KR101889293B1 - Laser resonator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 공진기에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 광 공진기는 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부, 상기 펌핑 광을 진행시키고 상기 펌핑 광의 에너지를 흡수하여 발생된 레이저 광을 공진시키는 광섬유와 상기 광섬유의 양 단부에 배치되는 제1 반사단과 제2 반사단을 포함하는 광섬유 공진부 및 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 광학 결합부를 포함하며, 상기 광학 결합부는 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 중 어느 하나에 인접하도록 배치될 수 있다.An optical resonator according to an exemplary embodiment of the present invention includes a pumping unit for generating pumping light, an optical fiber for advancing the pumping light and resonating the generated laser light by absorbing the energy of the pumping light, An optical fiber resonator unit including a first reflection end and a second reflection end disposed at both ends, and a hollow optical coupling unit extending along one direction and having a through hole at a central portion thereof and having the optical fiber inserted into the through hole, And the optical coupling portion is disposed between the first and second reflection ends and may be disposed adjacent to any one of the first reflection end and the second reflection end.

Description

광 공진기 {LASER RESONATOR}[0001] LASER RESONATOR [0002]

본 발명은 광 공진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 잔여 펌프광을 추가적으로 사용할 수 있는 공진기를 구비하는 광 공진기에 관한 것이다.The present invention relates to an optical resonator, and more particularly, to an optical resonator having a resonator capable of additionally using residual pump light.

광섬유 레이저 시스템은 광섬유의 도파로 구조로 인해 고체 레이저에 비해 훨씬 긴 활성 레이저 매질을 사용한 레이저 시스템을 구성할 수 있다. 이에 따라, 광섬유 레이저 시스템은 고출력 레이저를 발진하는 경우 발생될 수 있는 방열 문제에 탁월한 특성을 구비하고 있다. 그로 인해, 광섬유 레이저, 그 중에서 특히 이중 클래딩 구조를 가진 광섬유를 사용한 고출력 광섬유 레이저는 다양한 분야에서 기존의 고체 레이저를 빠르게 대체하고 있다.Fiber laser systems can construct laser systems using longer active laser media compared to solid state lasers due to the waveguide structure of the optical fiber. Accordingly, the optical fiber laser system is excellent in the heat dissipation problem that can be generated when the high output laser is oscillated. As a result, fiber optic lasers, especially high output fiber lasers using optical fibers with double cladding structure, are rapidly replacing existing solid state lasers in various fields.

일반적인 광섬유 레이저 시스템의 구성은 펌프용 다이오드 레이저를 렌즈 혹은 광섬유 접합계를 사용하여 희토류 첨가 능동 광섬유에 종펌핑 혹은 횡펌핑하는 구조를 갖는다. 이때, 공진기 형성을 위하여 광섬유 양쪽 끝단에 되먹임 신호를 줄 수 있는 반사면이 필요한데, 이를 위해 광섬유 양끝을 수직으로 절단하고 양끝 혹은 한쪽 끝에 반사 거울, 회절 격자, 광섬유 회절 격자 등을 접합하여 레이저 신호의 일부 반사가 일어나도록 한다.The structure of a general fiber laser system has a structure in which a diode laser for a pump is pumped or transversely pumped to a rare earth-doped active fiber using a lens or a fiber-optic contact system. In order to form a resonator, a reflection surface capable of giving a feedback signal to both ends of the optical fiber is required. For this purpose, both ends of the optical fiber are cut vertically and a reflection mirror, a diffraction grating, and an optical fiber diffraction grating are bonded to both ends, Let some reflections occur.

본 발명은 광 공진기에 입사되어 잔존하는 잔여 펌프광의 사용 효율을 높일 수 있는 광 공진기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an optical resonator capable of increasing the efficiency of use of residual pump light incident on an optical resonator.

일 실시예에 따른 광 공진기는, 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부; 상기 펌핑 광을 진행시키고 상기 펌핑 광의 에너지를 흡수하여 발생된 레이저 광을 공진시키는 광섬유와 상기 광섬유의 양 단부에 배치되는 제1 반사단과 제2 반사단을 포함하는 광섬유 공진부; 및 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 광학 결합부;를 포함하며, 상기 광학 결합부는 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 중 어느 하나에 인접하도록 배치될 수 있다.An optical resonator according to an exemplary embodiment includes a pumping unit generating pumping light; An optical fiber resonator including an optical fiber for advancing the pumping light and absorbing the energy of the pumping light to resonate the generated laser light, and a first reflection end and a second reflection end disposed at both ends of the optical fiber; And a hollow optical coupling portion extending in one direction and having a through hole at a central portion and into which the optical fiber is inserted, wherein the optical coupling portion includes a first half mirror and a second half mirror, And may be disposed adjacent to any one of the first and second counterparts.

상기 광학 결합부는 일정한 외경을 구비하는 직선부와 상기 직선부에 인접하게 배치되며, 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 테이퍼부를 구비할 수 있다.The optical coupling unit may include a linear portion having a constant outer diameter and a taper portion disposed adjacent to the linear portion and having an outer diameter decreasing along the longitudinal direction.

상기 광학 결합부는 상기 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 더 포함할 수 있다.The optical coupling unit may further include a reflection mirror disposed at one end of the rectilinear section.

상기 반사 미러는, 상기 펌프광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌프광을 반사하여 상기 광섬유로 재입사시킬 수 있다.The reflection mirror may reflect the remaining pump light not absorbed by the optical fiber among the pump light and re-enter the optical fiber.

상기 광학 결합부는 상기 광섬유에 융착되어 고정될 수 있다.The optical coupling part may be fused to the optical fiber and fixed.

상기 펌핑부는, 상기 펌핑광을 발생하는 펌핑 소스; 및 상기 펌핑 소스와 상기 광섬유의 일 단을 결합시키는 커플러를 포함할 수 있다.Wherein the pumping unit comprises: a pumping source for generating the pumping light; And a coupler coupling one end of the optical fiber with the pumping source.

상기 광섬유 공진부는, 상기 레이저 광을 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에서 반복적으로 이동시킴으로서 상기 레이저 광을 공진시킬 수 있다.The optical fiber resonator may resonate the laser light by repeatedly moving the laser light between the first and second reflection ends.

일 실시예에 따른 광 공진기는, 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부; 상기 펌핑 광을 진행시키고 상기 펌핑 광의 에너지를 흡수하여 발생된 레이저 광을 공진시키는 광섬유와 상기 광섬유의 양 단부에 배치되는 제1 반사단과 제2 반사단을 포함하는 광섬유 공진부; 및 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 제1 광학 결합부 및 제2 광학 결합부;를 포함하며, 상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부는, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단에 각각 인접하도록 배치될 수 있다.An optical resonator according to an exemplary embodiment includes a pumping unit generating pumping light; An optical fiber resonator including an optical fiber for propagating the pumping light and absorbing the energy of the pumping light to resonate the generated laser light, and a first reflection end and a second reflection end disposed at both ends of the optical fiber; And a hollow first optical coupling portion and a second optical coupling portion extending along one direction and having a through hole at a central portion and the optical fiber inserted into the through hole, And the second optical coupling portion may be disposed between the first and second reflection ends and may be disposed adjacent to the first reflection end and the second reflection end, respectively.

상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부 중 하나 이상은 일정한 외경을 구비하는 직선부와 상기 직선부에 인접하게 배치되며, 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 테이퍼부를 구비할 수 있다.At least one of the first optical coupler and the second optical coupler may have a linear portion having a constant outer diameter and a taper portion disposed adjacent to the linear portion and having an outer diameter decreasing along the longitudinal direction.

상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부 중 하나 이상은 상기 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 더 포함할 수 있다.And at least one of the first optical coupling portion and the second optical coupling portion may further include a reflection mirror disposed at one end of the straight line portion.

상기 반사 미러는, 상기 펌프광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌프광을 반사하여 상기 광섬유로 재입사시킬 수 있다.The reflection mirror may reflect the remaining pump light not absorbed by the optical fiber among the pump light and re-enter the optical fiber.

상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부는 상기 광섬유에 융착되어 고정될 수 있다.The first optical coupler and the second optical coupler may be fused and fixed to the optical fiber.

상기 펌핑부는, 상기 펌핑광을 발생하는 펌핑 소스; 및 상기 펌핑 소스와 상기 광섬유의 일 단을 결합시키는 커플러를 포함할 수 있다.Wherein the pumping unit comprises: a pumping source for generating the pumping light; And a coupler coupling one end of the optical fiber with the pumping source.

상기 광섬유 공진부는, 상기 레이저 광을 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에서 반복적으로 이동시킴으로서 상기 레이저 광을 공진시킬 수 있다.The optical fiber resonator may resonate the laser light by repeatedly moving the laser light between the first and second reflection ends.

전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기에 구비된 광학 결합부를 이용하여, 흡수되지 않은 잔여 펌프 광이 반사되어 다시 되돌아올 수 있으므로 잔여 펌프 광의 사용 효율을 상승시켜 레이저 발진 효율을 상승시킬 수 있다.According to the above-described means for solving the problems of the present invention, since the unremoved remaining pump light is reflected by the optical coupler provided in the optical resonator according to the embodiment of the present invention, So that the laser oscillation efficiency can be increased.

또한, 펌프 광의 흡수 범위가 넓어질 수 있으므로, 이에 따라 상대적으로 적은 발열이 발생될 수 있다.Further, since the absorption range of the pump light can be widened, relatively little heat can be generated accordingly.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광 공진기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 결합부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기의 부분 단면도이다.
4 의 예에 따른 광 공진기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 공진기의 부분 단면도이다.1 is a schematic view of an optical resonator according to an example of the present invention.
2 is a perspective view of an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of an optical resonator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic view of an optical resonator according to an example of Fig.
5 is a partial cross-sectional view of an optical resonator according to another embodiment of the present invention.

본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광 공진기의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 결합부의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기의 부분 단면도이다.1 is a schematic view of an optical resonator according to an example of the present invention. 2 is a perspective view of an optical coupling unit according to an embodiment of the present invention. 3 is a partial cross-sectional view of an optical resonator according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 광 공진기(1)는 펌핑 소스(pumping source)(11)와 커플러(coupler)(12)를 포함하는 펌핑부(10), 광섬유(optical fiber)(21)를 포함하는 광섬유 공진부(20) 및 광섬유(21)에 결합되는 광학 결합부(30)를 포함할 수 있다.1 to 3, an optical resonator 1 according to an embodiment includes a pumping unit 10 including a pumping source 11 and a coupler 12, an optical fiber And an optical coupling unit 30 coupled to the optical fiber 21. The optical fiber resonator 20 may include an optical fiber 21,

일 실시예에 따른 펌핑 소스(11)는 펌핑(pumping)광을 발생시킬 수 있는 펌핑 광원이다. 일 예로서, 펌핑 소스(11)는 다이오드 펌핑 소스일 수 있다. 또한, 펌핑 소스(11)는 복수 개의 펌핑 광원을 포함할 수 있으며, 복수 개의 펌핑 광원으로부터 출사된 펌핑광은 유도 광섬유(13)에 의해 유도되어 커플러(12)에 의해 결합될 수 있다. The pumping source 11 according to one embodiment is a pumping light source capable of generating pumping light. As an example, the pumping source 11 may be a diode pumping source. In addition, the pumping source 11 may include a plurality of pumping light sources, and the pumping light emitted from the plurality of pumping light sources may be guided by the guided optical fiber 13 and coupled by the coupler 12.

커플러(12)는 펌핑 소스(11)와 광섬유 공진부(20)에 구비된 광섬유(21)의 일 단을 결합시킬 수 있는 결합 장치이다. 일 예로서 커플러(12)는 광섬유 결합형태로 구현될 수 있으며, 커플러(12)에서 합쳐진 펌핑 광도 연결광섬유(14)를 통해 광섬유 공진부(20)에 구비된 광섬유(21)를 향하여 입사 된다. 이에 따라, 펌핑 소스(11)와 광섬유 공진부(20)가 광섬유결합(fiber coupled)으로 결합되어 공진기 결합 손실을 줄일 수 있다The coupler 12 is a coupling device capable of coupling one end of the optical fiber 21 provided in the optical fiber resonator 20 with the pumping source 11. For example, the coupler 12 may be implemented as an optical fiber coupling type, and the pumping light bundled by the coupler 12 is incident on the optical fiber 21 provided in the optical fiber resonator 20 through the connection optical fiber 14. Accordingly, the pumping source 11 and the optical fiber resonator 20 can be coupled in a fiber-coupled manner to reduce resonator coupling loss

광섬유 공진부(20)는 펌핑부(10)로부터 입사된 펌핑 광을 이용하여 레이저 광을 발생시킬 수 있는 공진 장치로서, 희토류 이온을 포함하는 광섬유(21), 광섬유(21)의 양 단부에 배치되어 펌핑 광을 반사시킬 수 있는 제1 반사단(22)과 제2 반사단(23)을 포함할 수 있다. The optical fiber resonator 20 is a resonator capable of generating laser light using pumping light incident from the pumping unit 10. The optical fiber resonator 20 includes an optical fiber 21 including rare earth ions and an optical fiber 21 disposed at both ends of the optical fiber 21 And may include a first half stage 22 and a second half stage 23 that can reflect pumping light.

일 실시예에 따르면, 광섬유(21)는 이득 물질이 도핑된 능동 광섬유를 포함할 수 있다. 일 예로서, 광섬유(21)는 고출력 광섬유 레이저에 사용되는 코어(210), 제1 클래드(211), 및 제2 클래드(212)를 포함하는 이중 클래드 광섬유일 수 있다. 코어(210)는 희토류 원소가 첨가될 수 있으며, 입사된 펌핑 광은 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 흡수되고, 펌핑광을 흡수한 이온은 유도 방출에 의해 레이저광을 발생시킨다. 발생한 레이저광은 광섬유 내부에서 진행하게 되고, 광섬유 공진부(20)는 광섬유(21)의 양 단부측에 각각 제공되는 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)에 의해 광섬유(21)를 향해 레이저광을 반사하여 레이저광을 공진시킬 수 있다. 제1 클래드(211)는 실리카(silica) 유리로 구성될 수 있다. 제2 클래드(212)는 실리카에 불소가 함유된 저 굴절률 유리 또는 폴리머(polymer)일 수 있다. According to one embodiment, the optical fiber 21 may comprise an active optical fiber doped with a gain material. As one example, the optical fiber 21 may be a double clad optical fiber including a core 210, a first clad 211, and a second clad 212 used for a high output optical fiber laser. The core 210 can be doped with a rare earth element, and the incident pumping light is absorbed by the optical fiber 21, more specifically, rare earth ions added to the core 210, Thereby generating laser light. The generated laser light propagates in the optical fiber and the optical fiber resonator 20 is connected to the optical fiber 21 by the first and second terminals 22 and 23 provided on both ends of the optical fiber 21 To reflect the laser light to resonate the laser light. The first clad 211 may be made of silica glass. The second clad 212 may be a low refractive index glass or polymer containing fluorine in silica.

일 예시에 따른 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)은 상술한 바와 같이 광섬유(21)를 향해 레이저광을 반사하여 레이저광을 공진시킬 수 있다. 일 예로서, 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)은 광섬유(21)의 양 단부에 배치될 수 있으며, 광섬유(21)의 양측 단부에서 발생하는 레이저광의 반사에 의해 레이저광이 공진하게 되고, 레이저 발진이 일어나게 된다. 예를 들어 광섬유(21)의 좌측에 배치되는 제1 반사단(22)은 고반사율 광섬유 브래그 격자(high reflectivity fiber Bragg grating)일 수 있으며, 이에 따라 제1 반사단(22)은 입력측 반사기의 역할을 수행할 수 있다. 또한, 광섬유(21)의 우측에 배치되는 제2 반사단(23)은 저반사율 광섬유 브래그 격자(low reflectivity fiber Bragg grating)일 수 있으며, 이에 따라 제2 반사단(23)은 출력측 커플러의 역할을 수행할 수 있다. 일 예로서, 고반사율 광섬유 브래그 격자로 구비된 제1 반사단(22)의 반사율은 99% 이상일 수 있으며, 저반사율 광섬유 브래그 격자로 구비된 제2 반사단(23)의 반사율은 4% 이상일 수 있다.The first and second reflection terminals 22 and 23 according to one example can reflect the laser light toward the optical fiber 21 to resonate the laser light as described above. The first half stage 22 and the second half stage 23 may be disposed at both ends of the optical fiber 21 and may be formed by reflection of laser light generated at both ends of the optical fiber 21, Resonance occurs, and laser oscillation occurs. For example, the first half stage 22 disposed on the left side of the optical fiber 21 may be a high reflectivity fiber Bragg grating, so that the first half stage 22 acts as an input side reflector Can be performed. The second mirror 23 disposed on the right side of the optical fiber 21 may be a low reflectivity fiber Bragg grating so that the second mirror 23 acts as an output coupler Can be performed. As an example, the reflectance of the first reflector 22 provided with a high reflectivity fiber Bragg grating may be greater than or equal to 99%, and the reflectivity of the second reflector 23 provided with a low reflectivity optical fiber Bragg grating may be greater than or equal to 4% have.

일 예시에 따른 광학 결합부(30)는 일 방향을 따라 연장된 중공형 로드 형상으로서, 양 끝단이 절단된 글래스 튜브(glass tube)일 수 있다. 일 예로서, 광학 결합부(30)는 테이퍼부(310)와 직선부(311)를 구비하는 몸체부(31) 및 길이 방향을 따라 연장된 관통홀(33)을 포함할 수 있으며, 이때, 테이퍼부(310)와 직선부(311)는 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 테이퍼부(310)는 원뿔대 형상으로 마련될 수 있으며, 직선부(311)는 균일한 외경을 구비하는 로드 형상일 수 있다.The optical coupling part 30 according to one example may be a hollow rod shape extending along one direction, and may be a glass tube whose both ends are cut. The optical coupling portion 30 may include a body portion 31 having a tapered portion 310 and a straight portion 311 and a through hole 33 extending in the longitudinal direction, The tapered portion 310 and the straight portion 311 may be disposed adjacent to each other. As an example, the tapered portion 310 may be provided in a truncated cone shape, and the straight portion 311 may be a rod shape having a uniform outer diameter.

광학 결합부(30)가 테이퍼부(310)와 직선부(311)를 구비하는 경우, 직선부(311)의 외경은 예를 들어, 1200 um 이상 1800um 이하로 일정할 수 있으며, 테이퍼부(310)로 갈수록 감소할 수 있다. 일 예로서, 테이퍼부(310)의 일단의 지름은 광섬유(21)의 외경과 같을 수 있으나 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 반면 광학 결합부(30)의 내경은, 광학 결합부(30)의 길이 방향을 따라 일정할 수 있다. 일 예로서, 광학 결합부(30)의 내경은 광섬유(21)의 외경 보다 50 um 크게 형성될 수 있으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다.In the case where the optical coupling portion 30 includes the tapered portion 310 and the straight portion 311, the outer diameter of the straight portion 311 may be fixed to, for example, 1200 μm or more and 1800 μm or less, ). As an example, the diameter of one end of the tapered portion 310 may be equal to the outer diameter of the optical fiber 21, but the present disclosure is not limited thereto. On the other hand, the inner diameter of the optical coupling portion 30 may be constant along the longitudinal direction of the optical coupling portion 30. [ As an example, the inner diameter of the optical coupling portion 30 may be formed to be 50 탆 larger than the outer diameter of the optical fiber 21, but the present disclosure is not limited thereto.

일 실시예에 따라, 광학 결합부(30)에 광섬유(21)가 결합되는 경우, 광섬유(21)는 광학 결합부(30)에 구비된 관통 홀(33)에 삽입되어 광학 결합부(30)에 융착될 수 있다. 광학 결합부(30)의 관통 홀(33)에 광섬유(21)를 삽입하는 경우, 광학 결합부(30)의 관통 홀(33)에 삽입되는 제2 클래드(212)의 일부분은 제거될 수 있다. The optical fiber 21 is inserted into the through hole 33 provided in the optical coupling part 30 and is inserted into the optical coupling part 30 when the optical fiber 21 is coupled to the optical coupling part 30. [ As shown in Fig. A portion of the second clad 212 inserted into the through hole 33 of the optical coupling portion 30 can be removed when the optical fiber 21 is inserted into the through hole 33 of the optical coupling portion 30 .

일 실시예에 따라, 상술한 바와 같이 광섬유(21)의 측부에 광학 결합부(30)가 결합되는 경우, 잔여 펌핑 광은 광학 결합부(30)로 진입하여 진행될 수 있으며 이에 따라, 광학 결합부(30)는 잔여 펌핑 광의 광 가이드 역할을 실질적으로 수행할 수 있다. 반면 광학 결합부(30)가 배치되지 않은 경우, 펌펑 소스(11)로부터 출사되어 광섬유(21)로 입사된 펌핑 광 중, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)의 일 단부를 따라 외부로 방출될 수 있다.According to one embodiment, when the optical coupling portion 30 is coupled to the side of the optical fiber 21 as described above, the residual pumping light may enter the optical coupling portion 30 and proceed, (30) can substantially perform the role of a light guide of the residual pumping light. On the other hand, when the optical coupling section 30 is not disposed, the optical fiber 21, more specifically, the rare earth ion added to the core 210 among the pumping light emitted from the fumed source 11 and incident on the optical fiber 21 The remaining pumping light that has not been absorbed by the optical fiber 21 can be emitted to the outside along one end of the optical fiber 21. [

일 예시에 따른 반사 미러(32)는 광학 결합부(30)의 일 단부에 배치되어 광학 결합부(30)를 통과하여 진행된 잔여 펌핑 광을 반사할 수 있는 반사 부재이다. 일 예로서, 반사 미러(32)는 광학 결합부(30)에 구비된 직선부(311)의 일 단부에 미러 코팅 방식으로 형성될 수 있으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에 따르면, 반사 미러(32)는 금속 미러의 형태로 형성될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 잔여 펌핑 광을 반사시킬 수 있는 다른 반사 부재로 형성되어도 무방하다.The reflecting mirror 32 according to one example is a reflecting member disposed at one end of the optical coupling portion 30 and capable of reflecting the proceeding residual pumping light through the optical coupling portion 30. [ As an example, the reflection mirror 32 may be formed in a mirror coating manner at one end of the straight portion 311 provided in the optical coupling portion 30, but the present disclosure is not limited thereto. According to one embodiment, the reflection mirror 32 may be formed in the form of a metal mirror. However, the present disclosure is not limited thereto, and it may be formed with another reflecting member capable of reflecting the residual pumping light.

일 실시예에 따라 반사 미러(32)가 광학 결합부(30)에 구비된 직선부(311)의 일 단부에 배치되는 경우, 잔여 펌핑 광은 반사 미러(32)에 의해 반사되어 광학 결합부(30)로 재입사될 수 있다. 또한, 광학 결합부(30)로 재입사된 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)로 재입사될 수 있으며 이에 따라 잔여 펌핑 광 중 일부는, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 재흡수될 수 있다. 반사된 잔여 펌핑 광의 재흡수에 의해 잔여 펌프 광의 사용 효율을 상승시켜 레이저 발진 효율을 상승시킬 수 있으며, 잔여 펌프 광의 흡수 범위가 넓어질 수 있으므로, 이에 따라 상대적으로 적은 발열이 발생될 수 있다. When the reflection mirror 32 is disposed at one end of the straight line portion 311 provided in the optical coupling portion 30 according to the embodiment, the residual pumping light is reflected by the reflection mirror 32, 30). ≪ / RTI > The remaining pumping light re-incident on the optical coupling portion 30 may also be re-incident on the optical fiber 21 so that some of the remaining pumping light is incident on the optical fiber 21, It can be reabsorbed by rare earth ions. The efficiency of use of the remaining pump light can be increased by re-absorption of the reflected residual pump light, and the laser oscillation efficiency can be increased and the absorption range of the remaining pump light can be widened, so that relatively little heat can be generated.

도 4는 본 발명의 다른 예에 따른 광 공진기의 개략도이다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광 공진기의 부분 단면도이다. 상술한 실시예에서 서술된 구성과 실질적으로 동일한 구성에 대한 서술은 설명의 편의상 생략한다.4 is a schematic view of an optical resonator according to another example of the present invention. 5 is a partial cross-sectional view of an optical resonator according to another embodiment of the present invention. The description of the substantially same configuration as that described in the above-mentioned embodiment is omitted for the sake of explanation.

도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 광 공진기(1)는 펌핑 소스(pumping source)(11)와 커플러(coupler)(12)를 포함하는 펌핑부(10), 광섬유(optical fiber)(21)를 포함하는 광섬유 공진부(20) 및 광섬유(21)에 결합되는 제1 광학 결합부(30) 및 제2 광학 결합부(40)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 광학 결합부(30) 및 제2 광학 결합부(40)는 일 방향을 따라 연장된 중공형 로드 형상으로서, 양 끝단이 절단된 글래스 튜브(glass tube)일 수 있으며, 광섬유(21)의 양 단부에 각각 배치될 수 있다. 일 예로서, 제1 광학 결합부(30) 및 제2 광학 결합부(40)는 도 2에 도시된 광학 결합부(30)와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다. 일 예로서, 제2 광학 결합부(40)는 테이퍼부(410)와 직선부(411)를 구비하는 몸체부(41) 및 길이 방향을 따라 연장된 관통홀(43)을 포함할 수 있으며, 이때, 테이퍼부(410)와 직선부(411)는 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 더불어, 광섬유(21)는 제2 광학 결합부(40)에 구비된 관통 홀(43)에 삽입되어 제2 광학 결합부(40)에 융착될 수 있다. 제2 광학 결합부(40)의 관통 홀(43)에 광섬유(21)를 삽입하는 경우, 제2 광학 결합부(40)의 관통 홀(43)에 삽입되는 제2 클래드(212)의 일부분은 제거될 수 있다. 4 and 5, an optical resonator 1 according to an embodiment includes a pumping unit 10 including a pumping source 11 and a coupler 12, an optical fiber A first optical coupling unit 30 and a second optical coupling unit 40 coupled to the optical fiber resonator unit 20 and the optical fiber 21. The first optical coupler 30 and the second optical coupler 40 may have a hollow rod shape extending in one direction and may be a glass tube whose both ends are cut. As shown in Fig. As an example, the first optical coupling portion 30 and the second optical coupling portion 40 may be formed to be substantially the same as the optical coupling portion 30 shown in Fig. The second optical coupler 40 may include a body portion 41 having a tapered portion 410 and a straight portion 411 and a through hole 43 extending along the longitudinal direction, At this time, the tapered portion 410 and the straight portion 411 may be disposed adjacent to each other. The optical fiber 21 may be inserted into the through hole 43 of the second optical coupler 40 and fused to the second optical coupler 40. A part of the second clad 212 inserted into the through hole 43 of the second optical coupling part 40 is inserted into the through hole 43 of the second optical coupling part 40 Can be removed.

다만, 이때, 제1 광학 결합부(30)는 제1 반사단(22)과 제2 반사단(23) 사이에서 제2 반사단(23)에 인접하게 배치될 수 있으며, 또한, 제2 광학 결합부(40)는 제1 반사단(22)과 제2 반사단(23) 사이에서 제1 반사단(22)에 인접하게 배치될 수 있다.However, at this time, the first optical coupling portion 30 may be disposed adjacent to the second reflection terminal 23 between the first reflection terminal 22 and the second reflection terminal 23, The engaging portion 40 may be disposed adjacent to the first counterpart 22 between the first counterpart 22 and the second counterpart 23.

제1 반사 미러(32) 및 제2 반사 미러(42)는 제1 광학 결합부(30) 및 제2 광학 결합부(40)의 일 단부에 각각 배치되어 제1 광학 결합부(30) 및 제2 광학 결합부(40)를 통과하여 진행된 잔여 펌핑 광을 반사할 수 있는 반사 부재이다. 일 예로서, 제1 반사 미러(32)는 제1 광학 결합부(30)에 구비된 직선부(311)의 일 단부에 미러 코팅 방식으로 형성될 수 있으며, 제2 반사 미러(42)는 제2 광학 결합부(40)에 구비된 직선부(411)의 일 단부에 미러 코팅 방식으로 형성될 수 있다. 다만, 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 반사 미러(32) 및 제2 반사 미러(42)는 잔여 펌핑 광을 반사시킬 수 있는 다른 반사 부재로 형성되어도 무방하다.The first reflection mirror 32 and the second reflection mirror 42 are disposed on one end of the first optical coupler 30 and the second optical coupler 40, 2 is a reflecting member capable of reflecting the residual pumping light that has passed through the optical coupling portion 40 and proceeds. For example, the first reflection mirror 32 may be formed at one end of the straight line portion 311 provided in the first optical coupling portion 30 in a mirror coating manner, and the second reflection mirror 42 may be formed 2 optical coupling unit 40 may be formed in a mirror coating manner at one end of the rectilinear section 411. However, the present invention is not limited thereto, and the first reflection mirror 32 and the second reflection mirror 42 may be formed of other reflection members capable of reflecting the remaining pumping light.

상술한 실시예에서, 도 1 내지 도 3과 관련하여 서술한 바와 같이 펌핑 소스(11)로부터 출사된 펌핑 광은 커플러(12)를 통하여 광섬유(21)로 입사될 수 있다. 광섬유(21)로 입사된 펌핑 광 중, 일부만이 광섬유(21) 보다 구체적으로 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 흡수되고, 펌핑광을 흡수한 이온은 유도 방출에 의해 레이저광을 발생시킨다. 발생한 레이저광은 광섬유 내부에서 진행하게 되고, 광섬유 공진부(20)는 광섬유(21)의 양 단부측에 각각 제공되는 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)에 의해 광섬유(21)를 향해 레이저광을 반사하여 레이저광을 공진시킬 수 있다. In the above-described embodiment, the pumping light emitted from the pumping source 11, as described with reference to Figs. 1 to 3, may be incident on the optical fiber 21 through the coupler 12. Only a part of the pumping light incident on the optical fiber 21 is absorbed by the rare earth ions added more specifically to the core 210 than to the optical fiber 21 and the ions absorbing the pumping light are excited by the laser beam . The generated laser light propagates in the optical fiber and the optical fiber resonator 20 is connected to the optical fiber 21 by the first and second terminals 22 and 23 provided on both ends of the optical fiber 21 To reflect the laser light to resonate the laser light.

또한, 일 실시예에 따르면, 이때, 광섬유(21)로 입사된 펌핑 광 중 일부는 광섬유(21)에 구비된 희토류 이온에 흡수되지 않은 채, 잔존할 수 있다. 이와 같은 잔여 펌핑광은 잔여 펌핑 광은 제1 광학 결합부(30)로 진입하여 진행될 수 있으며 이에 따라, 제1 광학 결합부(30)는 잔여 펌핑 광의 광 가이드 역할을 실질적으로 수행할 수 있다. 일 실시예에 따라 제1 광학 결합부(30)를 통과하여 진행된 잔여 펌핑 광은 제1 반사 미러(32)에 의해 반사되어 제1 광학 결합부(30)로 재입사될 수 있다. 또한, 제1 광학 결합부(30)로 재입사된 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)로 재입사될 수 있으며 이에 따라 잔여 펌핑 광 중 일부는, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 재흡수될 수 있다. In addition, according to one embodiment, some of the pumping light incident on the optical fiber 21 may remain without being absorbed by the rare earth ions included in the optical fiber 21. The residual pumping light may proceed to enter the first optical coupler 30 and the first optical coupler 30 may substantially perform the function of guiding the remaining pumping light. The residual pumping light that has passed through the first optical coupler 30 may be reflected by the first reflection mirror 32 and may be incident again on the first optical coupler 30. [ The remaining pumping light reentered into the first optical coupler 30 may be re-incident on the optical fiber 21 so that some of the remaining pumping light is incident on the optical fiber 21, It can be reabsorbed by the added rare earth ions.

또한, 잔여 펌핑 광 중, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 재흡수되지 않은 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)를 따라 역방향으로 진행될 수 있으며, 이에 따라 제2 광학 결합부(40)로 입사될 수 있다. 이때, 제2 광학 결합부(40)는 잔여 펌핑 광의 광 가이드 역할을 수행할 수 있다. Further, among the remaining pumping light, the residual pumping light that has not been reabsorbed by the optical fiber 21, more specifically, the rare earth ions added to the core 210, can proceed in the reverse direction along the optical fiber 21, And may be incident on the optical coupling portion 40. At this time, the second optical coupler 40 may serve as a light guide for the remaining pumping light.

또한, 제2 광학 결합부(40)를 통과하여 진행된 잔여 펌핑 광은 제2 반사 미러(42)에 의해 반사되어 제2 광학 결합부(40)로 재입사될 수 있다. 다음으로, 제2 광학 결합부(40)로 재입사된 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)로 다시 입사될 수 있으며 이에 따라 잔여 펌핑 광 중 일부는, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 재흡수될 수 있다. 반사된 잔여 펌핑 광의 재흡수에 의해 잔여 펌프 광의 사용 효율을 추가적으로 상승시킬 수 있으며, 잔여 펌프 광의 흡수 범위가 추가적으로 넓어짐에 따라 상대적으로 적은 발열이 발생될 수 있다. The remaining pumping light that has passed through the second optical coupler 40 may be reflected by the second reflection mirror 42 and re-incident on the second optical coupler 40. The remaining pumping light re-incident on the second optical coupling portion 40 may then be incident again on the optical fiber 21 so that some of the remaining pumping light is transmitted through the optical fiber 21, Can be reabsorbed by the rare-earth ions added to the polymer. The efficiency of use of the remaining pump light can be further increased by re-absorption of the reflected residual pumping light, and relatively less heat can be generated as the absorption range of the remaining pump light is further widened.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다. It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

1 … 광 공진기 10… 펌핑부
20 … 광섬유 공진부 30, 40 … 광학 결합부One … Optical resonator 10 ... Pumping section
20 ... The optical fiber resonator 30, 40 ... Optical coupling portion

Claims (14)

펌핑 광을 발생시키는 펌핑부;
상기 펌핑 광을 진행시키고 상기 펌핑 광의 에너지를 흡수하여 발생된 레이저 광을 공진시키는 광섬유와 상기 광섬유의 양 단부에 배치되는 제1 반사단과 제2 반사단을 포함하는 광섬유 공진부; 및
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 광학 결합부;를 포함하며,
상기 광학 결합부는 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 중 어느 하나에 인접하도록 배치되고,
상기 광학 결합부는 일정한 외경을 구비하는 직선부와, 상기 직선부에 인접하게 배치되며 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 테이퍼부를 구비하고,
상기 광학 결합부는 상기 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 더 포함하는,
광 공진기.
A pumping unit generating pumping light;
An optical fiber resonator including an optical fiber for propagating the pumping light and absorbing the energy of the pumping light to resonate the generated laser light, and a first reflection end and a second reflection end disposed at both ends of the optical fiber; And
And a hollow optical coupling portion extending along one direction and having a through hole at a central portion thereof and into which the optical fiber is inserted,
Wherein the optical coupling portion is disposed between the first and second reflection ends and is disposed adjacent to any one of the first reflection end and the second reflection end,
Wherein the optical coupling portion includes a straight portion having a constant outer diameter and a taper portion disposed adjacent to the straight portion and having an outer diameter decreasing along the longitudinal direction,
Wherein the optical coupling portion further comprises a reflection mirror disposed at one end of the straight portion,
Optical resonator.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 반사 미러는, 상기 펌핑 광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌핑 광을 반사하여 상기 광섬유로 재입사시키는,
광 공진기.The method according to claim 1,
Wherein the reflection mirror reflects remaining pumping light not absorbed by the optical fiber among the pumping light and re-enters the optical fiber,
Optical resonator. 제1 항에 있어서,
상기 광학 결합부는 상기 광섬유에 융착되어 고정되는,
광 공진기.The method according to claim 1,
Wherein the optical coupling unit is fused to the optical fiber and fixed,
Optical resonator. 제1 항에 있어서,
상기 펌핑부는,
상기 펌핑 광을 발생하는 펌핑 소스; 및
상기 펌핑 소스와 상기 광섬유의 일 단을 결합시키는 커플러를 포함하는
광 공진기.The method according to claim 1,
The pumping unit includes:
A pumping source for generating the pumping light; And
And a coupler coupling one end of the optical fiber with the pumping source
Optical resonator. 제1 항에 있어서,
상기 광섬유 공진부는, 상기 레이저 광을 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에서 반복적으로 이동시킴으로서 상기 레이저 광을 공진시키는,
광 공진기.The method according to claim 1,
Wherein the optical fiber resonant portion resonates the laser light by repeatedly moving the laser light between the first and second reflection ends,
Optical resonator. 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부;
상기 펌핑 광을 진행시키고 상기 펌핑 광의 에너지를 흡수하여 발생된 레이저 광을 공진시키는 광섬유와 상기 광섬유의 양 단부에 배치되는 제1 반사단과 제2 반사단을 포함하는 광섬유 공진부; 및
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 제1 광학 결합부 및 제2 광학 결합부;를 포함하며,
상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부는, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단에 각각 인접하도록 배치되며,
상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부 중 하나 이상은 일정한 외경을 구비하는 직선부와, 상기 직선부에 인접하게 배치되며 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 테이퍼부를 구비하고,
상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부 중 하나 이상은 상기 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 더 포함하는,
광 공진기.
A pumping unit generating pumping light;
An optical fiber resonator including an optical fiber for propagating the pumping light and absorbing the energy of the pumping light to resonate the generated laser light, and a first reflection end and a second reflection end disposed at both ends of the optical fiber; And
And a first optical coupling part and a second optical coupling part, which extend along one direction and have a through hole at a central part and into which the optical fiber is inserted,
Wherein the first optical coupling portion and the second optical coupling portion are disposed between the first and second reflection ends and are disposed adjacent to the first reflection end and the second reflection end respectively,
At least one of the first optical coupler and the second optical coupler has a linear portion having a constant outer diameter and a tapered portion disposed adjacent to the linear portion and having an outer diameter decreasing along the longitudinal direction,
Wherein at least one of the first optical coupling portion and the second optical coupling portion further comprises a reflection mirror disposed at one end of the straight portion,
Optical resonator.
삭제delete 삭제delete 제8 항에 있어서,
상기 반사 미러는, 상기 펌핑 광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌프광을 반사하여 상기 광섬유로 재입사시키는,
광 공진기.9. The method of claim 8,
Wherein the reflection mirror reflects the remaining pump light not absorbed by the optical fiber among the pumping light and re-enters the optical fiber,
Optical resonator. 제8 항에 있어서,
상기 제1 광학 결합부 및 상기 제2 광학 결합부는 상기 광섬유에 융착되어 고정되는,
광 공진기.9. The method of claim 8,
Wherein the first optical coupler and the second optical coupler are fused and fixed to the optical fiber,
Optical resonator. 제8 항에 있어서,
상기 펌핑부는,
상기 펌핑 광을 발생하는 펌핑 소스; 및
상기 펌핑 소스와 상기 광섬유의 일 단을 결합시키는 커플러를 포함하는
광 공진기.9. The method of claim 8,
The pumping unit includes:
A pumping source for generating the pumping light; And
And a coupler coupling one end of the optical fiber with the pumping source
Optical resonator. 제8 항에 있어서,
상기 광섬유 공진부는, 상기 레이저 광을 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에서 반복적으로 이동시킴으로서 상기 레이저 광을 공진시키는,
광 공진기.9. The method of claim 8,
Wherein the optical fiber resonant portion resonates the laser light by repeatedly moving the laser light between the first and second reflection ends,
Optical resonator.
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