KR101951349B1 - 광 공진기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광 공진기에 관한 것으로서, 일 실시예에 따른 광 공진기는 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부; 상기 펌핑 광이 입사되며, 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통홀을 구비하는 중공 형상의 클래드 광섬유; 상기 클래드 광섬유의 관통홀에 삽입되는 코어부; 일 방향을 따라 연장되고, 상기 클래드 광섬유의 둘레 방향을 따라 상기 클래드 광섬유의 일 단부면에 일 단부면이 연결되는 2n개의 막대 광섬유; 일 방향을 따라 연장되고, 상기 2n개의 막대 광섬유 중 선택된 2개의 막대 광섬유의 타 단부면 각각에 양 단부면이 각각 연결되는 n개의 루프 광섬유;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 광 공진기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 잔여 펌프광을 추가적으로 사용할 수 있는 공진기를 구비하는 광 공진기에 관한 것이다.
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.
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.
본 발명은 광 공진기에 입사되어 잔존하는 잔여 펌프광의 사용 효율을 높일 수 있는 광 공진기를 제공하는 데 있다.
일 실시예에 따른 광 공진기는, 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부; 상기 펌핑 광이 입사되며, 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통홀을 구비하는 중공 형상의 클래드 광섬유; 상기 클래드 광섬유의 관통홀에 삽입되는 코어부; 일 방향을 따라 연장되고, 상기 클래드 광섬유의 둘레 방향을 따라 상기 클래드 광섬유의 일 단부면에 일 단부면이 연결되는 2n개의 막대 광섬유; 일 방향을 따라 연장되고, 상기 2n개의 막대 광섬유 중 선택된 2개의 막대 광섬유의 타 단부면 각각에 양 단부면이 각각 연결되는 n개의 루프 광섬유;를 포함할 수 있다.
상기 막대 광섬유와 상기 루프 광섬유는 코어리스(coreless) 광섬유일 수 있다.
상기 루프 광섬유는, 상기 펌프광 중 흡수되지 않은 잔여 펌프광을 상기 클래드 광섬유로 재입사시킬 수 있다.
상기 클래드 광섬유, 상기 막대 광섬유 및 상기 루프 광섬유는 동일한 물질을 포함할 수 있다.
상기 클래드 광섬유는 플루오린 도핑된 글래스 튜브(Fluorine doped glass tube)일 수 있다.
상기 펌핑부는, 상기 펌핑광을 발생하는 펌핑 소스; 및 상기 펌핑 소스와 상기 클래드 광섬유의 타 단부면을 결합시키는 커플러를 포함할 수 있다.
상기 코어부의 양 단부에 배치되어 레이저 광을 공진시키는 제1 반사단과 제2 반사단을 더 포함할 수 있다.
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀에 상기 클래드 광섬유가 배치되는 중공 형상의 클래딩부;를 더 포함할 수 있다.
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 클래드 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 광학 결합부; 및 상기 코어부의 양 단부에 배치되어 레이저 광을 공진시키는 제1 반사단과 제2 반사단;을 더 포함하며, 상기 광학 결합부는, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단에 인접하도록 배치될 수 있다.
상기 광학 결합부는 일정한 외경을 구비하는 직선부와 상기 직선부에 인접하게 배치되며, 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 테이퍼부를 구비할 수 있다.
상기 광학 결합부는 상기 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 더 포함할 수 있다.
상기 반사 미러는, 상기 펌핑 광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌핑 광을 반사하여 상기 클래드 광섬유로 재입사시킬 수 있다.
상기 광학 결합부는 상기 클래드 광섬유에 융착되어 고정될 수 있다.
전술한 본 개시의 과제 해결 수단에 의하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기에 구비된 광학 결합부를 이용하여, 흡수되지 않은 잔여 펌프 광이 다시 되돌아올 수 있으므로 잔여 펌프 광의 사용 효율을 상승시켜 레이저 발진 효율을 상승시킬 수 있다.
또한, 잔여 펌프 광의 흡수량이 상대적으로 증가할 수 있으므로, 잔여 펌프광에 의해 발생될 수 있는 발열량이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광 공진기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑광 재입사부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기와 펌핑광 재입사부의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 결합부의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑광 재입사부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기와 펌핑광 재입사부의 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 결합부의 단면도이다.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일 예에 따른 광 공진기의 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 펌핑광 재입사부의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기와 펌핑광 재입사부의 부분 단면도이다.
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), 신호광이 왕복하며 펌핑광을 흡수하는 광학 공진부(20) 및 광학 공진부(20)에 결합되는 펌핑광 재입사부(30)를 포함할 수 있다.
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.
커플러(12)는 펌핑 소스(11)와 광학 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 광학 공진부(20)에 구비된 광섬유(21), 보다 구체적으로 광섬유(21)에 포함된 클래드 광섬유(211)를 향하여 입사 된다. 이에 따라, 펌핑 소스(11)와 클래드 광섬유(211)의 일 단부면이 광섬유결합(fiber coupled)으로 결합되어 공진기 결합 손실을 줄일 수 있다
광학 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 신호광을 반사시킬 수 있는 제1 반사단(22)과 제2 반사단(23)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광섬유(21)는 이득 물질이 도핑된 능동 광섬유를 포함할 수 있다. 일 예로서, 광섬유(21)는 고출력 광섬유 레이저에 사용되는 코어부(210), 클래드 광섬유(211), 및 클래딩부(212)를 포함하는 이중 클래드 광섬유일 수 있다. 코어부(210)는 희토류 원소가 첨가될 수 있으며, 입사된 펌핑 광은 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어부(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 흡수되고, 펌핑광을 흡수한 이온은 유도 방출에 의해 레이저광을 발생시킨다. 발생한 레이저광은 광섬유 내부에서 진행하게 되고, 광학 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. 클래드 광섬유(211)는 실리카(silica)를 포함하거나 또는 플루오린 도핑된 글래스 튜브(Fluorine doped glass tube)로 구성될 수 있다. 클래딩부(212)는 실리카에 불소가 함유된 저 굴절률 유리 또는 폴리머(polymer)일 수 있다.
일 예시에 따른 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)은 상술한 바와 같이 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어부(210)를 향해 레이저광을 반사하여 레이저광을 공진시킬 수 있다. 일 예로서, 제1 반사단(22) 및 제2 반사단(23)은 코어부(210)의 양 단부에 배치될 수 있으며, 코어부(210)의 양측 단부에서 발생하는 레이저광의 반사에 의해 레이저광이 공진하게 되고, 레이저 발진이 일어나게 된다. 예를 들어 코어부(210)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, 코어부(210)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.
펌핑광 재입사부(30)는 흡수되지 못하고 방출되거나 열로 변환될 수 있는 잔여 펌핑광을 광섬유(21), 보다 구체적으로 클래드 광섬유(211)로 다시 입사시킬 수 있는 광학 경로를 형성하기 위한 광학 부재이다. 일 예로서, 펌핑광 재입사부(30)는 클래드 광섬유(211)의 일 단부면에 일 단부면이 연결되는 막대 광섬유(31) 및 막대 광섬유(31)에 연결된 루프 광섬유(32) 및 코어부(210)와 연결되어 코어부(210)로부터 레이저광이 입사되는 레이저광 출력부(33)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 막대 광섬유(31)는 일 방향을 따라 연장된 막대 형상의 광섬유일 수 있다. 이때, 막대 광섬유(31)의 일 단부면은 클래드 광섬유(211)의 일 단부면에 연결되도록 배치될 수 있다. 이에 따라 클래드 광섬유(211)를 통과하여 방출된 잔여 펌핑광은 막대 광섬유(31)로 입사될 수 있다. 또한, 이때, 막대 광섬유(31) 드 유(211) 한 , 카(silica) 하거나 오린 된 유로 될 다. 또한, , 막대 광섬유(31)는 코어 및 클래드가 구별되지 않는 코어리스(coreless) 형태의 광섬유일 수 있으므로, 잔여 펌핑광의 추가적인 손실을 방지한 채, 잔여 펌핑광이 클래드 광섬유(211)로부터 막대 광섬유(31)로 전달될 수 있다. 또한, 이때, 막대 광섬유(31)로 입사된 잔여 펌핑광은 막대 광섬유(31) 내에서 전반사되어 막대 광섬유(31)를 따라 진행될 수 있다.
또한, 일 예시에 따른 막대 광섬유(31)는 복수 개, 예를 들어 2n(n은 정수)개로 구비될 수 있으며, 복수 개의 막대 광섬유(31)는 클래드 광섬유(211)의 둘레 방향을 따라 배치될 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 막대 광섬유(31)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제 6 막대 광섬유(311-316)으로 구현될 수 있다. 이때, 제1 내지 제 6 막대 광섬유(311-316)는 레이저광 출력부(33)를 중심으로 클래드 광섬유(211)의 둘레 방향을 따라 서로 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 이때 복수 개의 막대 광섬유(31)의 외면을 따라 클래딩부(212)가 배치되어 일체화된 광학 공진부(20)와 펌핑광 재입사부(30)가 일체로 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 루프 광섬유(32)는 일 방향을 따라 연장된 막대 형상의 광섬유일 수 있다. 일 예로서, 루프 광섬유(32)는 막대 광섬유(31)와 실질적으로 동일한 물질 및 구조를 구비할 수 있다. 예를 들어, 루프 광섬유(32) 드 유(211) 유(31) 한 , 카(silica) 하거나 오린 된 유로 될 다. 또한, , 루프 광섬유(32)는 코어 및 클래드가 구별되지 않는 코어리스(coreless) 형태의 광섬유일 수 있으므로, 잔여 펌핑광의 추가적인 손실을 방지한 채, 잔여 펌핑광이 막대 광섬유(31)로부터 루프 광섬유(32)로 전달될 수 있다. 또한, 이때, 루프 광섬유(32)로 입사된 잔여 펌핑광은 루프 광섬유(32) 내에서 전반사되어 루프 광섬유(32)를 따라 진행될 수 있다.
또한, 일 예시에 따라 막대 광섬유(31)는 복수 개, 예를 들어 2n(n은 정수)개로 구비된 경우, 루프 광섬유(32)는 복수 개, 예를 들어 n(n은 정수)개일 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 막대 광섬유(31)가 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 제1 내지 제 6 막대 광섬유(311-316)으로 구현되는 경우, 제1 루프 광섬유(321)는 제1 막대 광섬유(311) 및 제2 막대 광섬유(312)를 연결하도록 배치될 수 있다. 이때, 제1 루프 광섬유(321)의 양 단부면은 막대 광섬유(311) 및 제2 막대 광섬유(312)의 일 단부면과 각각 연결되도록 배치될 수 있다. 또한 이때, 제2 루프 광섬유(322)는 제3 막대 광섬유(313) 및 제4 막대 광섬유(314)를 연결하도록 배치될 수 있으며, 제3 루프 광섬유(323)는 제5 막대 광섬유(315) 및 제6 막대 광섬유(316)를 연결하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 어느 하나의 막대 광섬유(31)를 통하여 루프 광섬유(32)로 전달된 잔여 펌핑 광은 다시 다른 막대 광섬유(31)로 입사되어 닫힌 형태의 광경로를 형성할 수 있다. 상술한 실시예에서는 제1 내지 제3 루프 광섬유(321-323)와 연결되는 제1 내지 제6 막대 광섬유(311-316)의 순서를 차례대로 결정하였으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 루프 광섬유(32)는 복수 개의 막대 광섬유(31) 중 임의로 2개를 선택하고, 상술한 2개의 막대 광섬유(31)를 연결하도록 배치될 수 있음은 물론이다.
또한, 일 예시에 따라 막대 광섬유(31)와 루프 광섬유(32)는 일체로 형성될 수도 있다. 일 예로서, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제1 막대 광섬유(311) 및 제2 막대 광섬유(312)와 제1 루프 광섬유(321)가 일체형으로 형성되어 배치될 수 있으며, 또한 이때, 제3 막대 광섬유(313) 및 제4 막대 광섬유(314)와 제2 루프 광섬유(322)가 일체형으로 형성되어 배치될 수 있으며, 또한, 이때, 제5 막대 광섬유(315) 및 제6 막대 광섬유(316)와 제3 루프 광섬유(323)가 일체형으로 형성되어 배치될 수 있다. 이에 따라, 어느 하나의 막대 광섬유(31)를 통하여 루프 광섬유(32)로 전달된 잔여 펌핑 광은 다시 다른 막대 광섬유(31)로 입사되어 닫힌 형태의 광경로를 형성할 수 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 클래드 광섬유(211), 어느 하나의 막대 광섬유(31), 루프 광섬유(32), 다른 막대 광섬유(31) 및 클래드 광섬유(211)로 이어지는 재입사 형태의 광 경로가 형성됨으로써, 잔여 펌핑광은 외부로 방출되거나 열로 낭비되지 않은 채, 클래드 광섬유(211)로 재입사될 수 있다. 이에 따라, 잔여 펌핑광은 코어부(210)에 첨가된 희토류 이온에 의해 추가 흡수될 수 있으므로 잔여 펌프 광의 사용 효율을 상승시켜 레이저 발진 효율을 상승시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 공진기의 개략도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광학 결합부의 단면도이다. 도 1 내지 도 3에 개시된 구성과 실질적으로 동일한 구성은 설명의 편의상 서술을 생략한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 광학 공진부(20)는 제1 반사단(22)에 인접한 위치에 광학 결합부(40)를 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 광학 결합부(40)는 일 방향을 따라 연장된 중공형 로드 형상으로서, 양 끝단이 절단된 글래스 튜브(glass tube)일 수 있다. 일 예로서, 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. 일 예로서, 테이퍼부(410)는 원뿔대 형상으로 마련될 수 있으며, 직선부(411)는 균일한 외경을 구비하는 로드 형상일 수 있다.
광학 결합부(40)가 테이퍼부(410)와 직선부(411)를 구비하는 경우, 직선부(411)의 외경은 일정할 수 있으며, 테이퍼부(410)로 갈수록 감소할 수 있다. 일 예로서, 테이퍼부(410)의 일단의 지름은 광섬유(21)의 외경과 같을 수 있으나 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 반면 광학 결합부(40)의 내경은, 광학 결합부(40)의 길이 방향을 따라 일정할 수 있다. 일 예로서, 광학 결합부(40)의 내경은 광섬유(21)의 외경 보다 크게 형성될 수 있으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다.
일 실시예에 따라, 광학 결합부(40)에 광섬유(21)가 결합되는 경우, 광섬유(21)는 광학 결합부(40)에 구비된 관통홀(43)에 삽입되어 광학 결합부(40)에 융착될 수 있다. 광학 결합부(40)의 관통홀(43)에 광섬유(21)를 삽입하는 경우, 광학 결합부(40)의 관통홀(43)에 삽입되는 클래딩부(212)의 일부분은 제거될 수 있다.
일 실시예에 따라, 상술한 바와 같이 광섬유(21)의 측부, 보다 구체적으로 제1 반사단(22)에 인접하게 광학 결합부(40)가 결합되는 경우, 펌핑광 재입사부(30)에 의해 광섬유(21)로 재입사된 잔여 펌핑 광은 광학 결합부(40)로 진입될 수 있다. 일 예시에 따른 반사 미러(42)는 광학 결합부(40)의 일 단부에 배치되어 광학 결합부(40)를 통과하여 진행된 잔여 펌핑 광을 반사할 수 있는 반사 부재이다. 일 예로서, 반사 미러(42)는 광학 결합부(40)에 구비된 직선부(411)의 일 단부에 미러 코팅 방식으로 형성될 수 있으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다. 일 실시예에 따르면, 반사 미러(42)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.
일 실시예에 따라 반사 미러(42)가 광학 결합부(40)에 구비된 직선부(411)의 일 단부에 배치되는 경우, 잔여 펌핑 광은 반사 미러(42)에 의해 반사되어 광학 결합부(40)로 재입사될 수 있다. 또한, 광학 결합부(40)로 재입사된 잔여 펌핑 광은 광섬유(21)로 재입사될 수 있으며 이에 따라 잔여 펌핑 광 중 일부는, 광섬유(21), 보다 구체적으로 코어부(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.
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.
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.
10: 펌핑부 20: 광학 공진부
21: 광섬유 22: 제1 반사단
23: 제2 반사단 30: 펌핑광 재입사부
31: 막대 광섬유 32: 루프 광섬유
33: 레이저광 출력부 40: 광학 결합부
21: 광섬유 22: 제1 반사단
23: 제2 반사단 30: 펌핑광 재입사부
31: 막대 광섬유 32: 루프 광섬유
33: 레이저광 출력부 40: 광학 결합부
Claims (13)
- 펌핑 광을 발생시키는 펌핑부;
상기 펌핑 광이 입사되며, 일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통홀을 구비하는 중공 형상의 클래드 광섬유;
상기 클래드 광섬유의 관통홀에 삽입되는 코어부;
일 방향을 따라 연장되고, 상기 클래드 광섬유의 둘레 방향을 따라 상기 클래드 광섬유의 일 단부면에 일 단부면이 연결되는 2n개의 막대 광섬유;
일 방향을 따라 연장되고, 상기 2n개의 막대 광섬유 중 선택된 2개의 막대 광섬유의 타 단부면 각각에 양 단부면이 각각 연결되는 n개의 루프 광섬유; 및
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통 홀을 구비하며, 상기 관통 홀에 상기 클래드 광섬유가 삽입되는 중공 형상의 광학 결합부;를 포함하며,
상기 광학 결합부는 일정한 외경을 구비하는 중공 형상의 직선부와 상기 직선부에 인접하게 배치되며, 외경이 길이 방향을 따라 감소하는 중공 형상의 테이퍼부 및 상기 중공 형상의 직선부의 일 단부에 배치되는 반사 미러를 포함하며, 상기 반사 미러는, 상기 펌핑 광 중 상기 광섬유에 의해 흡수되지 않은 잔여 펌핑 광을 반사하여 상기 클래드 광섬유로 재입사시키는,
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 막대 광섬유와 상기 루프 광섬유는 코어리스(coreless) 광섬유인,
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 루프 광섬유는, 상기 펌핑 광 중 흡수되지 않은 잔여 펌핑 광을 상기 클래드 광섬유로 재입사시키는,
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 클래드 광섬유, 상기 막대 광섬유 및 상기 루프 광섬유는 동일한 물질을 포함하는,
광 공진기. - 제3 항에 있어서,
상기 클래드 광섬유는 플루오린 도핑된 글래스 튜브(Fluorine doped glass tube)인,
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 펌핑부는,
상기 펌핑 광을 발생하는 펌핑 소스; 및
상기 펌핑 소스와 상기 클래드 광섬유의 타 단부면을 결합시키는 커플러를 포함하는
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 코어부의 양 단부에 배치되어 레이저 광을 공진시키는 제1 반사단과 제2 반사단을 더 포함하는,
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
일 방향을 따라 연장되고, 중심부에 관통홀을 구비하며, 상기 관통홀에 상기 클래드 광섬유가 배치되는 중공 형상의 클래딩부;를 더 포함하는
광 공진기. - 제1 항에 있어서,
상기 코어부의 양 단부에 배치되어 레이저 광을 공진시키는 제1 반사단과 제2 반사단;을 더 포함하며,
상기 광학 결합부는, 상기 제1 반사단 및 상기 제2 반사단 사이에 배치되며, 상기 제1 반사단에 인접하도록 배치되는,
광 공진기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제9 항에 있어서,
상기 광학 결합부는 상기 클래드 광섬유에 융착되어 고정되는,
광 공진기.
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| JP2010028053A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Toshiba Corp | ファイバレーザ装置、レーザ加工装置及びレーザ加工方法 |
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