KR101569441B1 - Laser diode module - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드 모듈에 관한 것으로, 복수의 레이저 다이오드 및 광섬유를 사용함으로써, 부품의 수를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단순화하며, 이를 통한 원가절감을 효과적으로 할 수 있다.The present invention relates to a laser diode module. By using a plurality of laser diodes and optical fibers, it is possible to effectively reduce the number of parts, simplify the process, and effectively reduce costs.

Description

레이저 다이오드 모듈{LASER DIODE MODULE}Laser diode module {LASER DIODE MODULE}

본 발명은 레이저 다이오드 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부품의 수를 줄이고, 공정을 단순화하며, 제품의 크기도 줄여 의료분야 및 산업분야 등에 사용되는 고출력 레이저 다이오드 모듈에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser diode module, and more particularly, to a high power laser diode module for use in a medical field and an industrial field by reducing the number of parts, simplifying a process, and reducing a size of a product.

일반적으로, 레이저(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, LASER)란 외부의 자극에 의해 매질로부터 빛을 방출하게 하고, 공진기에 의해 증폭된 빛을 말한다.Generally, a laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)) is a light emitted from a medium by an external stimulus and amplified by a resonator.

이러한 레이저는 증폭 매질, 공진기, 펌핑 소스(Pump Source)로 구성되어 있으며, 매질의 종류에 따라 예컨대, 가스 레이저, 고체 레이저, 반도체 레이저, 그리고 광섬유 레이저 등으로 분류된다.Such a laser is composed of an amplification medium, a resonator, and a pumping source, and is classified into a gas laser, a solid laser, a semiconductor laser, and an optical fiber laser depending on the kind of the medium.

특히, 레이저는 사용이 용이하고 깨끗하며 신속한 가공결과를 제공하기 때문에 여러 산업분야에 응용되고 있으며, 고출력 레이저에 대한 요구 증가로 새로운 산업용 레이저 개발이 꾸준히 이루어지고 있다.In particular, lasers are used in various industrial fields because they are easy to use, clean, and provide rapid processing results, and new industrial lasers are being developed steadily due to the increased demand for high power lasers.

상기 광섬유 레이저는 고체 레이저 중에서도 유례없이 높은 광-광 변환 효율을 갖고 있으며, 좋은 빔 품질을 갖고 있을 뿐 아니라 광섬유 자체에 공진기를 형성할 수 있으므로 일반 레이저와 같은 매질과 분리된 공진기를 갖지 않기 때문에 유지보수가 필요 없어 산업용 광원으로서 각광을 받고 있다.Since the optical fiber laser has unprecedented optical-to-optical conversion efficiency among solid-state lasers, has a good beam quality and can form a resonator in the optical fiber itself, it does not have a resonator separated from a medium such as a general laser, And it is in the spotlight as an industrial light source because maintenance is not required.

현재 시장에서의 광섬유 레이저의 개발은 고출력 연속 동작레이저, 펄스 동작 레이저, 초고속 광원으로써의 개발이 이루어지고 있으며, 지난 수년 간 많은 회사들이 산업용으로 사용되는 KW급 레이저를 제작하고 있다.The development of fiber optic lasers in the current market is being developed as high power continuous operation lasers, pulse operation lasers, and ultra high speed light sources. For many years, many companies have been making KW lasers for industrial use.

종래의 고출력 레이저 다이오드 모듈은, 팽행 광 경로를 따라 라이트 빔을 안내하여 각각 펌프 파장 및 광학 구성 요소의 각각의 그룹에 라이트 빔을 발생시키는 다수의 스페이싱된 레이저 다이오드로 구성된다.A conventional high power laser diode module consists of a plurality of spaced laser diodes that guide a light beam along a bulging optical path to generate a light beam in each group of pump wavelengths and optical components, respectively.

상기 광학 구성 요소의 그룹은 각각 광 부품의 모든 그룹에 공통 출력 섬유로의 빔 광을 커플링하기 위해 구성된 렌즈 조립체와 미러(Mirror)를 포함한다. 각각의 그룹의 최소한 하나의 광 부품은 펌프 파장을 다른 파장에 있는 레이저 다이오드를 향하여 뒤를 반사시킨 광의 전파를 방지할 수 있는 절연층을 구비한다.The group of optical components each include a lens assembly and a mirror configured to couple beam light to the common output fiber to all groups of optical components. At least one optical component of each group has an insulating layer capable of preventing the propagation of light whose pump wavelength is reflected back toward the laser diode at another wavelength.

그러나, 종래의 기술로는 레이저 다이오드, FAC(Fast Axis Collimation), SAC(Slow Axis Collimation), 미러(Mirror), 필터(Filter), 렌즈들(Focusing Lens), 광섬유(Fiber) 등으로 연결되는 광 경로에 있어서, 각각이 필요 부품들이 개별적으로 나열되어 있는 구조로 많은 부품들과 이러한 부품들을 조립하는 공정의 복잡함으로 인해 어려움이 많은 문제점이 있다.
However, as a conventional technique, there is a problem in that a light beam that is connected to a laser diode, a Fast Axis Collimation (FAC), a Slow Axis Collimation (SAC), a mirror, a filter, a lens, In the path, there is a problem that it is difficult because of the complicated process of assembling many parts and these parts in a structure in which necessary parts are individually listed.

미국등록특허 제7,764,723호U.S. Patent No. 7,764,723

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 부품의 수를 줄이고, 공정을 단순화하며, 제품의 크기도 줄여 의료분야 및 산업분야 등에 사용되는 고출력 레이저 다이오드 모듈을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a high power laser diode module for use in a medical field and an industrial field by reducing the number of parts, simplifying a process, and reducing a size of a product have.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면은, 기판 상에 배치되어 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔을 각각 발산하는 복수의 레이저 다이오드; 각 레이저 다이오드로부터 발산된 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔들을 한 곳으로 집광시키는 렌즈부; 및 각 레이저 다이오드의 출사부와 상기 렌즈부의 입사면 사이에 각각 배치되며, 각 레이저 다이오드로부터 발산된 레이저 빔을 상기 렌즈부로 각각 전달하는 복수의 광섬유를 포함하는 레이저 다이오드 모듈을 제공하는 것이다.According to one aspect of the present invention, there is provided a laser processing apparatus comprising: a plurality of laser diodes disposed on a substrate to emit laser beams each having an optical axis of horizontal and vertical components; A lens unit condensing laser beams having horizontal and vertical optical axes emitted from the respective laser diodes to one place; And a plurality of optical fibers disposed between an emitting portion of each of the laser diodes and an incident surface of the lens portion and each of which transmits a laser beam emitted from each of the laser diodes to the lens portion.

여기서, 상기 복수의 레이저 다이오드는 상기 기판의 동일 평면상에 방사형으로 배치됨이 바람직하다.Here, it is preferable that the plurality of laser diodes are radially arranged on the same plane of the substrate.

바람직하게, 상기 복수의 레이저 다이오드로부터 발산된 레이저 빔의 높이와 다른 높이로 레이저 빔이 상기 렌즈부를 향하게 발산되도록 상기 기판의 높이와 다른 높이를 갖는 기판의 동일 평면상에 방사형으로 배치되는 복수의 레이저 다이오드; 및 상기 기판의 높이와 다른 높이를 갖는 기판의 동일 평면상에 방사형으로 배치되는 각 레이저 다이오드의 출사부와 상기 렌즈부의 입사면 사이에 각각 배치되며, 상기 기판의 높이와 다른 높이를 갖는 기판의 동일 평면상에 방사형으로 배치되는 각 레이저 다이오드로부터 발산된 레이저 빔을 상기 렌즈부로 각각 전달하는 복수의 광섬유가 더 포함될 수 있다.Preferably, a plurality of lasers arranged radially on the same plane of the substrate having a height different from the height of the substrate so that the laser beam is diverted toward the lens unit at a height different from the height of the laser beam emitted from the plurality of laser diodes diode; And a plurality of light emitting diodes disposed respectively between an emitting portion of each laser diode radially disposed on the same plane of the substrate having a height different from the height of the substrate and an incident surface of the lens portion, And a plurality of optical fibers for transmitting a laser beam emitted from each laser diode radially arranged on a plane to the lens unit.

바람직하게, 상기 복수의 레이저 다이오드는 동일한 광경로를 갖으면서 서로 다른 높이로 레이저 빔을 발산하도록 상기 기판 상에 계단 형태로 배치될 수 있다.Preferably, the plurality of laser diodes may be arranged in a step-like manner on the substrate to emit a laser beam at different heights with the same optical path.

바람직하게, 각 레이저 다이오드로부터 발산되는 레이저 빔의 최대 파워가 출력되는 위치에 각 광섬유가 정렬되도록 각 레이저 다이오드의 출사부 근처에 배치되는 복수의 정렬부재가 더 구비될 수 있다.Preferably, a plurality of alignment members are disposed near the emission portion of each laser diode so that each optical fiber is aligned at a position where the maximum power of the laser beam emitted from each laser diode is outputted.

바람직하게, 상기 렌즈부의 입사면 근처에 배치되며, 각 광섬유로부터 전달된 레이저 빔을 상기 렌즈부의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있도록 각 광섬유를 고정하는 고정부재가 더 구비될 수 있다.
Preferably, a fixing member is disposed near the incident surface of the lens unit and fixes the optical fibers so that the laser beam transmitted from each optical fiber can uniformly enter the incident surface of the lens unit.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 레이저 다이오드 모듈에 따르면, 복수의 레이저 다이오드 및 광섬유를 사용함으로써, 부품의 수를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라 공정을 단순화하며, 이를 통한 원가절감을 효과적으로 할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the laser diode module of the present invention, by using a plurality of laser diodes and optical fibers, not only the number of parts can be effectively reduced, but also the process can be simplified, and the cost advantage can be effectively reduced have.

또한, 본 발명에 따르면, 소형화된 고출력 레이저 다이오드 모듈을 구현함으로써, 치료, 진단, 그리고 다른 종류의 의료용 레이저 펌핑 등 의료분야에 사용되기도 하고, 마킹, 절단, 솔더링 등의 산업분야에 단독적으로 사용되기도 할 뿐만 아니라 최근에 산업용 레이저로 각광을 받고 있는 파이버레이저 펌핑 광원으로도 사용될 수 있는 이점이 있다.Further, according to the present invention, by implementing a miniaturized high power laser diode module, it can be used in medical fields such as treatment, diagnosis, and other kinds of medical laser pumping, and is used singly in industrial fields such as marking, cutting and soldering But also can be used as a fiber laser pumping light source that has recently been spotlighted as an industrial laser.

또한, 본 발명에 따르면, 기판의 평면에 보았을 때 SAC 광학부재, 필터부 및 렌즈부 등이 모두 일렬로 정렬되어 있으므로, 레이저 다이오드 모듈의 제작 시 광정렬을 쉽게 할 수 있는 이점이 있다.
Further, according to the present invention, since the SAC optical member, the filter unit, the lens unit, and the like are all aligned in a line when viewed from the plane of the substrate, the optical alignment can be easily performed at the time of manufacturing the laser diode module.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈을 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
1 is a plan view illustrating a laser diode module according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of Fig.
3 is a plan view illustrating a laser diode module according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view of Figure 3;

이하, 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. "And / or" include each and every combination of one or more of the mentioned items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

또한, 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. The following terms are defined in consideration of the functions in the embodiments of the present invention, which may vary depending on the intention of the user, the intention or the custom of the operator. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈을 설명하기 위한 평면도이며, 도 2는 도 1의 측면도이다.FIG. 1 is a plan view for explaining a laser diode module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈은, 크게 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3), 렌즈부(200) 및 복수의 광섬유(300-1 내지 300-3) 등을 포함하여 이루어진다.1 and 2, a laser diode module according to an embodiment of the present invention includes a plurality of laser diodes 100-1 to 100-3, a lens unit 200, and a plurality of optical fibers 300-1 To 300-3) and the like.

여기서, 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)는 기판(10) 상에 배치되어 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔(laser beam)을 각각 발산하는 기능을 수행한다.Here, the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3 are disposed on the substrate 10 and function to emit a laser beam having optical axes of horizontal and vertical components, respectively.

또한, 기판(10)을 평면에서 보았을 때, 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)는 발산되는 레이저 빔이 어느 한 곳으로 모이도록 기판(10)의 동일 평면상에 방사형으로 배치됨이 바람직하다.Further, when the substrate 10 is seen in a plane, the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3 are radially arranged on the same plane of the substrate 10 so that the divergent laser beams are gathered in one place desirable.

렌즈부(200)는 포커스 렌즈(Focus Lens)로서, 각 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)로부터 발산된 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔들을 어느 한 곳 즉, 광섬유(20)의 일단으로 집광(focusing)시키는 기능을 수행한다.The lens unit 200 is a focus lens and focuses laser beams having optical axes of horizontal and vertical components emitted from the respective laser diodes 100-1 to 100-3 to any one of the optical fibers 20 And performs a function of focusing on one end.

복수의 광섬유(300-1 내지 300-3)는 각 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)의 출사부와 렌즈부(200)의 입사면 사이에 각각 배치되어 있으며, 각 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)로부터 발산된 레이저 빔을 렌즈부(200)로 각각 전달하는 기능을 수행한다.The plurality of optical fibers 300-1 to 300-3 are respectively disposed between an emitting portion of each of the laser diodes 100-1 to 100-3 and an incident surface of the lens portion 200. Each of the laser diodes 100- 1 to 100-3) to the lens unit 200, respectively.

추가적으로, 각 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)로부터 발산되는 레이저 빔의 최대 파워(power)가 출력되는 위치에 각 광섬유(300-1 내지 300-3)가 정렬 및/또는 지지될 수 있도록 각 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)의 출사부 근처 기판(10) 상에 배치되는 복수의 정렬부재(400-1 내지 400-3)가 더 구비될 수 있다.In addition, each optical fiber 300-1 to 300-3 can be aligned and / or supported at a position where the maximum power of the laser beam emitted from each of the laser diodes 100-1 to 100-3 is output A plurality of alignment members 400-1 to 400-3 disposed on the substrate 10 near the emitting portion of each of the laser diodes 100-1 to 100-3 may be further provided.

더욱이, 렌즈부(200)의 입사면 근처 기판(10) 상에 배치되어 있으며, 각 광섬유(300-1 내지 300-3)로부터 전달된 레이저 빔을 렌즈부(200)의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있도록 각 광섬유(300-1 내지 300-3)를 고정하기 위한 고정부재(500)가 더 구비될 수도 있다.The laser beam transmitted from each of the optical fibers 300-1 to 300-3 is incident on the incident surface of the lens unit 200 uniformly A fixing member 500 for fixing the optical fibers 300-1 to 300-3 may be further provided.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 25W용 레이저 다이오드 모듈을 구현하기 위하여, 3개의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)를 방사형으로 배치하여 사용하였지만, 이에 국한하지 않으며, 더 높은 출력을 위해 3개 이상의 레이저 다이오드를 방사형으로 배치할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, three laser diodes 100-1 to 100-3 are arranged in a radial manner in order to realize a laser diode module for 25 W. However, the present invention is not limited to this, Three or more laser diodes may be arranged radially.

다른 한편, 50W용 레이저 다이오드 모듈을 구현할 경우 단차를 적용하여 모듈을 구현할 수도 있다. 도 1 내지 도 3에서 일점쇄선으로 표시된 바와 같이, 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)가 배치된 기판(10)의 뒤편으로 소정높이 단턱진 동일 평면상에 복수의 레이저 다이오드(100-4 내지 100-6)를 방사형으로 배치한다.On the other hand, if the laser diode module for 50W is implemented, the module may be implemented by applying a step difference. As indicated by the one-dot chain line in Figs. 1 to 3, the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3 are arranged on the backside of the substrate 10 on which the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3 are disposed, -4 to 100-6) are radially arranged.

즉, 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)로부터 발산된 레이저 빔의 높이와 다른 높이로 레이저 빔이 렌즈부(200)를 향하게 발산되도록 기판(10)의 높이와 다른 높이를 갖는 기판(10)의 동일 평면상에 방사형으로 배치되는 복수의 레이저 다이오드(100-4 내지 100-6)와, 각 레이저 다이오드(100-4 내지 100-6)의 출사부와 렌즈부(200)의 입사면 사이에 각각 배치되며, 각 레이저 다이오드(100-4 내지 100-6)로부터 발산된 레이저 빔을 렌즈부(200)로 각각 전달하는 복수의 광섬유(300-4 내지 300-6)가 더 구비됨으로써, 50W용 레이저 다이오드 모듈을 구현할 수 있으며, 보다 더 높은 출력을 갖도록 2개 이상의 단차를 적용하여 고출력 레이저 다이오드 모듈을 구현할 수도 있다.That is, the substrate 10 having the height different from the height of the substrate 10 so that the laser beam is diverted toward the lens unit 200 at a height different from the height of the laser beam emitted from the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3, A plurality of laser diodes 100-4 to 100-6 arranged radially on the same plane of the laser diode 10 and a plurality of laser diodes 100-4 to 100-6 arranged on the same plane of the laser diodes 100-4 to 100-6, And a plurality of optical fibers 300-4 to 300-6, respectively, disposed between the laser diodes 100-4 to 100-6 for transmitting the laser beams emitted from the respective laser diodes 100-4 to 100-6 to the lens unit 200 , A laser diode module for 50W can be implemented, and a high power laser diode module can be implemented by applying two or more steps so as to have a higher output.

이때, 소정높이로 단차진 복수의 계단 형태로 기판(10)을 형성하여, 각 단에 복수의 레이저 다이오드를 방사형으로 배치하였지만, 이에 국한하지 않으며, 기판(10)의 높이와 다른 높이를 갖는 복수의 다른 기판을 사용하여 복수의 레이저 다이오드를 방사형으로 배치할 수도 있다.In this case, the substrate 10 is formed in a plurality of stepped steps at a predetermined height, and a plurality of laser diodes are radially arranged at each end. However, the present invention is not limited to this. A plurality of laser diodes may be arranged in a radial manner by using different substrates of the same.

그리고, 전술한 복수의 정렬부재(400-1 내지 400-3)와 동일한 기능을 갖는 복수의 정렬부재(400-4 내지 400-6)가 각 레이저 다이오드(100-4 내지 100-6)의 출사부 근처 기판(10) 상에 배치될 수 있다.A plurality of alignment members 400-4 to 400-6 having the same functions as those of the plurality of alignment members 400-1 to 400-3 described above are emitted from the laser diodes 100-4 to 100-6 May be disposed on the substrate 10 near the substrate.

또한, 복수의 광섬유(300-4 내지 300-6)는 전술한 고정부재(500)에 고정되어 각 광섬유(300-4 내지 300-6)로부터 전달된 레이저 빔을 렌즈부(200)의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있다.
The plurality of optical fibers 300-4 to 300-6 are fixed to the fixing member 500 described above so that the laser beam transmitted from each of the optical fibers 300-4 to 300-6 is incident on the incident surface As shown in FIG.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈을 설명하기 위한 평면도이며, 도 4는 도 3의 평면도이다.FIG. 3 is a plan view for explaining a laser diode module according to another embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a plan view of FIG.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 다이오드 모듈은, 크게 복수의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3'), 렌즈부(200') 및 복수의 광섬유(300-1' 내지 300-3') 등을 포함하여 이루어진다.3 and 4, a laser diode module according to another embodiment of the present invention includes a plurality of laser diodes 100-1 'to 100-3', a lens unit 200 ', and a plurality of optical fibers 300-1 'to 300-3') and the like.

여기서, 복수의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')는 기판(10') 상에 배치되어 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔(laser beam)을 각각 발산하는 기능을 수행한다.Here, the plurality of laser diodes 100-1 'to 100-3' are disposed on the substrate 10 'and function to emit a laser beam having optical axes of horizontal and vertical components, respectively.

또한, 기판(10)을 평면에서 보았을 때, 복수의 레이저 다이오드(100-1 내지 100-3)는 동일한 광경로를 갖으면서 서로 다른 높이로 레이저 빔을 발산하도록 기판(10') 상에 일정높이를 갖는 계단 형태로 배치됨이 바람직하다.Further, when the substrate 10 is seen in a plane, the plurality of laser diodes 100-1 to 100-3 are arranged on the substrate 10 'so as to emit a laser beam at different heights while having the same optical path, As shown in Fig.

렌즈부(200')는 포커스 렌즈(Focus Lens)로서, 각 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')로부터 발산된 수평 및 수직성분의 광축을 갖는 레이저 빔들을 어느 한 곳 즉, 광섬유(20')의 일단으로 집광(focusing)시키는 기능을 수행한다.The lens unit 200 'is a focus lens, and the laser beams having horizontal and vertical component optical axes emitted from the respective laser diodes 100-1' to 100-3 ' 20 'in a direction perpendicular to the optical axis.

복수의 광섬유(300-1' 내지 300-3')는 각 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')의 출사부와 렌즈부(200')의 입사면 사이에 각각 배치되어 있으며, 각 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')로부터 발산된 레이저 빔을 렌즈부(200')로 각각 전달하는 기능을 수행한다.The plurality of optical fibers 300-1 'to 300-3' are disposed between the emitting portion of each of the laser diodes 100-1 'to 100-3' and the incident surface of the lens portion 200 ' And transmits the laser beam emitted from the laser diodes 100-1 'to 100-3' to the lens unit 200 '.

추가적으로, 각 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')로부터 발산되는 레이저 빔의 최대 파워(power)가 출력되는 위치에 각 광섬유(300-1' 내지 300-3')가 정렬 및/또는 지지될 수 있도록 각 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')의 출사부 근처 기판(10') 상에 배치되는 복수의 정렬부재(400-1' 내지 400-3')가 더 구비될 수 있다.In addition, each of the optical fibers 300-1 'to 300-3' may be aligned and / or arranged at a position where the maximum power of the laser beam emitted from each of the laser diodes 100-1 'to 100-3' A plurality of alignment members 400-1 'to 400-3' disposed on the substrate 10 'near the emitting portion of each of the laser diodes 100-1' to 100-3 'are further provided .

더욱이, 렌즈부(200')의 입사면 근처 기판(10') 상에 배치되어 있으며, 각 광섬유(300-1' 내지 300-3')로부터 전달된 레이저 빔을 렌즈부(200')의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있도록 각 광섬유(300-1' 내지 300-3')를 고정하기 위한 고정부재(500')가 더 구비될 수도 있다.The laser beam transmitted from each of the optical fibers 300-1 'to 300-3', which is disposed on the substrate 10 'near the entrance surface of the lens unit 200', is incident on the lens unit 200 ' A fixing member 500 'for fixing the optical fibers 300-1' to 300-3 'may be further provided so that the optical fibers 300-1'

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 25W용 레이저 다이오드 모듈을 구현하기 위하여, 3개의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')를 계단 형태로 배치하여 사용하였지만, 이에 국한하지 않으며, 더 높은 출력을 위해 3개 이상의 레이저 다이오드를 계단 형태로 배치할 수도 있다.In an embodiment of the present invention, three laser diodes 100-1 'to 100-3' are arranged in a step-like fashion in order to implement a laser diode module for 25 W. However, the present invention is not limited thereto, Three or more laser diodes may be arranged in a stepped fashion for output.

즉, 50W용 레이저 다이오드 모듈을 구현할 경우, 도 4 내지 도 6에서 일점쇄선으로 표시된 바와 같이, 복수의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')가 배치된 기판(10')의 뒤편으로 소정높이 단턱진 복수의 계단을 형성하여, 복수의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')와 마찬가지로 복수의 레이저 다이오드(100-1' 내지 100-3')와 동일한 광경로를 갖도록 각 단에 복수의 레이저 다이오드(100-4' 내지 100-6')를 하나씩 일렬로 정렬하여 배치한다.That is, when the laser diode module for 50 W is implemented, as shown by the dashed lines in FIGS. 4 to 6, the laser diode modules 100 - 1 to 100 - 3 ' A plurality of stepped steps of a predetermined height are formed so as to have the same optical path as the plurality of laser diodes 100-1 'to 100-3' like the plurality of laser diodes 100-1 'to 100-3' A plurality of laser diodes 100-4 'to 100-6' are arranged in a line and arranged one by one.

이때, 소정높이로 단차진 복수의 계단 형태로 기판(10')을 형성하여, 각 단에 복수의 레이저 다이오드를 일렬로 정렬하여 배치하였지만, 이에 국한하지 않으며, 기판(10')의 높이와 다른 높이를 갖는 복수의 다른 기판을 사용하여 복수의 레이저 다이오드를 계단 형태로 배치할 수도 있다.At this time, the substrate 10 'is formed in a plurality of stepwise steps with a predetermined height, and a plurality of laser diodes are arranged in a line in each stage. However, the present invention is not limited thereto. A plurality of laser diodes may be arranged in a stepwise manner using a plurality of different substrates having a height.

그리고, 전술한 복수의 정렬부재(400-1' 내지 400-3')와 동일한 기능을 갖는 복수의 정렬부재(400-4' 내지 400-6')가 각 레이저 다이오드(100-4' 내지 100-6')의 출사부 근처 기판(10') 상에 배치될 수 있다.A plurality of alignment members 400-4 'to 400-6' having the same function as the above-described plurality of alignment members 400-1 'to 400-3' are provided in the respective laser diodes 100-4 'to 100-3' 6 ') on the substrate 10'.

또한, 복수의 광섬유(300-4' 내지 300-6')는 전술한 고정부재(500')에 고정되어 각 광섬유(300-4' 내지 300-6')로부터 전달된 레이저 빔을 렌즈부(200')의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있다.
The plurality of optical fibers 300-4 'to 300-6' are fixed to the above-described fixing member 500 ', and the laser beam transmitted from each of the optical fibers 300-4' to 300-6 ' 200 'in a direction perpendicular to the incident surface.

전술한 본 발명에 따른 레이저 다이오드 모듈에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명에 속한다.
Although the preferred embodiments of the laser diode module according to the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes may be made within the scope of the claims, And this also belongs to the present invention.

100-1 내지 100-6 : 레이저 다이오드,
200 : 렌즈부,
300-1 내지 300-6 : 광섬유,
400-1 내지 400-6 : 정렬부재,
500 : 고정부재
100-1 to 100-6: laser diodes,
200: lens part,
300-1 to 300-6: optical fibers,
400-1 to 400-6: an alignment member,
500: Fixing member

Claims (6)

기판 상에 배치되어 수평 및 수직 성분의 광축을 갖는 레이저빔을 각각 발산하는 복수의 레이저 다이오드;
각 레이저 다이오드로부터 발산된 수평 및 수직 성분의 광축을 갖는 레이저빔들을 집광시키는 렌즈부; 및
각 레이저 다이오드의 출사부와 상기 렌즈부의 입사면 사이에 각각 배치되며, 각 레이저 다이오드로부터 발산된 레이저 빔을 상기 렌즈부로 각각 전달하는 복수의 광섬유를 포함하되,
상기 복수의 레이저 다이오드는 상기 렌즈부를 기준으로 방사형으로 배치되며,
상기 복수의 레이저 다이오드는 적어도 2개의 그룹으로 구성되며, 1그룹과 2그룹은 서로 다른 높이에서 레이저 빔이 발산되고, 상기 2그룹은 상기 1그룹에 비해 상기 렌즈부로부터 더 멀리 떨어져 있으며,
상기 각 그룹 내의 레이저 다이오드들은 동일한 광학길이로 상기 복수의 광섬유에 각각 집광되며,
상기 1그룹과 2그룹의 레이저 다이오드들은 서로 교대로 방사형으로 배치되며,
각 레이저 다이오드로부터 발산되는 레이저 빔의 최대 파워가 출력되는 위치에 각 광섬유가 정렬되도록 각 레이저 다이오드의 출사부 근처에 배치되는 복수의 정렬부재가 더 구비되는 레이저 다이오드 모듈.
A plurality of laser diodes disposed on the substrate and respectively emitting a laser beam having optical axes of horizontal and vertical components;
A lens unit for condensing laser beams having optical axes of horizontal and vertical components emitted from each laser diode; And
And a plurality of optical fibers disposed between an emitting portion of each of the laser diodes and an incident surface of the lens portion and transmitting a laser beam emitted from each laser diode to the lens portion,
Wherein the plurality of laser diodes are arranged radially with respect to the lens unit,
Wherein the plurality of laser diodes are composed of at least two groups, a first group and a second group emit laser beams at different heights, the two groups are farther from the lens unit than the first group,
The laser diodes in each group are respectively condensed on the plurality of optical fibers with the same optical length,
The first group and the second group of laser diodes are alternately arranged radially,
Further comprising a plurality of alignment members disposed near an emission portion of each laser diode so that each optical fiber is aligned at a position where maximum power of the laser beam emitted from each laser diode is outputted.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 렌즈부의 입사면 근처에 배치되며, 각 광섬유로부터 전달된 레이저 빔을 상기 렌즈부의 입사면에 일정하게 입사시킬 수 있도록 각 광섬유를 고정하는 고정부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 레이저 다이오드 모듈.
The method according to claim 1,
Further comprising a fixing member disposed near an incident surface of the lens unit and fixing the optical fibers so that the laser beam transmitted from each optical fiber can uniformly enter the incident surface of the lens unit.
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