KR100212478B1 - Ling type optical fiber laser using optical fiber roller and double mode optical fiber, and color dispersion compensation method using it - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분산 천이 광섬유를 사용한 경우의 단점을 보완하면서 기존의 이중 모드 광섬유와 광섬유 모드 변환기 두개를 사용할 때의 분산 보상의 어려움을 한결 더 쉽게 구현할 수 있는 방법으로, 초고속 광전송에서 사용될 광원으로 유력한 모드로킹된 광섬유 레이저의 광펄스를 변환 한계까지 줄이기 위하여 공진기 내에 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유 및 한 개의 모드 변환기를 사용함으로써, 광펄스 확장의 주요 요인인 색 분산을 보상할 수 있는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저 및 그를 이용한 색분산 보상 방법에 관한 것이다.The present invention is a method that can more easily implement the difficulties of dispersion compensation when using the conventional dual-mode fiber and two optical fiber mode converters while compensating for the disadvantages of using a distributed transition fiber, and is a powerful mode for a light source to be used in high-speed optical transmission. Optical fiber rotator and dual mode fiber can compensate for color dispersion, which is a major factor of optical pulse expansion, by using optical fiber rotator, dual mode fiber and one mode converter in the resonator to reduce the optical pulse of locked fiber laser to conversion limit The present invention relates to a ring-shaped optical fiber laser using and a dispersion compensation method using the same.

Description

광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저 및 그를 이용한 색분산 보상 방법Ring type fiber laser using optical fiber rotator and dual mode optical fiber and chromatic dispersion compensation method using the same

본 발명은 초고속 광통신 시스템이나 장파장 광소자의 초고속 특성 측정 등에 이용될 모드로킹 광섬유 레이저의 펄스폭 축소를 위해 이중 모드 광섬유(two mode fiber : TMF)를 사용한 공진기 내의 색분산 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for compensating color dispersion in a resonator using two mode fibers (TMF) for reducing the pulse width of a mode locking fiber laser to be used for ultrafast optical communication systems or ultrafast characteristics measurement of long wavelength optical devices.

광섬유 레이저는 1990년부터 광통신 분야 및 광섬유 센서 분야의 응용성으로 인하여 주목을 받고 있다. 특히, 어븀첨가 광섬유를 사용한 광섬유 레이저는 장파장 통신 대역인 1.5에서 발진이 가능하고 이득 대역 폭이 30 -40nm 정도로 넓어서 펄스로 발진시킬 경우 펨토초(10-15초) 영역의 초단 펄스 생성이 가능하다. 레이저 출력을 펄스 형태로 발진시키는 방법 중에는 모드로킹법, Q-스위칭법, 이득스위칭법 등이 있다. 이중에서 가장 짧은 펄스를 발진시킬 수 있는 것이 모드로킹법이다. 모드로킹 등을 통해서 생성된 광 펄스의 펄스 폭은 공진기 내의 색분산 값에 의해서 주로 결정된다. 즉, 공진기 내의 색분산은 형성되는 광펄스내의 주파수 성분을 각각의 군속도에 대응되도록 시간적인 배열로 분포시키고, 이것은 공진이 거듭될수록 심화되어 펄스폭 확대를 야기한다. 광섬유의 색분산이 발진 파장에서 양의 값을 가질 경우 파장이 긴 광은 짧은 광 보다 군 속도가 커서 빨리 움직인다. 반대로 색분산이 음의 값을 가질 경우에는 파장이 짧은 광이 긴 광보다 속도가 크다. 일반적인 단일 모드 광섬유는 1.5에서 음의 색분산을 가지며 이러한 단일모드 광섬유로 광섬유 레이저 공진기를 형성할 경우 발진 선폭 내에서 파장이 긴 부분은 펄스의 끝부분에 위치하고, 파장이 짧은 부분은 펄스의 앞부분에 위치한다. 이러한 현상을 처핑(chirping)이라고 하며, 처핑된 광은 공진기내를 거듭하여 움직임에 따라서 파장이 긴 광과 짧은 광 사이의 속도 차가 누적되고 이것은 곧 펄스의 확대를 야기한다. 색분산의 값이 양인 경우에도 펄스 앞뒤에 위치하는 파장 분포만 다르고 결과는 같다. 따라서, 짧은 펄스를 얻기 위해서는 공진기 내의 색분산 값을 영 근방으로 만들어야만 한다. 색분산 값을 영으로 만드는 방법은 대략 두가지 방법이 있다.Fiber lasers have attracted attention since 1990 due to their applicability in the field of optical communication and fiber optic sensors. In particular, the fiber laser using the erbium-doped fiber has a long wavelength communication band of 1.5 It is possible to oscillate at, and the gain bandwidth is wide as 30 -40nm, so when the pulse is oscillated, ultra short pulse generation in femtosecond (10 -15 seconds) is possible. Among the methods for oscillating the laser output in the form of pulse, there are a mode locking method, a Q-switching method, a gain switching method, and the like. Among them, the mode locking method is capable of oscillating the shortest pulse. The pulse width of the optical pulse generated through mode locking or the like is mainly determined by the color dispersion value in the resonator. That is, the color dispersion in the resonator distributes the frequency components in the optical pulses formed in a temporal arrangement so as to correspond to the respective group speeds, which intensifies as the resonance is repeated, causing the pulse width to expand. When the color dispersion of the optical fiber has a positive value at the oscillation wavelength, the light having a long wavelength moves faster because the group speed is larger than that of the short light. Conversely, when chromatic dispersion has a negative value, light having a shorter wavelength is faster than long light. Common single mode fiber is 1.5 In the case of forming a fiber laser resonator with a single-mode fiber with negative chromatic dispersion, the long wavelength portion at the oscillation line width is located at the end of the pulse, and the short wavelength portion is located at the front of the pulse. This phenomenon is called chirping, and as the chirped light moves through the resonator, the speed difference between the long-wavelength light and the short-light light accumulates as it moves, which causes the pulse to expand. Even if the value of chromatic dispersion is positive, only the wavelength distribution located before and after the pulse is different and the result is the same. Therefore, in order to obtain a short pulse, the chromatic dispersion value in the resonator must be made near zero. There are roughly two ways to zero out the chromatic dispersion.

첫 번째는 발진 파장에서 영인 군 속도 분산을 지닌 광섬유를 사용하는 방법이고, 두 번째는 색분산이 양인 광섬유와 음인 광섬유들을 이용하여 전체적으로 색분산을 영으로 만드는 방법이다. 광섬유 레이저 공진기 내에 들어가는 광섬유 소자들의 색분산 파장을 모두 레이저 출력 파장으로 맞추는 것은 현실적이지 못하므로 첫 번째 방법은 실효가 별로 없다. 따라서, 대부분의 광섬유 레이저 모드로킹에는 두 번째 방법을 사용한다. 두 번째 방법을 사용할 경우 일반적으로 양의 색분산을 가진 광섬유로는 일반적인 단일 모드 광섬유를 사용하고, 음의 색분산을 가진 광섬유로는 분산 천이 광섬유를 이용한다. 그러나, 음의 색분산 값이 발진 파장에서 큰 값을 가지도록 하기가 쉽지 않다. 따라서, 분산 천이 광섬유의 길이가 길어질 수밖에 없고, 따라서 레이저 공진기의 길이가 길어진다. 레이저의 출력 펄스의 반복율은 공진기 길이에 반비례하여 공진기 길이가 길어지면 레이저의 반복율이 떨어질 수밖에 없다. 이 점이 분산 천이 광섬유를 사용한 레이저 공진기의 단점이다.The first is to use optical fibers with group velocity dispersion of zero at the oscillation wavelength, and the second is to make color dispersion as zero using optical fibers with positive and negative optical dispersion. It is not practical to match all the chromatic dispersion wavelengths of the optical fiber elements in the fiber laser resonator to the laser output wavelength, so the first method is not effective. Therefore, the second method is used for most fiber laser mode locking. In the second method, a general single mode optical fiber is used for a positive chromatic dispersion, and a dispersion transition optical fiber is used for a negative optical dispersion. However, it is not easy for the negative chromatic dispersion value to have a large value at the oscillation wavelength. Therefore, the length of the dispersion transition optical fiber is inevitably long, and thus the length of the laser resonator is long. The repetition rate of the output pulse of the laser is inversely proportional to the resonator length, and the repetition rate of the laser inevitably decreases when the resonator length becomes longer. This is a disadvantage of the laser resonator using a dispersion transition optical fiber.

따라서, 본 발명은 분산 천이 광섬유를 사용한 경우의 단점을 보완하면서 기존의 이중 모드 광섬유와 광섬유 모드 변환기 두 개를 사용할 때의 분산 보상의 어려움을 한결 더 쉽게 구현할 수 있는 방법으로, 초고속 광전송에서 사용될 광원으로 유력한 모드로킹된 광섬유 레이저의 광펄스를 변환 한계까지 줄이기 위하여 공진기내에 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유 및 한 개의 모드 변환기를 사용함으로써, 광펄스 확장의 주요 요인인 색 분산을 보상할 수 있는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색분산 보상 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention can more easily implement the difficulties of dispersion compensation when using the conventional dual mode optical fiber and two optical fiber mode converters, while compensating for the disadvantages of using the distributed transition optical fiber. In order to reduce the optical pulse of the most powerful mode-locked fiber laser to the conversion limit, the optical fiber rotator can compensate the color dispersion, which is the main factor of optical pulse expansion, by using the optical fiber rotator, dual mode optical fiber and one mode converter in the resonator. It is an object of the present invention to provide a method for compensating color dispersion of a ring-type fiber laser using a dual mode optical fiber.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 레이저의 이득 매질인 어븀 첨가 광섬유와, 상기 어븀 첨가 광섬유를 광 펌핑하기 위한 펌핑용 레이저와, 상기 펌핑용 레이저를 어븀 첨가 광섬유에 입사시키기 위한 이색성 광섬유 결합기와, 상기 어븀 첨가 광섬유로부터 입사된 빛에 대해 비선형 효과를 얻기 위해 사용되는 단일 모드 광섬유와, 상기 단일 모드 광섬유의 색분산을 보상하기 위한 광섬유 회전기와, 상기 광섬유 회전기로 부터 입사되는 빛을 반사하도록 하는 거울과, 상기 광섬유 회전기 및 거울로부터 입사되는 빛에 대해 색분산을 보상하는 이중 모드 광섬유와, 상기 광섬유 회전기 및 거울로부터 입사되는 빛을 변환하는 한 개의 모드 변환기로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is an erbium-doped optical fiber which is a gain medium of the laser, a pumping laser for optically pumping the erbium-doped optical fiber, and a dichroic optical fiber combiner for injecting the pumping laser into the erbium-doped optical fiber And a single mode optical fiber used to obtain a nonlinear effect on light incident from the erbium-doped optical fiber, an optical fiber rotator for compensating for color dispersion of the single mode optical fiber, and to reflect light incident from the optical fiber rotator. And a dual mode optical fiber for compensating color dispersion for light incident from the optical fiber rotator and the mirror, and one mode converter for converting light incident from the optical fiber rotator and the mirror.

또한, 광섬유 회전기로 입사된 빛을 모드 변환기에서 광섬유의 기본 모드인 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환시키는 단계와, 상기 변환된 LP11 모드를 이중 모드 광섬유에서 색분산 보상을 하는 단계와, 상기 이중 모드 광섬유를 통과한 빛을 거울에서 반사한 후 상기 이중 모드 광섬유를 통해 색분산 보상을 거듭하는 단계와, 상기 색분산된 빛을 모드 변환기에서 LP11 모드를 LP01 모드로 재 변환시키는 단계와, 상기 LP01 모드로 변환된 빛을 광섬유 회전기 입사시켜 색분산 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The method may further include converting the light incident to the optical fiber rotator from the LP01 mode, which is the basic mode of the optical fiber, to the LP11 mode in the mode converter, performing color dispersion compensation of the converted LP11 mode in the dual mode optical fiber, and the dual mode. Repeating the reflection of the light passing through the optical fiber in a mirror and performing color dispersion compensation through the dual mode optical fiber, reconverting the chromatic dispersion light into an LP11 mode to an LP01 mode in a mode converter, and performing the LP01 mode. The light is converted into the optical fiber rotator, characterized in that consisting of the step of color dispersion.

제1도는 기존의 분산 천이 광섬유를 이용한 모드로킹 광섬유 레이저의 색분산 보상 방법을 설명하기 위해 도시한 모드로킹 광섬유 레이저의 구조도.1 is a structural diagram of a mode locking fiber laser shown in order to explain a method for compensating color dispersion of a mode locking fiber laser using a distributed transition fiber.

제2도는 기존의 이중 모드 광섬유를 이용한 모드로킹 광섬유 레이저의 색분산 보상 방법을 설명하기 위해 도시한 모드로킹 광섬유 레이저의 구조도.2 is a structural diagram of a mode locking fiber laser shown to explain a method for compensating color dispersion of a mode locking fiber laser using a dual mode optical fiber.

제3도는 본 발명에 따른 광회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 광섬유 레이저의 색분산 보상 방법을 설명하기 위해 도시한 색분산 보상 링형 광섬유 레이저의 구조도.3 is a structural diagram of a chromatic dispersion compensation ring optical fiber shown in order to explain the chromatic dispersion compensation method of the optical fiber laser using the optical rotator and the dual mode optical fiber according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 11 : 어븀 첨가 광섬유 2, 12 : 펌핑 레이저1, 11: erbium-doped optical fiber 2, 12: pumping laser

3, 13 : 이색성 광섬유 결합기 4 : 광고립기3, 13: dichroic optical fiber coupler 4: advertiser

5, 15 : 단일 모드 광섬유 6 : 분산 천이 광섬유5, 15: single mode optical fiber 6: dispersion transition optical fiber

7, 17 : 레이저 출력 8, 18 : 광섬유 결합기7, 17: laser power 8, 18: optical fiber coupler

20 : 이중 모드 광섬유 21 : 모드 변환기 M120: dual mode fiber 21: mode converter M1

22 : 모드 변환기 M2 31 : 광섬유 회전기22: mode converter M2 31: fiber optic rotator

32 : 모드 변환기 M 33 : 이중 모드 광섬유32: mode converter M 33: dual mode fiber

34 : 거울34 mirror

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도는 기존의 분산 천이 광섬유와 단일 모드 광섬유를 사용한 색 분산 보상 방법을 설명하기 위해 도시한 모드로킹 광섬유 레이저의 구조이다.1 is a structure of a mode-locked fiber laser shown to explain a color dispersion compensation method using a conventional dispersion transition optical fiber and a single mode optical fiber.

레이저의 이득 매질인 어븀 첨가 광섬유(1), 어븀 첨가 광섬유(1)를 광 펌핑하기 위한 펌핑용 레이저(2), 펌핑용 레이저(2)를 어븀 첨가 광섬유(1)에 입사시키기 위한 이색성 광섬유 결합기(3), 광을 한쪽 방향으로만 진행시키는 광고립기(4), 비선형 효과를 얻기 위해 사용하는 단일 모드 광섬유(5), 단일 모드 광섬유(5)의 색분산을 보상키 위한 분산 천이 광섬유(6), 레이저의 출력(7)을 공진기에서 추출키 위한 광섬유 결합기(8)로 구성된다.Dichroic optical fiber for injecting the erbium-containing optical fiber 1, the pumping laser 2 for optically pumping the erbium-containing optical fiber 1, which is a gain medium of the laser, and the pumping laser 2 to the erbium-containing optical fiber 1 Combiner 3, advertiser 4 for advancing light in one direction only, single mode optical fiber 5 used for obtaining nonlinear effects, and dispersion transition optical fiber for compensating for color dispersion of single mode optical fiber 5 6) and an optical fiber combiner 8 for extracting the laser output 7 from the resonator.

1.5에서의 단일 모드 광섬유(5)의 색분산 값은 20 psec/nm/km 정도이고, 분산 천이 광섬유(6)의 색분산 값은 0.1~1psec/nm/km 정도이다. 따라서, 10m의 단일 모드 광섬유(5)의 색분산을 보상키 위해서는 20~200m정도의 분산 천이 광섬유(6)가 필요하다. 따라서, 레이저의 반복 율이 떨어질 수밖에 없다.1.5 The chromatic dispersion value of the single mode optical fiber 5 at is about 20 psec / nm / km, and the chromatic dispersion value of the dispersion transition optical fiber 6 is about 0.1 to 1psec / nm / km. Therefore, in order to compensate for the color dispersion of the 10 m single mode optical fiber 5, a dispersion transition optical fiber 6 of about 20 to 200 m is required. Therefore, the repetition rate of the laser is bound to fall.

제2도는 기존의 이중 모드 광섬유와 두 개의 광섬유 모드 변환기를 사용한 색분산이 보상된 모드로킹 광섬유 레이저의 구조이다. 다른 부분은 제1도와 같으며, 단일 모드 광섬유(5)의 색분산을 보상키 위해 사용하는 분산 천이 광섬유 대신에 이중 모드 광섬유(9)와 광섬유 모드 변환기 M1 및 M2(10 및 11)로 구성되어 있다.2 is a structure of a mode locked fiber laser with color dispersion compensation using a conventional dual mode optical fiber and two optical fiber mode converters. The other part is shown in FIG. 1, and is composed of a dual mode optical fiber 9 and optical fiber mode converters M1 and M2 (10 and 11) instead of the dispersion transition optical fiber used to compensate for color dispersion of the single mode optical fiber 5. have.

광섬유 모드 변환기 M1(10)은 광섬유의 기본 모드인 LP01 모드를 LP11 모드로 변환시켜 주는 역할을 하며, 모드 변환기 M2(11)는 LP11 모드를 LP01 모드로 다시 변환시키는 역할을 한다. 1.5에서 TMF의 색분산 값은 100~1000 psec/nm/km 정도이므로 단일 모드 광섬유(5) 1m를 보상키 위해서는 0.02~0.2m만 있으면 된다. 따라서 분산 천이 광섬유를 사용할 경우와 비교하여 공진기 길이가 매우 짧아지게 되어, 반복율을 올릴 수 있다. 그러나, 이 구도에서의 단점은 광섬유 모드 변환기 M1과 M2를 사용할 경우, 첫 번째 모드 변환기 M1을 사용하여 광섬유의 기본 모드인 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환은 쉽게 되지만 두 번째 모드 변환기 M2는 LP11 모드를 LP01 모드로 다시 변환시켜야 하는데 이것은 쉬운 일이 아니다.The optical fiber mode converter M1 10 converts the LP01 mode, which is the basic mode of the optical fiber, into the LP11 mode, and the mode converter M2 11 converts the LP11 mode back to the LP01 mode. 1.5 Since the color dispersion of TMF is about 100 ~ 1000 psec / nm / km, only 0.02 ~ 0.2m is needed to compensate for 1m of single mode fiber (5). Therefore, the resonator length becomes very short compared with the case of using the dispersion transition optical fiber, and thus the repetition rate can be increased. However, the disadvantage of this composition is that when using fiber mode mode converters M1 and M2, it is easy to convert LP01 mode, which is the basic mode of the fiber, to LP11 mode using the first mode converter M1, but the second mode converter M2 is LP11 mode. Must be converted back to LP01 mode, which is not easy.

제3도는 이러한 제1도와 제2도의 단점을 보완한 본 발명에서 제안하는 광 회전기와 이중 모드 광섬유 및 한 개의 광섬유 모드 변환기만으로 구성된 색분산 보상 링형 광섬유 레이저 구조도이다.FIG. 3 is a schematic diagram of a chromatic dispersion compensation ring type fiber laser comprising only the optical rotator, the dual mode optical fiber, and one optical fiber mode converter proposed in the present invention, which compensate for the disadvantages of the first and second embodiments.

대부분의 구조는 제2도와 같으며, 여기서 제2도와의 다른 점은 두 개의 모드 변환기 및 이중 모드 광섬유 대신에 광섬유 회전기(31)와 한 개의 모드 변환기(32), 이중 모드 광섬유(33) 및 거울(34)로 구성된다.Most structures are the same as in FIG. 2, where the difference from FIG. 2 is that instead of two mode and dual mode fiber optic fiber 31 and one mode converter 32, dual mode fiber 33 and mirror It consists of 34.

여기서, 광섬유 회전기(31)의 원리는 제3도에 표시된 1,2,3을 이용하여 설명하면 다음과 같다.Here, the principle of the optical fiber rotator 31 will be described with reference to 1,2,3 shown in FIG.

빛이 1번으로 입사되면 이 빛은 2번으로 진행하고, 빛이 2번으로 입사하면 3번으로 진행한다. 한편, 3번으로 입사된 빛은 아무 방향으로도 진행을 할 수 없다. 따라서, 이 경우는 광 고립기의 역할을 수행하기도 한다. 이러한 광섬유 회전기의 동작 원리를 이용하여 제2도에서의 효과를 얻어낼 수 있다.When light enters 1, the light proceeds to 2, and when light enters 2, it proceeds to 3. On the other hand, the light incident to the third can not proceed in any direction. Thus, this case also serves as an optical isolator. The operating principle of the optical fiber rotator can be used to obtain the effect in FIG.

이 부분을 자세히 설명하면 다음과 같다. 발진된 빛이 광섬유 회전기(31)의 1번으로 입사하면 이 빛은 2번으로 진행하고, 모드 변환기(32)에서 광섬유의 기본 모드인 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환시킨다. 변환된 LP11 모드는 이중 모드 광섬유(33)를 통과하면서 색분산 보상을 하고, 거울(34)에서 빛이 반사되어 다시 이중 모드 광섬유(33)를 경유해 색분산 보상을 거듭한다. 모드 변환기(32)에서 LP11 모드를 LP01 모드로 다시 변환시킨다. LP01 모드로 변환된 빛은 광섬유 회전기(31)의 2번으로 입사하여 3번으로 진행하며, 이후의 과정은 제1도 및 제2도의 과정과 동일하다.This part is explained in detail as follows. When the oscillated light enters No. 1 of the optical fiber rotator 31, the light proceeds to No. 2, and the mode converter 32 converts the LP01 mode, which is the basic mode of the optical fiber, to the LP11 mode. In the converted LP11 mode, color dispersion compensation is performed while passing through the dual mode optical fiber 33, and light is reflected from the mirror 34 to perform color dispersion compensation again via the dual mode optical fiber 33. The mode converter 32 converts the LP11 mode back to the LP01 mode. The light converted to the LP01 mode is incident to No. 2 of the optical fiber rotator 31 and proceeds to No. 3, and subsequent processes are the same as those of FIGS. 1 and 2.

여기서 사용된 모드 변환기(32)는 진행 방향이 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환시킨다면, 반대 방향으로 진행할 경우는 LP11 모드를 LP01 모드로 다시 변환시켜 준다.The mode converter 32 used here converts the LP11 mode to the LP01 mode when the advancing direction converts the LP01 mode to the LP11 mode.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 초고속 광전송에서 사용될 광원으로 유력한 모드로킹된 광섬유 레이저의 광펄스를 변환 한계까지 줄이기 위하여 공진기 내에 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유 및 한 개의 모드 변환기를 사용함으로써, 광펄스 확장의 주요 요인인 색 분산을 보상할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by using an optical fiber rotator, a dual mode optical fiber and one mode converter in the resonator to reduce the optical pulses of the mode-locked optical fiber laser which is a strong light source to be used in ultra-fast optical transmission, to the conversion limit, There is an excellent effect to compensate for the main factor, color dispersion.

또한, 제1도 및 제2도에서 사용된 광섬유 고립기가 필요없고, 이중 모드 광섬유를 두 번 진행하므로, 제2도에서 보다 2배나 짧은 광섬유를 이용하므로 더 높은 반복률을 얻을 수 있다.In addition, the optical fiber isolator used in FIGS. 1 and 2 is not required, and since the dual mode optical fiber is processed twice, a higher repetition rate can be obtained because the optical fiber is twice as short as in FIG.

Claims (6)

레이저의 이득 매질인 어븀 첨가 광섬유와, 상기 어븀 첨가 광섬유를 광 펌핑하기 위한 펌핑용 레이저와, 상기 펌핑용 레이저를 어븀 첨가 광섬유에 입사시키기 위한 이색성 광섬유 결합기와, 상기 어븀 첨가 광섬유로부터 입사된 빛에 대해 비선형 효과를 얻기 위해 사용되는 단일 모드 광섬유와, 상기 단일 모드 광섬유의 색분산을 보상하기 위한 광섬유 회전기와, 상기 광섬유 회전기로 부터 입사되는 빛을 반사하도록 하는 거울과, 상기 광섬유 회전기 및 거울로부터 입사되는 빛에 대해 색분산을 보상하는 이중 모드 광섬유와, 상기 광섬유 회전기 및 거울로부터 입사되는 빛을 변환하는 한 개의 모드 변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저.An erbium-doped optical fiber, which is a gain medium of a laser, a pumping laser for optically pumping the erbium-doped optical fiber, a dichroic optical fiber coupler for injecting the pumping laser into an erbium-doped optical fiber, and light incident from the erbium-doped optical fiber A single mode optical fiber used to obtain a nonlinear effect on the optical fiber, an optical fiber rotator for compensating for color dispersion of the single mode optical fiber, a mirror for reflecting light incident from the optical fiber rotator, and A ring-shaped fiber laser using an optical fiber rotator and a dual mode optical fiber, comprising a dual mode optical fiber for compensating color dispersion for incident light, and a mode converter for converting light incident from the optical fiber rotator and mirror. 제1항에 있어서, 상기 광섬유 회전기는 빛이 1번으로 입사되면 이 빛은 2번으로 진행하고, 빛이 2번으로 입사하면 3번으로 진행하며, 3번으로 입사된 빛은 아무 방향으로도 진행할 수 없도록 구성된 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저.The optical fiber rotator of claim 1, wherein the optical fiber rotator proceeds to the second light when the light is incident on the first, and proceeds to the third light when the light is incident on the second, and the light incident on the third in any direction A ring-shaped fiber laser using an optical fiber rotator and a dual mode optical fiber, characterized in that it can not proceed. 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색분산 보상 방법에 있어서, 광섬유 회전기로 입사된 빛을 모드 변환기에서 광섬유의 기본 모드인 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환시키는 단계와, 상기 변환된 LP11 모드를 이중 모드 광섬유에서 색분산 보상을 하는 단계와, 상기 이중 모드 광섬유를 통과 한 빛을 거울에서 반사한 후 상기 이중 모드 광섬유를 통해 색분산 보상을 거듭하는 단계와, 상기 색분산된 빛을 모드 변환기에서 LP11 모드를 LP01 모드로 재 변환시키는 단계와, 상기 LP01 모드로 변환된 빛을 광섬유 회전기 입사시켜 색분산 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색 분산 보상 방법.A method for compensating color dispersion of a ring-shaped laser beam using an optical fiber rotator and a dual mode optical fiber, the method comprising: converting light incident to the optical fiber rotator from a mode converter to a LP11 mode, which is a basic mode of an optical fiber, and converting the converted LP11 Performing color dispersion compensation on a dual mode optical fiber, reflecting light passing through the dual mode optical fiber from a mirror, and then performing color dispersion compensation on the dual mode optical fiber, and performing the color scattered light mode. Color conversion of an optical fiber rotator and a ring-shaped fiber laser using dual mode optical fibers, comprising converting the LP11 mode into the LP01 mode in the converter and injecting the light converted into the LP01 mode into an optical fiber rotator. Compensation method. 제3항에 있어서, 상기 모드 변환기의 어느 한 진행 방향이 LP01 모드를 LP11 모드로의 변환시킨다면, 반대 방향으로 진행할 경우는 LP11 모드를 LP01 모드로 다시 변환되는 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색 분산 보상 방법.The optical fiber rotator and the dual mode optical fiber according to claim 3, wherein when one of the advancing directions of the mode converter converts the LP01 mode to the LP11 mode, the LP11 mode is converted back to the LP01 mode when proceeding in the opposite direction. Color dispersion compensation method of ring type fiber laser using 제3항에 있어서, 상기 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저를 이용하여 광섬유 공진기 내의 색분산을 보상하여 초단 광펄스를 생성하도록 하는 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색 분산 보상 방법.[4] The ring-type optical fiber using the optical fiber rotator and the dual-mode optical fiber according to claim 3, wherein the optical fiber rotator and the dual-mode optical fiber use a ring optical fiber laser to compensate for color dispersion in the optical fiber resonator to generate ultra-short optical pulses. Color dispersion compensation method of laser. 제3항에 있어서, 상기 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색 분산 보상 방법을 별도의 광섬유 고립기를 사용하지 않고 광섬유 회전기를 사용한 것을 특징으로 하는 광섬유 회전기와 이중 모드 광섬유를 이용한 링형 광섬유 레이저의 색 분산 보상 방법.The optical fiber rotator and the ring-shaped optical fiber using the dual mode optical fiber according to claim 3, wherein the optical fiber rotator and the optical fiber rotator do not use a separate optical fiber isolator for the color dispersion compensation method of the ring optical fiber laser using the optical fiber rotator and the dual mode optical fiber. Color dispersion compensation method of laser.
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