KR100660199B1 - 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 - Google Patents
고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100660199B1 KR100660199B1 KR1020040080585A KR20040080585A KR100660199B1 KR 100660199 B1 KR100660199 B1 KR 100660199B1 KR 1020040080585 A KR1020040080585 A KR 1020040080585A KR 20040080585 A KR20040080585 A KR 20040080585A KR 100660199 B1 KR100660199 B1 KR 100660199B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser pulse
- optical fiber
- incident
- beams
- high power
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/26—Optical coupling means
- G02B6/264—Optical coupling means with optical elements between opposed fibre ends which perform a function other than beam splitting
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1876—Diffractive Fresnel lenses; Zone plates; Kinoforms
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/04—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings formed by bundles of fibres
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
Abstract
본 발명은 고출력 레이저 펄스 빔을 다수의 빔으로 분기하여 다수의 광섬유로 나누어 전송함으로써 용이하게 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 2차원 평면상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈로 구성되며, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔으로 변환하여 투과시키는 빔 균질화기; 상기 빔 균질화기를 투과하여 입사되는 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 보다 작은 에너지를 가지며 공간적 분포가 균일한 적어도 3개의 집속된 레이저 빔으로 변환하여 투과시키는 집광렌즈; 상기 집광렌즈를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 집속된 레이저 펄스 빔을 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기에서 입사면으로 각각 수광하여 출력면으로 전송하는 적어도 3개의 광섬유; 상기 각 집속된 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유의 입사면에 입사되도록 상기 각 광섬유를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔으로 안내하는 안내수단; 및 상기 각 광섬유로 입사되는 상기 각 집속된 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유 단면에 대하여 수직으로 입사되도록 상기 각 안내수단을 지지하는 지지수단을 포함한다.
고출력, 레이저, 펄스 빔, 광섬유, 마이크로 렌즈, 스팟, 빔 균질화기
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 균질화기의 마이크로 렌즈의 구조에 대한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 균질화기 및 집광렌즈에 의한 레이저 펄스 빔 분포의 균일화도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 이용한 다수의 집속된 레이저 펄스 빔의 생성 및 광섬유 입사를 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 안내수단 및 지지수단의 구성을 도시한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 출력면에서의 레이저 빔의 반사를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유 출력면과 수직 절단면과의 각도를 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 광섬유의 출력면의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치의 구성에 대한 전체 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 고출력 레이저 펄스 빔 2: 챔버
3: 투명 창 4: 빔 분리기
5,13: 빔 균질화기(beam homogenizer) 6,14: 집광렌즈
7,15: 광섬유 8,16: 안내수단
9,17: 지지수단 10: 금속 덮개
본 발명은 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 고출력 레이저 펄스 빔을 다수의 펄스 빔으로 분기하여 여러 개의 광섬유로 나누어 전송함으로써 고출력의 레이저 펄스 빔을 용이하게 전송하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
산업적으로 고출력 레이저 펄스 빔은 융발(ablation) 효과에 의한 초음파의 생성, 재료의 가공이나 표면처리 등에 널리 사용될 수 있다. 그러나 통상 고출력 레이저 시스템은 그 규모가 크고 주기적인 정비가 필요하며 외부 환경에 민감하여 산업적 응용이 제한되고 있다. 즉, 복잡한 구조를 갖거나 열악한 환경 하에 있는 대상의 경우에는 상기한 바와 같은 고출력 레이저 시스템을 접근시키기 어렵기 때문에 고출력 레이저 펄스 빔의 원격 전송이 필요하다.
그러나 이와 같은 고출력 레이저 펄스 빔의 원격 전송을 구현하는 통상적인 광학적 방법은 그 구조가 매우 복잡하며 실제적인 구현이 극히 어렵다. 이와 같은 고출력 레이저 펄스 빔의 원격 전송은 광섬유를 이용하면 용이하게 실현될 수 있다. 그러나 이와 같은 광섬유를 이용한 레이저 펄스의 전송은 하나의 광섬유가 전송할 수 있는 최대 전송 에너지가 제한되기 때문에 고출력의 펄스 빔이 필요한 경우에는 그 동안 광섬유 전송의 적용이 실제적인 효과를 갖지 못하는 문제점이 상존하였다.
하나의 광섬유를 이용하는 레이저 펄스 빔의 전송에 관한 종래기술(Masaki YODA 등, "Fiber Delivery of 20MW Laser Pulses and Its Applications", 레이저 연구 제28권, 제5호, 2000, p.309)에 의하면 파장 532 nm의 펄스형 레이저 빔(펄스 폭 5ns)에 대해 코어(core) 직경이 1.5mm 인 광섬유를 이용한 최대 전송 에너지가 138 mJ/pulse(20MW)이었다. 이 종래기술에서는 빔 균질화기(homogenizer)를 이용하여 공간적으로 가우시안(Gaussian)의 분포를 갖는 레이저 빔을 균일하게 하여 광섬유 입사단면에서의 손상을 방지함으로써 광섬유 전송 에너지를 증대하였다. 그러나 이 종래기술에서 하나의 광섬유를 이용하여 전송한 최대 에너지는 통상적인 고출력 레이저 펄스 빔의 응용에 있어서 충분하지 않다. 고출력 레이저 펄스의 산업적 응용에 필요한 최대 펄스 에너지는 응용 분야나 응용 대상의 종류 및 상태 등에 따라 다르므로, 광섬유에 의한 펄스 빔 전송의 활용도를 제고하기 위하여 최대 전송 에 너지의 증대가 요구된다. 이와 같은 전송 에너지의 증대는 광섬유의 손상이나 비선형 효과(non-linear effect) 등으로 인해 한계가 있기 때문에 다수의 광섬유를 이용하는 방법이 유일한 해결책으로 인식되고 있다.
이와 같이, 다수의 광섬유를 이용하는 종래기술(US 5,708,747)에서는 광섬유 다발(optical fiber bundle)을 이용하여 총 전송 에너지를 증대하는 방법을 제시하였다. 그러나 이 종래기술의 경우, 다수의 광섬유들의 코어 면적의 총합이 한 광섬유 다발의 전체 단면적(입사 레이저 빔의 단면적과 동일)을 기준으로 최대 75% 밖에 되지 않기 때문에, 집광 렌즈에 의한 반사 손실(reflection loss)이나 광섬유 입사 단면에서의 손실 등을 제외하더라도 기본적으로 25%의 레이저 펄스 에너지가 손실된다.
따라서, 당 기술분야에서는 다수의 광섬유를 사용하여 레이저 펄스의 총 전송 에너지를 증대하면서도, 광섬유 다발을 사용할 때 필연적으로 발생하는 손실을 방지하는 기술의 필요성이 대두되어 왔다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 고출력 레이저 펄스 빔을 하나의 광섬유가 전송할 수 있는 최대 펄스 빔 에너지보다 작은 에너지를 갖는 다수의 펄스 빔으로 분기한 후 이 각각의 개별적인 펄스 빔들을 여러 개의 광섬유로 개별적으로 전송함으로써 효율적인 고출력 레이저 펄스의 광섬유 전송을 가능하게 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치는, 2차원 평면상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈로 구성되며, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환하여 투과시키는 빔 균질화기; 상기 빔 균질화기를 통과한 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 분리하여 투과하되, 상기 분리된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 분리하여 투과시키는 집광렌즈; 상기 집광렌즈를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기에서 입사면으로 각각 수광하여 출력면으로 전송하는 적어도 3개의 광섬유; 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유의 입사면에 입사되도록 상기 각 광섬유를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔으로 안내하는 안내수단; 및 상기 각 광섬유로 입사되는 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유 단면에 대하여 수직으로 입사되도록 상기 각 안내수단을 지지하는 지지수단; 을 포함하고, 상기 집광렌즈를 투과한 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔은 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에서 상기 집광렌즈는 회절 렌즈(diffractive lens)인 것이 바람직하다.
삭제
나아가, 본 발명의 다른 실시예에서 상기한 광섬유 전송장치는, 레이저 펄스 빔이 통과하도록 적어도 일면이 투명창으로 되어 있고 상기 빔 균질화기, 집광렌즈 및 광섬유를 포함하는 일정 공간의 챔버를 추가로 포함할 수도 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치는, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 빔 분리기; 2차원 평면상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈로 구성되며, 상기 빔 분리기에서 분리된 제1 및 제2 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 각각 변환하여 투과시키는 제1 및 제2 빔 균질화기; 상기 제1 및 제2 빔 균질화기를 투과한 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 분리하여 투과시키되, 상기 분리된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 분리하여 투과시키는 제1 및 제2 집광렌즈; 상기 제1 및 제2 집광렌즈를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 입사면으로 각각 수광하여 전송하는 적어도 3개의 제1 및 제2 광섬유; 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사되도록 상기 각 광섬유를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔으로 안내하는 안내수단; 및 내부가 진공상태 또는 불활성 기체로 채워지고, 레이저 펄스 빔이 통과하도록 적어도 일면이 투명창으로 되어 있으며 상기 빔 균질화기, 집광렌즈, 안내수단 및 광섬유를 포함하는 일정 공간의 챔버; 를 포함하고, 상기 집광렌즈를 투과한 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔은 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송방법은, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환하는 제1단계; 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 변환하되, 상기 변환된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 변환하는 제2단계; 상기 변환된 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 대응되는 각각의 광섬유의 입사면에 수직으로 입사되도록 상기 해당 광섬유의 위치를 조정하는 제3단계; 상기 광섬유의 위치조정 후 상기 레이저 펄스 빔이 상기 광섬유 입사면에 수직으로 입사하는 경로상에 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기를 형성하는 제4단계; 및 상기 변환된 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 상기 각 대응되는 광섬유의 입사면에 수직으로 입사하여 출력면으로 전송하는 제5단계; 를 포함하고, 상기 제2단계는 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 대응하는 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명은 규모가 크고 주기적인 정비가 필요하며 외부 환경에 민감한 고출력 레이저 시스템의 접근이 어려운 지점에서도 고출력 레이저 펄스 빔을 이용하는 각종공정을 가능하게 하기 위하여 이 고출력 레이저 펄스 빔을 광섬유로 전송하는 장치를 제공한다. 특히 본 발명은 총 에너지가 ET인 레이저 펄스 빔을 하나의 광섬유가 전송할 수 있는 최대 펄스 빔 에너지(ES) 보다 작은 에너지(ET < ES)를 갖는 다수의 펄스 빔으로 분기(splitter)한 후 이 각각의 개별적인 펄스 빔들을 여러 개의 광섬유로 개별적으로 전송함으로써 고출력 레이저 펄스의 광섬유 전송을 용이하게 구현하는 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되 는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치의 개략도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치는, 2차원 평면상에 매트릭스(matrix) 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈(micro lens)로 구성되며, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환하여 투과시키는 빔 균질화기(beam homogenizer)(5), 상기 빔 균질화기(5)를 투과하여 입사되는 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 변환하여 투과시키되, 상기 변환된 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 공간적 분포가 서로 균일하도록 변환하여 투과시키는 집광렌즈(6) 및 상기 집광렌즈(6)를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기에서 입사면으로 각각 수광하여 출력면으로 전송하는 적어도 3개의 광섬유(7)를 포함한다. 이때, 레이저 펄스 빔의 효율적인 최대 에너지 전송을 위하여, 상기 변환된 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔은 상기 대응되는 각 광섬유의 입사면에 입사될 때 상기 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기한 광섬유 전송장치는, 상기 집광렌즈(6)를 투과하여 입사되는 레이저 펄스 빔(18)이 상기 각 광섬유(8)의 입사면에 입사되도록 상기 각 광섬유(7)를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔(18)으로 안내하는 안내수단(8); 및 상기 각 광섬유(7)로 입사되는 상기 각 집속된 레이저 펄스 빔(18)이 상기 각 광섬유(7)의 입사단면에 대하여 수직으로 입사되도록 상기 각 안내수단을 조정 및 지지하는 지지수단(9)을 추가로 포함할 수도 있다.
여기서, 본 발명에 따른 고출력 레이저 펄스 빔(1)은 750~900mJ/pulse의 에너지를 가지며, 바람직하게는 약 850mJ/pulse의 에너지를 가지며 갖는다. 즉, 10나노초(nanosecond)의 펄스 폭을 갖는 레이저 펄스 빔에 대해 하나의 광섬유당 150mJ/pulse(6개의 광섬유의 경우 총 900mJ/pulse임)의 에너지를 광섬유의 손상 없이 효율적으로 전송이 가능하다.
도 1에 도시된 바와 같이, 고출력 펄스형 레이저(미도시)에서 발생된 레이저 펄스 빔(1)이 빔 균질화기(beam homogenizer)(5)를 통과하면서 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환된다. 여기서, 빔 균질화기(5)는 바람직하게는 다수의 마이크로 렌즈(micro lens)가 2차원 평면상에 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어 구성된 렌즈 어레이(lens array)이다. 도 2에 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 균질화기(5)의 렌즈 어레이 구조가 개략적으로 도시되어 있다. 공간적인 분포가 가우시안(Gaussian)인 레이저 펄스 빔이 빔 균질화기(5)로 입사되면 다수의 마이크로 렌즈(21)에 의해 다수의 집광된 스팟(focused spot)이 형성된다. 도 2에는 본 발명의 일 실시예로서 마이크로 렌즈를 도시한 것으로서 그 크기는 다양하게 제작될 수 있다.
상기 빔 균질화기(5)를 통과한 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔이 집광렌즈(6)를 통과하면서 공간적 분포가 균일한 적어도 3개의 집속된 원형 스팟의 레이저 빔(18)으로 변환된다. 적용되는 집광렌즈(6)의 특성에 따라 레이저 빔(18)의 개수가 정해질 것이다. 도 1에서는 본 발명의 일 실시예로서 공간적 분포가 균일한 3개의 원형 스팟 형상의 레이저 빔(18)을 도시하고 있다. 최초의 고출력 레이저 펄스 빔이 상기 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 통과하면서 레이저 펄스 빔의 공간적 분포의 변형되는 것을 도 3에 개략적으로 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 균질화기 및 집광렌즈에 의한 레이저 펄스 빔 분포의 균일화도를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기한 바와 같이 빔 균질화기(5)를 구성하는 다수의 마이크로 렌즈(21)에 의해 개별적으로 집광된 반점들은 공간적 위치가 서로 다르며, 이 반점들이 집광렌즈(6)에 의해 그 위치들이 서로 근접되면서 전체적으로 균일한 빛의 분포를 형성하며 다수의 레이저 펄스 빔으로 분기한다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 빔 균질화기(5)와 집광렌즈(6)를 이용하면 최초에 공간적인 분포가 가우시안(Gaussian)인 레이저 펄스 빔(31)이 공간적인 분포가 균일(도 3의 도면부호 33로 표기)하게 변형되는 것이다.
이와 같이 상기 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 이용하여 레이저 펄스 빔을 공간적으로 균일하게 변형하는 이유는 다음과 같다. 첫째는 상기와 같이 공간적으로 균일한 레이저 펄스 빔을 광섬유의 단면(코어 단면)에 입사시키면 고밀도로 집속된 레이저 에너지에 의해 발생되는 광섬유의 손상을 완화하여 상기 광섬유에 의해 전송되는 최대 레이저 펄스 에너지의 세기를 증대할 수 있고, 둘째는 공간적인 분포가 균일화된 레이저 펄스 빔은 광섬유 단면의 전방에서 레이저 에너지의 집속에 의해 발생하는 공기 파열(air break down)에 의한 레이저 에너지의 손실 및 광섬유 단면의 오염을 완화할 수 있기 때문이다. 따라서, 광섬유의 단면의 손상 없는 최대 에너지를 갖는 레이저 펄스 빔을 각 광섬유로 입사시키는 것이 중요하다.
여기서, 본 발명에 따른 집광렌즈(6)는 공간적으로 위치가 서로 다른 다수개의 레이저 빔을 서로 접근시키면서 전체적으로 균일한 빔의 분포를 형성하는 광학소자라면 어떠한 것이라도 족하다. 특히 본 발명에서는 일 실시예로서 상기 집광렌즈(6)는 바람직하게는 회절 렌즈(diffractive lens)이다. 회절 렌즈(6)는 단일한 파장을 갖는 레이저 빔이 입사하면 동일한 초점 면(focal plane)에 다수의 초점을 형성시키는 렌즈로서 하나의 렌즈로 하나의 입사 레이저 빔을 다수의 레이저 빔으로 분리하여 집광시키는 효과가 있다. 이러한 회절 렌즈(6)는 당 기술분야의 당업자라면 용이하게 구현할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명과 같이 하나의 고출력 레이저 펄스 빔을 다수의 광섬유로 전송하기 위하여 하나의 레이저 펄스 빔으로부터 다수의 집광된 펄스 빔이 필요한 경우에, 상기와 같은 회절 렌즈(6)를 이용하면 하나의 회절 렌즈(6)로부터 다수의 집광된 레이저 펄스 빔을 생성시킬 수 있기 때문에 도 1에 도시한 바와 같이 광학계의 구성이 매우 간단해지는 장점이 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나의 집광렌즈를 이용한 다수의 집속된 레이저 펄스 빔의 생성 및 광섬유 입사를 도시한 개략도이다. 도 4를 참조하면, 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 사용하면 상기한 바와 같이 공간적 분포가 균일한 다수의 레이저 펄스 빔을 얻을 수 있다. 도 4에서는 그 일례로서 3개의 레이저 펄스 빔을 도시하고 있지만, 적용되는 집광렌즈(6)의 특성에 따라 레이저 펄스 빔(18)의 개수는 조절될 수 있다.
도 4에서 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 통과한 각 레이저 펄스 빔(18)은 3개의 집속된 레이저 펄스 빔을 형성하며, 상기 각각의 집속된 레이저 펄스 빔은 도 3에 도시된 바와 같이 균일한 공간적 분포를 얻는다. 이와 같이 형성된 다수의 집속된 레이저 펄스 빔들은 도 4에 도시된 바와 같이 3개의 광섬유의 입사면에 유입(coupling)된다. 여기서, 상기 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 통과한 각 레이저 펄스 빔(18)은 상기 빔 균질화기(5)를 구성하고 있는 마이크로 렌즈(21)의 개수만큼의 원형 형태의 레이저 스팟(spot)들로 구성된다. 또한, 상기 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 통과한 각 레이저 펄스 빔(18)의 세기는 최초의 고출력 레이저 펄스 빔(1)의 1/3이다. 이로써 최초의 고출력 레이저 펄스 빔(1)을 그 크기가 각각 1/3씩 3개로 분기하여 3개 이상의 광섬유에 유입(coupling)시킴으로써 고출력 레이저 펄스 빔의 효율적인 광섬유 전송이 가능한 것이다. 보다 바람직하게는 광섬유의 손상 없이 최대 출력의 레이저 빔을 전송할 수 있도록 한다. 이를 위하여 광섬유에 유입되는 레이저 빔은 해당 광섬유의 손상 없는 최대 에너지를 갖는 것이 바람직하다.
다시, 도 4를 참조하면 본 발명의 빔 균질화기(5)를 구성하는 마이크로 렌즈의 유효 초점거리(effective focal length)(fH+D)는 집광렌즈(6)의 초점거리(fD)보다 작은 것이 바람직하다. 마이크로 렌즈의 유효 초점거리(fH+D)는 하기 식 1과 같다.
[식 1]
여기서, fH+D는 마이크로 렌즈의 유효 초점거리이고, fD는 집광렌즈의 초점거리이며, fH는 마이크로 렌즈의 초점거리이다.
이와 같이, 마이크로 렌즈의 유효 초점거리(fH+D)는 항시 집광렌즈(6)의 초점거리(fD)보다 짧다. 도 4에서 광섬유(7)의 입사면(41)은 집광렌즈(6)의 초점거리(fD)의 후방에 위치한다. 따라서 광섬유(7)의 입사면(41)은 항시 마이크로 렌즈의 유효 초점거리(fH+D)와 집광렌즈(6)의 초점거리(fD)보다 후방에 위치한다. 이와 같이 광섬유(7)의 입사면(41)을 항시 마이크로 렌즈(21)의 유효 초점거리(fH+D)와 회절 렌즈(6)의 초점거리(fD)보다 후방에 위치시키는 것은 광섬유 입사면(41) 또는 내부 에서 레이저 펄스 빔이 집속되어 광섬유가 손상되는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명에 따른 다수의 광섬유를 이용한 고출력 레이저 펄스 빔의 전송에 있어서 집광렌즈(6)에 의해 생성되는 공간적으로 균일한 세기 분포로 집속된 레이저 빔의 개수(또는 광섬유의 개수)는 다음의 식 2에 의해 결정된다.
[식 2]
여기서, N은 집광렌즈(6)에 의해 생성된 균일한 세기 분포로 집속된 빔의 개수(=광섬유의 개수)이고, ET는 전송될 전체 레이저 펄스 빔의 총 펄스 에너지이며, ES는 하나의 광섬유로 전송할 수 있는 최대 레이저 펄스 에너지이다. 즉, 집광렌즈(6)에 의해 생성된 균일한 세기 분포로 집속된 빔의 개수(N)(또는 광섬유의 개수)는 식 2를 만족하는 가장 작은 값을 선택한다.
다시 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서 본 발명에 따른 광섬유 전송장치는 상기 집광렌즈(6)를 투고하여 입사되는 레이저 펄스 빔(18)이 상기 각 광섬유(7)의 입사면에 입사되도록 상기 각 광섬유(7)를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔(18)으로 안내하는 안내수단(8) 및 상기 각 광섬유(7)로 입사되는 상기 각 집속된 레이저 펄스 빔(18)이 상기 각 광섬유(7)의 입사단면에 대하여 수직으로 입사되도록 상기 각 안내수단(8)을 조정 및 지지하는 지지수단(9)을 추가로 포함할 수도 있다. 즉, 상기 광섬유(7)는 상기 안내수단(8)에 삽입되며 상기 안내수단(8)은 지지수단(9)에 의해 그 위치가 고정된다. 이 때, 상기 안내수단(8)은 바람직하게는 상기 지지수단(9)을 이용하여 광섬유의 위치를 기계적인 힘으로 고정할 때 발생하기 쉬운 광섬유의 손상을 방지하는 것을 목적으로 사용된다. 상기 안내수단(8) 및 지지수단(9)의 구성 및 작용을 도 5에 도시하였다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광섬유의 안내수단 및 지지수단의 구성을 도시한 개략도로서, 도 5(a)는 안내수단(8)의 구성을 도시한 것이며, 도 5(b)는 안내수단(8)이 장착된 지지수단(9)의 상면도이며 도 5(c)는 상기 안내수단(8)이 장착된 지지수단(9)의 전면도이다. 도 5에서 상기 안내수단(8)의 내경은 바람직하게는 광섬유의 외경과 일치하며 상기 안내수단(8)에 광섬유가 삽입된다. 상기 안내수단(8)의 한쪽 끝은 직육면체의 중심부에 삽입되어 고정되며 이러한 직육면체가 도 5(a) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이 지지수단(9)에 삽입되어 다시 고정된다. 상기 직육면체는 상면 및 하면에 회전 축(pivot)을 가지고 있어 상기 지지수단(9) 내에서 수평 회전이 가능하다. 즉, 3개의 안내수단(8) 중에서 중심에 있는 안내수단은 지지수단(9)의 중심에 회전기능이 없이 고정된다. 반면에 3개의 안내수단(8) 중 좌측 및 우측의 안내수단은 수평 회전이 가능하며, 적절한 방향으로 회전된 후 고정용 볼트(52)에 의해 지지수단(9)에 고정된다. 이와 같은 안내수단(8)들의 수평 회전은 각각의 레이저 빔들이 광섬유 단면에 대해 수직으로 입사하도록 하는 것을 목적으로 한다. 즉, 도 5에 도시한 바와 같이 안내수단(8)들은 지지수단(9)의 좌측 면과 우측 면에 각각 설치된 스프링(53), 볼트(52) 및 회전 축(51)의 작용을 이용하여 적절한 방향(레이저 빔이 광섬유 단면에 수직으로 입사하는 방향)으로 회전시킨 후 지지수단(9) 상면의 고정용 볼트(52)로 고정한다. 이와 같은 안내수단(8)과 지지수단(9)의 작용으로 적어도 6개 이상의 레이저 빔이 적어도 6개 이상의 광섬유(7)에 효율적으로 입사하여 전송되는 것이다.
본 발명의 다른 실시예에서, 도 1에 도시된 본 발명에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치는, 내부가 진공상태 또는 불활성 기체로 채워진 챔버(도 9에 도시됨)(2)의 내부에 위치될 수도 있다. 상기 챔버(2)는 레이저 펄스 빔(1)이 통과하도록 적어도 일면이 투명창(3)으로 되어 있고 상기 빔 균질화기, 집광렌즈 및 광섬유를 포함하는 일정 공간을 갖는다. 특히 본 발명에 따른 챔버(2)는 빔 균질화기(5) 및 집광렌즈(6)를 통해 집속된 다수의 레이저 빔이 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기에서 광섬유(7)에 입사하도록 한다. 이는 광섬유 입사면의 전방에서 발생할 수 있는 공기 파열(air break down)로 인한 레이저 에너지의 손실 및 광섬유 단면의 오염을 방지하기 위한 것이다. 이와 같은 진공 또는 불활성 기체 분위기의 조성으로 고출력 레이저 빔의 광섬유 전송이 외부적 환경의 영향 없이 항시 안정적으로 구현될 수 있다.
한편, 광섬유(7)를 통해 전송된 레이저 펄스 빔은 광섬유의 반대쪽 면, 즉 출력면(74)을 통해 출력된다. 이와 같이 레이저 빔이 출력되는 광섬유 출력면(74)의 안쪽부위에서의 빔의 세기는 레이저 빔이 입사되는 면의 안쪽부위에서의 레이저 빔의 세기 보다 항시 높다. 이는 도 6에 도시한 바와 같이 레이저 빔이 출력되는 광섬유 면의 안쪽부위에서는 광섬유로 전송된 레이저 빔과 광섬유 면에서 반사되어 되돌아온 레이저 빔이 항시 동시에 존재하기 때문이다. 따라서 광섬유의 출력면 근방에서는 이 두 가지 종류의 레이저 빔의 보강 간섭(constructive interference)에 의한 광섬유의 손상 가능성이 매우 높다. 이러한 문제점의 해결을 위해 본 발명에 서는 광섬유의 출력면(74)을 도 7에 도시한 바와 같이 사각(inclined angle;비스듬히)으로 절단함으로써 두 종류의 빔의 보강 간섭을 방지하여 광섬유의 손상을 완화시켰다. 즉, 도 7에서와 같이 광섬유의 출력면(74)이 수직 절단면과 일정 각도(θ)를 가지고 형성되도록 한다. 이와 같이, 광섬유의 출력면(74)의 면적은 다음의 식 3과 같이 증대된다.
[식 3]
여기서, 
는 일정한 각도로 절단된 광섬유 출력면의 면적이고, 
은 수직으로 절단된 광섬유 출력면의 면적이며, θ는 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 광섬유의 출력면과 수직으로 절단된 출력면이 이루는 각도이다. 이와 같이 광섬유 출력면(74)의 면적이 증대되면 레이저 빔의 단위 면적 당 세기가 작아지므로 광섬유 출력 면의 손상이 보다 완화된다.
본 발명의 일 실시예와 같이 고출력 레이저 빔을 분할한 후 6개의 광섬유를 사용하여 전송하는 경우 상기 6개의 광섬유의 출력면(74)은 각각 도 7에 설명한 바와 같이 수직 절단면과 일정 각도로 비스듬히 절단한다. 비스듬히 절단된 6개의 광섬유의 출력면(74)을 도 8에 나타내었다. 도 8에서와 같이 표면 손상의 방지를 위해 사각으로 절단된 다수의 광섬유 단면들이 모두 동일한 방향을 갖도록, 즉 하나의 평면 상에 존재하도록 정렬하면 다수의 광섬유에서 출력된 레이저 펄스 빔들이 모두 동일한 방향으로 진행되므로, 이 광섬유 출력 면들에서 출력된 빔들을 렌즈 등을 이용하여 특정 지점에 집광하는 것이 용이하다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치의 구성에 대한 전체 개략도이다. 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 본 발명의 광섬유 전송장치는, 도 1에 도시된 빔 균질화기(5), 집광렌즈(6) 및 다수개의 광섬유(7)가 병렬로 2세트로 배치되어 구성되며 이러한 구성은 일정 공간을 갖는 챔버(2) 내에 배치된다. 또한 2개의 세트로 구성되기 때문에 고출력 레이저 펄스 빔은 빔 분리기(4)에 의해 분리된다. 도 9를 참조하면, 고출력 펄스형 레이저에서 발생된 레이저 펄스 빔(1)은 챔버(2)의 한 면에 구성된 투명창(3)을 통과하여 챔버(2) 내부에 설치된 빔 분리기(4)로 입사된다. 이 때 빔 분리기(4)를 통과한 빔의 세기는 최초의 빔의 세기에 비해 50%로 저하되며 나머지 50%의 레이저 펄스 빔은 전반사 거울(12)로 입사된다. 따라서, 빔 분리기(4)에서 분리된 제1 레이저 펄스 빔은 바로 제1 집광렌즈(5)로 입사되고, 제2 레이저 펄스 빔은 전반사 거울(12)에서 반사되어 제2 집광렌즈(6)로 입사된다. 이후의 구성 및 작용은 상기한 바와 같으므로 중복 설명은 생략하기로 한다.
도 9에서 챔버(2) 밖의 광섬유(7)들은 구부리기 쉬운 보호용 금속 덮개(10)에 의해 보호되며, 이 금속 덮개(10)들은 금속 덮개 고정대(11)에 의해 챔버(2)에 고정된다. 이와 같은 보호용 금속 덮개(10)와 금속 덮개 고정대(11)를 통해 길이가 긴 광섬유들을 용이하게 처리할 수 있으며, 레이저 펄스 빔을 원하는 위치에 광섬 유를 통해 전송할 수 있는 것이다.
상기한 상세한 설명 및 도면의 내용은 본 발명의 일 실시예에 한정하여 설명한 것이므로 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변경 또는 삭제가 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 권리범위는 상기한 상세한 설명 및 도면에 의해 결정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어져야 할 것이다.
본 발명에 따르면, 빔 균질화기 및 집광렌즈를 이용하여 광섬유 입사면에서의 빔의 세기 분포를 균일하게 함으로써 광섬유의 손상을 방지하고 하나의 광섬유로 전송될 수 있는 최대 레이저 펄스 에너지를 증대하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 하나의 광섬유로는 전송이 불가능한 고출력 레이저 펄스의 광섬유 전송이 요구될 경우 하나의 고출력 레이저 펄스 빔을 다수의 펄스 빔으로 나눈 후 다수의 광섬유를 이용하여 고출력 레이저 펄스를 전송하므로 전송이 용이하다.
또한, 본 발명에 따르면 다수의 광섬유를 이용하여 고출력 레이저 펄스 빔을 전송함에 있어서 하나의 집광렌즈를 이용하여 하나의 레이저 펄스 빔으로부터 동시에 다수의 집속된 레이저 펄스 빔을 광섬유 입사면에 생성시킴으로써 다수의 광섬유를 이용한 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치를 매우 간단하게 하는 효과가 있 다.
또한, 레이저 펄스 빔의 집광과 집광된 레이저 펄스 빔의 광섬유 단면에의 입사 작용을 진공 중에서 수행함으로써 광섬유 입사면의 전방에서 발생할 수 있는 공기 파열(air break down)로 인한 레이저 에너지의 손실 및 광섬유 단면의 오염을 방지하는 효과가 있다.
Claims (13)
- 2차원 평면상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈로 구성되며, 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환하여 투과시키는 빔 균질화기;상기 빔 균질화기를 통과한 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 분리하여 투과하되, 상기 분리된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 분리하여 투과시키는 집광렌즈;상기 집광렌즈를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기에서 입사면으로 각각 수광하여 출력면으로 전송하는 적어도 3개의 광섬유;상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유의 입사면에 입사되도록 상기 각 광섬유를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔으로 안내하는 안내수단; 및상기 각 광섬유로 입사되는 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유 단면에 대하여 수직으로 입사되도록 상기 각 안내수단을 지지하는 지지수단; 을 포함하고,상기 집광렌즈를 투과한 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔은 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 1항에 있어서,상기 집광렌즈는 회절 렌즈(diffractive lens)인 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 1항에 있어서,상기 마이크로 렌즈의 유효 초점거리는 상기 집광렌즈의 초점거리보다 작은 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 1항에 있어서,상기 각 광섬유의 입사면과 상기 집광렌즈의 거리는 상기 집광렌즈의 초점거리보다 큰 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,레이저 펄스 빔이 통과하도록 적어도 일면이 투명창으로 되어 있고 상기 빔 균질화기, 집광렌즈 및 광섬유를 포함하는 일정 공간의 챔버를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 6항에 있어서,상기 챔버의 내부는 진공상태 또는 불활성기체로 채워진 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 1항에 있어서,상기 광섬유의 출력면은 수직 절단면과 일정 각도를 가지고 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 1항에 있어서,상기 각 광섬유 출력면은 동일한 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔을 두 개의 빔으로 분리하는 빔 분리기;2차원 평면상에 매트릭스 형태로 배열된 다수의 마이크로 렌즈로 구성되며, 상기 빔 분리기에서 분리된 제1 및 제2 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 각각 변환하여 투과시키는 제1 및 제2 빔 균질화기;상기 제1 및 제2 빔 균질화기를 투과한 상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 분리하여 투과시키되, 상기 분리된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 분리하여 투과시키는 제1 및 제2 집광렌즈;상기 제1 및 제2 집광렌즈를 투과하여 입사되는 상기 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 입사면으로 각각 수광하여 전송하는 적어도 3개의 제1 및 제2 광섬유;상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사되도록 상기 각 광섬유를 상기 입사되는 레이저 펄스 빔으로 안내하는 안내수단; 및내부가 진공상태 또는 불활성 기체로 채워지고, 레이저 펄스 빔이 통과하도록 적어도 일면이 투명창으로 되어 있으며 상기 빔 균질화기, 집광렌즈, 안내수단 및 광섬유를 포함하는 일정 공간의 챔버; 를 포함하고,상기 집광렌즈를 투과한 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔은 상기 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 제 10항에 있어서,상기 빔 분리기에서 분리된 제2 고출력 레이저 펄스 빔이 상기 제2 빔 균질화기에 수직으로 입사되도록 상기 제2 고출력 레이저 펄스 빔의 광학 경로를 변경하는 전반사 거울을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치.
- 입사되는 고출력 레이저 펄스 빔에 대하여 그 세기를 균질화하여 공간적 위치가 서로 다른 다수의 집광된 스팟(focused spot)의 레이저 펄스 빔으로 변환하는 제1단계;상기 다수의 집광된 스팟의 레이저 펄스 빔을, 그 보다 작은 에너지를 갖는 적어도 3개의 원형 스팟의 레이저 펄스 빔으로 변환하되, 상기 변환된 적어도 3개의 레이저 펄스 빔이 공간적인 분포가 서로 균일하도록 변환하는 제2단계;상기 변환된 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 대응되는 각각의 광섬유의 입사면에 수직으로 입사되도록 상기 해당 광섬유의 위치를 조정하는 제3단계;상기 광섬유의 위치조정 후 상기 레이저 펄스 빔이 상기 광섬유 입사면에 수직으로 입사하는 경로상에 진공상태 또는 불활성 기체의 분위기를 형성하는 제4단계; 및상기 변환된 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔을 상기 각 대응되는 광섬유의 입사면에 수직으로 입사하여 출력면으로 전송하는 제5단계; 를 포함하고,상기 제2단계는 상기 각 원형 스팟의 레이저 펄스 빔이 상기 대응하는 각 광섬유의 입사면에 수직으로 입사될 때 상기 각 광섬유의 입사면이 손상되지 않는 최대 에너지를 갖는 것을 특징으로 하는 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송방법.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040080585A KR100660199B1 (ko) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020040080585A KR100660199B1 (ko) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20060031523A KR20060031523A (ko) | 2006-04-12 |
| KR100660199B1 true KR100660199B1 (ko) | 2006-12-21 |
Family
ID=37141262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020040080585A KR100660199B1 (ko) | 2004-10-08 | 2004-10-08 | 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100660199B1 (ko) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101913654B1 (ko) * | 2017-05-30 | 2018-12-28 | 학교법인 한동대학교 | 주밍기구가 포함된 빔 균질기 |
| KR102153510B1 (ko) * | 2020-01-31 | 2020-09-08 | 페이브텍 주식회사 | 빔 균질기 및 이를 채용한 고에너지 레이저 광섬유 빔 전송 시스템 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5396571A (en) | 1993-05-21 | 1995-03-07 | Trimedyne, Inc. | Coupling device and method for improved transfer efficiency of light energy from a laser source into optical fibers |
| JPH09258056A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Fujitsu Ltd | 光ディバイス |
| JP2001105165A (ja) | 1999-10-04 | 2001-04-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザー光学装置 |
| US6269203B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-07-31 | Radiant Photonics | Holographic optical devices for transmission of optical signals |
| US6707964B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-03-16 | Exfo Photonic Solutions Inc. | Radiation power demultiplexer |
-
2004
- 2004-10-08 KR KR1020040080585A patent/KR100660199B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5396571A (en) | 1993-05-21 | 1995-03-07 | Trimedyne, Inc. | Coupling device and method for improved transfer efficiency of light energy from a laser source into optical fibers |
| JPH09258056A (ja) * | 1996-03-22 | 1997-10-03 | Fujitsu Ltd | 光ディバイス |
| US6269203B1 (en) | 1999-03-17 | 2001-07-31 | Radiant Photonics | Holographic optical devices for transmission of optical signals |
| JP2001105165A (ja) | 1999-10-04 | 2001-04-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | レーザー光学装置 |
| US6707964B2 (en) | 2002-05-17 | 2004-03-16 | Exfo Photonic Solutions Inc. | Radiation power demultiplexer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20060031523A (ko) | 2006-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7289269B2 (en) | Process and arrangement for superimposing ray bundles | |
| KR100825701B1 (ko) | 레이저 어닐링 장치 | |
| CN101890575A (zh) | 具有实时监测的基于达曼光栅的飞秒激光并行微加工装置 | |
| US8902497B2 (en) | Spatial filters for high power lasers | |
| US20070272669A1 (en) | Laser Multiplexing | |
| EP1090282B1 (en) | A dispersive precompensator for use in an electromagnetic radiation generation and detection system | |
| JP2001501777A (ja) | 高効率、高出力の直接ダイオードレーザシステムおよびその方法 | |
| JP2013502723A (ja) | 高平均出力レーザ用の空間フィルタ | |
| CN101356624A (zh) | 激光退火方法以及激光退火装置 | |
| WO2008080099A3 (en) | Laser optical system | |
| Chambonneau et al. | Competing nonlinear delocalization of light for laser inscription inside silicon with a 2-µm picosecond laser | |
| CN103441179A (zh) | 用于基于退火系统的高功率激光二极管的自动聚焦装置 | |
| CN100432727C (zh) | 激光入射光学装置 | |
| KR100804357B1 (ko) | 레이저광 입사 광학장치 | |
| US9337606B2 (en) | Spectral-temporal multiplexer for pulsed fiber scaling | |
| CN107069408B (zh) | 飞秒高功率超连续白光产生装置与方法 | |
| US20120268939A1 (en) | Method of laser processing | |
| US5059917A (en) | Optical phase conjugation apparatus including light pipe for multiple beam combination | |
| KR100660199B1 (ko) | 고출력 레이저 펄스 빔의 광섬유 전송장치 및 방법 | |
| Traub et al. | Homogenization of high power diode laser beams for pumping and direct applications | |
| JP2006084932A (ja) | 高出力レーザ光の光ファイバ伝送装置 | |
| Tarasova et al. | Study of the filamentation phenomenon of femtosecond laser radiation | |
| CN111715624A (zh) | 一种激光清洗装置 | |
| US20120120483A1 (en) | Laser system for processing materials with means for focussing and anticipating said focussing of the laser beam; method of obtaining a laser beam at the exit of an optical fibre with predetermined variance | |
| Fittinghoff et al. | Time-decorrelated multifocal micromachining and trapping |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20121207 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20131202 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141128 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151203 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161212 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171205 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181205 Year of fee payment: 13 |