점 스폿을 보장하기 위해 빔 원형을 우선시하십시오.

빔을 원형으로 만드는 것은 원시 반도체 부품을 정밀한 의료 기기로 변환하는 중요한 단계입니다.

요약표:

특징	반도체 레이저 출력	아나모픽 프리즘 쌍 포함
빔 모양	타원형 / 비대칭	원형 / 대칭
발산	불균일 (수직 대 수평)	균일 / 보정됨
초점 능력	제한적 / 흐릿한 스폿	고정밀 / 날카로운 점
광섬유 결합	비효율적 (상당한 전력 손실)	고효율 (최대 에너지)
이상적인 응용 분야	일반 조명	정밀 수술 및 원격 전송