KR100320543B1 - Fiber Laser for Wavelength Multiplexed Optical Communication - Google Patents
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Abstract
희토류 금속이 도핑된 광섬유에 제1굴절률을 가지는 광섬유 격자를 형성한 다음, 광섬유 격자의 중앙부에 굴절률이 변화되도록 레이저를 조사하여 제2굴절률을 가지는 위상 반전부를 형성한다. 이 때, 위상 반전부가 광섬유 격자에 형성되는 구간의 거리는 미리 설정되며, 설정된 거리에 따라 위상 반전부의 제2굴절률을 산출하고, 산출된 제2굴절률에 따라 레이저 조사 시간 및 조사 횟수를 가변시켜 광섬유 격자의 설정 길이에 해당하는 구간에만 레이저를 조사하여 위상 반전부를 형성한다. 이와 같이, 위상 반전부의 길이를 자유롭게 조절할 수 있으므로, 광섬유 격자에 위상 반전부를 용이하게 형성할 수 있다.A phase inversion section having a second refractive index is formed by forming an optical fiber grating having a first refractive index on an optical fiber doped with rare earth metals and then irradiating a laser to change the refractive index to a central part of the optical fiber grating. At this time, the distance of the section in which the phase inverting section is formed in the optical fiber grating is set in advance, the second refractive index of the phase inverting section is calculated according to the set distance, and the laser irradiation time and the number of irradiation are varied according to the calculated second refractive index, Laser is irradiated only in a section corresponding to the set length of the phase inversion section. In this way, since the length of the phase inversion portion can be freely adjusted, the phase inversion portion can be easily formed in the optical fiber grating.
Description
이 발명은 광섬유 레이저(laser)에 관한 것으로 더욱 상세하게 말하자면, 파장 다중화 광통신을 위한 DFB(distributed feedback) 레이저에 관한 것이다.This invention relates to fiber optic lasers, and more particularly to distributed feedback (DFB) lasers for wavelength multiplexed optical communications.
파장 분할 다중화 방식(WDM : wavelength division modulation)은 광섬유의저손실 파장 대역을 여러개의 좁은 채널 파장 대역으로 분할하여 각 입력 채널마다 하나의 파장 대역을 할당하고, 입력 채널 신호들을 할당된 채널 파장 대역을 통하여 동시에 전송하는 방식이다.In wavelength division modulation (WDM), a low-loss wavelength band of an optical fiber is divided into a plurality of narrow channel wavelength bands, one wavelength band is allocated to each input channel, and input channel signals are allocated through an assigned channel wavelength band It is a simultaneous transmission method.
최근에는 DBR(distributed bragg reflector) 광섬유 레이저와 DFB 광섬유 레이저의 개발에 따라 더 좁은 채널 간격으로 많은 수의 채널을 다중화할 수 있다.In recent years, the development of distributed Bragg reflector (DBR) fiber and DFB fiber lasers has been able to multiplex a large number of channels with narrower channel spacing.
DBR은 희토류 금속인 어븀(erbium)(Er) 또는 이테르븀(ytterbium)(Yb)이 도핑된 광섬유에 광섬유 격자가 양쪽 끝이나 한쪽에만 설치된 것이며, DFB 광섬유 레이저는 희토류 금속인 어븀(Er) 또는 이테르븀(Yb)이 도핑된 광섬유에 전체적으로 브래그 파장의 광선을 반사시키는 광섬유 격자가 형성되고, 이러한 광섬유 격자의 중앙부에 브래그 파장의 위상이 반전되는 위상 반전부가 형성된 것이다.The DBR is a fiber optic lattice installed on both ends or one side of an optical fiber doped with erbium (Er) or ytterbium (Yb), which is a rare earth metal, and the DFB fiber laser is a rare earth metal such as erbium (Er) or ytterbium Yb) -type optical fiber is formed with an optical fiber grating that reflects light of a Bragg wavelength as a whole, and a phase inversion portion in which the phase of the Bragg wavelength is inverted is formed in the central portion of the optical fiber grating.
첨부한 도1을 참조로 하여 종래의 DFB 광섬유 레이저에 대하여 설명한다.A conventional DFB optical fiber laser will be described with reference to FIG. 1 attached hereto.
먼저, 어븀(Er) 또는 이테르븀(Yb)이 도핑된 광섬유(40)에 격자 간격이 Λ인 광섬유 격자(401)를 형성하기 위하여, 광섬유(40)를 도시하지 않은 스테이지 상에 위치시킨다. 다음에, 자외선 레이저를 광섬유(40)로 조사하여 제1격자를 형성하고, 격자 간격 Λ에 해당하는 거리만큼 스테이지를 이동시킨 다음 다시 자외선 레이저를 광섬유(40)로 조사하여 제2격자를 형성한다.First, the optical fiber 40 is placed on a stage (not shown) in order to form an optical fiber grating 401 having a lattice spacing Λ in the optical fiber 40 doped with erbium (Er) or ytterbium (Yb). Next, the ultraviolet laser is irradiated with the optical fiber 40 to form a first lattice, the stage is moved by a distance corresponding to the lattice interval Λ, and then the ultraviolet laser is irradiated with the optical fiber 40 to form a second lattice .
이와 같이, 광섬유(40)를 격자 간격 Λ에 해당하는 거리만큼 이동시키면서 격자를 형성하고, 위상 반전부(403)를 형성하여야 할 부분에서는 광섬유를 1/4Λ 또는 5/4Λ만큼 이동시켜서 격자를 형성한다.In this way, a grating is formed while moving the optical fiber 40 by a distance corresponding to the lattice spacing Λ. In the portion where the phase inverting unit 403 is to be formed, the grating is formed by moving the optical fiber by 1/4Λ or 5/4Λ do.
따라서, 첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 광섬유(40)에 격자 간격이 Λ인 n개의 격자로 이루어진 광섬유 격자(403)가 형성되고, 이러한 광섬유 격자(403)의 중앙부에 격자 간격이 1/4Λ 또는 5/4Λ인 위상 반전부(401)가 형성된다.1, an optical fiber grating 403 of n gratings having a lattice spacing Λ is formed in the optical fiber 40, and a lattice spacing of 1/4 Λ is formed at the center of the optical fiber grating 403. In this case, Or a phase inverting portion 401 of 5/4? Is formed.
그러나, 이와 같이, DFB 광섬유 레이저에 위상 반전부를 형성하는 경우에는, 광섬유가 1/4Λ 또는 5/4Λ에 해당하는 거리만큼 이동하도록 조절하는 것이 매우 어려우며, 이에 따라 위상 반전부의 길이가 요구되는 1/4Λ 또는 5/4Λ를 만족하지 않는 경우가 발생하여, 요구되는 파장의 광선이 출력되지 않는 단점이 있다.However, in the case of forming the phase inversion portion in the DFB optical fiber laser as described above, it is very difficult to adjust so that the optical fiber moves by a distance corresponding to 1/4? Or 5/4?, And accordingly, 4 & circ & or 5/4 & Lambda is not satisfied, so that a light beam of a desired wavelength is not output.
또한, 광섬유를 정확하게 해당 거리만큼 이동시키기 위한 정밀 기계가 요구되어 제조 비용이 증가되는 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage in that a precision machine for moving the optical fiber by a corresponding distance is required, which increases manufacturing cost.
상기와 달리, 광섬유 격자의 일정 부위에 열을 가하여 그 부위의 유효 굴절률을 가변시켜 위상 반전부를 형성할 수도 있으나, 이 경우에도 열이 가해지는 범위를 적절하게 조절하기가 매우 어려우며, 열을 제거하면 굴절률 변화가 발생하지 않게 되어, 계속하여 열을 가해야 하는 불편함이 발생된다.However, in this case, it is very difficult to appropriately adjust the range in which the heat is applied, and when the heat is removed, The change of the refractive index does not occur, and inconvenience that heat must be applied continuously occurs.
그러므로, 이 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 DFB 광섬유 레이저의 위상 반전부를 용이하게 형성하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to easily form a phase inversion portion of a DFB optical fiber laser.
도1은 종래의 광섬유 레이저의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a conventional optical fiber laser,
도2는 이 발명의 실시예에 따른 광섬유 레이저의 단면도이고,2 is a cross-sectional view of an optical fiber laser according to an embodiment of the present invention,
도3a 내지 3d는 이 발명의 실시예에 따른 광섬유 레이저의 제조 단계를 나타낸 단면도이고,3A to 3D are cross-sectional views illustrating steps of fabricating an optical fiber laser according to an embodiment of the present invention,
도4a 및 도4b는 이 발명의 실시예에 따른 광섬유 격자의 광투과 스펙트럼을 나타내고,4A and 4B show a light transmission spectrum of an optical fiber grating according to an embodiment of the present invention,
도5a 및 도5b는 이 발명의 실시예에 따라 위상 반전부가 형성된 광섬유 레이저의 광투과 스펙트럼을 나타내고,5A and 5B show a light transmission spectrum of an optical fiber laser having a phase inversion section according to an embodiment of the present invention,
도6은 이 발명의 실시예에 따른 광섬유 레이저를 제조하기 위한 장치의 블록도이다.6 is a block diagram of an apparatus for fabricating an optical fiber laser according to an embodiment of the present invention.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 광섬유에 제1굴절률을 가지는 광섬유 격자를 형성한 다음, 광섬유 격자의 내부에 제2굴절률을 가지는 위상 반전부를 형성한다.In order to achieve this object, an optical fiber grating having a first refractive index is formed in an optical fiber, and then a phase inversion portion having a second refractive index is formed in the optical fiber grating.
여기에서, 위상 반전부는 자외선 조사에 의하여 형성될 수 있으며, 위상 반전부의 길이를 먼저 설정하고, 설정한 길이에 따라 제2굴절률을 산출하고, 산출된 제2굴절률에 따라 레이저 조사 시간 및 조사 횟수를 가변시키면서 설정한 길이의 광섬유 격자 부분에만 레이저를 조사하여 위상 반전부를 형성한다.Here, the phase inversion unit may be formed by ultraviolet irradiation. The length of the phase inversion unit is set first, the second refractive index is calculated according to the set length, and the laser irradiation time and the number of times of irradiation The laser is irradiated only to the portion of the optical fiber grating having the length set while varying to form the phase inversion portion.
다음에, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있는 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2에 이 발명의 실시예에 따른 파장 다중화 광통신을 위한 DFB 광섬유 레이저의 구조가 도시되어 있다.2 shows a structure of a DFB optical fiber laser for wavelength division multiplexed optical communication according to an embodiment of the present invention.
첨부한 도1에 도시되어 있듯이, 광원(1), 광 아이솔레이터(isolator)(2), 렌즈(3) 및 광섬유(4)가 일직선상에 차례로 배열되어 있다.1, a light source 1, an optical isolator 2, a lens 3, and an optical fiber 4 are arranged in a line on a line.
광섬유(4)는 희토류 금속인 어븀(Er)이 도핑된 광섬유(EDF:erbium doped fiber)이며, 내부에 제1굴절률을 가지는 광섬유 격자(41)가 형성되어 있으며, 광섬유 격자(41)의 중앙부에 제2굴절률을 가지는 위상 반전부(43)가 형성되어 있다. 어븀(Er) 이외에 이테르븀(Yb) 등의 다른 희토류 금속이 도핑된 광섬유도 사용될 수 있다.The optical fiber 4 is an erbium doped fiber (EDF) doped with rare earth metal and has an optical fiber grating 41 having a first refractive index formed therein. The optical fiber grating 41 is formed at the center of the optical fiber grating 41 A phase inverting portion 43 having a second refractive index is formed. An optical fiber doped with other rare-earth metals such as ytterbium (Yb) other than erbium (Er) may also be used.
이 발명의 실시예에서, 위상 반전부(43)는 광섬유 격자(43)의 중앙부에 일정 시간 자외선 레이저를 조사하여 굴절률을 변화시켜 형성된다. 즉, 위상 반전부(43)의 길이(L)를 설정한 다음, 설정된 길이(L)에 따라 위상 반전부(43)가 파장이 λ인 광선의 경로차를 λ/4만큼 주도록 하는 굴절률을 산출하고, 산출된 굴절률에 따라 조사 시간 및 조사 횟수를 조절하여 레이저를 조사함으로써, 원하는 굴절률을 가지는 위상 반전부(43)를 얻는다.In the embodiment of the present invention, the phase inverting unit 43 is formed by changing the refractive index by irradiating a central portion of the optical fiber grating 43 with a ultraviolet laser for a certain period of time. That is, after the length L of the phase inverting unit 43 is set, the phase inverting unit 43 calculates the refractive index to give the path difference of the light ray of wavelength? By? / 4 according to the set length L And the laser is irradiated while adjusting the irradiation time and the number of times of irradiation according to the calculated refractive index, thereby obtaining the phase inverting unit 43 having a desired refractive index.
그러면, 이러한 광섬유 레이저를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.A method of manufacturing such an optical fiber laser will be described below.
진공에서의 파장이 λ인 레이저 광선이 유효 굴절률 n1인 광섬유 도파로를 지나갈 때 한 파장에 해당하는 광섬유 도파로의 길이를 d1(λ/n1), 이 광선이 유효 굴절률 n2인 광섬유 도파로를 지나갈 때 한 파장에 해당하는 광도파로의 길이를 d2(λ/n2)라 하고, 광섬유 격자(41)가 형성된 부분의 유효 굴절률을 n1, 위상 반전부(43)의 유효 굴절률을 n2라고 가정하자.The length of the optical fiber waveguide corresponding to one wavelength is d 1 (λ / n 1 ) when the laser beam having a wavelength λ in the vacuum is passed through the optical fiber waveguide having the effective refractive index n 1 and the optical waveguide having the effective refractive index n 2 The effective refractive index of the portion where the optical fiber grating 41 is formed is n 1 , the effective refractive index of the phase inverting portion 43 is n 2 (? / N 2 ), the length of the optical waveguide corresponding to one wavelength when passed is d 2 .
레이저 광선이 각 매질에서 한 파장만큼 진행할 때의 광선의 경로차는 (d1- d2)가 되는데, m 파장만큼 진행하였을 때의 경로차가 λ/4가 나기 위해서는 m의 값이 [λ/4(d1- d2)]가 되어야 한다.When the laser beam travels by one wavelength in each medium, the path difference of the beam is (d 1 - d 2 ). In order to obtain a path difference of λ / 4 when traveling by m wavelength, d 1 - d 2 )].
따라서, 위상 반전부(43)의 길이 L 은 다음과 같이 산출될 수 있다.Therefore, the length L of the phase inverting unit 43 can be calculated as follows.
= [λ/4(d1- d2)] ×λ= [? / 4 (d 1 - d 2 )] × λ
= λ2/4(λ/n1- λ/n2) = Λ 2/4 (λ / n 1 - λ / n 2)
= n1n2λ / 4(n2- n1)= n 1 n 2 ? / 4 (n 2 - n 1 )
따라서, L값 및 n1을 미리 설정한 경우에는 위의 수학식 1에 따라 다음과 같이 위상 반전부(43)의 유효 굴절률 n2를 산출할 수 있다.Therefore, when the L value and n 1 are set in advance, the effective refractive index n 2 of the phase inverting unit 43 can be calculated according to the above-described equation (1) as follows.
이 발명의 실시예서는 이러한 원리에 따라, 광섬유 격자(41)에서 위상 반전부(43)가 형성되는 구간의 길이를 먼저 설정한 다음, 설정된 길이에 따라 제1굴절률 n1의 광섬유 격자(41)를 통과하는 광선과 위상 반전부(43)를 통과하는 광선의 경로차가 λ/4가 되도록 위상 반전부(43)의 제2굴절률 n2를 산출하고, 산출된 유효 굴절률에 따라 자외선 레이저의 조사 시간 및 조사 횟수를 가변시켜 위상 반전부(43)를 형성한다.According to this embodiment of the present invention, the length of the section in which the phase inverting unit 43 is formed in the optical fiber grating 41 is first set, and then the length of the optical fiber grating 41 of the first refractive index n 1 is set according to the set length. The second refractive index n 2 of the phase inverting unit 43 is calculated so that the path difference between the light beam passing through the phase inverting unit 43 and the light ray passing through the phase inverting unit 43 is? / 4, And the number of times of irradiation is varied to form the phase inverting unit 43. [
DFB 광섬유 레이저를 제조하기 위하여, 첨부한 도6에 도시되어 있듯이, 광섬유(4)의 출력단에 광 스펙트럼 분석기(5)를 연결하고, 광 스펙트럼 분석기(5)의 출력단에 제어 장치(6)를 연결하고, 제어 장치(6)의 출력단에 엑시머 레이저(excimer laser)(7)를 연결한다.The optical spectrum analyzer 5 is connected to the output end of the optical fiber 4 and the control device 6 is connected to the output end of the optical spectrum analyzer 5, And an excimer laser 7 is connected to the output terminal of the control device 6. [
먼저, 첨부한 도3a에 도시되어 있듯이, 어븀(Er)이 도핑된 광섬유(4)의 특정 부위에 일정한 격자 간격을 가지는 위상 마스크(8)를 위치시킨다.First, as shown in FIG. 3A, a phase mask 8 having a certain lattice spacing is positioned at a specific portion of the Er-doped optical fiber 4.
다음에, 제어 장치(6)가 엑시머 레이저(7)를 구동시켜 자외선 영역의 광선을 위상 마스크(8)로 조사시킨다. 엑시머 레이저(7)로부터 조사된 광선은 위상마스크(8)에 의하여 -1, +1 차 회절광선으로 나뉘어지고, 이 회절 광선이 광섬유(4)의 코어에 주기적인 간섭 무늬를 형성함에 따라, 첨부한 도3b와 같이, 브래그 격자 즉, 광섬유 격자(41)가 형성된다.Next, the control device 6 drives the excimer laser 7 to irradiate the phase mask 8 with light rays in the ultraviolet ray region. The light beam irradiated from the excimer laser 7 is divided into -1 and +1 order diffracted light beams by the phase mask 8. As the diffracted light beams form periodic interference fringes in the core of the optical fiber 4, As shown in FIG. 3B, a Bragg grating, that is, a fiber grating 41 is formed.
이와 같이, 일정한 유효 굴절률을 가지는 광섬유 격자(41)를 형성한 다음, 첨부한 도3c와 같이, 엑시머 레이저(7)와 광섬유 격자(41) 사이에, 형성하고자 하는 위상 반전부(43)의 길이 L에 해당하는 구간에만 자외선 레이저가 조사되도록 블라인드(9)를 위치시킨다.After the optical fiber grating 41 having a certain effective refractive index is formed as described above, the length of the phase inverting part 43 to be formed is formed between the excimer laser 7 and the optical fiber grating 41, The blind 9 is positioned so that the ultraviolet laser is irradiated only in the section corresponding to L.
다음에, 제어 장치(6)가 엑시머 레이저(7)를 구동시켜 자외선 레이저를 광섬유 격자(41)로 조사시킨다.Next, the control device 6 drives the excimer laser 7 to irradiate the ultraviolet laser to the optical fiber grating 41. Then,
이 때, 광섬유 격자(41) 중 설정 길이 L에 해당하는 구간에만 자외선 레이저 가 조사되고, 그 외 부분에는 광섬유 격자(41)와 엑시머 레이저(7) 사이에 삽입 장착된 블라인드(9)에 의하여 자외선 레이저가 조사되지 않으며, 자외선 레이저의 조사 시간 및 조사 횟수는 얻고자 하는 굴절률 n2에 따라 달라진다.At this time, an ultraviolet laser beam is irradiated only to the section corresponding to the set length L of the optical fiber grating 41 and the ultraviolet laser beam is irradiated to the other part of the optical fiber grating 41 by the blind 9 inserted between the optical fiber grating 41 and the excimer laser 7. [ The laser is not irradiated, and the irradiation time and the number of irradiation times of the ultraviolet laser are dependent on the refractive index n 2 to be obtained.
따라서, 블라인드(9)에 의하여 개방된 설정 길이 L에 해당하는 광섬유 격자(41)의 특정 구간의 굴절률만이 n2로 변화된다. 이와 같이 위상 반전부(43)를 형성한 다음, 광섬유 레이저의 출력단에 연결된 광스펙트럼 분석기(5)로부터 출력되는 투과된 레이저 광선의 피크치에 따라 요구되는 굴절률 n2를 가지는 위상 반전부(43)가 형성되었는지의 여부를 체크할 수 있다.Therefore, only the refractive index of the specific section of the optical fiber grating 41 corresponding to the set length L opened by the blind 9 is changed to n 2 . After the phase inverting unit 43 is formed in this way, the phase inverting unit 43 having the refractive index n 2 required according to the peak value of the transmitted laser beam output from the optical spectrum analyzer 5 connected to the output end of the optical fiber laser It is possible to check whether or not it is formed.
이와 같이, 굴절률을 계산하여 자외선 조사 횟수 및 조사 시간을 조절하는대신, 광스펙트럼 분석기(5)를 이용할 수도 있다.In this way, instead of adjusting the number of ultraviolet ray irradiation times and the irradiation time by calculating the refractive index, the optical spectrum analyzer 5 may be used.
광섬유 격자(41) 중 설정 길이 L에 해당하는 구간만이 개방되도록 블라인드(9)를 위치시킨 다음, 자외선 레이저를 조사시킨다. 자외선 레이저가 광섬유(4)의 광섬유 격자(41)로 조사됨에 따라, 광섬유(4)의 출력단에 연결된 광스펙트럼 분석기(5)에 투과된 레이저 광선의 피크(peak)가 나타나기 시작한다. 따라서, 광 스펙트럼 분석기(5)로부터 출력되는 신호에 따라 제어 장치(6)가 광섬유(4)로부터 출력되는 레이저 광선의 피크가 포화될 때까지 레이저 조사 시간, 조사 횟수를 가변시키면서 엑시머 레이저(7)를 구동시킨다.The blind 9 is positioned so that only a section corresponding to the set length L of the optical fiber grating 41 is opened, and then the ultraviolet laser is irradiated. As the ultraviolet laser is irradiated onto the optical fiber grating 41 of the optical fiber 4, the peak of the laser beam transmitted to the optical spectrum analyzer 5 connected to the output end of the optical fiber 4 starts to appear. Therefore, according to the signal outputted from the optical spectrum analyzer 5, the excimer laser 7 can be controlled while varying the laser irradiation time and the number of irradiation until the peak of the laser beam output from the optical fiber 4 is saturated by the control device 6. [ .
그 결과, 첨부한 도3d에 도시되어 있듯이, 광섬유 격자(41)의 설정 길이 L에 해당하는 구간에 유효 굴절률 n2인 위상 반전부(43)가 형성된다.As a result, a phase inverting unit 43 having an effective refractive index n 2 is formed in a section corresponding to the set length L of the optical fiber grating 41, as shown in FIG.
이와 같이 형성된 광섬유 레이저로 펌핑파(pumping signal)인 제1파장의 레이저 광선을 입사시켜 파장 다중화 통신을 위한 제2 파장의 레이저 광선을 출력하는 경우, 다음과 같은 과정을 통하여 제2 파장의 레이저 광선이 출력된다.When a laser beam of a first wavelength, which is a pumping signal, is incident on the thus formed optical fiber laser to output a laser beam of a second wavelength for wavelength multiplexing communication, a laser beam of a second wavelength Is output.
첨부한 도2에 도시한 바와 같이, 레이저 다이오드(1) 등의 광원으로부터 출력된 제1파장의 레이저 광선이 광 아이솔레이터(2)를 통하여 렌즈(3)로 입사되고, 렌즈(3)에 의하여 집광되어 광섬유(4)로 입력된다. 이 때, 광 아이솔레이터(2)는 한 방향으로 입사되는 광선만을 통과시키는 기능 즉, 레이저 다이오드(1)로부터 출력되는 레이저 광선은 통과시키고, 광섬유(4)에서 반사되어 렌즈(3)를 통하여 역방향에서 입사되는 광선은 차단하는 기능을 수행한다.2, a laser beam of a first wavelength outputted from a light source such as a laser diode 1 is incident on a lens 3 through an optical isolator 2 and is condensed by a lens 3 And is input to the optical fiber 4. At this time, the optical isolator 2 has a function of passing only a light beam incident in one direction, that is, a function of passing the laser beam output from the laser diode 1, being reflected by the optical fiber 4, And functions to block the incident light beam.
제1 파장의 레이저 광선이 광섬유(4)로 입사되면, 기저 준위에 분포되어 있던 어븀(Er)이 이온화 및 여기되면서 유도 방출에 의하여 제1 파장의 레이저 광선이 제2 파장의 레이저 광선으로 증폭되어 출력된다.When the laser beam of the first wavelength is incident on the optical fiber 4, erbium (Er) distributed at the base level is ionized and excited, and the laser beam of the first wavelength is amplified by the laser beam of the second wavelength .
도4a 및 4b에 격자 길이가 533nm인 위상 마스크를 이용하여 형성한 격자 길이가 12mm인 광섬유 격자만이 형성된 광섬유 레이저에, 980nm의 펌핑파를 입사시킨 경우의 투과 스펙트럼이 도시되어 있으며, 도5a 및 도5b에 이러한 광섬유 격자의 중앙부의 2mm 범위에 위상 반전부를 형성한 광섬유 레이저에, 980nm의 펌핑파를 입사시킨 경우의 투과 스펙트럼이 도시되어 있다.4A and 4B show transmission spectra when a pumping wave of 980 nm is incident on an optical fiber laser in which only an optical fiber grating having a grating length of 12 mm is formed using a phase mask having a grating length of 533 nm, 5B shows a transmission spectrum when a pumping wave of 980 nm is incident on an optical fiber laser in which a phase inversion portion is formed in a range of 2 mm in the central portion of such an optical fiber grating.
도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 위상 반전부가 형성되지 않은 경우에는 광섬유 레이저로부터 1,550nm의 레이저 광선이 출력되지 않았지만, 광섬유 격자에 위상 반전부를 형성한 경우에는, 도5a 및 도5b에 도시되어 있듯이, 광섬유 레이저로부터 1,550nm의 레이저 광선이 투과되어 출력됨을 알 수 있다.As shown in FIGS. 4A and 4B, when the phase inversion portion is not formed, the laser beam of 1,550 nm is not outputted from the optical fiber laser. However, when the phase inversion portion is formed in the optical fiber grating, As can be seen, a laser beam of 1,550 nm is transmitted from the fiber laser and output.
이상에서와 같이, 광섬유 격자에서 위상 반전부를 형성하고자 하는 설정 구간의 길이에 따라 설정 구간의 굴절률을 산출하고, 산출된 굴절률에 따라 레이저 광선을 설정 구간에 조사하여 위상 반전부를 형성함으로써, 위상 반전부가 형성되는 구간의 길이를 자유자재로 조절할 수 있다.As described above, the refractive index of the setting period is calculated according to the length of the setting period in which the phase inversion unit is to be formed in the optical fiber grating, and the phase inversion unit is formed by irradiating the laser beam in the setting period according to the calculated refractive index, The length of the formed section can be freely adjusted.
이에 따라, 위상 반전부가 형성되는 구간에 따라 광섬유를 정밀하게 이동시키지 않아도, 용이하게 위상 반전부를 형성할 수 있다.Accordingly, it is possible to easily form the phase inversion section without precisely moving the optical fiber according to the section in which the phase inversion section is formed.
또한, 광섬유를 이동시키기 위한 정밀 기계가 필요없으므로, 제조 비용이 감소된다.In addition, since a precision machine for moving the optical fiber is not required, the manufacturing cost is reduced.
또한, 위상 반전부가 형성되는 구간의 거리 조절의 오동작으로 인하여 요구되는 파장의 광선이 출력되지 않는 현상이 방지된다.In addition, a phenomenon in which a light beam of a desired wavelength is not outputted due to a malfunction of the distance adjustment of the section in which the phase inverting section is formed is prevented.
또한, 자외선 레이저를 계속하여 조사하지 않아도, 위상 반전부의 굴절률이 영구히 보존된다.Further, even if the ultraviolet laser is not continuously irradiated, the refractive index of the phase inverting portion is permanently preserved.
Claims (3)
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