기존 간섭계는 복잡한 구조, 정렬의 어려움, 높은 비용, 큰 크기 등으로 인해 정밀 측정에 한계가 있었습니다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해 신호빔과 기준빔이 평행하게 출력되고 간격 조절이 용이한 평행빔 광학 소자를 제안합니다. 이 광학 소자를 활용한 간섭계는 구조가 간소화되고 소형화 및 집적화가 가능하여 외부 환경 잡음에 강합니다. 특히, 바이오, 유체, 진동, 기울기 측정 등 다양한 분야의 센서로 확장 적용될 수 있어 정밀 측정 기술의 유연성과 성능을 혁신적으로 개선합니다. 이 기술은 간섭계 시장의 새로운 지평을 열 것입니다.

기존 양방향 광학계는 신호 송수신용 렌즈를 별도로 사용하여 구성이 복잡하고 부피가 크며 제조 비용이 높다는 문제점이 있습니다. 본 발명은 이러한 한계를 극복하기 위해 단일 집광 모듈을 통해 광신호 송수신을 모두 처리하는 '모노스태틱 양방향 집광 및 수광 광학계'를 제안합니다. 이 기술은 광학계의 구성 요소를 대폭 줄여 장비를 획기적으로 소형화하고 경량화하는 데 기여합니다. 또한, 정렬 편의성을 높여 설치 및 유지보수를 용이하게 하며, 부품 수 감소로 생산 단가를 절감할 수 있습니다. 자유공간 광통신(FSO), 라이다(Lidar), 진동 측정기 등 다양한 분야에서 고성능 광학 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있도록 돕습니다.

기존 톰슨 산란 플라즈마 진단 시스템은 미광에 의한 배경 잡음으로 측정 정확도가 저하되는 한계가 있었습니다. 본 발명은 다중 왕복경로 광학계를 통해 수직 및 수평 편광 레이저 펄스를 순차적으로 플라즈마에 조사합니다. 이를 통해 톰슨 산란 신호와 배경 잡음 신호를 분리 측정하고, 배경 잡음이 완벽하게 제거된 순수한 톰슨 산란 신호를 얻을 수 있습니다. 이 시스템은 핵융합로와 같은 고온 플라즈마 환경에서 전자의 온도와 밀도를 매우 정밀하게 진단하여 안정적인 운영 및 제어를 가능하게 합니다.

본 발명은 초고속 통신망의 핵심인 밀리미터파 및 마이크로파 생성 기술의 문제점을 해결합니다. 기존 방식의 주파수 불안정성, 부피, 비용 등의 한계를 극복하기 위해, 두 개의 편광빔스플리터로 구성된 편광 선별 공진기를 활용합니다. 이를 통해 두 광원의 주파수를 안정화시키고, 헤테로다인 기법으로 안정된 밀리미터파 또는 마이크로파 신호를 생성하는 장치를 제공합니다. 이 기술은 주파수 안정도가 높고 위상 잡음이 적은 고품질 신호를 소형화되고 비용 효율적인 방식으로 제공하여, 차세대 무선 통신 및 레이더 기술 발전에 기여할 것입니다.

기존 바이러스 진단 방식은 긴 시간과 전문 장비를 필요로 하여 현장 적용에 어려움이 있었습니다. 본 발명은 타겟 바이러스에 특이적인 펄스 레이저를 조사하여 바이러스의 광학적 특성 변화를 유도하고, 이를 고감도 간섭계(I/Q 간섭계)로 정밀하게 분석하여 바이러스를 신속하게 진단하는 장치입니다. 특히, 인공지능(AI) 기반 분석 및 다파장 탐사광 기술을 적용하여 진단의 정확도와 특이도를 극대화하였습니다. 전문 의료기관 외 현장에서도 즉시 진단이 가능하며, 호기 가스 등 다양한 검체에 적용될 수 있어 팬데믹과 같은 긴급 상황에 효과적으로 대응할 수 있는 혁신적인 기술입니다.