KR102255317B1 - 레이저 증폭 장치 및 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

레이저 증폭 장치 및 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 진행시키는 레이저 빔 경로 교환부와, 상기 레이저 빔 경로 교환부에서 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 레이저 증폭부와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 레이저 반사부와, 상기 레이저 반사부를 투과한 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 레이저 특성 측정부를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 잡음을 발생시키는 ASE 영역의 파장을 제거함으로써, 증폭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

레이저 증폭 장치 및 방법, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 및 컴퓨터 프로그램{APPARATUS AND METHOD FOR AMPLIFICATION OF LASER, COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM AND COMPUTER PROGRAM}
실시예는 레이저 증폭 장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 레이저 증폭 장치의 증폭 성능을 향상시키기 위한 레이저 증폭 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 회절 한계 빔 특성을 갖는 광섬유 레이저는 최근 학술, 산업, 군사 분야에서 많은 관심을 받고 있다. 특히, 이터븀 첨가 광섬유 레이저는 유지 보수의 편의성, 광섬유 열 방출의 용이성, 높은 레이저 발진 효율 등을 보이며 광섬유 레이저 출력 증진 연구의 도화점이 되었다.
이터븀 첨가 kW급 고출력 광섬유 레이저를 구현하기 위해 레이저 증폭기를 사용하여 출력 증폭을 하는데 일반적으로 여러 개의 증폭기를 사용하여 kW급 출력을 획득하게 된다.
특히 협대역 이터븀 첨가 kW급 고출력 광섬유 레이저 시스템은 낮은 시드빔 출력으로 인해 여러 개의 전치 증폭기를 사용하여 출력을 증폭시킨 후에 주 증폭기를 통해 레이저 빔을 kW급 이상으로 증폭하게 된다. 이때 증폭기 내에서 발생하게 되는 ASE(Amplified Spontaneous Emission)는 레이저 증폭 효율 저하를 유발할 뿐만 아니라 광섬유 소자들의 성능저하 및 손상을 유발할 수 있는 요소가 되어 이를 억제하는 방법뿐만 아니라 상시 모니터링을 통한 안정성 확보가 요구되고 있다.
레이저 증폭기 시스템에서 상시 모니터링을 위해 레이저 빔의 일부를 취해 빔 특성을 측정하지만 이는 광섬유 소자의 출력제한 때문에 W급 이하에서만 가능하다. 이를 극복하기 위해 Isolator 소자를 이용해 역방향 신호를 통한 빔 특성을 확인하거나 광섬유에서 세어나오는 빔을 비접촉식 측정장치를 이용해 모니터링을 하기도 한다. 하지만 이러한 방법은 간접적으로 측정하는 방식으로 빔 특성을 정확하게 측정하는 것이 어려울 뿐만 아니라 교정주기가 매우 짧아 정비성이 떨어지는 단점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 실시예는 증폭기의 성능을 향상시키기 위한 레이저 증폭 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 진행시키는 레이저 빔 경로 교환부와, 상기 레이저 빔 경로 교환부에서 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 레이저 증폭부와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 레이저 반사부와, 상기 레이저 반사부를 투과한 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 레이저 특성 측정부를 포함할 수 있다.
상기 레이저 반사부는 광섬유 브래그 격자(FBG:Fiber Bragg Grating) 구조를 포함할 수 있다.
상기 레이저 반사부는 상기 레이저 증폭부로부터 증폭된 상기 레이저 빔 중 제1 파장의 레이저 빔은 반사시키고, 상기 레이저 빔의 제2 파장의 레이저 빔은 투과시킬 수 있다.
상기 제1 파장의 범위는 1050nm 내지 1080nm를 포함할 수 있다.
상기 제2 파장의 범위는 상기 제1 파장의 범위에서 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 영역의 파장 범위를 뺀 파장의 영역을 포함할 수 있다.
상기 ASE 영역의 파장은 1000nm 내지 1100nm를 포함할 수 있다.
상기 제2 파장의 범위는 1000nm 내지 1045nm, 1081nm 내지 1010nm를 포함할 수 있다.
상기 레이저 반사부로부터 투과되는 상기 제2 파장의 범위의 레이저 빔은 전체 레이저 빔의 1% 이내일 수 있다.
상기 레이저 증폭부는 상기 레이저 빔 신호와 상기 레이저 신호를 증폭하기 위한 펌핑용 빔을 결합시키는 펌핑 신호 결합기와, 상기 펑핌 신호 결합기로부터 결합된 상기 레이저 빔을 전달하는 광 섬유를 포함할 수 있다.
상기 레이저 특성 측정부는 상기 레이저 빔의 출력 및 스펙트럼을 측정할 수 있다.
상기 레이저 빔 경로 교환부는 제1 포트 내지 제4 포트를 포함하고, 상기 제1 포트에 입력된 상기 레이저 빔은 제2 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사되고, 상기 반사된 레이저 빔은 상기 제3 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사되고, 상기 반사된 상기 레이저 빔은 상기 제4 포트를 통해 출력될 수 있다.
또한, 실시예는 레이저 증폭 장치에서 수행되는 레이저 증폭 방법에 있어서, 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면, 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 잡음을 발생시키는 ASE 영역의 파장을 제거함으로써, 증폭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 레이저 빔을 복수번 증폭시킴으로써, 증폭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 접촉식 소자를 이용하여 레이저 빔을 측정함으로서, 모니터링의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 펌프 광 제거시 소자 미사용으로 인한 열원을 제거할 수 있다.
또한, 실시예는 증폭기 개수에 영항을 받지 않는 단일 아이솔레이트(Isolator) 소자 사용으로 시스템 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예는 레이저 반사부의 성능 조건을 조절함으로써, 다양한 성능의 증폭기를 구축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 실시예에 따른 레이저 증폭 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 빔 경로 교환부를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 증폭부를 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 반사부를 나타낸 도면이다.
도 5는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 사용되는 '…부', '…기' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 레이저 증폭 장치를 나타낸 블록도이고, 도 2는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 빔 경로 교환부를 나타낸 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 증폭부를 나타낸 도면이고, 도 4는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 레이저 반사부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 레이저 증폭 장치(1000)는 레이저 빔 경로 교환부(100)를 포함할 수 있다. 레이저 빔 경로 교환부(100)는 입력된 레이저 빔의 경로를 미리 정해진 순서의 포트를 따라 진행시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 레이저 빔 경로 교환부(100)는 제1 포트(110), 제2 포트(120), 제3 포트(130) 및 제4 포트(140)를 포함할 수 있다. 제1 포트(110)는 레이저 빔을 입력할 수 있다. 제4 포트(140)는 최종 레이저 빔을 출력할 수 있다. 제2 포트(120) 및 제3 포트(130)는 제1 포트(110)로부터 입력된 레이저 빔을 증폭시킬 수 있다.
예컨대, 제1 포트(110)로 입력된 레이저 빔은 제2 포트(120)로 출력하고, 제2 포트(120)로 입력된 레이저 빔은 제3 포트(130)로 출력하고, 제3 포트(130)로 입력된 레이저 빔은 제4 포트(140)로 출력할 수 있다.
레이저 빔 경로 교환부(100)의 포트 개수는 이에 한정되지 않으며 3개 이하 또는 5개 이상의 포트로 이루어질 수 있다.
도 1로 돌아가서, 레이저 증폭 장치(1000)는 레이저 증폭부(200)를 포함할 수 있다. 레이저 증폭부(200)는 레이저 빔 경로 교환부(100)로부터 출력된 레이저 빔을 1차 증폭시킬 수 있다. 또한, 레이저 증폭부(200)는 레이저 반사부(300)로부터 반사된 레이저 빔을 2차 증폭시킬 수 있다. 이때, 레이저 증폭부(200) 내에는 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 영역의 파장 범위를 가지는 빔이 생성될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 레이저 증폭부(200)는 펌핑 신호 결합기(210, PSC)와 광섬유(220, Gain Fiber)를 포함할 수 있다. 펌핑 신호 결합기(210)는 펌핑용 빔을 이용하여 입력된 레이저 빔을 증폭할 수 있다. 도시되지는 않았으나 펌핑용 빔은 펌프 레이저 다이오드를 이용하여 생성할 수 있다.
광 섬유(220)는 펌핑용 빔이 결합된 증폭된 레이저 빔을 전달받아 게인값을 조절하여 레이저 반사부(300)로 출력할 수 있다.
또한, 레이저 증폭부(200)는 레이저 반사부(300)로부터 반사된 레이저 빔을 증폭시킬 수 있다. 레이저 증폭부(200)는 2중 증폭을 통해 증폭 효율을 극대화할 수 있다.
도 1로 돌아가서, 레이저 증폭 장치(1000)는 레이저 반사부(300)를 포함할 수 있다. 레이저 반사부(300)는 입력되는 여러 파장의 광 신호 중 특정 파장의 광신호만을 선택하여 반사 또는 투과시킬 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 레이저 반사부(400)는 광 섬유 브래그 격자(FBG:Fiber Bragg Grating) 구조를 포함할 수 있다. 레이저 반사부(400)는 광 섬유로 이루어질 수 있으며, 광 섬유에는 에칭 영역이 형성될 수 있다. 또한, 광 섬유의 에칭 영역에 브리그 격자가 형성될 수 있다. 또한, 레이저 반사부(400)는 브래그 격자를 감싸도록 폴리머가 광 섬유의 에칭 영역에 형성될 수 있다. 상기와 같은 레이저 반사부(400)의 구조는 이에 한정되지 않으며 다양한 구조로 형성될 수 있다.
레이저 반사부(400)는 레이저 증폭부(300)로부터 출력된 레이저 빔 중 제1 파장의 레이저 빔은 반사시킬 수 있다. 일 예로, 제1 파장은 1050nm 내지 1080nm를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
레이저 반사부(400)는 레이저 증폭부(300)로부터 출력된 레이저 빔 중 제2 파장의 레이저 빔을 투과시킬 수 있다. 제2 파장은 제1 파장에서 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 영역의 파장 범위를 뺀 값일 수 있다. 일예로, ASE 영역의 파장 범위는 1000nm 내지 1100nm를 포함할 수 있다. 따라서, 제2 파장은 1000nm 내지 1049nm, 1081nm 내지 1100nm를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
레이저 반사부(300)로부터 투과되는 레이저 빔은 전체 출력되는 레이저 빔의 1% 이내일 수 있다.
도 1로 돌아가서, 레이저 증폭 장치(1000)는 레이저 특성 측정부(400)를 포함할 수 있다. 레이저 특성 측정부(400)는 레이저 반사부(300)를 투과한 일부 레이저 빔을 이용하여 특성을 측정할 수 있다.
레이저 특성 측정부(400)는 레이저 빔의 출력값 및 레이저 빔의 스펙트럼 등을 측정할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 레이저 특성 측정부(400)는 레이저 빔의 비선형 빔을 모니터링할 수 있다.
레이저 특성 측정부(400)는 레이저 반사부(300)를 투과한 일부 레이저 빔을 이용하여 모니터링이 가능한 효과가 있다.
도 5는 실시예에 따른 레이저 증폭 장치의 연결 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 레이저 빔 경로 교환부(100)는 제1 포트(110), 제2 포트(120), 제3 포트(130) 및 제4 포트(140)를 포함할 수 있다. 제1 포트(110)에는 신호가 입력될 수 있다. 제2 포트(120)에는 제1 레이저 증폭부(200)가 연결될 수 있다. 제1 레이저 증폭부(200)에는 제1 레이저 반사부(300)가 연결될 수 있다. 제1 레이저 반사부(300)에는 제1 레이저 특성 측정부(400)가 연결될 수 있다. 제3 포트(130)에는 제2 레이저 증폭부(500)가 연결될 수 있다. 제2 레이저 증폭부(500)에는 제2 레이저 반사부(600)가 연결될 수 있다. 제2 레이저 반사부(600)에는 제2 레이저 특성 측정부(700)가 연결될 수 있다. 제4 포트(140)는 증폭된 레이저 빔을 출력할 수 있다.
레이저 빔 경로 교환부(100)의 제1 포트(110)로 레이저 빔이 입력되면, 입력된 레이저 빔은 제2 포트(120)로 출력된다. 제2 포트(120)로 출력된 레이저 빔은 제1 레이저 증폭부(200)에 입력된다. 제1 레이저 증폭부(200)는 입력된 레이저 빔을 증폭시켜 출력할 수 있다. 제1 레이저 증폭부(200)에서 출력된 레이저 빔은 제1 레이저 반사부(300)로 입력될 수 있다. 제1 레이저 반사부(300)는 입력된 레이저 빔 중 제1 파장의 레이저 빔은 반사시킬 수 있다.
한편, 제1 레이저 반사부(300)는 입력된 레이저 빔 중 제2 파장의 레이저 빔은 투과시킬 수 있다. 이때, 제1 레이저 반사부(300)를 투과한 광은 제1 레이저 특성 측정부(400)로 입력되고, 제1 레이저 특성 측정부(400)는 제2 파장의 레이저 빔을 이용하여 특성을 측정할 수 있다.
제1 레이저 반사부(300)로부터 반사된 레이저 빔은 제1 레이저 증폭부(200)로 입력되어 증폭되고, 제1 레이저 증폭부(200)에서 증폭된 레이저 빔은 제2 포트(120)로 입력될 수 있다.
제2 포트(120)로 입력된 레이저 빔은 제3 포트(130)로 출력될 수 있다. 제3 포트(130)로 출력된 레이저 빔은 제2 레이저 증폭부(500)에 입력된다. 제2 레이저 증폭부(500)는 입력된 레이저 빔을 증폭시켜 출력할 수 있다. 제2 레이저 증폭부(500)에서 출력된 레이저 빔은 제2 레이저 반사부(600)로 입력될 수 있다. 제2 레이저 반사부(600)는 입력된 레이저 빔 중 제1 파장의 레이저 빔은 반사시킬 수 있다.
한편, 제2 레이저 반사부(600)는 입력된 레이저 빔 중 제2 파장의 레이저 빔은 투과시킬 수 있다. 이때, 제2 레이저 반사부(600)를 투과한 광은 제2 레이저 특성 측정부(700)로 입력되고, 제2 레이저 특성 측정부(700)는 제2 파장의 레이저 빔을 이용하여 특성을 측정할 수 있다.
제2 레이저 반사부(600)로부터 반사된 레이저 빔은 제2 레이저 증폭부(500)로 입력되어 증폭되고, 제2 레이저 증폭부(500)에서 증폭된 레이저 빔은 제3 포트(130)로 입력될 수 있다. 제3 포트(130)로 입력된 레이저 빔은 제4 포트(140)로 출력될 수 있다.
실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 잡음을 발생시키는 ASE 영역의 파장을 제거함으로써, 증폭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 레이저 빔을 복수번 증폭시킴으로써, 증폭 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 실시예에 따른 레이저 증폭 장치는 접촉식 소자를 이용하여 레이저 빔을 측정함으로써, 모니터링의 정확성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예에 따른 레이저 증폭 장치에서 수행되는 레이저 증폭 방법은 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 제1 포트에서 입력된 레이저 빔은 제2 포트를 통해 출력될 수 있다. 제2 포트를 통해 출력된 레이저 빔은 증폭 및 반사될 수 있다. 제2 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사된 레이저 빔은 제3 포트로 출력될 수 있다. 제3 포트를 통해 출력된 레이저 빔은 증폭 및 반사될 수 있다. 제3 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사된 레이저 빔은 제4 포트로 출력될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체(machine-readable storage media)(예: 메모리(내장 메모리 또는 외장 메모리))에 저장된 명령어를 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램)로 구현될 수 있다. 기기는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 전자 장치를 포함할 수 있다. 상기 명령이 제어부에 의해 실행될 경우, 제어부가 직접, 또는 상기 제어부의 제어하에 다른 구성요소들을 이용하여 상기 명령에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 명령은 컴파일러 또는 인터프리터에 의해 생성 또는 실행되는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, 비일시적은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 수행하기 위한 동작을 포함하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서, 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계와, 상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계와, 상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계와, 상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 수행하기 위한 동작을 포함하는 방법을 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함할 수 있다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
상기에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 실시예의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 실시예는 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.
100: 레이저 빔 경로 교환부
200: 레이저 증폭부
300: 레이저 반사부
400: 레이저 특성 측정부

Claims (14)

  1. 입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 진행시키는 레이저 빔 경로 교환부;
    상기 레이저 빔 경로 교환부에서 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 레이저 증폭부;
    상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 레이저 반사부; 및
    상기 레이저 반사부에서 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 레이저 특성 측정부를 포함하고,
    상기 레이저 특성 측정부는 접촉식 소자를 포함하고, 상기 접촉식 소자를 이용하여 상기 레이저 반사부에서 투과된 빔을 측정하고,
    상기 레이저 반사부에서 투과된 상기 레이저 빔 중 비선형적 특성을 가지는 비선형 빔을 모니터링하는 레이저 증폭 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 반사부는,
    광섬유 브래그 격자(FBG:Fiber Bragg Grating) 구조를 포함하는 레이저 증폭 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 반사부는,
    상기 레이저 증폭부로부터 증폭된 상기 레이저 빔 중 제1 파장의 레이저 빔은 반사시키고, 상기 레이저 빔의 제2 파장의 레이저 빔은 투과시키는 레이저 증폭 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 파장의 범위는,
    1050nm 내지 1080nm를 포함하는 레이저 증폭 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 파장의 범위는,
    상기 제1 파장의 범위에서 ASE(Amplified Spontaneous Emission) 영역의 파장 범위를 뺀 파장의 영역을 포함하는 레이저 증폭 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 ASE 영역의 파장의 범위는,
    1000nm 내지 1100nm를 포함하는 레이저 증폭 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제2 파장의 범위는,
    1000nm 내지 1045nm, 1081nm 내지 1010nm를 포함하는 레이저 증폭 장치.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 레이저 반사부로부터 투과되는 상기 제2 파장의 범위의 레이저 빔은 전체 레이저 빔의 1% 이내인 레이저 증폭 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 증폭부는,
    상기 레이저 빔 신호와 상기 레이저 신호를 증폭하기 위한 펌핑용 빔을 결합시키는 펌핑 신호 결합기; 및
    상기 펌핑 신호 결합기로부터 결합된 상기 레이저 빔을 전달하는 광 섬유를 포함하는 레이저 증폭 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 레이저 특성 측정부는,
    상기 레이저 빔의 출력 및 스펙트럼을 측정하는 레이저 증폭 장치.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 레이저 빔 경로 교환부는,
    제1 포트 내지 제4 포트를 포함하고,
    상기 제1 포트에 입력된 상기 레이저 빔은 제2 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사되고, 상기 제2 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사된 레이저 빔은 상기 제3 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사되고, 상기 제3 포트를 통해 출력되어 증폭 및 반사된 상기 레이저 빔은 상기 제4 포트를 통해 출력되는 레이저 증폭 장치.
  12. 레이저 증폭 장치에서 수행되는 레이저 증폭 방법에 있어서,
    입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계;
    상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계;
    상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계; 및
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계는 접촉식 소자를 이용하여 상기 투과된 상기 레이저 빔을 측정하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔 중 비선형적 특성을 가지는 비선형 빔을 모니터링하는 레이저 증폭 방법.
  13. 컴퓨터 프로그램을 저장하고 있는 컴퓨터 판독 가능 기록매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
    입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계;
    상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계;
    상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계; 및
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계는 접촉식 소자를 이용하여 상기 투과된 상기 레이저 빔을 측정하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔 중 비선형적 특성을 가지는 비선형 빔을 모니터링하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 기록매체.
  14. 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 저장되어 있는 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 프로세서에 의해 실행되면,
    입력된 레이저 빔을 경로 순서에 따라 출력시키는 단계;
    상기 출력된 상기 레이저 빔을 증폭시키는 단계;
    상기 레이저 빔의 일부는 투과시키고, 나머지 레이저 빔의 일부는 반사시키는 단계; 및
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계를 포함하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔의 특성을 측정하는 단계는 접촉식 소자를 이용하여 상기 투과된 상기 레이저 빔을 측정하고,
    상기 투과된 상기 레이저 빔 중 비선형적 특성을 가지는 비선형 빔을 모니터링하는 방법을 상기 프로세서가 수행하도록 하기 위한 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000032607A (ko) * 1998-11-16 2000-06-15 이계철 광전송 시스템에서 광증폭기의 광학적 특성항목 측정 장치 및그 방법
KR20090015917A (ko) * 2006-04-18 2009-02-12 파이로포토닉스 레이저스 인코포레이티드 펄스형 파장가변 레이저 소스를 위한 방법 및 시스템
KR20140074788A (ko) * 2012-12-10 2014-06-18 삼성전자주식회사 광을 출력하는 방법 및 광 출력장치.

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