KR101797146B1

KR101797146B1 - laser generator

Info

Publication number: KR101797146B1
Application number: KR1020170001575A
Authority: KR
Inventors: 서홍석; 안준태; 박봉제; 오대곤; 송정호
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-01-04
Publication date: 2017-11-15
Also published as: KR20170007703A

Abstract

본 발명은 레이저 발생기를 제공한다. 이 레이저 발생기는 직선부 및 상기 직선부 일단으로부터 연장되는 테이퍼부를 포함하는 중공 광학 커플러, 상기 직선부 및 상기 테이퍼부를 연속적으로 관통하는 제1 광섬유, 상기 중공 광학 커플러의 상기 직선부의 타단에 연결되는 제2 광섬유, 상기 제2 광섬유의 일단에 연결된 펌프 광원, 상기 제1 광섬유의 일단과 연결된 반사체, 상기 제1 광섬유의 타단과 연결되고, 상기 반사체와 함께 레이저 캐비티(cavity)를 구성하는 출력 커플러, 상기 제1 광섬유의 상기 일단과 상기 반사체 사이에 배치되고, 상기 레이저 케비티(cavity)의 선택도(Q factor)를 조절하는 변조기를 포함하되, 상기 중공 광학 커플러는 상기 펌프 광원을 통하여 상기 제2 광섬유로부터 공급되는 광을 상기 제1 광섬유에 사이드 결합(side coupling) 할 수 있다.The present invention provides a laser generator. The laser generator includes a hollow optical coupler including a straight portion and a tapered portion extending from one end of the straight portion, a first optical fiber continuously passing through the straight portion and the tapered portion, a first optical fiber connected to the other end of the straight portion of the hollow optical coupler, 2 optical fiber, a pump light source connected to one end of the second optical fiber, a reflector connected to one end of the first optical fiber, an output coupler connected to the other end of the first optical fiber and constituting a laser cavity together with the reflector, And a modulator disposed between said one end of said first optical fiber and said reflector for adjusting a Q factor of said laser cavity, said hollow optical coupler having a second optical fiber Side coupling with the first optical fiber.

Description

[0001]

본 발명은 레이저 발생기에 관한 것이다. 본 발명은 지식 경제부의 정보 통신 연구 개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. (과제관리번호: 2009-F-026-01, 과제명: 반도체 나노구조를 이용한 폄핑용 10W급 광원기술)The present invention relates to a laser generator. The present invention is derived from research carried out as part of the information and communication research and development project of the Ministry of Knowledge Economy. (Project number: 2009-F-026-01, Title: 10W class light source technology for semiconductor wafers using nanostructures)

통상적인 광섬유 레이저는 코어 펌핑에 의하여 레이저를 구성한다. 코어 펌핑의 경우, 반도체 레이저 기반의 펌프 광이 코어에 입사되는 양은 제한되어, 상기 코어에서 나오는 레이저의 파워는 제한된다.Conventional fiber optic lasers form the laser by core pumping. In the case of core pumping, the amount of semiconductor laser-based pump light incident on the core is limited, so that the power of the laser emerging from the core is limited.

현재 고출력 광섬유 레이저는 이중 클래드 구조의 광섬유를 이용하여 제작 된다. 이중 클래드 구조는 코어, 제1 클래드, 제2 클래드을 포함한다. 코어는 레이징을 수행하는 희토류 이온이 첨가되어 있다. 이중 클래드 광섬유 레이저는 펌프 광원을 광섬유의 제1 클래드을 통해 입사시킨다. 제1 클래드의 면적은 코어의 면적에 비해 100배 정도 크고, 제1 클래팅은 제2 클래드과의 굴절률 차가 크다. Currently, high output fiber lasers are fabricated using double-clad optical fiber. The double clad structure includes a core, a first clad, and a second clad. The core is doped with rare earth ions to perform lasing. The double clad fiber laser enters the pump light source through the first clad of the optical fiber. The area of the first cladding is about 100 times larger than the area of the core, and the first cladding has a large difference in refractive index from the second cladding.

따라서, 이중 클래드 광섬유는 낮은 빔 질(beam quality)을 갖고 높은 파워를 가지는 다중 모드 반도체 기반의 레이저(펌프광)가 1차 클래드에 효율적으로 입사되는 것을 가능하게 한다. 이에 따라, 제1 클래드를 따라 진행하는 펌프광은 코어에서 희토류 이온에 의해 흡수되고, 흡수된 에너지는 광섬유 내부 또는 외부의 미러(mirror)를 통해 새로운 파장의 좋은 빔질(beam quality)을 갖는 광섬유 레이저로 출력된다.Accordingly, the double-clad optical fiber enables a multi-mode semiconductor-based laser (pump beam) having low beam quality and high power to be efficiently incident on the primary clad. Accordingly, the pump light traveling along the first clad is absorbed by rare earth ions in the core, and the absorbed energy is transmitted through a mirror inside or outside of the optical fiber to a fiber laser having a good beam quality of a new wavelength .

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 펄스형 레이저 발생기를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a pulsed laser generator.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 가용기간이 증가된 레이저 발생기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a laser generator having an increased usable period.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 중공 광학 커플러를 이용하여 출력 광섬유에 효율적으로 연결해주는 레이저 발생기를 제공하는 것이다.According to another aspect of the present invention, there is provided a laser generator for efficiently connecting an optical fiber to an output optical fiber using a hollow optical coupler.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 레이저 발생기를 제공한다. 본 발명에 따른 레이저 발생기는 직선부 및 상기 직선부 일단으로부터 연장되는 테이퍼부를 포함하는 중공 광학 커플러, 상기 직선부 및 상기 테이퍼부를 연속적으로 관통하는 제1 광섬유, 상기 중공 광학 커플러의 상기 직선부의 타단에 연결되는 제2 광섬유, 상기 제2 광섬유의 일단에 연결된 펌프 광원, 상기 제1 광섬유의 일단과 연결된 반사체, 상기 제1 광섬유의 타단과 연결되고, 상기 반사체와 함께 레이저 캐비티(cavity)를 구성하는 출력 커플러, 상기 제1 광섬유의 상기 일단과 상기 반사체 사이에 배치되고, 상기 레이저 케비티(cavity)의 선택도(Q factor)를 조절하는 변조기를 포함하되, 상기 중공 광학 커플러는 상기 펌프 광원을 통하여 상기 제2 광섬유로부터 공급되는 광을 상기 제1 광섬유에 사이드 결합(side coupling) 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a laser generator. A laser generator according to the present invention includes a hollow optical coupler including a straight portion and a taper portion extending from one end of the straight portion, a first optical fiber continuously passing through the straight portion and the taper portion, A pump light source connected to one end of the second optical fiber, a reflector connected to one end of the first optical fiber, and an output connected to the other end of the first optical fiber and constituting a laser cavity together with the reflector, And a modulator disposed between the one end of the first optical fiber and the reflector for adjusting a Q factor of the laser cavity, wherein the hollow optical coupler is disposed between the one end of the first optical fiber and the reflector, And side-couples the light supplied from the second optical fiber to the first optical fiber.

중공 광학 커플러의 사이드 결합 방식 및 컨트롤 레이저에 의해 펌프 광원의 손실이 최소화되어, 펄스형 광섬유 레이저의 신뢰성을 확보할 수 있고, 고출력 펄스형 레이저가 제공될 수 있다.The loss of the pump light source is minimized by the side coupling method of the hollow optical coupler and the control laser, the reliability of the pulse type optical fiber laser can be ensured, and a high output pulse type laser can be provided.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 광 결합 장치를 설명하기 위한 것이다.
도 2a 내지 2c 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 것이다.
도 3a 내지 도 3b 는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 것이다.
도 4a 내지 도 4c 는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 것이다.
도 5a 내지 도 5b 는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 것이다.FIG. 1 is a view for explaining an optical coupling device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C illustrate a laser generator according to a first embodiment of the present invention.
3A to 3B illustrate a laser generator according to a second embodiment of the present invention.
4A to 4C illustrate a laser generator according to a third embodiment of the present invention.
5A and 5B illustrate a laser generator according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공 되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are being provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the components have been exaggerated for clarity. Like numbers refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 실시 예에 따른 광 결합 장치(100)가 설명된다. 도 1 은 본 발명의 실시 예에 따른 광 결합 장치를 설명하기 위한 도면이다. An optical coupling device 100 according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is a view for explaining an optical coupling apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 을 참조하면, 상기 광 결합 장치(100)는 중공 광학 커플러(110), 제1 광섬유(120), 제2 광섬유들(130), 펌핑 광원들(140), 클램프(150)를 포함할 수 있다. 1, the optical coupling device 100 includes a hollow optical coupler 110, a first optical fiber 120, second optical fibers 130, pumping light sources 140, and a clamp 150 .

상기 중공 광학 커플러(hollow optical coupler, 110)는 직선부(112)를 포함할 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 상기 직선부(112)의 일단으로부터 연장되는 테이퍼부(114)를 포함할 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 상기 직선부(112) 및 상기 테이퍼부(114)를 관통하는 일정한 지름의 관통 홀(116)을 포함할 수 있다.The hollow optical coupler 110 may include a straight line portion 112. The hollow optical coupler 110 may include a tapered portion 114 extending from one end of the straight line portion 112. The hollow optical coupler 110 may include a through hole 116 having a predetermined diameter passing through the linear portion 112 and the tapered portion 114.

상기 제1 광섬유(120)는 상기 관통 홀(116)에 삽입되어 상기 중공 광학 커플러(110)와 융착될 수 있다. 상기 제1 광섬유들(120)은 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 직선부(112)의 타단에 결합될 수 있다. 상기 펌프 광원들(140)은 상기 제2 광섬유들(130)의 일단에 각각 연결될 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 상기 제2 광섬유(130)를 통하여 공급된 상기 펌프 광원(140)의 출력광을 상기 제1 광섬유(120)에 사이드 결합(side coupling)할 수 있다.The first optical fiber 120 may be inserted into the through hole 116 and fused with the hollow optical coupler 110. The first optical fibers 120 may be coupled to the other end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110. The pump light sources 140 may be connected to one end of the second optical fibers 130, respectively. The hollow optical coupler 110 may side-couple the output light of the pump light source 140 supplied through the second optical fiber 130 to the first optical fiber 120.

상기 중공 광학 커플러(110)는 실리카 튜브 또는 중공 광섬유를 절단하여 형성할 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)의 내경은 일정할 수 있다. 상기 직선부(112)와 상기 테이퍼부(114)는 서로 연속적으로 배열될 수 있다. 상기 직선부(112)의 외경은 일정할 수 있다. 상기 테이퍼부(114)의 외경은 상기 직선부(112)로부터 멀어질수록 점차적으로 감소할 수 있다. 상기 테이퍼부(114)의 길이는 상기 직선부(112)의 길이보다 길 수 있다. 상기 관통 홀(116)의 단면은 원형일 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)의 외주면은 원형일 수 있다. 상기 테이퍼부(114)의 일단의 지름은 실질적으로 상기 제1 광섬유(120)의 외경과 같을 수 있다. 상기 직선부(112)는 균일한 외경을 갖는 실린더 형태일 수 있다. 상기 테이퍼부(114)는 절두된 원뿔(truncated cone) 형태의 외경을 가질 수 있다.The hollow optical coupler 110 may be formed by cutting a silica tube or a hollow optical fiber. The inner diameter of the hollow optical coupler 110 may be constant. The straight portion 112 and the tapered portion 114 may be continuously arranged. The outer diameter of the straight portion 112 may be constant. The outer diameter of the tapered portion 114 may gradually decrease as the distance from the straight line portion 112 increases. The length of the tapered portion 114 may be longer than the length of the straight portion 112. The cross-section of the through-hole 116 may be circular. The outer circumferential surface of the hollow optical coupler 110 may be circular. The diameter of one end of the tapered portion 114 may be substantially equal to the outer diameter of the first optical fiber 120. The straight portion 112 may be in the form of a cylinder having a uniform outer diameter. The tapered portion 114 may have an outer diameter in the form of a truncated cone.

상기 제1 광섬유(120)는 상기 관통 홀(116)에 삽입될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)는 상기 관통 홀(116)을 관통하여 노출될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)와 상기 중공 광학 커플러(110)는 서로 융착될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)는 코어/클래드(core/clad)로 구성된 다중 모드 광섬유(multi-mdoe optical fiber) 또는 이중 클래드 광섬유(double clad optical fiber)일 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)는 코어(122) 및 클래드(124) 포함할 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)는 상기 클래드(124)를 감싸는 2차 클래드가 제거된 이중 클래드 광섬유일 수 있다. 예를 들어, 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 관통 홀(116)에 제1 광섬유(120)를 삽입 시 상기 제 1 광섬유(120)의 제2 클래드의 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. The first optical fiber 120 may be inserted into the through hole 116. The first optical fiber 120 may be exposed through the through hole 116. The first optical fiber 120 and the hollow optical coupler 110 may be fused together. The first optical fiber 120 may be a multi-mode optical fiber or a double clad optical fiber including a core / clad. The first optical fiber 120 may include a core 122 and a clad 124. The first optical fiber 120 may be a double clad optical fiber in which the second clad surrounding the clad 124 is removed. For example, when the first optical fiber 120 is inserted into the through hole 116 of the hollow optical coupler 110, part or all of the second cladding of the first optical fiber 120 may be removed.

상기 코어(122)에 희토류 원소가 첨가되어 상기 펌프 광원(140)의 출력광에 의하여 희토류 원소는 증폭 자발 방출(Amplified spontaneous emission:ASE)될 수 있다. 상기 희토류 원소는 상기 펌프 광원으로부터 빛을 받아 여기 될 수 있다. 상기 여기된(exciated) 희토류 이온의 전자들은 빛을 방출할 수 있다. 상기 희토류 이온이 방출한 광은 상기 코어(122)를 통해 진행하며, 방출된 광은 케비티(cavity)를 통해 레이저를 발진시킬 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 클래드(124)는 실리카(silica) 유리로 구성될 수 있다. 상기 클래드(124)의 외경은 상기 코어(122)에 비해 100 배 이상 클 수 있다. 이에 따라, 상기 클래드(124)은 많은 양의 빛을 수용할 수 있다.A rare earth element may be added to the core 122, and the rare earth element may be amplified spontaneously emitted (ASE) by the output light of the pump light source 140. The rare earth element may be excited by receiving light from the pump light source. The electrons of the excited rare earth ion may emit light. The light emitted by the rare earth ions proceeds through the core 122, and the emitted light can oscillate the laser through a cavity. The clad 124 of the first optical fiber 120 may be made of silica glass. The outer diameter of the clad 124 may be 100 times larger than that of the core 122. Accordingly, the clad 124 can receive a large amount of light.

상기 제2 광섬유(130)는 단일 모드 광섬유(single-mode optical fiber) 또는 다중 모드 광섬유일 수 있다. 상기 제2 광섬유(130)의 타단은 상기 중공 광학 커플러(110)의 직선부(112)의 타단과 연결될 수 있다. 상기 제2 광섬유(130)는 상기 제1 광섬유(120)와 접촉하도록 상기 제1 광섬유(120)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 상기 제2 광섬유(130)와 상기 중공 광학 커플러(110)는 같은 재질일 수 있다. 이에 따라, 상기 펌프 광원(140)에 의해 상기 제2 광섬유(130)로 입사되는 입사광은 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 직선부(112)의 상기 일단에서 반사 없이 상기 중공 광학 커플러(110)로 진행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 직선부(112)의 상기 타단은 무반사 코팅될 수 있다. 또 상기 제2 광섬유(130)는 중공 광학 커플러(100)의 상기 직선부(112)의 타단에 직접 융착 접속될 수 있다. The second optical fiber 130 may be a single-mode optical fiber or a multimode optical fiber. The other end of the second optical fiber 130 may be connected to the other end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110. The second optical fiber 130 may be arranged to surround the first optical fiber 120 so as to be in contact with the first optical fiber 120. The second optical fiber 130 and the hollow optical coupler 110 may be made of the same material. The incident light that is incident on the second optical fiber 130 by the pump light source 140 is incident on the hollow optical coupler 110 without reflection at the one end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110, . &Lt; / RTI > To this end, the other end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110 may be anti-reflective coating. The second optical fiber 130 may be fused directly to the other end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 100.

상기 제2 광섬유(130)의 상기 타단을 정렬 배치할 경우, 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 직선부(112)의 상기 타단의 외경보다 작거나, 같거나 혹은 약간 클 수 있다. 상기 제2 광섬유(130)의 상기 타단은 상기 중공 광학 커플러(110)의 상기 직선부(112)의 내부에 배치될 수 있다. 상기 펌프 광원(140)에 의한 출력광은 상기 제2 광섬유(130)를 통과하여 상기 중공 광학 커플러(110)에 제공될 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)에 제공된 광은 사이드 커플링(side coupling)을 통하여 상기 제1 광섬유(120)에 제공될 수 있다.When the other end of the second optical fiber 130 is aligned, the outer diameter of the other end of the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110 may be smaller, equal to or slightly larger than the outer diameter of the other end. The other end of the second optical fiber 130 may be disposed inside the straight portion 112 of the hollow optical coupler 110. The output light from the pump light source 140 may be provided to the hollow optical coupler 110 through the second optical fiber 130. The light provided to the hollow optical coupler 110 may be provided to the first optical fiber 120 through side coupling.

상기 제2 광섬유(130)는 상기 펌프 광원(140)의 출력광을 제공받을 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 어레이(array) 형태로 제작된 고출력의 상기 펌프 광원(140)의 상기 입사광을 상기 제2 광섬유(130)를 통하여 상기 제1 광섬유(120)의 상기 클래드(124)에 측면 입사시킬 수 있다. The second optical fiber 130 may receive the output light of the pump light source 140. The hollow optical coupler 110 splits the incident light of the pump light source 140 of high output produced in the form of an array into the clad 124 of the first optical fiber 120 through the second optical fiber 130, As shown in Fig.

상기 펌프 광원(140)은 반도체 어레이 다이오드 레이저( semiconductor arrayed diode laser)일 수 있다. 상기 반도체 어레이 다이오드 레이저는 바 다이오드(bar diode) 또는 다이오드 스택(diode stack)의 형태일 수 있다. 상기 펌프 광원(140)의 파장 대역은 808 nm 915 nm, 980 nm, 및 1480 nm 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The pump light source 140 may be a semiconductor arrayed diode laser. The semiconductor array diode laser may be in the form of a bar diode or a diode stack. The wavelength band of the pump light source 140 may include at least one of 808 nm, 915 nm, 980 nm, and 1480 nm.

상기 펌프 광원(140)은 대구경이고 높은 NA(numerical aperture: NA)를 가진 상기 제2 광섬유(130)와 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 광섬유(120)의 코어(122)에서 고출력의 레이저 발진이 가능하다. 상기 클래드(124)에 입사된 상기 펌프 광원(140)의 출력광은 상기 코어(122)를 가로지르면서 상기 코어(122)에 도핑되어 있는 희토류 이온을 여기 시킬 수 있다. 여기된 희토류 이온은 빛을 방출하고, 방출된 빛은 상기 코어(122)를 통해 진행하며 증폭될 수 있다.The pump light source 140 may be coupled to the second optical fiber 130 having a large diameter and a high numerical aperture (NA). As a result, high output laser oscillation is possible in the core 122 of the first optical fiber 120. The output light of the pump light source 140 incident on the clad 124 may excite the rare earth ions doped in the core 122 while crossing the core 122. The excited rare earth ions emit light, and the emitted light proceeds through the core 122 and can be amplified.

제1 광섬유(120)에 형성된 레이징 케비티(cavity), 광섬유 브래그 격자(fiber Bragg gratings), 또는 거울(mirrors)를 통해 레이저가 발진할 수 있다. 상기 발진된 레이저는 고출력이고 높은 품질의 빛을 제공할 수 있다. 상기 코어(122)의 조건에 따라 단일 모드 또는 다중 모드 광섬유 레이저가 형성될 수 있다. The laser may oscillate through a laser cavity formed in the first optical fiber 120, fiber Bragg gratings, or mirrors. The oscillated laser can provide high power and high quality light. A single mode or multimode fiber laser may be formed according to the conditions of the core 122.

클램프(150)는 상기 제2 광섬유들(130)과 상기 중공 광학 커플러(110)를 서로 고정 결합할 수 있다. 상기 클램프(150)의 일단에 배치된 커플러 홈(152)에 상기 중공 광학 커플러(110)의 직선부(112)가 삽입될 수 있다. 상기 클램프(150)의 타단은 상기 제1 광섬유(120)가 삽입되는 제1 광섬유 홈 및 상기 제2 광섬유들(130)이 삽입되는 제2 광섬유 홈들을 포함할 수 있다.The clamp 150 may fix the second optical fibers 130 and the hollow optical coupler 110 to each other. The straight portion 112 of the hollow optical coupler 110 may be inserted into the coupler groove 152 disposed at one end of the clamp 150. [ The other end of the clamp 150 may include a first optical fiber groove into which the first optical fiber 120 is inserted and a second optical fiber groove into which the second optical fibers 130 are inserted.

상기 클램프(150)는 유전체 또는 금속일 수 있다. 상기 제1 광섬유 홈은 상기 클램프(150)의 중심축에 배치될 수 있다. 상기 제2 광섬유 홈들과 상기 제1 광섬유 홈이 서로 접촉하는 영역은 서로 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120) 및 상기 제2 광섬유들(130)은 상기 클램프(150)와 기계적 및/또는 접착제를 이용하여 고정 결합할 수 있다.The clamp 150 may be a dielectric or a metal. The first optical fiber groove may be disposed on the central axis of the clamp 150. The regions where the second optical fiber grooves and the first optical fiber grooves contact with each other may be connected to each other. The first optical fiber 120 and the second optical fibers 130 may be fixedly coupled to the clamp 150 using mechanical and / or adhesive.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 2a 는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a first embodiment of the present invention is described. 2A is a view for explaining a laser generator according to a first embodiment of the present invention.

도 2a 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 발생기는 도 1 을 참조하여 설명된 광 결합 장치(100)를 포함할 수 있다. 제1 광섬유(120)의 일단은 마스터 오실레이터(170, master oscillator)와 연결될 수 있다. 상기 마스터 오실레이터(170)는 펄스 광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 마스터 오실레이터(170)는 펄스 출력을 내보내는 광섬유 레이저, 펄스 광원을 증폭한 광섬유 증폭기, 펄스 출력을 내는 고출력 반도체 레이저 또는 고체 레이저일 수 있다. Referring to FIG. 2A, the laser generator according to the first embodiment of the present invention may include the optical coupling device 100 described with reference to FIG. One end of the first optical fiber 120 may be connected to a master oscillator 170. The master oscillator 170 may output pulse light. For example, the master oscillator 170 may be a fiber laser that emits a pulse output, an optical fiber amplifier that amplifies a pulsed light source, a high power semiconductor laser that emits a pulse output, or a solid state laser.

상기 마스터 오실레이터(170) 및 상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단 사이에 아이솔레이터(160)가 배치될 수 있다. 상기 아이솔레이터(160)는 광을 일 방향으로 전달할 수 있다. 상기 마스터 오실레이터(170)는 상기 아이솔레이터(160)와 단일 모드 광섬유(162)로 연결될 수 있다. 상기 아이솔레이터(160)는 상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단과 단일 모드 광섬유(162)로 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 타단은 출력단(190)과 연결될 수 있다. 상기 출력단(190)은 상기 제1 광섬유(120)의 상기 타단과 단일 모드 광섬유(162)로 연결될 수 있다. An isolator 160 may be disposed between the master oscillator 170 and the one end of the first optical fiber 120. The isolator 160 can transmit light in one direction. The master oscillator 170 may be coupled to the isolator 160 via a single mode optical fiber 162. The isolator 160 may be connected to the one end of the first optical fiber 120 by a single mode optical fiber 162. The other end of the first optical fiber 120 may be connected to the output terminal 190. The output terminal 190 may be connected to the other end of the first optical fiber 120 by a single mode optical fiber 162.

도 1 을 참조하여 설명된 광 결합 장치(100)의 테이퍼부(114)는 상기 출력단(190)을 향하고, 상기 광 결합 장치(100)는 상기 출력단(190)보다 상기 마스터 오실레이터(170)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 광 결합 장치(100)는 상기 마스터 오실레이터(170)에서 발생하는 상기 펄스 광의 진행방향과 동일한 방향으로, 상기 광 결합 장치(100) 내의 광을 사이드 결합시킬 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 레이저 발생기는 단방향 펌핑 구조의 MOPA 레이저 일 수 있다. The tapered portion 114 of the optical coupling device 100 described with reference to Figure 1 faces the output 190 and the optical coupling device 100 is adjacent to the master oscillator 170 . The optical coupling device 100 can couple the light in the optical coupling device 100 in the same direction as the traveling direction of the pulse light generated in the master oscillator 170. The laser generator according to the first embodiment of the present invention may be a unidirectionally pumped MOPA laser.

제1 광섬유(120)가 중공 광학 커플러(110)를 관통하여 융착되어, 상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단 및 상기 타단은 노출될 수 있다. 따라서, 상기 제1 광섬유(120)의 코어와 상기 단일 모드 광섬유(162)의 코어는 직연결될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 광섬유(120)와 상기 단일 모드 광섬유(162)의 연결 지점(A1, A2)에서 코어들의 연결 불량이 최소화될 수 있고, 희토류 원소에 의해 형성되어 진행하는 레이저 및 증폭 자발 광출이 코어로만 진행할 수 있다. 펌프 광원(140)의 수명이 증가하여 가용기간이 증가된 레이저 발생기를 제공할 수 있다. The first optical fiber 120 is fused through the hollow optical coupler 110 so that the one end and the other end of the first optical fiber 120 can be exposed. Therefore, the core of the first optical fiber 120 and the core of the single mode optical fiber 162 may be directly connected. Therefore, the connection failure of the cores at the connection points A1 and A2 between the first optical fiber 120 and the single mode optical fiber 162 can be minimized, and the laser generated by the rare earth element and amplified spontaneous emission Only this core can proceed. The life of the pump light source 140 is increased, and the laser generator having an increased usable period can be provided.

본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 2b 는 본 발명의 제1 실시의 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a modification of the first embodiment of the present invention is described. 2B is a view for explaining a laser generator according to a modification of the first embodiment of the present invention.

도 2b 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는, 도 2a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기와 동일한 구성을 포함할 수 있다. 다만, 도 1 을 참조하여 설명된 광 결합 장치(100)의 테이퍼부(114)는 상기 마스터 오실레이터(170)을 향하고, 상기 광 결합 장치(100)는 상기 마스터 오실레이터(170)보다 상기 출력단(190)에 인접하게 배치될 수 있다. 상기 광 결합 장치(100)는 상기 마스터 오실레이터(170)에서 발생하는 상기 펄스 광의 진행방향과 역방향으로, 상기 광 결합 장치(100) 내의 광을 사이드 결합시킬 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는 단방향 펌핑 구조의 MOPA 레이저 일 수 있다. 단일 모드 광섬유(162)와 제1 광섬유(120)의 연결지점(A3, A4)에서, 단일 모드 광섬유(162)의 코어와 제1 광섬유(120)의 코어의 연결 불량이 최소화될 수 있다. Referring to FIG. 2B, a laser generator according to a modification of the first embodiment of the present invention may include the same configuration as the laser generator described with reference to FIG. 2A. The tapered portion 114 of the optical coupling device 100 described with reference to FIG. 1 faces the master oscillator 170 and the optical coupling device 100 is connected to the output 190 As shown in FIG. The optical coupling device 100 may couple the light in the optical coupling device 100 to the side opposite to the traveling direction of the pulse light generated in the master oscillator 170. The laser generator according to the modification of the first embodiment of the present invention may be a MOPA laser of a unidirectional pumping structure. The connection failure between the core of the single mode optical fiber 162 and the core of the first optical fiber 120 at the connection points A3 and A4 of the single mode optical fiber 162 and the first optical fiber 120 can be minimized.

본 발명의 제1 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 2c 는 본 발명의 제1 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to another modification of the first embodiment of the present invention is described. 2C is a view for explaining a laser generator according to another modification of the first embodiment of the present invention.

도 2c 를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기는, 도 2a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기 및 추가 광 결합 장치(200)를 포함할 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)는 추가 중공 광학 커플러(210), 제1 광섬유(120), 제3 광섬유(230), 추가 클램프(250) 및 추가 펌프 광원(250)을 포함할 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)는 상기 광 결합 장치(200)와 동일한 구성일 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기는 양방향 펌핑 구조의 MOPA 레이저 일 수 있다. Referring to FIG. 2C, the laser generator according to another modification of the first embodiment of the present invention may include the laser generator and the additional optical coupling device 200 described with reference to FIG. 2A. The additional optical coupling device 200 may include an additional hollow optical coupler 210, a first optical fiber 120, a third optical fiber 230, an additional clamp 250 and an additional pump light source 250. The additional optical coupling device 200 may have the same configuration as the optical coupling device 200. The laser generator according to another modification of the first embodiment of the present invention may be a bi-directional pumping MOPA laser.

* 상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 직선부 및 상기 직선부의 일단으로부터 연장되는 테이퍼부를 포함할 수 있다. 상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 상기 직선부 및 상기 테이퍼부를 관통하는 홀을 포함할 수 있다. 상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 중공 광학 커플러(110)와 동일한 구성을 포함할 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 타단은 상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 상기 홀을 관통할 수 있다. The additional hollow optical coupler 210 may include a straight portion and a tapered portion extending from one end of the straight portion. The additional hollow optical coupler 210 may include a hole penetrating the straight portion and the tapered portion. The additional hollow optical coupler 210 may have the same configuration as the hollow optical coupler 110. The other end of the first optical fiber 120 may pass through the hole of the additional hollow optical coupler 210.

상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 상기 직선부에 제3 광섬유(230)이 연결될 수 있다. 상기 제3 광섬유의 일단에 추가 펌프 광원(250)이 연결될 수 있다. 상기 제3 광섬유(220) 및 상기 추가 펌프 광원(250)은 제2 광섬유(120) 및 펌프 광원(150)과 동일한 구성일 수 있다. A third optical fiber 230 may be connected to the straight portion of the additional hollow optical coupler 210. An additional pump light source 250 may be connected to one end of the third optical fiber. The third optical fiber 220 and the additional pump light source 250 may have the same configuration as the second optical fiber 120 and the pump light source 150.

상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 상기 추가 펌프 광원(250)을 통하여, 상기 제3 광섬유로부터 공급되는 추가 광을 상기 제1 광섬유(120)에 사이드 결합할 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)는 상기 마스터 오실레이터(170)에서 발생하는 상기 펄스 광의 진행방향과 반대 방향으로, 상기 추가 광 결합 장치(200) 내의 광을 사이드 결합시킬 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)의 사이드 결합 방향과 상기 광 결합 장치(100)의 사이드 결합 방향은 반대일 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)의 테이퍼부와 상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 테이퍼부는 서로 마주볼 수 있다. The additional hollow optical coupler 210 may couple the additional light supplied from the third optical fiber to the first optical fiber 120 through the additional pump light source 250. The additional optical coupling device 200 may side-couple the light in the additional optical coupling device 200 in a direction opposite to the traveling direction of the pulse light generated in the master oscillator 170. The side coupling direction of the additional optical coupling device 200 and the side coupling direction of the optical coupling device 100 may be opposite. The tapered portion of the hollow optical coupler 110 and the tapered portion of the additional hollow optical coupler 210 may face each other.

상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단은 단일 모드 광섬유(162)에 의해 아이솔레이터(160) 및 마스터 오실레이터(170)와 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 상기 타단은 단일 모드 광섬유(162)에 의해 출력단(190)과 연결될 수 있다. 단일 모드 광섬유(162)와 제1 광섬유(120)의 연결지점(A5, A6)에서, 단일 모드 광섬유(162)의 코어와 제1 광섬유(120)의 코어의 연결 불량이 최소화될 수 있다. The one end of the first optical fiber 120 may be connected to the isolator 160 and the master oscillator 170 by a single mode optical fiber 162. The other end of the first optical fiber 120 may be connected to the output end 190 by a single mode optical fiber 162. The connection failure between the core of the single mode optical fiber 162 and the core of the first optical fiber 120 at the connection points A5 and A6 between the single mode optical fiber 162 and the first optical fiber 120 can be minimized.

본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 3a 는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면들이다. A laser generator according to a second embodiment of the present invention is described. 3A is a view for explaining a laser generator according to a second embodiment of the present invention.

도 3a 를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 레이저 발생기는 도 2a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기를 포함할 수 있다. 도 2a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기의 중공 광학 커플러(110)에 컨트롤 레이저 발생기(145)가 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저 광섬유(135)를 통해 제2 광섬유(120)가 연결된 중공 광학 커플러(110)의 직선부에 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 광섬유(135)는 제2 광섬유(130)와 동일할 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 마스터 오실레이터(170)에서 발생된 펄스 광의 진행 방향과 동일한 방향으로, 상기 중공 광학 커플러(110) 내의 광을 사이드 결합시킬 수 있다. Referring to FIG. 3A, a laser generator according to a second embodiment of the present invention may include the laser generator described with reference to FIG. 2A. A control laser generator 145 may be coupled to the hollow optical coupler 110 of the laser generator described with reference to FIG. The control laser generator 145 may be connected to the linear portion of the hollow optical coupler 110 through which the second optical fiber 120 is connected through the control laser optical fiber 135. The control laser optical fiber 135 may be the same as the second optical fiber 130. The hollow optical coupler 110 can couple the light in the hollow optical coupler 110 in the same direction as the traveling direction of the pulse light generated in the master oscillator 170.

상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저를 발생시킬 수 있다. 상기 컨트롤 레이저의 파장은 제1 광섬유(120)에서 펌프 광원(140)에 의해 형성 가능한 레이저 파장으로 정해질 수 있다. 상기 컨트롤 레이저는 상기 중공 광학 커플러(110)를 통해 상기 제1 광섬유(120)의 클래드을 따라 입사되고 진행할 수 있다. 마스터 오실레이터(170)가 동작하지 않는 경우 또는 펄스가 0 인 경우, 상기 제1 광섬유(120)의 코어에서 증폭 자발 광출(ASE)이 증가하게 되고, 이 증폭 자발 광출은 상기 코어 및 상기 클래드를 따라 진행할 수 있다. 상기 컨트롤 레이저가 클래드를 따라 진행하면서 상기 제1 광섬유(120)의 상기 코어를 가로지르는 경우, 상기 코어의 희토류 원소들이 가지고 있는 에너지를 빼앗아 희토류 원소에 의한 증폭 자발 광출(ASE)이감소될 수 있다. 이로 인해, 클래드를 따라 진행하는 증폭 자발 광출(ASE)에 의한 펌프 광원(140)의 손실이 최소화 될 수 있다. The control laser generator 145 may generate a control laser. The wavelength of the control laser may be determined by a laser wavelength that can be formed by the pump light source 140 in the first optical fiber 120. The control laser may be incident along the clad of the first optical fiber 120 through the hollow optical coupler 110 and proceed. When the master oscillator 170 does not operate or the pulse is 0, the amplification spontaneous emission (ASE) is increased in the core of the first optical fiber 120, and the amplification spontaneous emission increases along the core and the clad You can proceed. If the control laser traverses the core of the first optical fiber 120 while traveling along the clad, the energy contained in the rare earth elements of the core may be taken away, and ASE by the rare earth element may be reduced . As a result, the loss of the pump light source 140 due to amplification spontaneous emission (ASE) traveling along the clad can be minimized.

상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 상기 마스터 오실레이터(170)가 동작하지 않는 경우 또는 펄스가 0 인 경우 동작할 수 있다. 또한, 컨트롤 레이저 발생기(145)를 이용하여 희토류 원소의 증폭 자발 광출(ASE)를 감소시키는 것은 단방향 펌핑 구조에 더욱 적합할 수 있다. The control laser generator 145 may operate when the master oscillator 170 is not operating or when the pulse is zero. In addition, reducing the amplification spontaneous emission (ASE) of the rare earth element using the control laser generator 145 may be more suitable for unidirectional pumping structures.

본 발명의 제2 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 3b 는 본 발명의 제2 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a modification of the second embodiment of the present invention is described. 3B is a view for explaining a laser generator according to a modification of the second embodiment of the present invention.

도 3b 를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는 도 2b 를 참조하여 설명된 레이저 발생기를 포함할 수 있다. 도 2b 를 참조하여 설명된 레이저 발생기의 중공 광학 커플러(110)에 컨트롤 레이저 발생기(145)가 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저 광섬유(135)를 통해 제2 광섬유(120)가 연결된 중공 광학 커플러(110)의 직선부에 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 광섬유(135)는 제2 광섬유(130)와 동일할 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)는 마스터 오실레이터(170)에서 발생된 펄스 광의 진행 방향과 반대 방향으로, 상기 중공 광학 커플러(110) 내의 광을 사이드 결합시킬 수 있다. Referring to FIG. 3B, a laser generator according to a modification of the second embodiment of the present invention may include the laser generator described with reference to FIG. 2B. A control laser generator 145 may be coupled to the hollow optical coupler 110 of the laser generator described with reference to FIG. 2B. The control laser generator 145 may be connected to the linear portion of the hollow optical coupler 110 through which the second optical fiber 120 is connected through the control laser optical fiber 135. The control laser optical fiber 135 may be the same as the second optical fiber 130. The hollow optical coupler 110 can couple the light in the hollow optical coupler 110 to the side opposite to the traveling direction of the pulse light generated in the master oscillator 170.

본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 4a 는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a third embodiment of the present invention is described. 4A is a view for explaining a laser generator according to a third embodiment of the present invention.

도 4a 를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 발생기는 도 1 을 참조하여 설명된 광 결합 장치(100)를 포함할 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 일단은 변조기(180) 및 반사체(182)와 차례로 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단과 상기 변조기(180)는 단일 모드 광섬유(162)로 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 타단은 출력 커플러(184) 및 출력단(190)과 차례로 연결될 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 상기 타단과 상기 출력 커플러(184)는 단일 모드 광섬유(162)로 연결될 수 있다. 본 발명의 제3 실시 예에 따른 레이저 발생기는 단방향 펌핑 구조의 Q 스위칭 레이저일 수 있다. Referring to FIG. 4A, the laser generator according to the third embodiment of the present invention may include the optical coupling device 100 described with reference to FIG. One end of the first optical fiber 120 may be connected to the modulator 180 and the reflector 182 in order. The one end of the first optical fiber 120 and the modulator 180 may be connected by a single mode optical fiber 162. The other end of the first optical fiber 120 may be connected to the output coupler 184 and the output end 190 in order. The other end of the first optical fiber 120 and the output coupler 184 may be connected by a single mode optical fiber 162. The laser generator according to the third embodiment of the present invention may be a Q switching laser having a unidirectional pumping structure.

상기 반사체(182)는 100% 반사율을 갖는 풀 미러(full mirror) 일 수 있다. 상기 반사체(182)와 상기 출력 커플러(184)는 레이저 케비티(cavity)를 구성할 수 있다. 상기 변조기(180)는 레이저 케비티(cavity) 선택도(Q factor)를 조절할 수 있다. 상기 변조기(180)는 수동 또는 능동 변조기 일 수 있다. 예를 들어, 상기 변조기(180)는 음향 광학 변조기(acoustic-optic modulator), 광전 변조기(electro-optic modulator) 및 마이크로 전자 기계 시스템(microelectomechanical system) 기반의 변조기와 같은 능동형 일 수 있다. 이와는 달리, 상기 변조기(180)는 레이저의 파워에 따라서 on/off 되는 포화 흡수체(saturable absorber) 기반의 수동형 변조기 일 수 있다. The reflector 182 may be a full mirror having a reflectance of 100%. The reflector 182 and the output coupler 184 may form a laser cavity. The modulator 180 may adjust the laser cavity Q factor. The modulator 180 may be a passive or active modulator. For example, the modulator 180 may be active, such as a modulator based on an acoustic-optic modulator, an electro-optic modulator, and a microelectromechanical system. Alternatively, the modulator 180 may be a passive modulator based on a saturable absorber that is turned on / off according to the power of the laser.

상기 변조기(180) 및 상기 반사체(182)는 결합된 형태의 복합소자 일 수 있다. 이 경우, 상기 복합 소자는 포화 흡수체(saturable absorber) 또는 피에조(piezo) 소자를 이용한 광섬유 격자를 튜닝(tuning)하는 방식으로 동작할 수 있다. The modulator 180 and the reflector 182 may be combined elements of a combined type. In this case, the composite device can operate in a manner of tuning an optical fiber grating using a saturable absorber or a piezo element.

상기 광 결합 장치(100)의 테이퍼부(114)는 상기 출력단(190)을 향하고, 상기 광 결합 장치(100)는 상기 출력단(190)보다 상기 변조기(180)에 인접하게 배치될 수 있다. The tapered portion 114 of the optical coupling device 100 faces the output 190 and the optical coupling device 100 may be disposed adjacent to the modulator 180 rather than the output 190.

제1 광섬유(120)가 중공 광학 커플러(110)를 관통하여 융착되어, 상기 제1 광섬유(120)의 상기 일단 및 상기 타단은 노출될 수 있다. 따라서, 상기 제1 광섬유(120)의 코어와 상기 단일 모드 광섬유(162)의 코어는 직연결될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 광섬유(120)와 상기 단일 모드 광섬유(162)의 연결 지점(B1, B2)에서 코어들의 연결 불량이 최소화되어, 희토류 원소에 의해 형성되어 진행하는 레이저 및 증폭 자발 광출(ASE)이 코어로만 진행할 수 있다. 펌프 광원(140)의 수명이 증가하여 가용기간이 증가된 레이저 발생기를 제공할 수 있다.The first optical fiber 120 is fused through the hollow optical coupler 110 so that the one end and the other end of the first optical fiber 120 can be exposed. Therefore, the core of the first optical fiber 120 and the core of the single mode optical fiber 162 may be directly connected. Therefore, the connection failure of the cores at the connection points B1 and B2 between the first optical fiber 120 and the single mode optical fiber 162 is minimized, and the laser beam and amplified spontaneous emission ASE ) Can only proceed with this core. The life of the pump light source 140 is increased, and the laser generator having an increased usable period can be provided.

본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 4b 는 본 발명의 제3 실시의 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a modification of the third embodiment of the present invention is described. 4B is a view for explaining a laser generator according to a modification of the third embodiment of the present invention.

도 4b 를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는, 도 4a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기와 동일한 구성을 포함할 수 있다. 다만, 도 1 을 참조하여 설명된 광 결합 장치(100)의 테이퍼부(114)는 상기 변조기(180)을 향하고, 상기 광 결합 장치(100)는 상기 변조기(180)보다 상기 출력단(190)에 인접하게 배치될 수 있다. 본 발명의 제3 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는 단방향 펌핑 구조의 Q 스위칭 레이저 일 수 있다.단일 모드 광섬유(162)와 제1 광섬유(120)의 연결지점(B3, B4)에서, 단일 모드 광섬유(162)의 코어와 제1 광섬유(120)의 코어의 연결 불량이 최소화될 수 있다. Referring to FIG. 4B, a laser generator according to a modification of the third embodiment of the present invention may include the same configuration as the laser generator described with reference to FIG. 4A. The tapered portion 114 of the optical coupling device 100 described with reference to FIG. 1 is directed to the modulator 180 and the optical coupling device 100 is coupled to the output 190 of the modulator 180 Can be disposed adjacent to each other. The laser generator according to the modification of the third embodiment of the present invention may be a Q switching laser having a unidirectional pumping structure. At connection points B3 and B4 of the single mode optical fiber 162 and the first optical fiber 120, The connection failure between the core of the optical fiber 162 and the core of the first optical fiber 120 can be minimized.

본 발명의 제3 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 4c 는 본 발명의 제3 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to another modification of the third embodiment of the present invention is described. 4C is a view for explaining a laser generator according to another modification of the third embodiment of the present invention.

도 4c 를 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기는, 도 4a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기 및 추가 광 결합 장치(200)를 포함할 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)는 추가 중공 광학 커플러(210), 제1 광섬유(120), 제3 광섬유(230), 추가 클램프(250) 및 추가 펌프 광원(250)을 포함할 수 있다. 상기 추가 광 결합 장치(200)는 상기 광 결합 장치(100)와 동일한 구성일 수 있다. 본 발명의 제3 실시 예의 다른 변형 예에 따른 레이저 발생기는 양방향 펌핑 구조의 Q 스위칭 레이저 일 수 있다. Referring to FIG. 4C, the laser generator according to another modification of the third embodiment of the present invention may include the laser generator and the additional optical coupling device 200 described with reference to FIG. 4A. The additional optical coupling device 200 may include an additional hollow optical coupler 210, a first optical fiber 120, a third optical fiber 230, an additional clamp 250 and an additional pump light source 250. The additional optical coupling device 200 may have the same configuration as the optical coupling device 100. The laser generator according to another modification of the third embodiment of the present invention may be a Q switching laser of a bidirectional pumping structure.

상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 직선부 및 상기 직선부로부터 연장되는 테이퍼부를 포함할 수 있다. 상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 상기 직선부 및 상기 테이퍼부를 관통하는 홀을 포함할 수 있다. 상기 제1 광섬유(120)의 타단은 상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 상기 홀을 관통할 수 있다. The additional hollow optical coupler 210 may include a straight portion and a tapered portion extending from the straight portion. The additional hollow optical coupler 210 may include a hole penetrating the straight portion and the tapered portion. The other end of the first optical fiber 120 may pass through the hole of the additional hollow optical coupler 210.

상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 상기 직선부에 제3 광섬유(230)이 연결될 수 있다. 상기 제3 광섬유의 일단에 추가 펌프 광원(250)이 연결될 수 있다. 상기 추가 중공 광학 커플러(210)는 상기 추가 펌프 광원(250)을 통하여, 상기 제3 광섬유로부터 공급되는 추가 광을 상기 제1 광섬유(120)에 사이드 결합할 수 있다.상기 추가 광 결합 장치(200)의 사이드 결합 방향과 와 상기 광 결합 장치(100)의 사이드 결합 방향은 반대일 수 있다. 상기 중공 광학 커플러(110)의 테이퍼부와 상기 추가 중공 광학 커플러(210)의 테이퍼부는 서로 마주볼 수 있다. A third optical fiber 230 may be connected to the straight portion of the additional hollow optical coupler 210. An additional pump light source 250 may be connected to one end of the third optical fiber. The additional hollow optical coupler 210 may side-couple the additional light supplied from the third optical fiber to the first optical fiber 120 through the additional pump light source 250. The additional optical coupling device 200 And the side coupling direction of the optical coupling device 100 may be opposite. The tapered portion of the hollow optical coupler 110 and the tapered portion of the additional hollow optical coupler 210 may face each other.

본 발명의 제3 실시 예의 다른 변형 예에 따르면, 단일 모드 광섬유(162)와 제1 광섬유(120)의 연결지점(B5, A6)에서, 단일 모드 광섬유(162)의 코어와 제1 광섬유(120)의 코어의 연결 불량이 최소화될 수 있다.According to another modification of the third embodiment of the present invention, at the connection points B5 and A6 between the single mode optical fiber 162 and the first optical fiber 120, the core of the single mode optical fiber 162 and the first optical fiber 120 ) Can be minimized.

본 발명의 제4 실시 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 5a 는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면들이다. A laser generator according to a fourth embodiment of the present invention is described. 5A is a view for explaining a laser generator according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5a 를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 레이저 발생기는 도 4a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기를 포함할 수 있다. 도 4a 를 참조하여 설명된 레이저 발생기의 중공 광학 커플러(110)에 컨트롤 레이저 발생기(145)가 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저 광섬유(135)를 통해 제2 광섬유(120)가 연결된 중공 광학 커플러(110)의 직선부에 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 광섬유(135)는 제2 광섬유(130)와 동일할 수 있다. Referring to FIG. 5A, the laser generator according to the fourth embodiment of the present invention may include the laser generator described with reference to FIG. 4A. A control laser generator 145 may be connected to the hollow optical coupler 110 of the laser generator described with reference to FIG. The control laser generator 145 may be connected to the linear portion of the hollow optical coupler 110 through which the second optical fiber 120 is connected through the control laser optical fiber 135. The control laser optical fiber 135 may be the same as the second optical fiber 130.

상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저를 발생시킬 수 있다. 상기 컨트롤 레이저의 파장은 제1 광섬유(120)에서 펌프 광원(140)에 의해 형성 가능한 레이저 파장으로 정해질 수 있다. 상기 컨트롤 레이저는 상기 중공 광학 커플러(110)를 통해 상기 제1 광섬유(120)의 클래드을 따라 입사되고 진행할 수 있다. 상기 컨트롤 레이저가 클래드를 따라 진행하면서 상기 제1 광섬유(120)의 상기 코어를 가로지르는 경우, 상기 코어의 희토류 원소들이 가지고 있는 에너지를 빼앗아 희토류 원소에 의한 증폭 자발 광출(ASE)이감소될 수 있다. 이로 인해, 클래드를 따라 진행하는 증폭 자발 광출(ASE)에 의한 펌프 광원(140)의 손실이 최소화 될 수 있다. The control laser generator 145 may generate a control laser. The wavelength of the control laser may be determined by a laser wavelength that can be formed by the pump light source 140 in the first optical fiber 120. The control laser may be incident along the clad of the first optical fiber 120 through the hollow optical coupler 110 and proceed. If the control laser traverses the core of the first optical fiber 120 while traveling along the clad, the energy contained in the rare earth elements of the core may be taken away, and ASE by the rare earth element may be reduced . As a result, the loss of the pump light source 140 due to amplification spontaneous emission (ASE) traveling along the clad can be minimized.

본 발명의 제4 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기가 설명된다. 도 5b 는 본 발명의 제4 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기를 설명하기 위한 도면이다. A laser generator according to a modification of the fourth embodiment of the present invention is described. 5B is a view for explaining a laser generator according to a modification of the fourth embodiment of the present invention.

도 5b 를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예의 변형 예에 따른 레이저 발생기는 도 4b 를 참조하여 설명된 레이저 발생기를 포함할 수 있다. 도 4b 를 참조하여 설명된 레이저 발생기의 중공 광학 커플러(110)에 컨트롤 레이저 발생기(145)가 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 발생기(145)는 컨트롤 레이저 광섬유(135)를 통해 제2 광섬유(120)가 연결된 중공 광학 커플러(110)의 직선부에 연결될 수 있다. 상기 컨트롤 레이저 광섬유(135)는 제2 광섬유(130)와 동일할 수 있다.Referring to FIG. 5B, a laser generator according to a modification of the fourth embodiment of the present invention may include the laser generator described with reference to FIG. 4B. A control laser generator 145 may be connected to the hollow optical coupler 110 of the laser generator described with reference to FIG. The control laser generator 145 may be connected to the linear portion of the hollow optical coupler 110 through which the second optical fiber 120 is connected through the control laser optical fiber 135. The control laser optical fiber 135 may be the same as the second optical fiber 130.

Claims

A hollow optical coupler having a straight portion and a tapered portion extending from one end of the straight portion and having one end spaced apart from the one end of the straight portion, the hollow optical coupler having a through hole extending from the other end of the straight portion to the one end of the tapered portion Include;
A first optical fiber inserted in the through hole and passing through the hollow optical coupler, the first optical fiber having a first portion protruding from the other end of the straight portion, a second portion in the hollow optical coupler, Comprising a protruding third portion;
A second optical fiber connected to the other end of the rectilinear portion of the hollow optical coupler;
A pump light source connected to one end of the second optical fiber;
A master oscillator connected to the first optical fiber;
An isolator disposed between the master oscillator and the hollow optical coupler; And
And an output connected to the first optical fiber and connected to the master oscillator,
Wherein the hollow optical coupler side-couples pumping light supplied from the pump light source through the second optical fiber to the first optical fiber,
Wherein the core of the second portion and the core of the third portion at the one end of the tapered portion have the same size and coincide with each other,
Wherein the first portion of the first optical fiber is coupled toward the output end and the third portion of the first optical fiber is coupled toward the master oscillator.

The method according to claim 1,
An additional hollow optical coupler positioned opposite the hollow optical coupler;
A third optical fiber connected to the other end of the straight portion of the additional hollow optical coupler; And
And an additional pump light source connected to one end of the third optical fiber.

The method according to claim 1,
And a control laser coupled to a straight portion of the hollow optical coupler.

The method according to claim 1,
The second optical fiber is provided in a plurality of,
Wherein the plurality of second optical fibers surround the first portion of the first optical fiber and are connected to the other end of the straight portion of the hollow optical coupler.

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